• 400Gイーサネットについて②

 
 
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はじめに

400Gイーサネットでは、シグナルの変調方式でPAM-4が採用されています。PAM-4の変調方法は、25Gイーサネットまで採用されていた従来のNRZの変調方式とは異なり、PAM-4とNRZでは、互換性がありません。このため400Gイーサネットでブレークアウトケーブルを使用して複数の100Gに接続をする構成がいくつかあります。この記事では、トランシーバーの変調方式とブレークアウト構成について解説します。

50Gb PAM-4と100G PAM-4

400Gトランシバーの電気レーンは、8 x 50G PAM-4で構成されますが、光レーンは8 x 50G PAM-4か4 x 100G PAM-4で構成されます。
光レーンが8 x 50G PAM-4で構成されるトランシーバーは、400G-SR8, 400G-2FR4, Twinaxです。
光レーンが8 x 100G PAM-4で構成されるトランシーバは、400G-DR4, 400G-XDR4, 400G-FR4です。
4 x 100G PAM-4の光レーンをもつトランシバーには内部に8 x 50G PAM-4の電気シグナルを4 x 100G PAM-4の光シグナルに変換するギアボックスが搭載されています。

100G-DRと100G-FR QSFPトランシーバー

100G-DRと100G-FRトランシーバーは100G QSFPポートで利用できます。
電気レーンは、従来の100G QSFPトランシバーと同じ4 x 25G NRZですが、100G-DRと100G-FRトランシバーの光レーンは100G PAM-4シグナルです。100G- DRと100G-FRトランシバーは内部に4 x 25G NRZの電気シグナルを1 x 100G PAM-4の光シグナルに変換するギアボックスが搭載されています。 従来の100G QSFPトランシバー(CWDM4やLR4 100Gトランシーバー)であれば4 x 25G NRZで光レーンが構成されています。

光の変調方式が異なるため100G-DRと100G-FRトランシーバーは従来の100G QSFPトランシバー(CWDM4やLR4 100Gトランシーバー)とは互換性がありませんが、400GDR4や400GXDR4トランシバーとは互換性がありブレークアウトケーブルを使うことで接続ができます。

400Gのトランシバーと100G QSFPトランシバーのブレークアウトケーブルによる接続

400Gのトランシバーをブレークアウトして100G QSFPトランシバーに接続する場合は、100G QSFPトランシバーの光シグナルの変調方式がNRZ, 50G PAM-4, 100G PAM-4のいずれかにより接続形態が異なります。

i)  OSFP-400G-DR4かQDD-400GDR4を4つのQSFP-100G-DRに500m SMFで接続

QSFP-100G-DRトランシーバーは、100G QSFPポートで利用ができます。QSFP-100G-DRの光シグナルの変調方式が100G PAM-4でOSFP-400G-DR4/QDD-400GDR4の光シグナルの変調方式が4×100G PAM-4であるため4つのQSFP-100G-DRトランシーバーは、ブレークアウトケーブルを使い1つのOSFP-400GDR4トランシーバーかQDD-400GDR4トランシーバーに接続が可能です。

ii)  OSFP-400G-XDR4かQDD-400GXDR4を4つのQSFP-100G-FRに2km SMFで接続

QSFP-100G-FRトランシーバーは、100G QSFPポートで利用ができます。QSFP-100G-FRの光シグナルの変調方式が100G PAM-4でOSFP-400G-XDR4/QDD-400GXDR4の光シグナルの変調方式が4×100G PAM-4であるため4つのQSFP-100G-FRトランシーバーは、ブレークアウトケーブルを使い1つのOSFP-400GXDR4トランシーバーかQDD-400GXDR4トランシーバーに接続が可能です。

iii)  OSFP-400G-2FR4を2つのQSFP-100G-CWDM4に2km SMFで接続

OSFPポートを2 x 100G(200G)で設定するとOSPFの8つの電気レーンと光レーンが25G NRZで動作し、同じ光の変調方式のQSFP-100G-CWDM4と接続が可能になり、OSFP-400G2FR4トランシバーがブレークアウトケーブルを使い2つのQSFP-100G-CWDM4トランシーバーに接続できるようになります。

iv)  OSFP-400G-SR8を2つのQSFP-100G-SR4 QSFPに100m MMFで接続

OSFPポートを2 x 100G(200G)で設定するとOSPFの8つの電気レーンと光レーンが25G NRZで動作し、同じ光の変調方式のOSFP-400GSR8と接続が可能になり、 OSFP-400GSR8トランシバーがブレークアウトケーブルを使い2つのOSFP-400G-SR8トランシーバーに接続できるようになります。

v)  パッシブのTwinaxケーブルを使う場合(CAB-O-O-2QかCAB-D-D-2Q)

OSFPポートを2 x 100G(200G)で設定するとパッシブのTwinaxブレークアウトケーブルで2つの100G QSFPポートに接続が可能です。

まとめ

アリスタネットワークスでは、400Gイーサネットでブレークアウトケーブルを使用して複数の100Gに接続をする構成を可能にするため、100G-DRと100G-FRトランシーバーと多岐にわたる光の400Gトランシバーと400G Twinaxを提供しています。

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