by fibermall

由於當今技術的快速變化，對網絡的要求正在以驚人的速度增長。QSFP56（四通道小型可插拔）收發器和模塊是高速數據傳輸的一大進步；它們性能更好、能耗更低、擴展速度更快。本手冊旨在通過提供有關QSFP56技術的功能、優勢、用途和實現方式的信息，解釋有關該技術的所有知識。無論您是網絡工程師還是IT專家，或者您只是想知道最近光學收發器的最新動態，本文都將爲您提供跟上高速網絡領域所需的一切信息。

什么是QSFP56收發器？

QSFP56概述

QSFP56收發器是一種小型、可熱插拔的光學模塊，適用於高速數據通信網絡。它與200千兆以太網兼容，非常適合希望增加帶寬和減少延遲的企業和數據中心。QSFP56收發器使用與QSFP相同的外形尺寸，但可以通過PAM4(脈衝幅度調制)技術實現高達50Gbps的每通道。這不僅提高了速度，而且還與前幾代QSFP硬件保持向後兼容，因此集成簡單，可擴展性得到保證。

功能與應用

QSFP56是高速網絡環境中的關鍵組件。基本上，該設備通過將電信號轉換爲光信號，允許通過光纖電纜發送和接收數據，從而增強更快、更可靠的通信。QSFP56收發器可以使用PAM4調制以每通道50Gbps的速度傳輸數據，從而在單個模塊內聚合高達200Gbps。此功能對於滿足當前數據中心、雲計算服務和企業網絡的數據吞吐量要求至關重要，在這些網絡中，100GQSFP28和200GQSFP56被廣泛部署。

數據中心互連

在數據中心(DC)內，人們使用QSFP56收發器來連接服務器或存儲設備，或連接服務器和存儲系統。它們有助於實現低延遲和高帶寬，這對於虛擬化和大數據分析以及需要此類資源的實時流媒體應用等而言必不可少。報告顯示，如果企業採用這些模塊，與舊型號相比，它們可以節省高達40%的功耗，同時仍能提供更好的性能。

高性能計算(HPC)

在高性能計算環境(HPC)中，您會發現許多超級計算機通過使用許多QSFP56模塊創建的快速網絡連接在一起，因此它們以極高的速度和低延遲運行。這些類型的網絡允許在系統的不同部分之間快速共享信息，這是在進行大量計算或科學研究模擬時所必需的，這些模擬需要跨大型計算集群的並行處理能力，其中每個節點可能計算整個模擬任務的不同部分，但需要來自所有其他節點的結果才能繼續進行完成階段。此外，支持200Gb/s的速率可大大提高計算機效率，從而更快地獲得更詳細的結果。

企業網絡升級

對於升級網絡基礎設施的企業來說，使用這些收發器是最好的選擇，因爲它們提供了增長階段所需的可擴展性選項。它還向後兼容以前的類型，從而使企業無需徹底改造整個網絡系統即可升級性能。因此，這意味着QSFP56成爲有效提高組織網絡能力和整體性能水平的經濟有效的方式。

雲服務

在雲服務提供中，速度非常重要，尤其是在同時處理來自不同來源的大量數據流量時，這就是QSFP56提供的高速度和容量發揮作用的地方。這些設備可實現快速的資源和服務分配，有助於在此類雲應用中保持高質量的服務交付。此外，處理高達200Gbps的速率可確保這些網絡可以根據不斷增長的需求隨時擴展。

總而言之，我們不能忽視QSFP56收發器的多功能性或高性能，因爲它們在需要非常快速網絡的各個領域都非常有用。無論是將它們用於DC互連、HPC需求、EN升級，還是CS目的，只要知道使用這些設備總會提供比以前更多的帶寬，從而降低延遲並降低操作期間的功耗，從而成爲當今任何現代光纖網絡解決方案的關鍵部分。

外形和兼容性

QSFP56收發器採用四通道小型可插拔(QSFP)封裝，因此可以方便地在網絡設備中使用。這些收發器與以前版本的QSFP和QSFP+端口兼容，因此用戶可以輕松升級，而不必對現有的硬件基礎設施進行大量更改。這對希望逐步增加網絡容量的數據中心和企業尤其有利。

此外，此類模塊具有熱插拔功能，因此無需關閉與其連接的任何設備即可安裝或更換，從而減少中斷，同時以峰值性能水平管理網絡。它還提高了運營效率，因爲它支持高性能網絡環境所需的動態性。

QSFP28和QSFP56之間有什么區別？

速度和數據速率比較

QSFP28與QSFP56的區別在於速度和數據速率容量。QSFP28收發器使用4個通道，每個通道25gbps，支持高達100gbps的數據速率。對於不同的網絡需求，QSFP28和QSFP56模塊都有足夠靈活的選項。這些特性使這些產品能夠用於許多高速網絡應用，例如企業環境或數據中心，在這些應用中，大量數據必須在不太復雜或成本太高的情況下快速移動。

另一方面，QSFP56收發器支持更高的速度，最大限制爲200Gbps。這是通過四個通道實現的，每個通道每秒傳輸50千兆字節(Gbps)，並利用更先進的調制技術，如PAM4(脈衝幅度調制4級)。因此，可以說，該產品在更快速率下傳輸信息的能力的增強，使其適合於帶寬消耗密集、需要低延遲和易於擴展的領域，包括但不限於高性能計算系統和下一代雲服務等。

總之，盡管它們在光纖網絡的運行中發揮着至關重要的作用，但Qsfp-56勝過Qsfp-28，因爲它提供更高的速度，以及現代高速網絡基礎設施所需的更大的數據傳輸容量。

電氣接口規格

這兩種網絡設備都可以在硬件層面與QSFP28和QSFP56收發器集成，但它們的電氣接口規格不同，因爲它們的工作速度不同並且處理數據速率不同。

QSFP28電氣接口：

QSFP28採用4×25Gbps電接口，傳輸速率爲100gbps。它是根據IEEE802.3bj等IEEE標准設計的，確保了以太網和光纖通道應用的兼容性。NRZ(不歸零)通常用作此規範的信令方法，因爲它有助於在較短距離內保持信號完整性，同時簡化處理要求。

QSFP56電氣接口：

僅就200GQSFP56收發器應用而言，需要通過利用QSFP56改進的4×50Gbps電氣接口來實現更多功能。PAM4可能支持更高的數據速率，這是一種比以前使用的任何其他調制技術都更復雜的調制技術，並且可以在不損害信號保真度的情況下實現。

換句話說，PAM4通過每個符號表示兩位而不是一位來將容量翻倍，從而支持適合高帶寬數據傳輸的IEEE標准802.3cd。這意味着這種精細的通信方式將增強更廣泛的帶寬覆蓋範圍並提高效率。但是，可能還需要更復雜的糾錯方法來確保傳輸過程中的完整性。

上述對這兩種光模塊的描述告訴我們，它們各自最擅長什么，以及在性能水平和技術進步方面，它們與同類別的同類產品相比表現如何。雖然QSF28採用的NRZ可以輕松達到100Gbps，但QSF56採用的基於PAM4的方法可以實現高達200Gbps的速度，這使得它們適用於不同的網絡環境，具體取決於對帶寬的需求或支持它們所需的基礎設施。

向後兼容性

只有在新系統與舊系統兼容的情況下，才有可能使用新系統，這稱爲向後兼容性。通常，QSFP56模塊可以與舊設備中使用的QSFP28端口配合使用；盡管如此，這取決於所考慮的特定收發器和系統設計。在制定網絡計劃時，比較QSFP56和QFSP28非常重要。當插入QSFP28插槽時，QSFP56收發器的數據速率（100Gbps）低於其設計速率（200Gbps），但仍可通過NRZ調制方案保持其性能。此處使用的NRZ方案使服務提供商能夠進行增量基礎設施升級，而無需在遷移到更高速網絡時一次性更改所有內容或中斷服務交付。

QSFP56與QSFP-DD相比如何？

技術進步

QSFP56和QSFP-DD是爲了滿足數據中心和高性能計算環境中對更多帶寬的當代需求而創建的。爲了在四通道上達到200Gbps，QSFP56基於QSFP28，但使用PAM4（脈衝幅度調制）。另一方面，QSFP-DD的八通道配置允許比這更高的功能；它將速度翻倍至每秒400Gbps，這就是爲什么在快速響應需求方面我們應該分析qsfp-dd與200gqsfp-dd。

物理尺寸和電氣接口是這兩款產品之間的一些主要差異：在增加支持更快傳輸速率的電觸點排的同時，QSFDD使用混合連接器，以免妨礙其與基於QSP模塊的現有基礎設施的兼容性，同時允許在必要時輕松從一種類型遷移到另一種類型。此外，與QSFP+設備中實現的系統相比，QSFPDD中的散熱管理系統得到了升級，因爲它們考慮了更高數據吞吐量導致的功耗增加，從而確保了運行期間的可靠性。

總之，雖然它仍然依賴PAM4技術來提供比其前代產品多兩倍的每秒位數，但這僅意味着這裏使用的雙密度架構爲下一代網絡需求設定了新的標准，其中400gbps成爲現實，而不像以前的版本那樣限制在200Gbps，這是不夠的。

數據中心用例

數據中心依靠QSFP56和QSFP-DD模塊實現快速、高容量、低延遲的連接。例如，在需要中高數據速率但仍需要現有QSFP基礎設施的情況下，升級過程更加容易，主幹葉架構、高頻交易系統和需要200Gbps連接的高性能計算集群等都可以從QSFP56中受益。

相反，當涉及到需要最大帶寬的環境時，例如大型雲服務提供商、內容交付網絡(CDN)或電信數據中心，應該考慮使用QSFP-DD。該模塊具有400GBps的容量，對於確保任何組織在速度方面的運營的未來發展至關重要，因爲它允許超快的數據傳輸速率，可以適應人工智能、物聯網和5G等新興技術帶來的流量指數增長。然而，在這些性能至關重要的具有挑战性的場景中，在考慮可擴展性的同時，還需要釋放更多的效率，因此需要使用400GQSFP56-DD模塊。

200gQSFP56與400gQSFP-DD的比較

QSFP56和QSFP-DD之間的主要區別在於最高數據容量。QSFP56最高可達200Gbps，這得益於PAM4技術。這意味着它可以用於帶寬更高的應用，同時仍與基於QSFP的系統兼容。因此，它爲需要更快速度的基礎設施提供了無縫升級路徑，而無需改變一切。

另一方面，QSFP-DD或雙倍密度旨在以400Gbps的速度提供更好的性能。它通過其雙倍密度的架構實現這一目標，從而能夠容納額外的電氣通道，如400GQSFP56-DD設計。QSPF-DD支持下一代高容量數據中心，它可以根據大規模雲提供商、電信運營商和其他需要超高帶寬和低延遲的行業的需求進行擴展，同時確保AI、5G和物聯網進步帶來的未來速率要求。

綜上所述，從滿足當前高性能需求和系統兼容性考慮，QSPF56是不錯的選擇。但是，假設有人希望他們的數據中心配備更多的帶寬和容量，以應對未來的需求。在這種情況下，應該選擇QSPFDD，因爲這將爲下一代網絡性能和可擴展性鋪平道路。

QSFP56模塊在數據中心的主要應用是什么？

高速以太網連接

在當今的數據中心中，QSFP56模塊是高速以太網連接所必需的。這些模塊可以建立涉及大量數據的應用和服務所需的200千兆以太網鏈路。QSFP56模塊的主要用途包括整合許多25G或50G連接，以提高網絡性能並降低延遲。此外，它們還支持核心交換機和分布交換機之間的快速上行鏈路，以便整個數據中心的信息流順暢。此外，QSFP56模塊可以輕松集成未來的硬件，從而可以靈活地擴展數據中心，同時通過維護向後兼容性來優化基礎設施投資。

與現有網絡的互操作性

QSFP56模塊的最終目標是便於與現有網絡結構輕松集成。這些設備還設計爲可以與QSFP28接口互換使用，這意味着從100G鏈路過渡到200G鏈路時無需更改任何內容或進行任何重大修改。它們的另一個優點是遵循普遍接受的標准，因此它們可以非常輕松地與舊系統以及當前的高速連接協同工作，從而使其成爲升級數據中心的理想選擇。此外，這些設備在常見的網絡拓撲（如葉脊架構）中表現良好，從而確保可擴展性和性能改進可靠性，而不會幹擾現有網絡運營。

對數據中心性能的影響

通過使用QSFP56模塊，數據中心可以實現更高的速度和更低的延遲，從而管理數據驅動的任務。這些模塊允許更快的信息傳輸速率，從而提高網絡的整體吞吐量和效率。通過啓用200G以太網鏈路，QSFP56模塊有助於將許多速度較低的連接組合在一起，從而減少流量擁堵並優化信息流。除了支持高水平的端口密度增加外，其先進的設計還可以節約能源，降低運營費用，同時最大限度地減少對環境的影響。這些優勢有助於在數據中心內建立更強大、更具可擴展性的基礎設施，以滿足即將到來的技術需求，同時保障未來的投資。

了解200gQSFP56光纖和DAC電纜

光模塊特性

200GQSFP56光模塊具有許多適用於高性能數據中心環境的重要特性。首先，這些模塊採用了PAM4（脈衝幅度調制）等信號技術，可通過單根光纖實現更高的數據傳輸速率。其次，它們通常適用於各種距離：多模光纖上的短距離配置（最長100米）或單模光纖上的長距離解決方案（最長10公裏或更長），具體取決於基礎設施的要求。

另一個重要特點是它們遵守公認的行業標准，例如IEEE和MSA（多源協議）。這樣一來，它們就可以與任何當前的網絡設備互操作，並使升級變得順利。大多數200GQSFP56光模塊都包含數字診斷監控(DDM)，這使得能夠實時監控光收發器的不同參數，包括溫度、電壓、激光偏置電流和光輸出/輸入功率等。

此外，能源效率是這些光學模塊真正脫穎而出的一個領域。QSFP56模塊的設計改進降低了每比特的功耗，從而降低了運營成本並使數據中心更加環保。除了熱插拔之外，它還設計爲易於維護和升級，而不會幹擾網絡運行。所有這些特性結合在一起，使它們非常適合在需要擴展帶寬容量時使用，同時仍保持已經足夠高效的數據中心的運行穩健性。

直連銅纜(DAC)特性

在數據中心和高性能計算環境中，直接連接銅线(DAC)是一種廉價且令人愉快的短距離傳輸數據的方式。它們由雙軸銅電纜和收發模塊組成，兩端作爲一個固定組件永久連接。這意味着它們可以支持非常快的數據傳輸速率，例如10Gbps、25Gbps、40Gbps，甚至100Gbps，因此它們非常適合需要快速穩定連接的應序。

人們使用DAC電纜的主要原因是它們的延遲非常低，如果應用需要快速交換數據，這一點至關重要。此外，雙軸設計使其具有良好的信號完整性，因爲其屏蔽性強，電磁幹擾(EMI)低。從技術上講，它們也比其他選擇更好；DAC電纜比光纖電纜耗電更少，因此更節能。

DAC電纜不需要任何額外的光學組件（如光收發器），因此可以節省安裝時間和購买額外部件的費用。此外，DAC電纜可以熱插拔，即插即用，這使得它們易於部署和維護，而不會導致網絡停機。這些特點意味着DAC電纜非常適合短距離高速互連，您希望在現代數據中心環境中獲得最可靠的性能。

在光纖和銅纜解決方案之間進行選擇

在選擇銅纜還是光纖解決方案時，必須考慮幾個因素，例如距離要求、帶寬需求和環境條件。光纖電纜或光纖解決方案最適合具有高帶寬能力的長距離數據傳輸。它們可以支持超過100Gbps的數據速率，同時幾乎不會造成信號丟失並且不受電磁幹擾(EMI)的影響，因此非常適合大型數據中心和電信基礎設施。

另一方面，在數據中心內或相鄰機架之間，應選擇用於短距離應用的直連銅纜(DAC)。與光纖相比，這些電纜具有更低的延遲、成本效益和更低的功耗。此外，由於銅纜支持即插即用，因此安裝更加容易，這也減少了維護工作量，從而降低了運營成本。

最後，一切都取決於網絡需求；如果希望以較低的價格覆蓋較短的距離，可以選擇DAC銅纜，但是當需要覆蓋更遠的距離以及更高的數據速率時，光纖解決方案將更合適。

QSFP56的標准和規範是什么？

符合IEEE802.3bs

QSFP56標准的設計符合IEEE802.3bs規範，該規範定義了200Gb/s和400Gb/s以太網的物理層和管理參數。它通過確保模塊能夠通過高效的信號傳輸，和最小的錯誤率處理高達200Gbps的數據速度來滿足所有這些要求。爲了促進各種類型的網絡設備之間的兼容性，該標准規定了有關電氣接口、調制方案和物理介質等的某些規則。因此，按照本指南制造的任何設備都能夠與其他供應商生產的設備配合使用，從而創建一個環境，使不同的設備能夠作爲一個網絡系統的一部分和諧共存，從而支持高速密集數據通信。

QSFP-DDMSA概述

多源協議(MSA)QSFP-DD（四通道小型可插拔雙密度）規定了規範現代數據通信網絡雙密度高速接口的准則。它可以通過其八通道電氣接口支持高達400Gbps的數據吞吐量；每通道的容量爲50Gbps。此標准實現了與現有QSFP模塊的向後兼容性，並在相同區域內實現了兩倍的連接數，同時提高了整體帶寬效率。MSA定義了機械、電氣和熱參數，以確保在高密度環境（例如數據中心或企業網絡）下可靠運行。通過遵守QSFP-DDMSA，可以實現不同設備之間的互操作性，從而使其與供應商無關，並可擴展以滿足下一代網絡需求。

主要規格和參數

數據速率：QSFP-DD允許400Gbps的總數據速率。這是通過八條路徑實現的，每條路徑的傳輸速率爲50Gbps。

調制：模塊採用PAM4（脈衝幅度調制）。這使數據速率加倍，而不會顯著增加帶寬要求。

尺寸：模塊與之前的QSFP尺寸保持兼容，確保易於集成和向後兼容。這使標准QSFP配置的端口密度翻倍。

電氣接口：接口具有雙倍密度，包括76針電氣接口，符合嚴格的標准，支持高速、低延遲、最小錯誤數據傳輸。

功耗：這些模塊設計用於在高密度數據中心環境中高效工作而不影響熱性能，功耗在12W到15W之間。

應用：這些模塊廣泛應用於數據中心、HPC網絡和企業，低延遲、高帶寬和可擴展性至關重要。

標准合規性：符合IEEE802.3bs，確保不同制造商的設備之間的可靠互操作性和性能，從而促進高速網絡的標准化。

常見問題

QSFP56和QSFP28有什么區別？

主要區別在於數據速率和調制技術。例如，它支持NRZ調制，數據速率高達100G，而支持PAM4調制，數據速率高達200G。

QSFP56與QSFP-DD相比如何？

如果我們談論四通道小型可插拔雙密度(QSFP-DD)功能，它的數據速率比QSFP56更高，最高可達400G。它使用類似的PAM4調制技術，但有雙通道，而QSFP56主要用於200G應用。但是，QSFP-DD可以支持200G和400G。

QSFP56收發器使用哪種類型的調制？

QSFP56收發器使用四級脈衝幅度調制(PAM4)來實現更高的數據速率，例如100G和200G。需要注意的是，與之前在該產品舊版本中使用的NRZ相比，PAM4允許在給定帶寬上傳輸更多信息。

QSFP56模塊可以在現有的QSFP端口中使用嗎？

它們向後兼容，因此可以與安裝了這些類型端口的當前一代交換機或路由器一起使用；但是，如果想要達到200千兆位每秒(Gbps)的最大速度，那么他們的設備必須支持此標准要求的某些功能。

QSFP56光模塊適合200G以太網嗎？

這些設備專爲高密度服務器互連等應用而設計，在這些應用中，一個機架或行上可能沒有足夠的空間容納速度較低的多個連接。因此，它們非常適合高性能計算環境。

QSFP56模塊採用什么連接器？

答：通常，QSFP56模塊上的光端口使用LC連接器，也可以與不同類型的銅纜連接一起使用。這對於在200GQSFP-DD或400GQSFP56-DD等配置中保持收發器的性能和可靠性是必要的。

爲什么應該使用QSFP56而不是其他收發器？

與其他類型的收發器相比，使用QSFP56的一些優勢包括更高的數據速率（高達200G）、高效的PAM4調制、與上一代QSFP端口兼容以及更低的功耗。這些特性使它們非常適合現代數據中心以及其他高帶寬應用。

PAM4與NRZ調制有何不同？

脈衝幅度調制使用四個信號電平，而非歸零調制僅使用兩個電平來表示數據。這使得PAM4能夠在相同頻率範圍內傳輸兩倍的信息，這使其非常適合100G或200G以太網等高速應用，這些應用用於比較傳統收發器和QSFP-DD。相反，NRZ應該在較慢的速度下使用。

在QSFP56收發器的背景下，“兼容”是什么意思？

合規性是指這些設備遵守行業標准，如IEEE802.3bs或QSFP-DDMSA規範。這保證了不同供應商生產的產品之間的互操作性，並確保了模塊的性能和可靠性。

QSFP56-DD與QSFP56有何不同？

雙倍密度(QSFP-DD)，也稱爲QSFP56-DD，與前代產品相比，其電氣通道數量增加了一倍。因此，它支持高達400Gbps的更高數據速率，而前代產品僅支持高達100Gbps。這使得它更適合數據中心網絡中面向未來的更高帶寬。

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標題：QSFP56收發器和模塊終極指南

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