1. Giới thiệu các module quang 100G QSFP28: SR4, PSM4, CWDM4, LR4, ER4 và ZR4

Chuẩn 100 Gigabit Ethernet (100GbE) đã trở thành nền tảng cho các hệ thống mạng tốc độ cao trong Data Center, Cloud Infrastructure và Metro Network. Trong số các form factor transceiver 100G, QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) là chuẩn phổ biến nhất nhờ kích thước nhỏ, mật độ cổng cao và khả năng tiêu thụ điện năng thấp.

Các module QSFP28 hoạt động theo kiến trúc 4 lane × 25Gbps, đạt tổng băng thông khoảng 100Gbps Ethernet và thường tuân theo các tiêu chuẩn như IEEE 802.3bm và QSFP28 MSA.

Trong thực tế triển khai, các module quang 100G QSFP28 được phân loại theo khoảng cách truyền dẫn và loại cáp quang, từ kết nối ngắn trong rack đến các liên kết metro hàng chục kilomet.

Những loại phổ biến nhất gồm:

• 100GBASE-SR4

• 100GBASE-PSM4

• 100GBASE-CWDM4

• 100GBASE-LR4

• 100GBASE-ER4

• 100G ZR4

---

2. Tổng quan về transceiver 100G QSFP28

2.1 QSFP28 là gì?

QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) là module quang tốc độ cao được thiết kế cho Ethernet 100Gbps và các giao thức truyền dữ liệu tốc độ cao như InfiniBand hoặc OTN.

Một module QSFP28 thường có các đặc điểm:

• 4 kênh truyền dữ liệu độc lập

• mỗi kênh tốc độ khoảng 25Gbps

• tổng băng thông khoảng 100Gbps

• hỗ trợ hot-plug

• tuân theo chuẩn SFF-8636 và QSFP28 MSA.

Nhờ kích thước nhỏ gọn, QSFP28 được sử dụng phổ biến trên:

• switch Data Center

• router backbone

• thiết bị truyền tải quang

---

2.2 Phân loại module QSFP28 theo khoảng cách

Các module QSFP28 được thiết kế cho nhiều khoảng cách truyền dẫn khác nhau:

Các module này sử dụng nhiều công nghệ truyền dẫn quang khác nhau như:

• Parallel optics

• WDM (Wavelength Division Multiplexing)

• DWDM

---

3. 100GBASE-SR4 QSFP28

3.1 Tổng quan

100GBASE-SR4 là module QSFP28 phổ biến nhất cho các kết nối khoảng cách ngắn trong Data Center.

Module sử dụng:

• 4 lane truyền

• 4 lane nhận

• laser VCSEL 850nm

Khoảng cách truyền thường đạt:

• 70m với OM3

• 100m với OM4.

 

---

3.2 Thông số kỹ thuật

---

3.3 Ứng dụng

SR4 thường được sử dụng cho:

• kết nối Top-of-Rack switch

• kết nối Spine-Leaf

• hệ thống HPC cluster

Ưu điểm lớn nhất là chi phí thấp và độ trễ thấp.

---

4. 100GBASE-PSM4 QSFP28

4.1 Tổng quan

100GBASE-PSM4 là module 100G QSFP28 sử dụng single-mode fiber với kiến trúc truyền song song.

Module sử dụng:

• 8 sợi quang

• 4 sợi truyền

• 4 sợi nhận

Khoảng cách truyền thường đạt khoảng 500 m đến 2 km tùy nhà sản xuất.

---

4.2 Thông số kỹ thuật

---

4.3 Ứng dụng

PSM4 thường được triển khai trong:

• kết nối giữa các rack

• Data Center campus

• hệ thống spine-leaf mở rộng

---

5. 100GBASE-CWDM4 QSFP28

5.1 Tổng quan

100GBASE-CWDM4 sử dụng công nghệ Coarse Wavelength Division Multiplexing (CWDM).

Module sử dụng 4 bước sóng quang khác nhau để truyền dữ liệu trên một cặp sợi quang.

---

5.2 Thông số kỹ thuật

---

5.3 Ứng dụng

CWDM4 thường được sử dụng trong:

• kết nối Data Center interconnect

• campus network

• liên kết switch tốc độ cao

---

6. 100GBASE-LR4 QSFP28

6.1 Tổng quan

100GBASE-LR4 là module quang 100G sử dụng công nghệ LAN-WDM để truyền tín hiệu trên một cặp sợi quang.

Module chuyển đổi:

• 4 lane điện 25Gbps

• thành 4 bước sóng quang khác nhau.

---

6.2 Thông số kỹ thuật

---

6.3 Ứng dụng

LR4 thường được sử dụng cho:

• kết nối giữa các Data Center

• mạng campus lớn

• mạng doanh nghiệp nhiều tòa nhà

---

7. 100GBASE-ER4 QSFP28

7.1 Tổng quan

100GBASE-ER4 được thiết kế cho các kết nối khoảng cách xa hơn trong mạng metro hoặc Data Center Interconnect.

Module sử dụng LAN-WDM với laser EML để đạt khoảng cách truyền xa.

---

7.2 Thông số kỹ thuật

---

8. 100G ZR4 QSFP28

8.1 Tổng quan

100G ZR4 là module 100G QSFP28 dành cho các liên kết cực xa trong mạng truyền tải quang.

Module này thường được sử dụng cho:

• Data Center Interconnect

• mạng truyền tải metro

• hệ thống backbone quang

---

8.2 Thông số kỹ thuật

---

9. Bảng so sánh các module 100G QSFP28

---

10. Kết luận

Các module 100G QSFP28 đóng vai trò quan trọng trong hạ tầng mạng tốc độ cao hiện đại, đặc biệt trong các hệ thống Data Center và Data Center Interconnect.

Tùy theo khoảng cách và kiến trúc mạng, doanh nghiệp có thể lựa chọn các loại transceiver phù hợp:

• SR4 → kết nối ngắn trong Data Center

• PSM4 / CWDM4 → khoảng cách trung bình

• LR4 → liên kết 10 km

• ER4 / ZR4 → kết nối metro hoặc liên Data Center

Việc lựa chọn đúng loại module sẽ giúp tối ưu chi phí triển khai và đảm bảo hiệu năng của hệ thống mạng 100GbE.

11. So sánh QSFP28 vs QSFP56 vs QSFP-DD

Nguồn thông tin từ datasheet và tài liệu module quang cho thấy QSFP28 sử dụng 4 lane 25Gbps để đạt 100GbE, trong khi QSFP56 tăng tốc độ mỗi lane lên khoảng 50Gbps (thường dùng PAM4) để đạt 200GbE.

Đối với QSFP-DD, thiết kế “Double Density” tăng số lane từ 4 lên 8 lane, cho phép đạt 400Gbps (8 × 50Gbps PAM4)hoặc 200Gbps tùy cấu hình.

---

12. Xu hướng phát triển của chuẩn QSFP

Sự phát triển của các chuẩn QSFP phản ánh nhu cầu băng thông ngày càng tăng trong Data Center và Cloud Infrastructure:

• QSFP28

  • chuẩn phổ biến cho 100G Ethernet

  • dùng rộng rãi trong mạng Spine-Leaf Data Center

• QSFP56

  • hỗ trợ 200G Ethernet

  • sử dụng modulation PAM4 để tăng mật độ dữ liệu

• QSFP-DD

  • thiết kế cho 400G Ethernet và hạ tầng hyperscale

  • cho phép nâng cấp từ hệ thống QSFP28 hiện có nhờ khả năng tương thích ngược.

Xem thêm

• So sánh SFP vs SFP+ vs SFP28 vs QSFP vs QSFP28: Nên chọn module quang nào?