جهاز الإرسال والاستقبال البصري QSFP28 100G: محرك عالي السرعة يقود اتصالات البيانات المستقبلية

في عصر تكنولوجيا المعلومات سريع التطور اليوم، تستمر متطلبات النطاق الترددي لشبكات اتصالات البيانات في الارتفاع. باعتبارها مكونًا أساسيًا لنقل البيانات عالي السرعة، أصبحت الوحدات الضوئية 100G QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable Plus 28) تدريجيًا هي الحل المفضل في مراكز البيانات وشبكات الاتصالات وبيئات الحوسبة عالية الأداء.

ال جهاز الإرسال والاستقبال البصري 100G QSFP28 هي واجهة عالية السرعة مصممة لاتصالات البيانات وتطبيقات الشبكة. يرمز "QSFP" في اسمه إلى عامل الشكل الصغير رباعي القنوات القابل للتوصيل، ويشير "28" إلى الحد الأقصى لمعدل الإرسال لكل قناة يصل إلى 28 جيجابت في الثانية. يمكّن هذا التصميم الوحدة الضوئية QSFP28 من توفير معدل نقل إجمالي يصل إلى 100 جيجابت في الثانية بطريقة متوازية من أربع قنوات. تمكنه هذه الميزة من التفوق في دعم التبادل السريع لكميات كبيرة من البيانات عبر مسافات قصيرة وطويلة، وتستخدم على نطاق واسع في بيئات مختلفة ذات متطلبات عرض النطاق الترددي العالي.

من منظور تقني، يتم تحديد معايير أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 100G QSFP28 بشكل أساسي من قبل منظمتين: IEEE (معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات) والاتفاقية متعددة المصادر (MSA). يحدد IEEE مواصفات مثل QSFP28 SR4، وQSFP28 LR4، وQSFP28 ER4، حيث يشير "SR" إلى مسافة قصيرة (100 متر)، و"LR" يشير إلى مسافة طويلة (10 كيلومترات)، و"ER" يشير إلى مسافة ممتدة (40 كيلومترات). لا تلبي هذه الوحدات الضوئية احتياجات مسافات النقل المختلفة فحسب، بل تحقق أيضًا نقل بيانات فعال ومستقر من خلال اعتماد تقنيات الليزر المتقدمة مثل VCSEL، وFP، وDFB، وDML، وEML.

في التطبيقات العملية، تُفضل الوحدات الضوئية QSFP28 نظرًا لحجمها الصغير واستهلاكها المنخفض للطاقة وتوافقها الواسع. فهي لا تدعم بروتوكولات Ethernet فحسب، بل إنها مناسبة أيضًا لبيئات الحوسبة عالية الأداء مثل InfiniBand. داخل مركز البيانات، تُستخدم الوحدات الضوئية QSFP28 على نطاق واسع للتوصيل البيني عالي السرعة بين المحولات وأجهزة التوجيه والخوادم، مما يحسن بشكل فعال قدرات معالجة البيانات في بيئات الحوسبة السحابية والتخزين والمحاكاة الافتراضية. بالإضافة إلى ذلك، فهي مناسبة أيضًا لشبكات المؤسسات وشبكات الاتصالات وشبكات مزودي الخدمة، مما يوفر دعمًا قويًا لنقل البيانات عالي السرعة وتجميع الشبكات.

مع التوسع المستمر في نطاق مركز البيانات وتوسيع مسافة الإرسال، يتم أيضًا إثراء أنواع الوحدات الضوئية QSFP28 باستمرار. بالإضافة إلى SR4 وLR4 وER4 الشائعة، أطلقت MSA أيضًا حلول اتصال متوسطة مثل QSFP28 PSM4 وCWDM4. هذه الوحدات الضوئية الجديدة لا تلبي فقط احتياجات النقل لمسافات طويلة، ولكنها أيضًا تولي المزيد من الاهتمام لفعالية التكلفة والقدرة التنافسية. على سبيل المثال، بالنسبة لمسافة نقل تبلغ 2 كيلومتر، يتمتع حل QSFP28 CWDM4 بميزة تكلفة أكبر من LR4 لأنه يستخدم فقط اثنين من الألياف الضوئية أحادية الوضع للإرسال ثنائي الاتجاه.

تدعم الوحدة الضوئية 100G QSFP28 أيضًا التوصيل البيني مع الوحدات الضوئية ذات المعدلات الأخرى. على سبيل المثال، من خلال خطوط الألياف الضوئية المتفرعة، يمكن توصيل وحدة 100G QSFP28 بوحدات بصرية 25G أو 10G لتشكيل بنية شبكة مرنة وقابلة للتطوير. لا يعمل هذا التوافق على تبسيط عملية تصميم الشبكة ونشرها فحسب، بل يقلل أيضًا من تكلفة ترقية الشبكة وصيانتها.