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《IEEE与MSA的100G光模块解析》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、技术干货I浅析数据中心100G光模块传统数据中心主要基于10G网络架构，为了适应AI、深度学习、大数据计算等业务的规模部署，下一代数据中心架构正在向25G/100G网络架构演进，在国内已经看到BAT等互联网巨头都实现了规模部署。建设25G/100G数据中心需要大量100G光模块，在网络建设成本中占比较高，100G光模块标准都有哪些，我们乂该如何选择呢？今天就为大家简单梳理下数据中心100G光模块标准以及封装格式。一、100G光模块标准组织在开始分享光模块标准之前，先了解下光模块的标准化组织。对于光模块的定义主要是两个关键组织,即IEEE和MSA（MultiSourceAgreement,
2、多源协议），两者之间互补而又互相借鉴。想必大家都知道IEEE是电子电气工程师协会，而802.3是IEEE下面的一个工作组，很多10G、40G、100G、400G的光模块标准都是由TEEE802.3工作组提出的。MSA是一种多供应商规范，相比IEEE算是一个民间的非官方组织形式，针对不同的光模块标准会形成不同的MSA协议，可以理解是产业内企业联盟行为。MSA除了定义光模块的结构封装（包括外形尺寸，电连接器，引脚分配等），也会定义电接口、光接口，从而形成完整的光模块标准。很久以前光模块产业链很混乱，每个厂家都有各自的结构封装，开发的光模块有大有小，接口也是五花八门。为了解决这个问题，MSA多
3、源协议应运而生，各厂家都遵循MSA提岀的标准统一光模块的结构封装和相关接口，这就像手机充电口的标准化。针对100G,MSA定义的标准包括100GPSM4MSA、100GCWDM4MSA和100GLambdaMSA。二、100G光模块标准为了满足不同距离的100G互联场景，IEEE以及MSA定义的100G标准超过十种，但是主流的是下面六种标准。制定机构传100GBASESR10IEEE802.324芯MPO,10发10收多模光纤，850nmOM3100MOM4150m100GBASE-SR4IEEE802.312芯MPO,4发4收多模光纤，850nmOM4100m100GBASE-LR4I
4、EEE802.3双工LC,1发1收单模光纤,1295.56-1309.14nm10KM100GBASE-ER4IEEE802.3双工LC,1发1收单模卿,1295.56-1309.14nm40KM100GPSM4MSA12芯MPO,4发4收单橫光纤.1310nm500m100GCWOM4MSA双工LC,1发1收单狀纤,1271nm-1331nm2KM▲100G光模块主流标准其中1OOGBASE开头的标准都是IEEE802.3提出的。速率传輸足巨禹谨数▼▼XXXGBASE-mRn如上图所示:100GBASE-LR4名称中，LR表示longreach,即10Km,4表示四通道，即4*25G,
5、组合在一起为可以传输lOKm的100G光模块。其中-R的命名规则如下：PMD类型备注KR几十厦米K,backplane,背板之间的信号传綸CRC,copper,同轴电缆连接SR几+*S.short,短距，高速光摸块一般用多樓光纤DR500米D,PSM4E500*传續.可翎■它不■于IEEE8耘准仔FR2kmF,备连.100GCWDM4.也理2km.可竖它也不HIIEEEOWft•圧由MSA定义LR10kmL.long,长距ER40kmE.Extended,扩展距离■相对于LR又扩展啦ZR80km非IEEE标准▲-R名词解释除了IEEE提出的100GBASE系列标准，为何MSA还提出了PS
6、M4以及CWDM4标准呢？100GBASE-SR4和100GBASE-LR4是IEEE定义的最常用的100G接口规范。但是对于大型数据中心内部互联场景，100GBASE-SR4支持的距离太短，不能满足所有的互联需求，而100GBASE-LR4成本太高。因此，MSA为市场带来了中距离互联的解决方案，PSM4和CWDM4是这次革命的产物。当然100GBASE-LR4的能力完全覆盖了CWDM4,但在2Km传输的场景下，CWDM4方案成本更低，更具竞争力。下图是100GBASE-LR4以及100GCWDM4的原理图：▲100GBASE-LR4原理图TX3TX2TX1TXORX3RX2RX1RXO
7、ICAUI-4100GA100GCWDM4原理图LR4和CWDM4从原理上类似，都是通过光学器件MUX以及DEMUX将4条并行的25G通道波分复用到一条100G光纤链路上。不过两者存在几点区别：1.LR4使用的光学MUX/DEMUX器件更贵CWDM4定义的是20nni的CWDM间隔，因为激光器的波长温漂特性大约是0.08nm/°C,0~70°C工作范围内的波长变化大约是5.6nm,通道本身也要留一些隔离带。通道一：1264.5^12
