SFP接口的大哥：QSFP接口，这厮性能真的杠杠的！

àì夳堔傛蜴生んèń 2023-10-15 11:16 7阅读 0赞

你好，这里是网络技术联盟站。

在昨天的文章中，瑞哥详细介绍了SFP接口：

*  [交换机的SFP口是什么东东？3000字强力科普！][SFP_3000]

有没有一种意犹未尽的感觉，本文介绍一下QSFP，因为介绍了SFP，不介绍QSFP真的是天理不容，文章中后段还会给大家对比QSFP、SFP，让我们直接进入今天的主题吧！

在现代的通信和数据中心领域，高速率数据传输变得愈发重要。Quad Small Form-Factor Pluggable，简称QSFP，作为一种高性能光模块，扮演着连接各种设备和实现高带宽传输的关键角色。本文将深入探讨QSFP的发展历程、技术细节、应用领域以及未来展望。

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### QSFP的演进与发展 ###

#### 初代QSFP ####

最早的QSFP标准出现在2006年，它引入了小型化的尺寸和高密度连接的特点。初代QSFP支持4通道传输，每个通道的速率通常为10Gbps，适用于数据中心的互联和服务器之间的连接。它的出现开创了高速率数据传输的新时代。

#### QSFP+ (Quad Small Form-Factor Pluggable Plus) ####

随着数据中心的增长，对更高传输速率的需求也日益增加。QSFP+作为对初代QSFP的升级，支持了40Gbps的传输速率。其小尺寸和热插拔功能使得QSFP+成为数据中心中交换机、服务器和存储设备之间高密度连接的理想选择。同时，QSFP+也被广泛用于10G以太网等领域。

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#### QSFP28 ####

随着数字化时代的到来，传输速率的需求更加迫切。QSFP28标准在2016年发布，支持每通道100Gbps的传输速率，使得数据中心内的高速互联变得更加高效。QSFP28模块的出现使得大规模数据处理、云计算和超级计算机等领域的性能提升成为可能。

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#### QSFP-DD (Double Density) ####

数据中心的不断扩张使得连接端口数量的密度成为挑战。QSFP-DD标准在QSFP尺寸的基础上实现了双倍的端口密度，支持200Gbps和400Gbps的传输速率。这种高度灵活性使得QSFP-DD在大型数据中心的高速互联中变得更加重要，为高性能计算和大规模数据处理提供了强有力的支持。

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#### OSFP (Octal Small Form-Factor Pluggable) ####

除了QSFP-DD，还有一个相关的标准是OSFP，它也针对高速率传输进行了设计。OSFP支持400Gbps和800Gbps的传输速率，与QSFP-DD进行了一些比较。虽然OSFP在一些方面可能有优势，但QSFP-DD仍然在市场上占据着重要地位。

### QSFP的技术细节 ###

#### 端口和通道数 ####

QSFP模块的一大特点是其多通道设计。典型的QSFP模块支持4个通道，通过多通道的设计，它能够在相对小的尺寸内实现高带宽的传输。此外，随着标准的演进，一些模块还实现了8通道传输，进一步提高了端口密度和传输能力。

#### 传输速率和传输距离 ####

不同类型的QSFP模块支持不同的传输速率。从10Gbps到400Gbps，不同的速率可以满足不同场景下的需求。同时，传输距离也受到光纤类型、模块类型等因素的影响。短距离的连接通常使用多模光纤，而长距离的连接则需要单模光纤。

#### 光模块类型 ####

根据传输距离和用途的不同，QSFP模块分为多种类型。SR（Short Range）模块适用于短距离的连接，LR（Long Range）模块适用于中距离传输，而ER（Extended Range）和ZR（Zero Dispersion Range）模块则适用于更远距离的传输。这种多样性使得QSFP能够满足各种不同的应用场景。

#### 附加功能 ####

除了高速率的传输，QSFP模块还内置了一些附加功能。热插拔功能使得模块的更换变得更加方便，而数字诊断监测功能可以帮助管理员实时监控模块的性能和状态，从而进行网络维护和故障排除。

### QSFP光模块的速度 ###

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#### 初代QSFP：40Gbps ####

最早的QSFP光模块于2006年面世，它引入了小型化和高密度连接的概念。初代QSFP支持4通道传输，每个通道的速率通常为10Gbps。这意味着每个模块的总传输速率达到40Gbps。这种设计使得初代QSFP光模块在数据中心互联、服务器间连接和交换机之间的链路中扮演了重要角色。

#### QSFP+：40Gbps和56Gbps ####

随着数据中心的不断扩展和对更高传输速率的需求，QSFP+光模块成为发展的关键。QSFP+支持更高的传输速率选项，包括：

*  40Gbps：每通道传输速率为10Gbps，4通道总速率达到40Gbps。这种模块在高密度连接和40G以太网中广泛应用。
 *  56Gbps：每通道传输速率提升至14Gbps，4通道总速率达到56Gbps。这种速率的QSFP+模块为一些特定应用提供了更高的带宽。

#### QSFP28：100Gbps ####

随着数字化时代的来临，传输速率的需求进一步增加。QSFP28标准于2016年发布，支持每通道100Gbps的传输速率。这使得数据中心内的高速互联变得更为高效，有助于应对日益增长的数据处理需求。通过利用四个通道，QSFP28模块将高达100Gbps的数据传输速率打包进一个紧凑的模块中。

#### QSFP-DD：200Gbps和400Gbps ####

随着数据处理的规模不断扩大，高密度连接变得至关重要。QSFP-DD标准应运而生，它支持更高的传输速率选项，包括：

*  200Gbps：每通道传输速率为50Gbps，4通道总速率达到200Gbps。这种模块适用于对高带宽连接的需求较为迫切的场景。
 *  400Gbps：每通道传输速率提升至100Gbps，4通道总速率达到400Gbps。这种高密度的连接适用于数据中心内大规模数据处理和高性能计算。

### 生产OSFP模块的著名公司 ###

![8d485f6665f07f9c318d281370d1feff.png][]

1.  **Sumitomo Electric Industries Ltd**：这是一家日本的综合性电气设备制造公司，涵盖了光纤、通信设备、电缆等领域。
2.  **Oclaro Inc**：Oclaro 是一家知名的半导体和光学元件制造商，专注于高速通信、数据中心和网络设备。
3.  **Cisco Systems Inc**：Cisco 是一家全球领先的网络设备和解决方案供应商，提供从网络基础设施到数据中心技术的全方位解决方案。
4.  **II-VI Inc**：II-VI 是一家光学技术公司，涵盖了光通信、激光技术、光学元件等领域。
5.  **Finisar Corporation**：Finisar 是一家在光通信和光学领域拥有广泛经验的公司，提供高性能光学和光电子解决方案。
6.  **InnoLight Technology (苏州) Ltd**：InnoLight 是一家专注于高速光通信和数据中心解决方案的公司，提供高性能光模块。
7.  **Intel Corp**：Intel 是一家全球知名的半导体制造商，其光通信技术也在数据中心互联和高性能计算中发挥重要作用。
8.  **Source Photonics Inc**：Source Photonics 是一家专注于光学通信元件和模块制造的公司。
9.  **华为**：华为是全球领先的通信设备供应商，其在光通信领域的技术创新和产品应用备受瞩目。
10. **Broadcom Inc**：Broadcom 提供各种半导体和软件解决方案，其产品在通信、网络和存储领域应用广泛。
11. **Neophotonics Corporation**：Neophotonics 是一家光学元件和模块制造商，为高速光通信和数据中心提供解决方案。
12. **Lumentum Operations LLC**：Lumentum 是一家光学和光通信公司，提供各种高性能激光和光通信产品。
13. **gbics**：gbics 提供光模块、光纤和网络设备，为数据中心和通信网络提供解决方案。
14. **Fujitsu Ltd**：富士通是一家综合性科技公司，涉及计算机、通信、网络等多个领域。
15. **StarTech**：StarTech 提供各种连接线缆和适配器，为各种通信和网络设备提供连接解决方案。

### SFP vs QSFP: 光模块比较 ###

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<table> 
 <thead> 
  <tr> 
   <th>维度</th> 
   <th>SFP</th> 
   <th>QSFP</th> 
  </tr> 
 </thead> 
 <tbody> 
  <tr> 
   <td>定义</td> 
   <td>小型尺寸的光模块，支持1G、10G等速率</td> 
   <td>四通道小型尺寸光模块，支持10G、40G、100G等速率</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>传输速率</td> 
   <td>1Gbps、10Gbps等</td> 
   <td>10Gbps、40Gbps、100Gbps等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>通道数</td> 
   <td>1通道（1个光发射器和接收器）</td> 
   <td>4通道或更多</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>端口密度</td> 
   <td>通常较低</td> 
   <td>通常较高</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>适用范围</td> 
   <td>1G/10G以太网、光纤通信等</td> 
   <td>数据中心高速互联、光纤通信等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>尺寸</td> 
   <td>比QSFP小</td> 
   <td>相对较大</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>热插拔功能</td> 
   <td>支持</td> 
   <td>支持</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>使用场景</td> 
   <td>适用于需要较少带宽的连接</td> 
   <td>适用于需要高带宽的连接</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>传输距离限制</td> 
   <td>相对较短</td> 
   <td>根据具体模块类型和传输速率不同</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>附加功能</td> 
   <td>DDM（数字诊断监测）功能</td> 
   <td>DDM功能、高度灵活性等</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>未来发展</td> 
   <td>随着技术演进仍在使用，但速率受限</td> 
   <td>随着技术演进支持更高速率</td> 
  </tr> 
  <tr> 
   <td>代表模块</td> 
   <td>SFP-10G-SR、SFP-1000BASE-T等</td> 
   <td>QSFP-40G-SR4、QSFP-100G-LR4等</td> 
  </tr> 
 </tbody> 
</table>

> 注意：表中提供的信息仅供参考，具体特性可能因制造商和模块类型而异。

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### QSFP的应用领域 ###

#### 数据中心网络 ####

在数据中心中，高速互联对于实现高性能的数据处理至关重要。QSFP模块在数据中心网络中扮演着关键的角色，连接着各种交换机、服务器和存储设备。无论是云计算、大规模数据处理还是人工智能，QSFP模块都在背后默默支持着数据的快速传输。

#### 超级计算机和高性能计算 ####

超级计算机需要处理海量数据和复杂计算任务，这就需要低延迟、高带宽的连接。QSFP模块通过其高速率和低延迟的特点，成为超级计算机内连接的理想选择。无论是在科学研究、天气预测还是新药研发领域，超级计算机依赖于QSFP模块来实现数据的快速传输和协同计算。

#### 通信网络 ####

在通信网络中，高速率的数据传输对于保持稳定的连接和传递大量信息至关重要。QSFP模块被广泛应用于光纤通信和城域网络，以支持不同地区之间的高带宽数据传输。从视频流媒体到在线游戏，QSFP模块为各种互联活动提供了稳定且高效的网络连接。

### QSFP的未来展望 ###

#### 不断增长的传输速率 ####

随着数字化时代的进一步发展，对高速率数据传输的需求将会持续增加。QSFP标准将不断演进，支持更高的传输速率。从800Gbps、1.6Tbps甚至更高的传输速率，QSFP模块将在未来继续满足不断增长的传输需求。

#### 新光纤技术的影响 ####

随着光纤技术的不断创新，新型光纤的出现将会对QSFP模块的性能和传输距离产生影响。新型光纤技术可能会提供更高质量的信号传输，使得QSFP模块能够在更远的距离内实现高速率的数据传输，从而拓展其应用范围。

### 结论 ###

QSFP作为高速率数据传输的关键组件，在现代通信和数据中心领域扮演着重要角色。从初代QSFP到QSFP-DD，它的演进与发展一直在满足日益增长的传输需求。技术的不断创新使得QSFP模块不仅能够实现高速率的传输，还能够适应不同的传输距离和应用场景。随着技术的持续发展，我们可以期待看到更高速率、更高效率的QSFP模块出现，继续推动着通信和数据中心领域的进步。

在QSFP的背后，是无数工程师和科研人员的努力，他们的创新和奋斗，正推动着数字化时代的发展，让高速率数据传输成为现实，连接着人与人、设备与设备，为人类创造更多可能性。

[SFP_3000]: https://mp.weixin.qq.com/s/-zMl-6fbto6p8MWlpuMjBw
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