100G光模块全解析:类型、封装与应用场景一次讲透

随着AI、大数据、云计算等业务的规模化部署,数据中心网络向100G及更高速率迈进已成为必然趋势。在100G网络的建设中,光模块的成本占比相当可观。如何根据实际场景选择最合适的100G光模块,既满足带宽需求,又控制总体成本,是每一位网络决策者关心的问题。

安科士(ANDXE)提供全系列100G光模块及线缆解决方案。本文将为您系统梳理100G光模块的主要类型、封装演进及典型应用场景。

一、什么是100G光模块?

100G光模块是指传输速率达到100Gbps的光模块。由于不同应用场景对传输距离的要求差异极大(从几十米到几十公里),业界针对100G制定了多种标准,分别对应不同的光纤类型、波长和调制技术。

二、100G光模块按传输距离分类

1. 短距离传输(≤100米)

用于短距离的100G标准主要是 100GBASE-SR4

  • 代表产品:安科士 QSFP28-100G-SR4
  • 技术原理:4个独立发送/接收通道,每通道25Gbps(使用NRZ调制),总带宽100G。采用850nm VCSEL阵列,配合多模光纤。
  • 传输距离:OM3多模光纤70米,OM4多模光纤100米。
  • 接口类型:MPO-12(单排12芯),使用8芯光纤(4收4发)。
  • 典型应用:数据中心内部同一楼层机架间互联、TOR到Leaf交换机链路。
  • 优势:成本最低、功耗低(约3W)、体积小,是当前100G短距部署的绝对主流。

安科士提示:如果您的现有布线是OM3/OM4多模光纤且配有MPO接口,直接选用安科士QSFP28-100G-SR4即可,无需改造布线。

2. 中距离传输(500米~10公里)

中距离场景有两个主流标准:100GBASE-PSM4(500米)和 100GBASE-LR4(10公里)。

  • 100GBASE-PSM4
    • 代表产品:安科士 QSFP28-100G-PSM4
    • 技术:4路并行单模光纤,1310nm,每通道25G,使用MPO-12接口。
    • 距离:单模OS2光纤上可达500米。
    • 应用:同一园区内不同楼宇互联(距离500米以内),成本低于LR4。
  • 100GBASE-LR4
    • 代表产品:安科士 QSFP28-100G-LR4
    • 技术:采用粗波分复用(CWDM),将4个波长(1270/1290/1310/1330nm)复用到一根单模光纤上,每波长25G。
    • 接口:双工LC,只需1芯或2芯光纤(双向传输通常用2芯)。
    • 距离:单模OS2光纤上可达10公里。
    • 应用:城域接入、数据中心互联(10km以内)、高频交易网络。
    • 优势:节省光纤资源(双工LC布线更常见),兼容现有单模基础设施。

3. 长距离传输(40公里)

长距离标准为 100GBASE-ER4

  • 代表产品:安科士 QSFP28-100G-ER4
  • 技术:类似LR4,但使用更高功率的激光器和APD接收器,同样采用LAN-WDM(细波分复用)技术,4波长复用。
  • 接口:双工LC,单模光纤。
  • 距离:单模OS2光纤上可达40公里。
  • 应用:城域核心、数据中心互联(40km以内)、运营商汇聚层。

三、100G光模块封装演进:为何QSFP28成为主流?

100G光模块的封装经历了从大到小、从高功耗到低功耗的演进:

封装类型尺寸典型功耗现状
CFP很大约12W基本淘汰
CFP2中等约6W较少使用
CFP4较小约4W过渡产品
QSFP28最小(与40G QSFP+相同)3~4.5W主流

QSFP28(Quad Small Form-factor Pluggable 28)意为四通道小型可插拔模块,每通道最高支持28Gbps。它与40G QSFP+的物理尺寸完全相同,因此支持向后兼容(部分端口可插入40G模块)。QSFP28凭借小体积、低功耗、高密度三大优势,成为当前100G数据中心部署的绝对主流封装。

安科士全系列100G光模块均采用QSFP28封装,可直接插入主流品牌交换机的QSFP28端口,即插即用。

四、安科士100G光模块产品速查表

安科士型号传输距离光纤类型接口波长功耗典型应用
QSFP28-100G-SR470m(OM3)/100m(OM4)多模MPO-12850nm≤3W数据中心机架间
QSFP28-100G-PSM4500m单模MPO-121310nm≤3.5W园区楼宇互联(500米内)
QSFP28-100G-LR410km单模双工LC1270~1330nm≤4.5W城域接入、10km DCI
QSFP28-100G-ER440km单模双工LCLAN-WDM≤6W城域核心、40km DCI

此外,安科士还提供100G QSFP28 AOC有源光缆(3~30米)和100G QSFP28 DAC无源铜缆(1~5米),适用于机架内超短距连接,成本更低、功耗更优。

五、如何选择适合的100G光模块?

三步选型法

  1. 测量链路距离
    • ≤100米 → 多模光纤 + SR4
    • 100~500米 → 单模光纤 + PSM4(预算优先)或 LR4(布线简单)
    • 500米~10公里 → 单模光纤 + LR4
    • 10~40公里 → 单模光纤 + ER4
  2. 检查现有布线
    • 已有MPO-12多模布线 → 直接选 SR4
    • 已有双工LC单模布线 → 选 LR4 或 ER4
    • 新建布线 → 建议采用单模OS2 + 双工LC,未来向200G/400G演进更平滑
  3. 确认交换机端口类型
    • 交换机端口为QSFP28 → 所有安科士100G模块均可直接使用
    • 若交换机端口为CFP或CFP2 → 需使用转换线缆或更换模块(但目前已少见)

六、总结

100G光模块并非单一产品,而是一个涵盖短距、中距、长距的完整家族。安科士(ANDXE)提供从SR4、PSM4到LR4、ER4的全系列QSFP28 100G光模块,以及配套的AOC/DAC线缆,全面覆盖数据中心、园区、城域互联等场景。根据实际链路距离、现有布线和预算选择合适的型号,即可用最优成本构建高效稳定的100G网络。

如需获取安科士100G光模块的兼容性列表或申请样品测试,欢迎联系我们的技术团队。速线缆。所有产品均通过严格的环境与兼容性测试,致力于为客户提供“高可靠、高兼容、可替代”的国产化解决方案。

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