無料サンプルサポートにより、効率的にテスト結果を達成します。
専門チームのサポートとサービスが問題を時間内に解決します。
何でもお気軽にお問い合わせください。24時間7日対応いたします。
見積もりを迅速に取得し、よりプロフェッショナルなサービスを提供します。
私たちに会って、私たちの使命、信念、サービスなどを知ってください。
私たちの所在地を見つけて、私たちと密接につながりましょう。
品質管理、テスト、互換性、およびグローバルなコンプライアンス。
ラボ見学、光学試験設備、互換性ツール、および試験依頼。
最新のニュースやイベントを調べてください l-p.com
技術ガイド、業界標準、SFP 互換性に関する詳細情報を詳しくご覧ください。
詳細な製品ベンチマークと並べて比較することで、適切なモジュールを選択するのに役立ちます。
データ センター、企業、通信ネットワーク向けの実用的な接続ソリューションを探ります。
データ レート、伝送距離、コネクタ タイプの選択に関する重要なヒント。

データセンターが膨大なトラフィックに対応するために規模を拡大するにつれ、ネットワークエンジニアはしばしば厄介な壁にぶつかります。それは、マルチモードファイバーにおける標準的な短距離光伝送距離の100メートルという制限です。既存のファイバーインフラをシングルモードのものに置き換えるのは費用がかかりすぎることが多く、データセンターの拡張における大きなボトルネックとなっています。まさにここで、QSFP28-ESR4光トランシーバーが活躍します。これは、全面的な改修をすることなくネットワークの到達距離を延長するためのスマートな解決策を提供します。
根本的な課題は、標準的なマルチモードの限界と費用対効果の高いデータ伝送との間のギャップを埋めることにある。従来の光伝送技術では、大規模なデータセンターホール全体に高速100G信号を伝送するための光帯域幅が単純に不足している。ネットワーク事業者は、短距離延長技術にアップグレードすることで、既存のケーブル配線構成を完全に維持したまま、リンクを最大300mまでシームレスに延長できる。
現代の高密度データセンターでは、高いスループット、電力効率、そして長距離伝送のバランスが取れた光ソリューションが求められています。QSFP28-ESR4光モジュールの登場は、既存のマルチモード光ファイバーインフラからより高い性能を引き出すことで、これらのニーズに応えています。これらのトランシーバーの基盤となる技術を詳しく見ていくと、コスト効率を維持しながら、従来の伝送距離の制約をどのように克服しているのかが明らかになります。

QSFP28 ESR4は、高密度100ギガビットイーサネットアプリケーション向けに設計された、長距離短距離対応の4チャンネル光トランシーバーモジュールです。非常にコンパクトなQSFP28フォームファクタを採用しており、1レーンあたり25Gbpsで動作する4つの独立した送受信チャンネルを統合しています。
ESR4フォームファクターの特徴は、強化された光パワーバジェットにあります。これにより、標準的な短距離モジュールよりもはるかに遠くまで信号を伝送できます。標準的なマルチモード光モジュールでは対応できない伝送距離を必要とするものの、シングルモードの代替品の高コストを避けたいデータセンターにとって、理想的でコスト効率の高い中間ソリューションとなります。
両タイプのトランシーバーは、物理的な寸法は同じで、4チャンネルVCSELレーザーアレイを使用していますが、到達距離の性能を異なるものにするために、内部の光学部品は大きく異なっています。ESR4アーキテクチャは、より高品質の送信機とより高感度の受信機を備えており、これらが相まって、より厳しい光パワーバジェットを実現しています。
これら2つの光学規格における設計および性能指標の主な違いは、以下の比較表に示されています。
| 機能/仕様 | QSFP28-SR4 (標準ショートリーチ) |
QSFP28-ESR4 (延長短距離) |
| 最大伝送距離(OM3ファイバー) | 70mまで | 200mまで |
| 最大伝送距離(OM4ファイバー) | 100mまで | 300mまで |
| 光送信機 | 850nm VCSELアレイ | 改良型850nm VCSELアレイ |
| レシーバ感度 | スタンダード | 高感度 |
| 主なユースケース | ラック内/ショートインターラック | 大規模データホール全体/建物間 |
これらの長距離トランシーバーの主な用途は、100mを超える距離にある大規模なデータセンターフロア全体で、コアスイッチ、スパインスイッチ、リーフスイッチを接続することです。高価なシングルモード光ファイバーインフラを導入することなく、サーバーラックの別々の列を接続するために、企業ネットワークやクラウドデータセンターで広く利用されています。
さらに、これらのモジュールはブレークアウトトポロジーにおいて優れた性能を発揮し、1つの100Gスイッチポートを4つの個別の25G接続に分割して長距離伝送を可能にします。この柔軟性により、サーバーが広範囲に分散配置された高密度ディストリビューションレイヤーにおいて非常に高い価値を発揮します。
これらのトランシーバーは確立された国際的なネットワークプロトコルに厳密に準拠しているため、信頼性の高いマルチベンダー相互運用性が保証されます。IEEE 802.3bm電気インターフェース規格に完全に準拠しており、準拠するホストボードであればどれでも予測可能なパフォーマンスを発揮します。
さらに、機械的および電気的設計は、QSFP28マルチソースアグリーメント(MSA)に準拠しています。この厳格な準拠により、モジュールは完全なホットプラグ対応、機械的な安全性、そして多様なハードウェアプラットフォーム間でのシームレスなデジタル診断機能を実現します。
高速光ファイバーリンクの全体的な信頼性と伝送距離は、その基盤となる物理的パラメータに大きく依存します。正確な光学的および電気的要件を検証することで、ネットワークハードウェアが設計上の限界内で安全に動作し、最高のデータ整合性を維持できることが保証されます。これらの標準化された指標は、ハードウェアが光波をどのように伝送し、システム全体で電力をどのように管理するかを規定します。

QSFP28-ESR4は、データを4つの独立したレーンに分割する並列設計を採用することで、合計100Gbpsのスループットを実現しています。各レーンはNRZ変調方式を用いて25Gbpsの正確なデータレートで動作するため、このモジュールは大規模なエンタープライズワークロードを同時に処理できます。
このデータをマルチモードファイバーで効率的に伝送するために、このモジュールは公称光波長850nmを使用しています。各レーンは840nm~860nmの厳密な中心波長範囲内で動作し、光源効率とファイバーコア内部での信号劣化の最小化とのバランスを取っています。
QSFP28-ESR4の送信側には、高性能な垂直共振器面発光レーザー(VCSEL)アレイが搭載されています。長距離伝送を実現するため、レーンあたりの平均送信電力(TX電力)は、最小-4dBmから最大4dBmの範囲となるように設計されています。
エンジニアは、信号が劣化することなく長距離ケーブル伝送に耐えられるよう、これらの平均送信電力制限を監視する必要があります。さらに、送信機は2dBを超える光消光比(ER)を維持し、デジタル1と0を表す光パルス間の明確なコントラストを確保します。
高感度PINフォトダイオードアレイを搭載したQSFP28-ESR4受信機は、遠距離から戻ってくる極めて微弱な光信号を検出するように設計されています。このモジュールは、レーンあたり-12dBm~2.4dBmという優れた平均受信電力範囲(RX電力)を実現しており、信号が大きく減衰した後でもデータを確実に復号できます。
しかし、受信機には繊細な内部部品を保護するために、厳密な光飽和閾値が設けられています。減衰されていない短いパッチケーブルからの入射光がこれらの安全限界を超えると、フォトダイオードが過負荷になったり、永久的に損傷したりする可能性があるため、入力電力レベルを適切に管理することが非常に重要です。
ホスト側では、QSFP28-ESR4はIEEE 802.3bm規格に準拠した高速CAUI-4電気インターフェースを採用した38ピンエッジコネクタを介して接続されます。標準電源電圧3.3Vで動作し、トランシーバとホストスイッチのマザーボード間のクリーンな電気信号伝送をサポートします。
光学性能が向上しているにもかかわらず、このモジュールは最大消費電力2.5W以内で効率的に動作します。この低消費電力により、高密度ネットワークスイッチ内の発熱が最小限に抑えられ、データセンターの冷却要件が簡素化されます。
高速ネットワークにおいて伝送距離を最大化するには、適切な光ケーブルインフラを選択することが不可欠です。マルチモードファイバーのグレード選択は、信号の完全性と接続の物理的な伝送距離に直接影響を与えます。これらのメディアの特性を理解することで、効率的なネットワーク計画が可能になり、不要な導入コストを削減できます。

QSFP28-ESR4は、既存のマルチモードインフラストラクチャの標準的な伝送距離制限を大幅に向上させることで、その性能を飛躍的に向上させます。標準的なレーザー最適化OM3ケーブル上に展開することで、このトランシーバーは高速データ伝送を従来の短距離モジュールの限界をはるかに超えて拡張します。
このトランシーバーをOM3ファイバーで使用する際の主な導入仕様は以下のとおりです。
新規データセンターの構築やアップグレードにおいては、QSFP28-ESR4と高品質のOM4ファイバーを組み合わせることで、その究極の伝送距離性能を引き出すことができます。この組み合わせにより、マルチモードメディア上で可能な限り最大の伝送距離を実現できるため、高価なシングルモード構成に代わる優れた選択肢となります。
以下のガイドラインでは、OM4ケーブル配線構成の具体的な性能上の利点について説明します。
光が光ファイバーチャネルを通過する際、パッチパネル、スプライス、コネクタの接続点ごとに光強度が自然に低下します。データホール全体にQSFP28-ESR4を導入する際には、エンジニアはこれらの損失を数学的に計算し、リンクが確実に動作するようにする必要があります。
チャネル全体の電力バジェットを検証する際には、いくつかの重要な要素を考慮する必要があります。
最大到達距離の延長が最優先事項である一方で、ネットワーク事業者は許容される最短の光ファイバー配線距離にも注意を払う必要があります。QSFP28-ESR4は高度に最適化された高出力送信機を搭載しているため、適切な計画なしに極めて短いケーブルを使用すると、性能が低下する可能性があります。
光受信機のオーバードライブを回避するための基本的なルールには、以下のパラメータが含まれます。
信頼性の高い接続を確立するには、物理的な光コネクタとホストスイッチの内部電気配線との完全な整合性が必要です。物理インターフェース構成によって、光信号がデータ破損なくハードウェア回路に正確にマッピングされる方法が決まります。これらのピン配置とハードウェアインターフェースを検証することで、高密度展開時における完全な互換性が確保されます。

QSFP28-ESR4は、業界標準のMPO/MTP-12オス型光コネクタレセプタクルを使用して、マルチモードパッチケーブルと接続します。このインターフェースは、外側のレーンのみがアクティブで、中央のファイバーは使用されない、特定の12ファイバー配置を採用しています。
具体的には、左端の4本のファイバーは光信号の伝送専用であり、右端の4本のファイバーは受信チャネルを担当します。中央の4つの位置は物理的に空いており、標準的なマルチモード幹線ケーブルとのシームレスな接続を保証する標準化された光レイアウトとなっています。
電気的な面では、QSFP28-ESR4は標準的な38ピンの金メッキエッジコネクタを備えており、ホストスイッチのポートに直接接続できます。このレイアウトは、QSFP28マルチソースアグリーメント(MSA)によって厳密に規定されており、物理的な寸法と電気的間隔の均一性が保証されています。
38本のピンは、信号密度を最適化するために、モジュールのプリント基板の上段と下段に分割されています。このハードウェア配置により、高速データ、電源接地、および重要な低速制御通信用の専用ラインが確保されます。
100Gbpsの速度でデータの整合性を維持するために、QSFP28-ESR4は送受信経路に高速差動信号方式を採用しています。ピン配置では、送信用に4組の差動ペア(TX1n/TX1p~TX4n/TX4p)、受信用に4組の差動ペア(RX1n/RX1p~RX4n/RX4p)が割り当てられています。
これらの差動ペアは、電源グランドピンを間に挟むことで物理的に分離されています。この特殊な物理的シールドにより、電磁干渉とクロストークが最小限に抑えられ、トランシーバーモジュールへの出入り時にクリーンな電気波形が確保されます。
QSFP28-ESR4エッジコネクタは、高速データ伝送に加え、リアルタイムのハードウェア状態管理に使用される重要な低速ピンを備えています。これには、ModSelL(モジュール選択)、ResetL(モジュールリセット)、LPMode(低電力モード)などの重要な制御信号が含まれます。
さらに、専用の2線式シリアルインターフェースクロック(SCL)とデータライン(SDA)により、ホストシステムはトランシーバーと直接通信できます。これらのピンを介して、スイッチは診断テレメトリを読み取り、ハードウェアの互換性の詳細を即座に検証します。
信頼性の高いネットワークインフラストラクチャを維持するには、稼働中のハードウェアコンポーネントの動作状況を常に把握しておく必要があります。統合された診断ツールを使用することで、ネットワーク管理者は、ライブデータトラフィックを中断することなく、重要な光学的および電気的パラメータをリアルタイムで追跡できます。これらの組み込みテレメトリ機能を活用することで、物理層の問題を迅速に特定し、ネットワークの稼働時間を最大限に確保できます。

QSFP28-ESR4には、4つの独立したチャネルすべてにおける光パワーレベルを追跡する専用の内部回路が搭載されています。このモニタリングは、レーザーが強力な信号を発信していること、および受信側のフォトダイオードが正常な光波を捉えていることを確認するために不可欠です。
ネットワークエンジニアは、スイッチインターフェースを介してこれらの特定の光学的指標を継続的に確認できます。
QSFP28-ESR4は、生の光量レベルを追跡するだけでなく、内部の環境動作条件も常に測定しています。部品の過熱や電圧変動は光モジュールの寿命を著しく低下させる可能性があるため、これらのオンボードセンサーは重要な安全装置として機能します。
トランシーバーが監視する主要な環境パラメータには、以下の項目が含まれます。
ネットワーク保守を自動化するために、QSFP28-ESR4は工場出荷時にあらかじめプログラムされたしきい値を利用して異常動作を検出します。内部測定値が安全な動作範囲から外れると、モジュールは即座にシステムアラームを発します。
このモジュールは、これらのシステムアラートを2つの異なる診断レベルに分類します。
QSFP28-ESR4によって収集されたすべてのリアルタイム診断テレメトリは、モジュールのEEPROM内部の整理されたメモリレジスタに保存されます。ホストシステムは、標準的な管理ソフトウェアプロトコルを使用して、このデータをシームレスに取得します。
ホストボードは、以下のメカニズムを使用して、この内部テレメトリを抽出および変換します。
データセンターに新しい光ハードウェアを導入するには、既存のマルチベンダー製スイッチプラットフォームとのシームレスな統合が不可欠です。ソフトウェアの互換性と信頼性の高いエラー訂正プロトコルを確保することで、ネットワークファブリック全体でのリンク切れやパケット損失を防ぐことができます。基盤となる互換性仕様を検証することで、これらのモジュールが正しく認識され、ホストデバイスと円滑に通信できることが保証されます。

幅広いシステムで認識されるように、QSFP28-ESR4にはベンダー固有の構成データがプログラムされたオンボードEEPROMが搭載されています。この内部メモリチップには、部品番号、シリアルコード、ファームウェアバージョンなどの重要な情報が格納されており、ホストスイッチは挿入時にこれらの情報を即座に読み取ります。
ネットワークポートに接続されると、ホストボードはこれらの内部EEPROMレジスタをマッピングしてハードウェアの認証を行います。適切なコーディングにより、主要なスイッチメーカーは、煩わしい「サポートされていないモジュール」というセキュリティ警告やソフトウェアによるポートロックアウトを引き起こすことなく、トランシーバーを受け入れることができます。
長距離マルチモードファイバー伝送においてエラーのない伝送を実現するには、ホストスイッチが前方誤り訂正(FEC)をアクティブに有効にする必要があります。QSFP28-ESR4は、ホスト側のKR4-FEC(第91項)を利用して、長距離伝送で発生するランダムなビットエラーを検出および訂正します。
ホストのFECエンジンを通してデータを処理することで、システムは光ファイバーにおけるモード分散によって生じる信号歪みを確実に除去できます。このハードウェア連携により、データが伝送距離の限界まで送られる場合でも、リンクはクリーンで安定した接続を維持できます。
QSFP28-ESR4の大きな運用上の利点は、標準的な短距離マルチモード光モジュールとの完全な下位互換性です。850nmの波長とNRZ変調方式を標準モジュールと全く同じにするため、リンクの反対側にある標準的な100G-SR4モジュールに直接接続できます。
初期リンクネゴシエーションでは、2つのトランシーバーは手動設定を必要とせずにシームレスな接続を確立します。ただし、ネットワーク事業者は、このように相互接続した場合、最大伝送距離が標準のSR4仕様に制限されることを覚えておく必要があります。
QSFP28-ESR4は国際的なマルチソースアグリーメントのガイドラインを厳守しているため、ハードウェアの完全な相互運用性が保証されています。これらの物理的および電気的規格により、スイッチベンダーに関係なく、モジュールはあらゆる規格準拠のケージに適合します。
電気インターフェースラインは、インピーダンス、タイミング許容値、電圧レベルに関するMSAの要件に適合するように微調整されています。この統一された準拠により、データセンターの調達が簡素化され、ネットワーク管理者は安定性の問題を心配することなく、ハードウェアのブランドを自由に組み合わせることができます。
ポート密度の最大化とケーブル配線の柔軟性の向上は、最新の高速データセンターファブリックを設計する上で重要な目標です。ブレークアウト構成により、単一の高帯域幅スイッチポートが、長距離にわたって複数の低速デバイスと直接通信することが可能になります。このような特殊なマルチチャネル分割構成を実装することで、貴重なラックスペースを無駄にすることなく、ハードウェアを非常に効率的に利用できます。

ブレークアウトリンクを正常に展開するには、ホストスイッチのオペレーティングシステムを手動または自動で構成し、ポートの帯域幅を分割する必要があります。このシステム構成により、QSFP28-ESR4の単一の100G論理チャネルが、4つの個別の25Gチャネルに分割されます。
このプロセスは、チャネル化と呼ばれることが多く、スイッチソフトウェア内で単一の物理ポートを4つの独立したサブポートに分割します。有効化されると、スイッチはQSFP28-ESR4の各レーンを、独自のMACアドレスとルーティングルールを持つ独立した25Gイーサネットインターフェイスとして扱います。
分割ポートを個々のサーバーまたは下流のスイッチに接続するには、専用のMPO-12-4x LCデュプレックスブレークアウトハーネスケーブルが必要です。MPO側はQSFP28-ESR4に直接接続し、4つのデュプレックスLCコネクタは標準の25G SFP28トランシーバーに接続します。
この光ファイバーハーネスは、リンクインフラストラクチャ全体で使用されているOM3やOM4などのマルチモードグレーディングと完全に一致している必要があります。さらに、光ケーブル内の適切な極性マッピングは、100G側の送信レーンが25G側の受信レーンと完全に一致するようにするために不可欠です。
単一の光リンクを4つの独立した経路に分割すると、光信号の劣化につながる物理的な接続点が余計に増えます。QSFP28-ESR4をブレークアウトモードで使用する場合、ネットワークプランナーは、追加のLC嵌合スリーブによって生じる挿入損失の累積を慎重に計算する必要があります。
総許容チャネル損失が厳しく制限されているため、コネクタペアが増えるごとに、残りのファイバー長の許容範囲が狭まります。総減衰量を安全な動作限界内に十分に収めるには、高品質で低損失のブレークアウトカセットとプレミアムハーネスケーブルを使用することが不可欠です。
ブレークアウトトポロジーを使用する場合、達成可能な最大距離は、リンクの両端にある光モジュールの仕様に大きく依存します。QSFP28-ESR4は送信出力が向上していますが、その最大距離を実現するには、互換性のある25Gトランシーバーと組み合わせる必要があります。
標準的な短距離25G SFP28モジュールに接続した場合、小型モジュールの受信感度が低いため、リンクの総距離が制限される可能性があります。OM3で200メートル、OM4で300メートルの安定した伝送を実現するには、下流側の25Gトランシーバーも長距離伝送仕様に対応している必要があります。

QSFP28-ESR4光トランシーバーは、短距離リンクと長距離リンクの間のギャップを埋める必要のあるデータセンターにとって、非常に効率的かつ経済的なソリューションを提供します。既存のマルチモードファイバーインフラストラクチャの機能を最大限に活用することで、ネットワーク事業者はシングルモードファイバーを導入する際の莫大な設備投資をすることなく、最大100Gbpsの速度まで拡張できます。
その主要な技術的機能を簡単に概観すると、このモジュールが現代の高密度ネットワークにとって非常に価値のある理由が明らかになります。
高性能ネットワークハードウェアでデータセンターインフラストラクチャをアップグレードする準備ができたら、プレミアムで徹底的にテストされた光モジュールを選択することが重要です。信頼性の高いマルチベンダー互換のトランシーバーモジュールの幅広いセレクションについては、次のサイトをご覧ください。 LINK-PP オフィシャルストア お客様の高速リンク要件に最適なソリューションを見つけるために、今すぐご連絡ください。