兄弟们，咱们搞弱电的，这些年没少跟光模块打交道吧？从早先的10G，到现在满大街的25G、100G，甚至400G都开始冒头了。说句实话，技术这东西，真是一天一个样。以前咱们在数据中心里铺10G网络，觉得挺够用，现在AI、大数据、云计算一上来，10G那点带宽就跟老牛拉破车似的，根本跑不动。所以，现在新建的数据中心，尤其是像BAT这些大厂，早就开始大规模部署25G/100G网络架构了。
但问题来了，建100G网络，光模块是最大头的开销。市面上100G光模块标准多得让人眼花缭乱，什么LR4、SR4、PSM4、CWDM4，还有各种封装格式CFP、CFP2、CFP4、QSFP28。到底怎么选？选错了，不仅多花钱，后期运维也头疼。今天我就以我这十几年的工地经验，跟大伙儿聊聊100G光模块这点事儿。
光模块的“规矩”是谁定的？
首先，咱们得知道光模块的标准是谁说了算。这行里主要有两个“大佬”：一个是IEEE（电气电子工程师协会），另一个是MSA（多源协议）。IEEE是官方的，正经八百的国际标准组织，像咱们常用的10G、40G、100G、400G标准，很多都是IEEE 802.3工作组搞出来的。而MSA呢，有点像行业里的“江湖联盟”，是几个大厂凑在一起定的规矩，虽然不是官方，但大家认就行。MSA主要管光模块的物理封装、接口大小、引脚定义这些，比如咱们现在通用的QSFP封装，就是MSA的功劳。
早些年，光模块市场那叫一个乱，各家做各家的，大小不一，接口五花八门，你买个模块还得看厂家，换个牌子就插不上。后来MSA一统江湖，大家统一了尺寸和接口，这才好起来。就像手机充电口，以前什么Micro USB、Lightning、Type-C，现在Type-C一家独大，方便多了。针对100G，MSA也搞了几个标准，比如PSM4、CWDM4和Lambda MSA。
100G光模块的“六大门派”
说到100G的具体标准，IEEE和MSA加起来有十几种，但咱们真正常用的，其实就六种。下面这张图能看得很清楚：
这里面，“100GBASE”开头的，都是IEEE 802.3定的。比如100GBASE-LR4，LR就是Long Reach，传10公里，4表示4个通道，每个通道25G，合起来就是100G。还有SR4，SR是Short Reach，传100米左右，也是4×25G。命名规则大概就是：-R后面的字母代表距离，数字代表通道数。
那有人要问了：既然IEEE有LR4和SR4，MSA为什么还要搞PSM4和CWDM4呢？原因很简单：SR4传得太短，百米以内，数据中心内部很多地方不够用；LR4倒是能传10公里，但成本太高，杀鸡用牛刀。所以MSA搞了个中距离方案，PSM4能传500米，CWDM4能传2公里，性价比刚好卡在中间。特别是CWDM4，在2公里以内，成本比LR4低一大截，成了很多数据中心内部互联的首选。
下面这两张图是LR4和CWDM4的原理，都是把4路25G信号通过波分复用合成一路100G，但细节差别很大：
LR4和CWDM4的三大区别
第一，光学器件成本不一样。 LR4用的是LAN-WDM，通道间隔只有4.5纳米，对分波合波器件的精度要求极高，所以器件贵。而CWDM4用的是20纳米的间隔，器件要求低，成本自然下来了。
第二，激光器不同。 LR4用的是EML（电吸收调制激光器），这东西是两个器件拼在一起的：一个激光器加一个调制器，成本高、功耗大。CWDM4用的是DML（直接调制激光器），就一个激光器，简单便宜。为啥LR4非要用EML？因为它要传10公里，DML在高速率下色散严重，传不远，只能上EML。
第三，LR4还得加TEC（半导体热电制冷器）。 因为LR4的通道间隔太窄，激光器波长稍微漂一点就串扰了，所以必须用TEC控温，保持波长稳定。这一来二去，又多了一笔成本。CWDM4间隔宽，温度漂移影响不大，不用TEC。
所以，简单说：LR4是“高大上”，能传10公里，但贵；CWDM4是“经济适用男”，2公里内够用，省不少钱。
PSM4 vs CWDM4：中距离的“二选一”
除了CWDM4，PSM4也是中距离的常见方案。PSM4的原理很简单：每路信号用一根独立的光纤，4发4收，总共8根单模光纤，通过MTP/MPO接口连接，最远传500米。
PSM4的优点是光模块本身便宜，因为不用波分复用器，结构简单。但缺点是光纤用得多，8根光纤的成本在那摆着。如果距离短，比如几十米，PSM4的总成本更低；但如果距离超过一两百米，光纤成本就上去了，反而是CWDM4更划算。下面这张图对比得很清楚：
【实际施工经验】 我前年给一个中型数据中心做改造，机柜间距大概150米，甲方非要上CWDM4，觉得技术先进。我算了一笔账：PSM4模块一个才800块，CWDM4要1500，但8根光纤的造价每米才几块钱，150米也就千把块。最后总成本PSM4反而便宜。所以别光看模块单价，得算总账，尤其是光纤距离短的时候，PSM4真香。
短距光模块：SR10和SR4的“换代史”
再说短距。100G短距最早的标准是100GBASE-SR10，10×10G，也就是10个通道，每个10G。那是2010年的老标准了，当时交换机芯片的电接口只能支持10G，所以只能这么干。后来芯片升级了，电接口能跑到25G，标准就进化成了100GBASE-SR4，4×25G。通道数从10个减到4个，模块尺寸小了，功耗低了，成本也降了，现在SR4已经彻底取代了SR10。
SR4的原理图如下：
SR4用多模光纤，传100米，适合机柜内部的短距离互联。
封装格式：从“大块头”到“小精灵”
光模块不光有电气和光学标准，还得有合适的“外壳”才能用。100G光模块的封装主要有CFP、CFP2、CFP4和QSFP28。CFP是第一代，尺寸大得像块砖头，功耗也高。后来技术进步，尺寸越做越小，功耗越来越低，依次演进到CFP2、CFP4，最后到QSFP28。
现在数据中心里最主流的就是QSFP28，尺寸只有CFP的四分之一，功耗也低得多。一个交换机面板上能塞36个QSFP28接口，端口密度高，适合大规模部署。
【省钱技巧】 有些兄弟为了省钱，喜欢买杂牌模块，但我劝你慎重。QSFP28这玩意儿，兼容性问题特别多。我去年帮一个客户排查网络丢包，查了三天，最后发现是某宝买的便宜模块和交换机芯片不兼容，换了原厂模块立马就好了。虽然原厂贵一倍，但省心。实在想省钱，可以买大厂的兼容模块，比如Finisar、Lumentum这些，性价比高，兼容性也有保障。
【踩过的坑】 还有一点，QSFP28的散热不能忽视。100G模块功耗虽然比CFP低，但也不小，尤其是LR4模块，工作温度一高就容易降速。我见过一个机房，空调坏了半天，好几个模块直接罢工。所以布线的时候，尽量留出散热空间，别把模块挤得太密。
好了，今天就聊这么多。100G光模块的门道不少，选型时别光看参数，还得结合距离、成本、兼容性、散热这些实际因素。下一期，咱们再聊聊400G的那些事儿，那才是真正的“硬核”技术。
（文中图片保留原样）
