Сети 400G и 800G: когда переходить и что понадобится
Коротко: 400G — порт на 400 Гбит/с, который собирается из восьми электрических линий по 50G или четырёх по 100G с модуляцией PAM4; 800G — восемь линий по 100G. В 2026 году 400G — рабочий стандарт для спайна и аплинков ЦОД, 800G — для AI-кластеров и крупных фабрик на коммутаторах 51,2 Тбит/с. Переход оправдан, когда аплинки 100G загружены выше 50–60% в пике или когда не хватает портов: один порт 400G через breakout заменяет четыре порта 100G. Основные форм-факторы — QSFP-DD (обратно совместим с QSFP28) и OSFP (рассчитан на большую мощность).
Что изменилось по сравнению со 100G
Сеть 100G строилась на четырёх линиях по 25 Гбит/с с простой двухуровневой модуляцией NRZ. Начиная с 400G скорость линии растёт за счёт PAM4 — четырёхуровневого сигнала, который несёт 2 бита за символ. Цена — меньший запас по шуму, поэтому коррекция ошибок RS-FEC (KP4) стала обязательной и добавляет небольшую задержку.
| Поколение | Электрические линии | Типичный ASIC коммутатора | Портов в 1U/2U | Ключевые стандарты |
| 100G | 4 × 25G NRZ | 3,2 Тбит/с | 32 × 100G | IEEE 802.3ba/bm, MSA CWDM4 |
| 400G | 8 × 50G PAM4 | 12,8 Тбит/с (Tomahawk 3), 25,6 Тбит/с (Tomahawk 4) | 32 или 64 × 400G | IEEE 802.3bs (2017), 802.3cu |
| 400G на линиях 100G | 4 × 100G PAM4 (QSFP112) | 51,2 Тбит/с, сетевые карты 400G | до 128 × 400G через breakout | IEEE 802.3ck |
| 800G | 8 × 100G PAM4 | 51,2 Тбит/с (Tomahawk 5, Spectrum-4) | 64 × 800G | IEEE 802.3df (2024) |
| 1,6T | 8 × 200G PAM4 | 102,4 Тбит/с (Tomahawk 6) | 64 × 1,6T | IEEE 802.3dj (утверждение в 2026) |
Практический вывод: оптика и кабели одного поколения связаны с электрическими линиями порта. Модуль 400G на 8 × 50G и модуль 400G на 4 × 100G — разные изделия, и не каждый коммутатор поддерживает оба.
Когда переход оправдан
Апгрейд ради цифры в спецификации не окупается. Признаки, что пора:
- аплинки и межспайновые линки 100G в пике загружены выше 50–60%, растут потери в буферах и микровсплески;
- не хватает портов на спайне — каждый новый лиф требует новых 100G-портов, а шасси заполнено;
- появляются серверы с сетевыми картами 100G и 200G (GPU-узлы, хранилища на NVMe-oF), которым тесно в 25G-подключении;
- энергопотребление и место в стойках: один порт 400G расходует меньше энергии на бит, чем четыре порта 100G;
- оператору нужна ёмкость на магистрали без новых волокон — тогда работают когерентные модули 400ZR/ZR+ в маршрутизаторах.
Если ничего из этого нет, рациональнее закупить запас 100G-оборудования и оптики: оно массовое и хорошо представлено на вторичном рынке. 800G сегодня оправдан прежде всего в AI-фабриках, где один GPU-узел генерирует сотни гигабит трафика; подробнее — в гайде о сети для AI-кластера.
QSFP-DD, OSFP и QSFP112: в чём разница
Три форм-фактора решают одну задачу разными способами.
| Параметр | QSFP-DD | OSFP | QSFP112 |
| Электрические линии | 8 (двухрядный контакт) | 8 | 4 |
| Скорости | 400G (8 × 50G), 800G в версии QSFP-DD800 | 400G, 800G, далее 1,6T | 400G (4 × 100G) |
| Совместимость с QSFP28/QSFP+ | Да, порт принимает старые модули | Нет, только через переходник | Да, по механике |
| Охлаждение | Радиатор в корпусе порта на плате | Радиатор на самом модуле | Как у QSFP |
| Где чаще встречается | Ethernet-коммутаторы ЦОД и маршрутизаторы | AI-кластеры, InfiniBand NDR/XDR, 800G-коммутаторы | Сетевые карты 400G, часть коммутаторов |
QSFP-DD удобен при поэтапной миграции: в тот же порт можно поставить QSFP28 на 100G и позже заменить его на 400G. OSFP чуть крупнее, но эффективнее отводит тепло мощных модулей, поэтому популярен в 800G и в оборудовании NVIDIA (коммутаторы Quantum-2 и сетевые карты ConnectX-7 в исполнении OSFP). Форм-фактор выбирается вместе с коммутатором — сменить его потом нельзя.
Оптика 400G: какие модули бывают
Для 400G выпускают модули под все типичные дальности — от стойки до сотни километров.
| Тип | Волокно и разъём | Дальность | Где применяют |
| 400GBASE-SR8 | Многомод, 8 пар, MPO-16 | 70 м OM3, 100 м OM4 | Внутри зала, breakout на 8 × 50G |
| 400GBASE-SR4.2 (BiDi) | Многомод, 4 пары, MPO-12 | 70 м OM3, 100 м OM4, 150 м OM5 | Повторное использование MPO-12 от 40G/100G SR4 |
| 400GBASE-DR4 | Одномод, 4 пары, MPO-12 APC | 500 м | Спайн-лиф, breakout на 4 × 100G-DR |
| 400GBASE-FR4 | Одномод, LC дуплекс, 4 длины волны | 2 км | Между залами и корпусами по паре волокон |
| 400G-LR4-10 (MSA) / LR4-6 | Одномод, LC дуплекс | 10 км / 6 км | Кампус, городские линии |
| 400ZR / ZR+ | Одномод, LC, когерентный DWDM | 80–120 км, ZR+ — больше с усилением | Межцодовые линии, IP поверх DWDM |
400ZR — когерентный модуль по спецификации OIF, который работает на канале DWDM-сетки прямо из порта маршрутизатора или коммутатора. Он позволяет обойтись без отдельного транспондера, но требует линейной системы с мультиплексорами и, на длинных пролётах, усилителями. Подробнее о DWDM — в статье «Что такое DWDM».
Оптика 800G
Модули 800G чаще всего представляют собой «два 400G в одном корпусе» и позволяют разбить порт на две или восемь частей.
- 2×DR4 / DR8 — одномод, 8 пар волокон (два MPO-12 или один MPO-16), 500 м; разбиваются на 2 × 400G-DR4 или 8 × 100G-DR.
- 2×FR4 — одномод, два дуплексных LC, 2 км; совместим с двумя 400G-FR4 на другой стороне.
- SR8 — многомод, 8 пар по 100G, дальности 50–100 м по OM4 в зависимости от варианта; основной выбор для коротких связей GPU-узел — лиф.
- 800ZR — когерентный стандарт OIF для межцодовых линий.
- DAC и AEC 800G — медь на 1–3 м внутри стойки; на 100G на линию пассивная медь становится очень короткой, поэтому чаще применяют активные кабели.
Набор вариантов 800G шире, чем у 400G, и совместимость надо сверять особенно тщательно: twin-port OSFP на коммутаторе может работать как два независимых порта 400G, а на сетевой карте — как один.
Breakout и совместимость со 100G на время миграции
Мигрировать без остановки помогают режимы разбиения портов. Схема типична: спайн переводят на 400G, а лифы и серверы пока остаются на 100G.
| Сценарий | Решение | На что обратить внимание |
| Порт 400G к четырём 100G-портам | 400G-DR4 + 4 × QSFP28 100G-DR (одна длина волны) через кабель MPO → 4 × LC | На стороне 100G нужны DR-модули, а не LR4 или CWDM4 |
| Порт 400G к соседнему коммутатору 100G в стойке | Breakout DAC 400G → 4 × 100G | Поддержка режима на обеих платформах |
| Порт QSFP-DD временно на 100G | Обычный модуль QSFP28 | Скорость порта задаётся в конфигурации |
| Порт 800G OSFP к двум 400G | 2×DR4 или 2×FR4 | На другой стороне — DR4 или FR4 соответственно |
| Сервер 200G к порту 400G | Breakout 400G → 2 × 200G (DAC/AOC) | Режим 2 × 200G есть не на всех коммутаторах |
Главное правило совместимости остаётся прежним: на двух концах линии должна стоять оптика одного типа. 100G-DR (PAM4 на одной длине волны) не работает с 100G-LR4 или CWDM4 (четыре длины волны NRZ). Базовые типы модулей описаны в гайде по трансиверам SFP и QSFP.
СКС под 400G и 800G
Параллельная оптика (SR8, DR4, DR8) требует кабелей MPO. Здесь три типичные проблемы.
- MPO-12 или MPO-16. SR4, SR4.2 и DR4 используют 8 волокон из 12 в разъёме MPO-12; SR8 и DR8 — 16 волокон в MPO-16. Это разные разъёмы, переходные шнуры нужны заранее.
- Полированный торец. Одномодовые MPO (DR4) обычно с косой полировкой APC, многомодовые — с прямой (UPC/PC). Смешение торцов даёт большие потери и повреждение разъёмов.
- Полярность. В MPO-трактах используют схемы A, B и C; передатчик одного конца должен попасть на приёмник другого. Схему выбирают для всей системы, а не для отдельного шнура.
Запас по потерям у 400G меньше, чем у 10G: каждое лишнее соединение в тракте ощутимо. Чистота торцов — обязательная процедура перед каждым подключением. Об организации кросса — в гайде по патч-панелям и кроссам.
Питание и охлаждение
Модули 400G и 800G потребляют заметно больше 100G: серые 400G — порядка 8–12 Вт, 800G — порядка 13–18 Вт, когерентные ZR/ZR+ — ещё больше. Для сравнения, 100G LR4 укладывается примерно в 3,5–4,5 Вт.
Пример оценки: коммутатор с 32 портами 400G, полностью заполненный модулями по 12 Вт, тратит около 380 Вт только на оптику — сверх потребления самого коммутатора. На 64-портовом 800G-коммутаторе эта цифра превышает 1 кВт. Это нужно учитывать в расчёте ИБП, PDU и теплоотвода стойки.
Проверьте класс питания портов в документации: не каждый порт QSFP-DD поддерживает мощные когерентные модули, и часть платформ разрешает их только в определённых слотах или ограничивает количество.
Как спланировать переход: 7 шагов
- Снимите текущую загрузку аплинков и спайна за 1–3 месяца: пики, микровсплески, отбрасывания в буферах.
- Определите уровень, который упирается в 100G: обычно спайн и межцодовые линии, реже — серверный доступ.
- Выберите поколение и форм-фактор коммутаторов: 400G на QSFP-DD для Ethernet-ЦОД, OSFP — если ориентируетесь на 800G и AI-нагрузку.
- Проверьте кабельную систему: тип волокна, разъёмы, длины, наличие MPO и APC, бюджет потерь.
- Спланируйте breakout на время миграции, чтобы старые 100G-устройства подключались к новым портам.
- Пересчитайте питание и охлаждение с учётом модулей.
- Проведите пилот на одном сегменте: оптика, FEC, режимы портов, мониторинг DOM, затем — тиражирование.
Типичные ошибки
- На одном конце 400G-FR4, на другом DR4 — скорость одна, оптика несовместима.
- Breakout 400G-DR4 пытаются собрать с 100G-LR4 вместо 100G-DR на стороне лифа.
- Многомодовые MPO-шнуры с прямым торцом подключают к одномодовым DR4 с APC.
- Покупают коммутатор с OSFP, рассчитывая использовать имеющиеся QSFP28 без переходников.
- Забывают, что FEC должна совпадать на обоих концах, особенно при соединении оборудования разных производителей.
- Не закладывают дополнительную мощность на оптику в бюджете питания стойки.
Что учесть при закупке
Для коммутаторов фиксируйте модель, число и тип портов (QSFP-DD, OSFP), поддерживаемые режимы breakout и версию ПО. Для оптики — точный тип (SR8, DR4, FR4, LR4, ZR), разъём, кодирование под платформу и, для 800G, схему разбиения. Кабели MPO заказывайте с указанием числа волокон, полировки и полярности.
При приёмке проверьте, что модули определяются платформой, читается телеметрия (CMIS), линк поднимается с нужной FEC. Сроки поставки и гарантия указываются в коммерческом предложении. В каталоге — оптика и коммутаторы для 100G и 400G; соберём спецификацию под план миграции.
Смотреть оптические модули и кабели в наличии →