100G QSFP28 选型指南：SR4 对比 LR4、CWDM4 与 DWDM4
100G QSFP28 光模块实用选型指南：按波长方案、光纤类型、传输距离、FEC 假设和成本档位对比 SR4、PSM4、CWDM4、LR4、DWDM4，并给出真实部署的决策流程。
结论先行
先按距离和光纤资源选型——波长方案、激光器类型和成本都由这个决定派生：
| 模块 | 波长方案 | 光纤 | 距离* | 典型用途 | 成本档 |
|---|---|---|---|---|---|
| 100G SR4 | 4 × 25G VCSEL @ 850 nm，并行 | OM3/OM4 多模（MPO） | 70 / 100 m | 机架相邻、breakout | $ |
| 100G PSM4 | 4 × 25G @ 1310 nm，并行 | 单模（MPO） | 500 m | 低成本单模并行 | $ |
| 100G CWDM4 | 4λ CWDM 1271–1331 nm，双工 LC | 单模 | 2 km | 数据中心默认（100 m–2 km） | $$ |
| 100G LR4 | 4λ LAN-WDM 约 1296–1310 nm，双工 LC | 单模 | 10 km | 园区 / 城域边缘 / 无 FEC 场景 | $$$ |
| 100G DWDM4 | 4λ DWDM C-band（100 GHz ITU 栅格），双工 LC | 单模 | 10 km | 与 DWDM 线路系统共存 | $$$$ |
*距离按模块规范要求启用 RS-FEC 计算（CWDM4、PSM4）。五者都是同一 QSFP28 笼型内的 4 × 25.78125 Gbps 电气通道——差异全部在光层。
>SR4：路径最短、每 bit 成本最低SR4 用四个 850 nm VCSEL 对在并行 ribbon 光纤上跑四对 25G——MPO-12 连接器中的 8 芯（4 发 4 收）。
- 距离：OM3 上 70 米、OM4 上 100 米，覆盖机架内、相邻机架和短距离跨排。
- 功耗与成本：100G 家族中最低；无 TEC、无 DFB，只有 VCSEL 和探测器。
- 注意：MPO 极性（Type A/B/C）、ribbon 光纤施工、配线盒插入损耗。大多数"SR4 不通"的工单是极性或端面污染问题，不是模块故障。
- Breakout：100G SR4 ↔ 4 × 25G SFP28 SR 是从 100G ToR 给 25G 服务器供线的标准模式。
CWDM4：出货量默认款——以及为什么
CWDM4 把四个 25G 通道放到四个粗波分波长（1271/1291/1311/1331 nm）上，走一对接收发各一芯的双工 LC 单模光纤。
- 距离：开 FEC 后 2 公里，覆盖绝大多数园区内数据中心互联场景——这正是 CWDM4 成为全球出货量最大的 100G 模块的原因。
- 成本：非制冷 DFB 激光器使其远低于 LR4；大约为 SR4 的 2–3 倍。
- 前提：CWDM4 MSA 规范就是按两端开 RS-FEC 写的，这是规范假设而非缺陷。
- CLR4：同一 CWDM 波长方案的 10 公里高余量版本，由 CLR4 联盟推广，面向想要 CWDM4 价格、LR4 级距离的用户。
LR4：10 公里的 IEEE 级余量
100GBASE-LR4（IEEE 802.3）使用 LAN-WDM 栅格——1296–1310 nm 附近的四个波长，通道间隔和激光器波长容差都比 CWDM 更紧。
- 距离：IEEE 规范 10 公里，不依赖 FEC。
- 适用：楼宇间园区链路、城域边缘、强制关闭 FEC 的老平台，或任何想要标准定义余量而非 MSA"假设开 FEC"捷径的场景。
- 代价：LAN-WDM DFB 成本高于 CWDM 非制冷器件；部分 LR4 型号在极端温度下配 TEC 制冷稳波长。
DWDM4：为已经是 DWDM 的资源而设
DWDM4 把四个通道放到 C-band 的 ITU-T 100 GHz DWDM 栅格上。
- 存在的意义：信号可以穿过 DWDM 合波器、滤波器和放大器——DWDM4 链路可以与既有 DWDM 线路系统共存或承载其上。
- 成本：TEC 制冷 DWDM 激光器是本表最贵。只在光纤路由本身就是 DWDM 基础设施时选它——普通裸纤场景 CWDM4 或 LR4 更便宜。
FEC 与混合组网现实
| 模块家族 | FEC 假设 | 互通说明 |
|---|---|---|
| SR4 / PSM4 | PSM4 规范要求 RS-FEC；SR4 通常两者皆可 | Breakout 对端须匹配（SR4 ↔ 25G SR） |
| CWDM4 / CLR4 | 规范要求 RS-FEC | CWDM4 ↔ CLR4 通常可互通（同波长方案） |
| LR4 / ER4 | 设计为无 FEC 运行 | 各厂商同波长方案；IEEE 定义 |
| DWDM4 | 按系统设计开 FEC | 两端必须使用同一 DWDM 通道方案 |
避免现场问题的实操检查：确认两端交换机端口 FEC 已开启、链路起来后读 DDM（收发功率、温度）、MPO APC/UPC 研磨类型与配线盒一致。
决策流程
flowchart TD
A[100G link needed] --> B{Distance?}
B -- under 100 m, MMF in place --> C[SR4]
B -- 100 m to 2 km, SMF --> D[CWDM4]
B -- 2 km to 10 km --> E{FEC available?}
E -- yes --> F[CLR4 or LR4]
E -- no --> G[LR4]
B -- DWDM line system on path --> H[DWDM4]
C --> I[Enable FEC + check MPO polarity]
D --> I
F --> I
G --> I
H --> I底线
- ≤100 米、已有多模：SR4——最便宜、最低功耗、breakout 友好。
- 100 米–2 公里、单模：CWDM4——出货量默认款自有其道理。
- 最远 10 公里或无 FEC 场景：LR4。
- DWDM 资源共存：DWDM4。
两端配同类型模块，规范假设 FEC 的场景保持 FEC 开启，用 DDM 在问题变工单之前发现线路问题。
内容整理自 IEEE 802.3 规范、CWDM4/PSM4 MSA 公开资料与常见运维实践；原创整合，未搬运原文。
FAQ
- CWDM4 和 LR4 可以随意互换吗？
- 不可以。两者波长方案不同（CWDM 1271–1331 nm 对比 LAN-WDM 约 1296–1310 nm），链路两端必须使用同类型模块。它们共享双工 LC 单模光纤布线，但波长不同无法互通。
- CWDM4 不开 FEC 能用吗？
- CWDM4 MSA 规范假设两端开启 RS-FEC（KP4/KR4）。大多数交换机在该速率下默认开启 FEC，但如果 FEC 被关闭，传输距离和余量会急剧劣化。排障时先查交换机 FEC 状态，再怀疑模块本身。
- SR4 能配合 25G SFP28 端口使用吗？
- 可以，通过 breakout 方式：QSFP28 端口里的 100G SR4 经 MPO 转 4×双工 LC 分线器拆为 4 × 25G SFP28 SR。这是从 100G 上联点亮 25G 服务器端口的标准做法。
- 100G 在 OM4 多模光纤上能跑多远？
- 100G SR4 在 OM4 上为 100 米（OM3 为 70 米）。超出后需要单模模块——通常下一步选 CWDM4，以相同的双工 LC 布线方式跑到 2 公里。