1. 引言：100G时代的到来与选型挑战

随着云计算、大数据、人工智能和物联网的蓬勃发展，企业对网络带宽的需求呈指数级增长。100G以太网已从”前沿技术”演变为数据中心和大型企业网络的基础配置。无论是超大规模云服务商的Spine-Leaf架构，还是金融机构的高频交易系统，100G链路都扮演着数据传输的核心角色。100G工业交换机，作为支撑这一切的坚固底座，承载着稳定、可靠、高速的数据传输使命。而决定其性能上限与可靠性的关键，正是其搭载的“智慧光核”——100G工业级光模块。

然而，工业环境的复杂性远超标准数据中心。从高温多尘的车间到低温震动的户外机柜，从几米远的机架内互连到跨越厂区数公里的骨干连接，严酷的物理环境、多样的传输距离与极致的成本控制，构成了一场工业网络设计的三方博弈。选择错误的光模块，轻则导致链路不稳、延时抖动，重则让整个高速网络投资失效。因此，理解SR4、PSM4、CWDM4和LR4这四种主流100G光模块的核心原理与工业特质，是为您的100G工业交换机匹配“最佳心脏”、赢得这场博弈的关键。

2. 核心技术基础：理解100G光模块的工作原理

2.1 共同基础：4×25G NRZ调制

无论采用何种封装形式，SR4、PSM4、IR4和LR4这四种100G光模块都基于相同的底层架构：将100Gbps的总带宽拆分为4路独立的25Gbps NRZ（Non-Return-to-Zero，不归零）信号。

这种设计的优势在于：

 - 降低单通道速率，简化电路设计

 - 复用成熟的25G收发器技术

 - 提高系统可靠性与制造良率

2.2 两大技术路线：并行光学 vs波分复用

2.2.1 并行光学 (Parallel Optics)：物理多通道方案

2.2.2 波分复用 (WDM)：波长多通道方案 

3. 四种常用100G光模块详解

3.1 100GBASE-SR4：数据中心”机架内”的王者

应用场景：

 - 同一机柜内服务器与ToR交换机的连接

- 相邻机柜间交换机的堆叠或互联

 - 高性能计算集群内部互联

核心优势：成本低，是所有100G方案中最经济的选择。采用成熟的VCSEL激光器技术，模块价格可低至其他方案的1/3甚至更低。

3.2 100G PSM4：中距离单模”性价比”之选

应用场景：

 - 大型数据中心内跨行（Row）或跨区域（Zone）连接

 - Breakout应用：将1×100G拆分为4×25G独立链路

 - 需要单模传输但预算有限的场景

核心优势：单模场景下的高性价比。相比WDM方案，PSM4无需复杂的复用器件，成本显著降低。同时完美支持Breakout，一个100G端口可连接4台25G服务器。

3.3 100GBASE-IR4 (CWDM4)：园区网与”跨楼宇”的桥梁

应用场景：

 - 同一园区内不同楼宇间的汇聚/核心层互联

 - 大型数据中心内超过500米的长距离连接

 - 利旧现有LC接口单模布线，无需升级为MTP/MPO

- 中等距离场景下需要节省光纤资源

核心优势：极大节省光纤资源。仅需2芯光纤即可实现100G传输，是500米-2公里范围内最具成本效益的单模方案。对于已有LC布线基础设施的场景，可直接利旧而无需重新敷设光缆。

3.4 100GBASE-LR4：“长距离”互联标准

应用场景：

 - 数据中心互联

- 城域网、运营商骨干网长距离传输

 - 跨园区、跨城区的企业级长距离连接

 - 对稳定性和性能有极高要求的关键链路

核心优势：传输距离远、性能稳定。采用高精度激光器和精密滤波器件，是10公里级别连接的标准方案。虽然成本最高，但在长距离场景下无可替代。

4. 横向对比总结：一张图看懂如何选择

5. 选型决策与关键考量因素

5.1 四步选型法

做出正确选型的关键，在于从以下四个维度进行综合评估：

1. 距离 — 首要决定因素，划定可选范围

2. 布线 — 现有基础设施决定部署复杂度

3. 应用 — Breakout等特殊需求影响方案选择

4. 成本 — 在满足技术需求前提下优化预算

掌握这一框架，您将能够在面对任何100G网络建设项目时，快速、准确地做出最优光模块选型决策。

5.2 常见场景速查

6.兆越通讯100G交换机的兼容性优势

选型是复杂的，但伙伴是可以信赖的

在100G工业网络光模块选型这个复杂课题面前，技术参数只是基础，成本考量才是核心，而选择一个值得信赖的设备供应商，则是整个项目成功的保障。

以上海兆越通讯技术有限公司Cronet CC-4556 为代表的100G工业以太网交换机，以其卓越的兼容性、工业级的坚固设计和前瞻性的平台架构，成为您应对所有复杂选择时的最可靠基石。无论您最终选择SR4、PSM4、IR4还是LR4方案，我们的产品都能提供稳定可靠的性能保障。

 灵活的接口配置 

- 8个100G QSFP28扩展槽：完美支持100G-SR4、100G-PSM4、100G-LR4、100G-IR4等主流方案

 - 48个25G SFP28扩展槽：向下兼容10G，为平滑升级提供保障

- 1U机架式安装：标准机架部署，节省机房空间

 高可靠架构

 - 冗余设计： 支持1+1冗余电源（AC/DC 85~265V）及热插拔风扇模块。

 - 智能温控： 风扇支持根据负载与温度智能调速，配合优化的前后风道设计，确保在高负荷运转下的系统稳定性与更长寿命。

 强大业务能力

- 数据中心特性： 支持堆叠技术（MSM），简化管理复杂度；支持VXLAN等数据中心特性，满足云时代多租户与虚拟化网络需求。

- 低延迟： 专为TOR（柜顶）及核心汇聚设计，提供超低延迟转发，满足金融交易、边缘计算等时延敏感型业务。

- 支持IEEE1588v2精确时钟同步协议：硬件支持IEEE 1588v2 PTP，提供±50ns的时间同步精度。