Sfp и sfp разница
В последнее время мы можем увидеть некоторую информацию о оптических трансиверах, таких как SFP, SFP+, XFP, QSFP и QSFP+ на facebook. Вы когда-нибудь задумывались о том, что они означают и в чем разница между ними? Сегодня мы поговорим о них в данной статье.
SFP, small form-factor pluggable является компактным модулем с функцией горячей замены, используемым для передачи данных в телекоммуникациях. Модуль SFP может рассматриваться как обновленную версию модуля GBIC. В отличие от GBIC с оптическим интерфейсом SC, SFP имеет интерфейс LC, а размер основного корпуса SFP составляет примерно половину GBIC, что позволяет экономить пространство SFP. SFP подключает материнскую плату сетевого устройства (для маршрутизатора, коммутатора, медиаконвертера или аналогичных устройств) к оптоволоконному или медному сетевому кабелю. Тем временем, SFP является популярным отраслевым форматом, поддерживаемым многими поставщиками сетевых компонентов. Модуль SFP предназначен для поддержки SONET, Гигабитного Ethernet, Fibre Channel и других стандартов передачей.
SFP+ представляет собой усовершенствованную версию SFP, поддерживающую скорость передачи данных макс.до 10 Гбит/с. SFP+ поддерживает 8 Гбит/с Fibre Channel, 10-гигабитный Ethernet и стандарт оптической транспортной сети OTU2.
Это популярный отраслевой формат поддерживается многими поставщиками сетевых компонентов. Первоначально стандартные приложения ориентируется на 8G Fibre Channel, 10G Ethernet и 10G Fibre Channel, где электрический интерфейс к основной плате является стандартизированным последовательным интерфейсом, называя SFI. Приложения расширились, включив SONET OC-192, SDH STM-64, OTN G.709, беспроводную сеть CPRI, 16G Fibre Channel и восходящее приложение 32G Fibre Channel.
XFP появился перед SFP+. Он также является стандартизированным форм-фактором для 10 Гбит/с оптических модулей. Он не зависит от протокола и полностью соответствует следующим стандартам: 10G Ethernet, 10G Fibre Channel, SONET OC-192, SDH STM-64 и OTN G.709, поддерживающим скорость передачи битов от 9,95G до 11,3G. Модули XFP используются в передаче данных и телекоммуникационных оптических линиях связи и предлагают меньший размер и меньшую потребляемую энергию по сравнению с другими транспондерами 10 Гбит/с. Электрический интерфейс к основной плате является стандартизованным последовательным интерфейсом 10 Гбит/с, называя XFI.
QSFP является коротким для (4-кнальный) quad small form-factor pluggable. Это компактный модуль с поддержкой горячей замены также используется для приложений передачи данных. QSFP+ развивается в качестве стандарта для поддержки скорости передачи данных 10 Гбит/с на SFF-8436. По сравнению с QSFP+, продукции QSFP поддерживают quad small form-factor pluggable с различной скоростью передачи данных, так что нет никакого изменения в решении продукции. В настоящее время QSFP+ постепенно заменяет QSFP и широко используется людьми, поскольку он может обеспечить более высокую пропускную способность.
CFP называется C form-factor pluggable, который соответствует соглашению MSA (multi-source agreement) для производства универсального форм-фактора для передачи высокоскоростных цифровых сигналов. C означает латинскую букву C, используемую для выражения числа 100 (centum), поскольку этот стандарт в первую очередь развивается для систем 100 Gigabit Ethernet. Он может поддерживать широкий диапазон приложений 40 и 100 Гбит/с, таких как 40G и 100G Ethernet, OC-768/STM-256, OTU3 и OTU4.
С помощью вышеприведенных определений каждого типа модуля, вы можете иметь дальнейшее понимание о их. Теперь мы сравниваем эти модули один за другим.
- SFP vs SFP+ (SFP+ vs SFP): Короче говоря, SFP+ представляет собой обновленную версию SFP. SFP обычно поддерживает 1,25 Гбит/с до 4,25 Гбит/с, а SFP+ поддерживает скорость передачи данных макс.до 10 Гбит/с. SFP и SFP+ имеют одинаковый размер и внешний вид, но в разном стандарте, что SFP основан на IEEE802.3 и SFF-8472.
- SFP+ vs XFP (XFP vs SFP+): по сравнению с более ранними модулями XFP, модули SFP+ оставляют больше электросхем на главной плате, а не внутри модуля. Размер SFP+ меньше, чем XFP, поэтому он перемещает некоторые функции на материнскую плату, включая функцию модуляции сигнала, MAC, CDR и EDC. XFP был основан по стандарту XFP MSA, тогда как SFP+ соответствует протоколу IEEE 802.3ae, SFF-8431, SFF-8432.
- SFP+ vs QSFP+: QSFP+ имеет четырехканальные SFP+ интерфейсы, которые могут передавать данные со скоростью макс.до 40 Гби /с. И, конечно, у них разные стандарты.
- Модули CFP и QSFP+: QSFP+ (Quad Small Form-Factor Pluggable Plus) модуль предлагают клиентам широкий сорт 40 Gigabit Ethernet сетей высокой плотности. CFP - это форм-фактор модуля с функцией горячей замены трансивера, который поддерживает широкий диапазон приложений 40 Гбит/с и 100 Гбит/с, таких как 40G и 100G Ethernet.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Как всем известно, модуль SFP выглядит одинаковым, как и модуль SFP+. И большинство коммутаторов могут поддерживать модуль SFP и модуль SFP+. Итак, эти два модуля действительно относятся к одному и тому же? В чем разница между ними?
SFP означает «малый подключаемый форм-фактор». Этот модуль подключается к порту SFP сетевого коммутатора, и поддерживает горячую замену, стандарты SONET, Gigabit Ethernet, Fibre Channel и другие стандарты связи. Спецификации SFP основаны на IEEE802.3 и SFF-8472. Они способны поддерживать скорость передачи данных до 4.25Gbps. Благодаря более малому размеру SFP пришёл на смену бывшему распространенному модулю GBIC (преобразователь гигабитного интерфейса). Поэтому SFP также называется Mini-GBIC. Выбрав разный модуль SFP, один и тот же электрический порт коммутатора может подключаться к различным типам волокон (многомодовый или одномодовый) на различных длинах волн.
Поскольку SFP поддерживает скорость передачи данных только до 4.25Gbps, для передачи даннных со скоростью до 16Gbps мы используем модуль SFP+. Фактически, SFP+ является расширенной версией SFP. Спецификации SFP+ основаны на SFF-8431. В современных приложениях модуль SFP+ обычно поддерживает 8Gbps Fibre Channel, 10 Gigabit Ethernet и стандарт оптической транспортной сети OTU2.
По сравнению с более ранними модулями 10 Gigabit Ethernet XENPAK или модуль XFP SFP+ меньше и становится самым распространенным 10 Gigabit Ethernet модулем на рынке.
Просматривая выше упомянутое определение SFP и SFP+, мы можем знать, что основное различие между SFP и SFP+ - скорость передачи данных. По различной скорости передачи данных приложения и расстояние передачи также различны.
Приложение Fiber Channel
Обычно модуль SFP подключается к порту SFP коммутатора, а модуль SFP+ подключается к порту SFP+ коммутатора. Но иногда модуль SFP также может быть подключен к порту SFP+. Выбор модуля SFP или SFP+ зависит от типа вашего коммутатора.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Как известно, модуль SFP выглядит похоже на модуль SFP 10. Большинство коммутаторов может поддерживать обе модуль SFP и модуль SFP 10. Итак, эти два модуля действительно относятся к одному и тому же? В чем разница между ними?
SFP означает Small Form-factor Pluggable. Это модуль с горячей заменой, который подключается к порту SFP сетевого коммутатора и поддерживает стандарт SONET, Gigabit Ethernet, Fibre Channel и другие коммуникационные стандарты. Характеристики SFP основываются на IEEE802.3 и SFF-8472. Они могут поддерживать скорость макс.до 4,25 Гбит/с. Из-за меньшего размера, SFP заменяет ранний распространенный гигабитный интерфейсный преобразователь (GBIC). Поэтому SFP также называется Mini-GBIC. Путем выбора другой модуль SFP, один и тот же электрический порт на коммутаторе может подключаться к различным типам волокон (многомодовый или одномодовый) и различным длинам волн.
Поскольку SFP поддерживает только макс.до 4,25 Гбит/с, SFP 10 поддерживает скорость передачи данных макс.до 16 Гбит/с, что позже представлен. Фактически, SFP 10 является усовершенствующей версией SFP. Характеристики SFP 10 основываются на SFF-8431. В современных большинстве приложений модуль SFP 10 обычно поддерживает 8 Гбит/с Fibre Channel, 10 Gigabit Ethernet и оптической транспортной Сети Стандарт OTU2.
По сравнению с более ранними 10 Gigabit Ethernet модулями XENPAK или XFP, модуль SFP 10 становится меньшим и наиболее популярным 10 гигабитным Ethernet модулем на рынке.
Пересмотрите упомянутое выше определение SFP и SFP 10, мы можем узнать, что основное различие между SFP и SFP 10 представляет собой скорость передачи данных. Из-за различной скорости передачи данных, приложения и расстояние передачи также различны.
Fiber Channel Приложение
Обычно модуль SFP подключается к порту SFP коммутатора и модуль SFP 10 подключается к порту SFP 10 коммутатора. Но иногда модуль SFP также может быть подключен к порту SFP 10. Какой модуль SFP или SFP 10 вы выберете в зависимости от типа вашего коммутатора.
Понравилась статья? Подпишитесь на канал, чтобы быть в курсе самых интересных материалов
Часто у знакомых системных администраторов, не сталкивавшихся раньше с оптическим волокном, возникают вопросы, как и какое оборудование необходимо для организации соединения. Немного почитав, становится понятно, что нужен оптический трансивер. В этой обзорной статье я напишу основные характеристики оптических модулей для приема/передачи информации, расскажу основные моменты, связанные с их использованием, и приложу много наглядных изображений с ними. Осторожно, под катом много трафика, делал кучу своих собственных фотографий.
Сегодня практически любое сетевое оборудование для передачи данных в сетях Ethernet, предоставляющее возможность подключения через оптическое волокно, имеет оптические порты. В них устанавливаются оптические модули, в которые уже может подключаться волокно. В каждый модуль встроен оптический передатчик (лазер) и приемник (фотоприемник). При классической передаче данных с их использованием предполагается использовать два оптических волокна — одно для приема, другое для передачи. На изображении снизу представлен коммутатор с оптическими портами и установленными модулями.
Вот об этих маленьких электронных штуковинах дальше и пойдет речь.
Периодически возникают вопросы, какой же оптический приемопередатчик нужен в конкретной ситуации. Если перед глазами оказывается прайслист какой-либо, то просто разбегаются глаза от обилия всевозможных наименований. Попробую прояснить, что же значат различные буквы и цифры в названии модулей и что же из них вам может понадобиться. Оптические модули различаются формфактором (GBIC, SFP, X2. ), типом технологии («прямые», CWDM, WDM, DWDM. ), мощностью (в дицебелах), разъемами (FC, LC, SC).
Отличия SFP от SFP+
SFP модуль всем хорош, одна неприятность — не поддерживает высоких скоростей. А технический прогресс требовал перехода на сети 10 Gigabit. И появились новые стандарты, одним из которых стал SFP+
Как часто бывает с родственными технологиями и стандартами — SFP+ совместим с SFP сверху вниз. То есть в порт SFP+, можно подключить более старые трансиверы SFP, а вот наоборот — включить может и получится, но работать они не будут.
Однако возможны неприятные исключения. В оборудовании некоторых производителей (к счастью, Zyxel в их число не входит) совместимость сверху вниз не поддерживается. Всегда лучше на всякий случай уточнить у продавца, будет ли работать данный трансивер с данным портом на данном оборудовании.
XENPAK
Модули, используемые преимущественно в оборудовании Cisco. Используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Сейчас уже изредка можно найти им применение, изредка можно встретить в старых линейках маршрутизаторов. Также такие модули бывают для подключения медного провода 10GBase-CX4. К сожалению, у меня нашелся лишь один XENPAK-модуль 10GEBase-LR и старая Cisco-вская плата WS-X6704-10GE под них.
Дальнейшее развитие модулей формата XENPAK. Часто в разъемы X2 можно установить модуль TwinGig, в который уже можно установить два модуля SFP… Это нужно в случае, если на оборудовании нет 1GE оптических портов. В основном X2-формфактор использует Cisco. В продаже существуют адаптеры X2-SFP+ (XENPACK-to-SFP+). Интересно, что такой комплект (адаптер+SFP+ модуль) выходит дешевле одного X2 модуля.
К сожалению, на руках у меня нашелся только адаптер, но чтобы понять, как выглядят эти модули и какого они размера этого вполне хватит. На рисунке снизу адаптер X2-SFP+ со вставленным SFP+ модулем.
Но если кому интересно, вот здесь можно посмотреть больше картинок и возможностей этого разъема.
Да, я не затрагивал относительно новые формфакторы (QSFP, QSFP+, CFP). На текущий момент они еще не очень распространены.
С использованием спектрального уплотнения
Описанные выше оптические модули передают сигнал в основном на длине волны 1310 нм или 1550 нм на двух волокнах (одно для передачи, другое для приема). Они имеют широкополосный фотоприемник (принимают все) и лазер, излучающий на определенной длине волны (грубо конечно). Но имеется возможность использовать уплотнение по длине волны. Это дает возможность использовать меньшее количество волокон для организации нескольких каналов тем самым увеличивая пропускную способность одного волокна.
Такие модули работают в паре, с одной стороны сигнал передается на длине волны 1310 нм, с другой 1550 нм. Это позволяет вместо двух волокон для организации одного канала использовать одно. Приемник на таких модулях так и остается широкополосным. Бывают как для 1GE, так и для 10GE. Снизу фотографии пары WDM-модулей с различными разъемами для подключения патчкордов LC и SC.
В большинстве случаев предпочтительнее использовать WDM-модули для малых расстояний. Их цена не очень большая (по 1 тыс рублей за модуль против 500 рублей за обычный). Причина — вы экономите целое волокно, на нем можно будет потом еще один такой же канал прогнать. Хотя конечно есть и другие способы экономии волокон.
Дальнейшее продолжение технологии WDM. С ее использованием можно добиться до 8 дуплексных каналов по одному волокну. Для этих целей используются CWDM-мультиплексоры (пассивные устройства с призмой внутри, позволяющей делить сигнал по цветам с шагом 20нм в диапазоне от 1270нм до 1610нм). Для этого также используют специальные CWDM-модули, в простонародье их называют «цветные», они передают сигнал на определенной длине волны. В то же время приемник на них широкополосный. Кроме того, такие оптические модули часто делают для передачи на большие расстояние (до 160 км). На рисунке ниже представлен малый комплект CWDM-SFP, на котором с использованием мультиплексоров можно поднять 2GE на одном волокне.
Как можно заметить, дужки у всех разные. В зависимости от длины волны модуль имеет свою раскраску. К сожалению, у всех производителей они разные.
Здесь появляется понятие оптический бюджет. Правда его расчет выходит за рамки этой статьи. В кратце, чем больше доступных портов, тем больше вы сможете смультиплексировать каналов, тем больше будет затухание. Кроме того, различные длины волн дают различные затухания на 1 километр передаваемого сигнала. А еще нужно учитывать тип волокна…
Можно много писать о методиках подбора таких модулей, о пересечении длин волн, о нежелательных длинах, о ADD/DROP-модулях. Но это отдельная тема.
Заключение
Унифицированный подход и стандартизация упрощают нашу жизнь.
Разумеется, не существует единого идеального решения. В любом стандарте, в любой технологии есть плюсы и минусы. И не всегда они касаются технических аспектов.
Немаловажную роль при выборе той или иной технологии играет цена вопроса, внешние ограничения (например, расстояние), а также особенности эксплуатации.
Различные стандарты
- 100Base-LX — 100 мегабит по волокну на 10км
- 100Base-T — 100 мегабит по меди на 100 м
- 1000Base-LX — 1000 мегабит по волокну на 10 км
- 1000Base-T — 1000 мегабит по меди на 100 м
- 1000Base-ZX — 1000 мегабит по одномодовому волокну на 70 км
- 10GBase-LR — 10GE по одномодовому волокну на 10 км
- 10GBase-ER — 10GE по одномодовому волокну на 40 км
Особенности стандарта XFP
Стандарт XFP был разработан группой XFP MSA (Multi Source Agreement). Скорость работы начинается от 10G и может использоваться с оптоволоконным кабелем для высокоскоростной сети.
Рабочая длина волны: 850нм, 1310нм или 1550нм, при этом трансиверы XFP не зависят от протокола и полностью поддерживают конвергентность для стандартов:
- 10 Gigabit Ethernet;
- 10G Fibre Channel;
- синхронная оптическая сеть (SONET) на скорости OC 192;
- синхронная оптическая сеть STM 64;
- оптическая транспортная сеть 10G (OTN) OTU 2;
- параллельная оптическая связь.
Примечание. При плотном трафике модули SFP+ были замечены за непристойным занятием — они нагревались до достаточно высокой температуры. Виной тому малые размеры и высокая плотность портов — в принципе, то, зачем SFP и создавался. Разумеется, повышение температуры оборудования создаёт риск при длительной работе. Это факт вынуждает в некоторых случаях использовать другой стандарт для подключения трансиверов (также небольших, хоть и не таких миниатюрных как SFP+) — XFP.
Можно ли соединять устройство с портом XFP и другое устройство с SFP+
Теоретически такое соединение возможно, необходимо использовать оптические кабели, подходящие для обоих трансиверов.
Например, XFP‑10G-SR и SFP‑10G-SR — это многомодовые модули на основе LC разъёмов, поэтому применение многорежимного оптического кабеля LC по идее позволит получить работающее соединение.
На практике лучше заглянуть в соответствующие спецификации и при любом сомнении — уточнить у представителей вендора (дилера, системного интегратора и т. д.) соответствующие детали.
Разъемы
Это то место, куда вы будете подключать оптический патчкорд. На оптических модулях сейчас используются преимущественно два типа раъемов — SC и LC. Грубо и жаргонно — большой и мелкий квадраты. Понятно, что имея в наличии патчкорд с разъемом SC, вы не подсоедините его к разъему LC. Нужно либо менять патчкорд, либо ставить переходник-адаптер. В большинстве случаев SFP-модули имеют разъем LC, в то время как X2/XENPAK — SC. Выше на изображениях уже были модули с различными разъемами.
Оптические патчкорды, они же оптические шнуры. Нас будут интересовать следующие характеристики: дуплекс/симплекс (количество волокон), полировка (сейчас это UPC-синие или APC-зеленые), разъем (SC, LC, FC), многомодовость и длина. Конечно, важна еще и толщина сердцевины волокна, но сейчас на многомодовые обычные шнуры используют стандартную толщину. Снизу я представил изображение с различными видами концов патчкордов.
В основном вы будете встречать следующее обозначение шнуров — ШО-2SM-SC/UPC-SC/UPC-3.0. Это расшифровывается следующим образом: Шнур Оптический Дуплексный Одномодовый (Single-Mode) с разъемами SC и полировкой UPC с одной стороны и SC-UPC с другой длиной 3.0 метра. Соответственно, например, ШО-SM-LC/APC-SC/APC-15.0 — одномодовый дуплексный шнур с разъемами LC-LC и гравировкой APC длиной 15 метров.
Оптические модули — активное оборудование, они потребяют электроэнергию и выделяют тепло. Это следует учитывать при подключении оборудования к электросети. Также коммутатор, заполненный мощными модулями под завязку может потребовать дополнительного охлаждения.
Не стоит забывать, что в оптические модули встроены лазеры, и с ними необходимо соблюдать некоторую технику безопасности. Конечно в большинстве случаев никакой угрозы они не предоставляют в силу слабой мощности, но бывали случаи, дальнобойные мощные 10GE модули могут вполне выжечь сетчатку глаза или оставить ожог, если использовать палец в качестве аттюниатора.
Современные оптические модули имеют функцию DDM (Digital Diagnostics Monitoring) — в них встроен ряд сенсоров, через которые можно определить текущее значение некоторых параметров. Смотрится это через интерфейс оборудования, в которое установлен модуль. Самые важные параметры для вас — текущие принимаемая мощность и температура.
Ряд производителей сетевого оборудования запрещают использовать сторонние модули в их оборудовании. По крайней мере раньше Cisco не давала их запускать, они в ней просто не работали. Сейчас же в узких кругах известны команды, открывающие возможность использовать сторонние устройства, да и Cisco стала не так трепетно относиться к этому вопросу. Впрочем, при желании любые модули можно перепрошить, в продаже имеются специальные программаторы.
Порт на оборудовании (в большинстве случаев) загорается, если на модуль приходит сигнал достаточной мощности. Если соединить два двухволоконных модуля одинарным патчкордом (просто прием с передачей), с одной стороны порт загорится, но работать при этом ничего не будет.
Да, мощность может быть не только слабой. Если сигнал приходит слишком сильный, можно сжечь фотоприемник. Обычно это относится к дальнобойными мощным модулям с дистанцией > 80 км. Для уменьшения мощности используют специальные аттенюаторы. Хотя если делаем в лабораторных условиях, можно просто намотать пару витков патчкорда на какую-нибудь ручку или карандаш.
Как они надоели с этим SFP и прочими дорогими игрушками! — скажет экономный сисадмин: «И коннекторы недешёвые, и лишний «огород городить». Неужели так трудно всё порты 1GBE и 10GBE делать под старую добрую витую пару? 10 Gigabit витая пара поддерживает и вперёд!»
И правда, зачем всё это? Берём 6 категорию для соединений уровня доступа Gigabit Ethernet (мы же не жадные, заботимся о скорости и стабильности) и категорию 6А для 10 Gigabit Ethernet и радуемся жизни. Дёшево и сердито!
Но это всё хорошо, если соединение между отдельными точками не превышает 100 метров (иногда даже и меньше). На практике даже в одном здании можно запросто выйти за предел 100 метров, просто обходя все углы.
Различные формфакторы
В первую очередь модули различаются своими формфакторами. Немного расскажу про различные варианты.
GigaBit Interface Converter, активно использовался в 2000-х. Самый первый промышленно стандартизованный формат модулей. Очень часто применялся при передачи через многомодовые волокна. Сейчас же практически не используется в силу своих размеров. У меня осталась одна старая циска 3500, еще без поддержки CEF, в которой можно воспользоваться данными модулями. На изображении снизу два GBIC-модуля 1000Base-LX и 1000Base-T:
Small Form-factor Pluggable, наследник GBIC. Наверно самый распространенный на сегодняшний день формат, гораздо удобнее в силу меньших размеров. Такой формфактор позволил значительно увеличить плотность портов на сетевом оборудовании. Благодаря таким размерам стало возможно реализовать до 52 оптических портов на одной железке в один юнит. Используется для передачи данных на скоростях 100Mbits, 1000Mbits. На изображении снизу коммутатор с оптическими портами и пара модулей 1000Base-LX и 1000Base-T.
Enhanced Small Form-factor Pluggable. Имеют идеентичный SFP размер. Схожий размер позволил сделать оборудование с портами, поддерживающими обычные SFP и SFP+. Такие порты могут работать в режимах 1000Base/10GBase. Лишь дальнобойные CWDM-модули имеют большую длину из-за радиатора. Используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Малые размеры придали некоторые особенности — для дальнобойных модулей бывают случаи слишком сильного нагрева. Поэтому для передачи более чем на 80 км таких модулей пока нет. На картинке снизу два модуля SFP+ — CWDM и обычный 10GEBase-LR:
10 Gigabit Small Form Factor Pluggable. Также, как и SFP+, используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Но в отличии от предыдущих, немного шире. Увеличенный размер позволил использовать их для прострела на большие расстояние по стравнению с SFP+. Снизу дополнительная плата для Huawei с установленными XFP и пара таких модулей.
Особенности SFP поддержки различных типов оптики
Однако есть и другие модели трансиверов, например, SFP WDM, и разумеется, трансиверы с разъёмом RJ45, о которых шла речь выше.
Существует классификация SFP модулей по доступному расстоянию для передачи данных:
- 550 м — для многомодовых;
- 20, 40, 80, 120, 150 км для одномодовых модулей.
Выпускаются SFP модули нескольких стандартов с различными комбинациями приёмника (RX) и передатчика (TX).
Такой подход даёт возможность выбрать необходимую комбинацию для заданного соединения, исходя из используемого типа оптоволоконного кабеля: многомодовое (MM) или одномодовое (SM).
Помимо деления по типу оптоволокна, есть разделение по количеству используемых волокон. Есть SFP модули для парных оптических проводников: многомодовые и одномодовые.
Существуют и одноволоконные модули: WDM, а также CWDM и DWDM.
SFP модули для многомодовых патчкордов используют раздельные приёмник и передатчик фиксированной длины волны 850нм (собственно, для этого и нужно два оптических проводника в одном патчкорде).
В таких патчкордах используется крестообразное соединение от передатчика к приёмнику. (TX1\RX2, RX1\TX2).
Преимуществом многомодового оптоволокна является невосприимчивость к изгибам (до определённого разумного предела), что позволяет использовать, например, при монтаже стоечного оборудования, когда излишки длины патчкорда можно убрать в органайзер.
Как было уже указано выше, ограничением для многомодового оптоволокна является сравнительно небольшая длина (до 550м).
SFP модули для парных одномодовых соединений имеют раздельные приёмник и передатчик фиксированной длины волны либо 1310нм, либо 1550нм. Подключение делается по той же крестообразной схеме. Применение одномодовых SFP модулей делает возможным передачу данных на расстояния до 120км.
Однако не во всех случаях можно использовать парные оптоволоконные кабели. В некоторых случаях гораздо удобнее передавать сигнал в обе стороны по одному оптическому световоду.
SFP WDM — сокращение от Wavelength Division Multiplexing (спектральное уплотнение каналов). В данном случае модули (они же WDM Bi‑Directional, или Bi‑Di) используют совмещённый приёмопередатчик и работают в парах. Пара состоит из двух модулей с разной длиной волны: 1310нм и 1550нм.
В первом случае используется передатчик с длиной волны 1550нм и приёмник с длиной волны 1310нм.
Во втором случае: наоборот, передатчик с длиной волны 1310нм и приёмник с длиной волны 1550нм.
Расстояние между двумя этими каналами составляет 240нм, что достаточно для того, чтобы различать эти два сигнала без специальных средств детектирования, и позволяет объединить эти два сигнала в одном световоде.
Благодаря совмещению каналов для соединения таких модулей нужна только одна оптоволоконная жила. Стандартные SFP WDM модули имеют разъём типа SC для одножильного соединения.
SFP CWDM — Coarse WDM — что дословно значит «грубый» WDM — это более поздняя реализация WDM с раздельными приёмником и передатчиком. SFPCWDM отличаются, в первую очередь, диапазоном каналов передачи, который варьируется от 1270нм до 1610нм:
2 дополнительных канала 1270нм и 1290нм;
16 основных (1310нм — 1610нм с шагом 20нм).
Данные модули имеют широкополосный приёмник, что позволяет 2 модулям с любыми длинами волн передачи работать в паре. Но для работы в паре такие модули использовать нерационально, более оптимально использовать 16 каналов с разными длинами волн, подключёнными к мультиплексору. Мультиплексор «собирает» свет разных длин волн, который излучают передатчики модулей, «объединяет» собранное в единый световой пучок и направляет по единственному одномодовому волокну далее. При приёме данных производится обратная процедура.
Рассказывая о кабелях и стандартах, стоит также упомянуть 10 гигабитный Direct Attached Cable (DAC) SFP+, работающий по стандарту 10GBASE и совместимый со стандартами 10G Ethernet, 8/10G Fibre Channel. Такие кабели стоят относительно недорого и чаще всего применяются на небольших расстояниях, например, для подключения СХД, серверов и других устройств к скоростной сети.
Рисунок 5. DAC10G-3M кабель Direct Attach
Представим себе более сложную ситуацию
У нас имеются три различных офиса, в каждом из которых работает по 20 человек. Необходимо выбрать коммутаторы, которые подходят для подключения пользователей по гигабитной сети с 10 гигабитным Uplink.
Вроде бы задача проста: нужно 3 гигабитных коммутатора уровня доступа на 24 гигабитных порта с Uplink 10 Gigabit Ethernet, и ещё один 10 гигабитный коммутатор уровня агрегации для объединения Uplink всех трёх коммутаторов в одну сеть.
Можно даже замахнуться на отказоустойчивую схему из двух коммутаторов 10GBE. В любом случае всё выглядит не так сложно.
Усложним немного задачу. Представим, что первый офис находится рядом с серверной, второй — в соседнем здании на расстоянии более 100м, и, чтобы достать туда, требуется много раз обогнуть препятствия под разным углом, а третий — вроде бы по прямой, но на расстоянии более 550 м. И что тут делать?
Вроде бы задача по-прежнему выглядит не такой сложной. Покупаем три коммутатора уровня доступа:
Один, который поставим рядом с серверной, будет с Uplink 10 Gigabit Ethernet для витой пары.
Второй коммутатор — так как общее расстояние выше — с Uplink для многомодового оптоволокна дальностью до 550 м, который за счёт своих физических свойств позволяет «обойти все углы».
И третий коммутатор с Uplink для одномодового кабеля при расстоянии свыше 550 м.
Вроде бы весело и замечательно. А теперь представьте, что для объединения их в одну сеть на следующем уровне понадобится коммутатор 10 Gigabit Ethernet с тремя различными типами портов под разные типы кабелей.
И это ещё «цветочки». Для связи этого коммутатора с «верхним уровнем» (уровнем ядра сети, например) может потребоваться Uplink для сетей 40GBE или даже 100GBE. Особенно интересная ситуация возникает, когда число таких Uplink и Downlink (Downlink — порт для соединения с нижеследующим уровнем) не удаётся предугадать раз и навсегда, и всё меняется в процессе эксплуатации…
И вот тут возникает интересный момент: а сколько таких коммутаторов нам понадобится? А если не хватит одного-двух портов одного типа, зато порты другого типа окажутся в избытке? Покупать новый? А как это отразиться на архитектуре сети? Например, если по проекту заложено, что все три офисных коммутатора уровня доступа общаются напрямую через один коммутатор уровня агрегации, не выходя на ядро сети?
Значит нужно придумать единый стандарт для разъёма, в который при помощи соответствующих переходников (трансиверов) можно подключать различные кабели.
В принципе, универсальность и взаимозаменяемость явилась главной причиной создания SFP. Данная технология, естественно, не стояла на месте и появились более поздние стандарты, такие как SFP+ и XFP. Но обо всем по порядку.
Примечание. На практике не всё обстоит так гладко. Некоторые вендоры, искусственно ограничивают применение переходников от разных производителей. Например, есть такая сисадминская примета: если нужно использовать сетевое оборудование Cisco, то лучше использовать и трансиверы этого же вендора. Возможно, это не всегда так, но рисковать никто не хочет.
Однако мир не идеален, и порой приходится поддерживать мультивендорное решение. В таких случаях лучше подбирать оборудование от более демократичных вендоров, которые не создают дополнительных ограничений.
Существует мнение, что при разработке стандарта SFP (Small Form-factor Pluggable) учитывалось требование сохранить ту же плотность портов на 1U в 19 дюймовой стойке, что и в случае с разъёмами под витую пару. То есть 48 портов для подключения устройств и минимум 2 Uplink. Небольшие размеры SFP позволили решить данную задачу.
Рисунок 2. Коммутатор L3 Zyxel XGS4600-52F на 48 портов Gigabit Ethernet SFP, с четырьмя портами Uplink 10 Gigabit Ethernet SFP+
SFP стандарт используется для поддержки следующих протоколов:
- Fast Ethernet (100 Mb/s);
- Gigabit Ethernet (1 Gb/s);
- SDH (155 Mbps, 622 Mbps, 1.25 Gbps, 2,488 Gbps);
- Fibre Channel (1, 2, 4, 8 Gbps).
Рисунок 3. Трансивер Zyxel SFP10G-SR SFP Plus для 10 Gigabit Ethernet
Рисунок 4. Трансивер 10GbE Fiber FTLX1412D3BCL
Существует сетевое оборудование, способное принимать несколько видов трафика по одному порту, например, Ethernet и Fibre Channel с последующим разделением. Разумеется, для такого соединения нужны соответствующие сетевые карты и трансиверы, поддерживающие подобный «универсальный подход».
Читайте также: