Sfp порт что это
Каждое устройство оснащено выделенным портом коммутатора, который может передавать данные на другие порты в любое время, и передача не будет мешать. Разные порты имеют разные размеры и характеристики, что предотвращает неправильный тип разъема, подключенного к ним. В современной телекоммуникационной отрасли, порт SFP может найти в различных сетевых устройствах, включая коммутаторы Ethernet, маршрутизаторы, сетевые карты (NIC), серверы и т. д. Современный гигабитный коммутатор обычно разрабатывается с двумя или более портами SFP. Так что же такое порт SFP гигабитного коммутатора? В чем разница между портом SFP и портом RJ45 гигабитного коммутатора? А как наладить их соединения?
2. В чем разница между одномодовым SFP и многомодовым SFP?
Есть три основных различия между одномодовым SFP (SM, SMF ) и многомодовым SFP (MM, MMF). Первый - это используемый с ними оптический патч-корд. Одномодовое волокно имеет меньшую сердцевину, чем многомодовое, и обеспечивает неограниченную полосу пропускания и меньшие потери. В то время как многомодовое волокно может распространять несколько мод света. Второй - дальность передачи. Одномодовый SFP часто используется в длинных линиях связи до 120 км, но многомодовый SFP используется в коротких приложениях. Последнее - это стоимость. Одномодовый SFP дороже многомодового SFP из-за использования другого светоизлучающего блока.
5. Как сохранять оптический SFP?
Вообще говоря, есть несколько аспектов сохранения оптических SFP.
Защита оптического порта. Держите торцевую поверхность в чистоте; избегать длительного нахождения порта SFP в воздухе; избегайте царапин на торцевой поверхности или втулке и т. д.
Правильно использовать модуль SFP. Удержите оптический модуль на нормальном уровне; подключите и вложите модуль SFP мягко, чтобы уменьшить случайный ущерб.
Что такое оптический SFP?
Оптический SFP – также известный как form-factor pluggable или mini GBIC(gigabit interface converter), представляет собой компактный оптический модуль с горячей заменой, который широко используется как для телекоммуникационных приложений, так и для передачи данных. Его порт SFP принимает оба оптические модули и медные кабели. Вот почему он разработан и поддерживается многими поставщиками сетевых компонентов. Оптический SFP не стандартизирован каким-либо официальным органом по стандартизации, а определяется соглашением с несколькими источниками (MSA). Оптический SFP также поддерживает SONET, Gigabit Ethernet, Fibre Channel и другие стандарты связи. Кроме того, SFP заменил GBIC в большинстве приложений из-за своего небольшого размера.
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».
Введение в типы модулей
Прежде чем прояснить различия между SFP и SFP+, SFP28 и SFP+ или QSFP и QSFP28 необходимо узнать, что такое SFP, SFP+, SFP28, QSFP и QSFP28.
SFP (small form-factor pluggable) может рассматривать как обновленную версию GBIC (Gigabit interface converter). Его объем составляет 1/2 от модуля GBIC, что значительно увеличивает плотность портов сетевых устройств. А скорость передачи данных SFP колеблется от 100 Мбит/с до 4 Гбит/с.
SFP+ (small form-factor pluggable plus) - это расширенная версия SFP, поддерживающая 8 Гбит/с Fibre Channel, 10 Gigabit Ethernet и стандарт оптической транспортной сети OTU2. SFP+ также предлагает прямое подключение для соединения двух портов SFP+ без дополнительных оптических модулей, включая DAC (Direct Attach Cable) и AOC (Active Optical Cable), которые являются довольно блестящими решениями для прямого соединения на коротком расстоянии между двумя соседними коммутаторами.
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.
Что такое combo порт SFP?
Комбинированный порт - это единый интерфейс с двумя интерфейсами - порт RJ45 или порт SFP, поэтому он поддерживает как медные, так и оптические соединения SFP. Другими словами, это составной порт, который может поддерживать два разных физических, поделиться одну и ту же коммутационную матрицу и номер порта. Но эти два разных физических порта нельзя использовать одновременно. Каждый двойной combo порт представляет собой единый интерфейс, который предлагает на выбор два соединения: соединение RJ-45 для медного Ethernet кабеля и соединение SFP для оптоволоконного кабеля. Например, если используется combo порт SFP, соответствующий медный порт автоматически отключается, и наоборот. На следующем рисунке показаны 4*1GE combo порты FS S3800-24F4S SFP стекируемого коммутатора.
Что следует учитывать при выборе оптического SFP?
Когда дело доходит до покупки оптических SFP, многие пользователи предпочитают модули Cisco SFP. Однако по мере процветания рынка оптических трансиверов, множество трёхсторонних поставщиков оптических трансиверов начинают предлагать более дешевые оптические SFP, которые имеют ту же производительность, что и Cisco SFP. Тогда что следует учитывать при выборе оптических SFP 1G?
SFP28 vs QSFP28: работа по разным принципам
Новые или б/у оптические SFP
На рынке есть как новые, так и б/у оптические SFP. Научить их различать, чтобы избежать ненужных потерь. Обычно используемый модуль SFP может иметь царапины на внешнем виде и на оптическом порте, что является основным методом отличить его. Кроме того, еще один эффективный способ - проверить оптическую мощность и сравнить результат теста со спецификациями. Если результат сильно отличается, будьте осторожны, это может быть б/у оптическим SFP.
SFP28
SFP28 (small form-factor pluggable 28) - это расширенная версия SFP+. SFP28 и SFP+ имеют одинаковый размер, но SFP28 поддерживает 25 Гбит/с на одном канале. SFP28 предоставляет новый метод обновления сети: 10G-25G-40G-100G, который представляет собой энергосберегающее решение для удовлетворения растущих потребностей сетей центров обработки данных следующего поколения.
QSFP+ — промышленный стандарт модульных компактных сетевых трансиверов, применяющихся в высокоскоростных сетях передачи данных. это эволюция QSFP (quad small form-factor pluggable). QSFP может переносить 4 канала одновременно, и каждый канал может обрабатывать скорость передачи данных 1 Гбит/с, поэтому он называется Quad SFP. В отличие от QSFP, QSFP+ поддерживает четыре канала 10 Гбит/с. И эти 4 канала могут быть объединены в канал 40 Gigabit Ethernet. QSFP+ может заменить 4 стандартных SFP+ модулей, которые могут улучшить плотность портов и снизить общую стоимость системы по сравнению с традиционными SFP+ продуктами.
Совместимость оптического SFP
При покупке трёхстороннего оптического SFP, совместимость часто является самым важным параметром, который волнует пользователей. Перед размещением заказа вы можете проверить центр тестирования модулей поставщика, чтобы убедиться, что выбранный модуль SFP совместим с вашими устройствами. Или просто спросите у представителя подробности о совместимости оптического SFP.
Что такое порт SFP на гигабитном коммутаторе?
Порт SFP разработан для использования с разъемами малого форм-фактора (small form factor, SFF) и предлагает высокую скорость и физическую компактность. Он позволяет гигабитному коммутатору разрешить оптические или медные линии связи, вставив соответствующий модуль SFP (оптический SFP или медный SFP). Независимо от оптического порта или линии связи электрического порта, единственное различие - физический уровень (средства). Когда порт SFP вставлен в 1G SFP с электрическим портом, для передачи данных необходимо использовать сетевой кабель (кабель Cat5e/Cat6/Cat7). Принимая во внимание, что, когда порт SFP подключен к гигабитному SFP с оптическим портом, оптические патч-корды (оптоволокно LC) должны поддерживать оптоволоконные соединения. Таким образом, модуль SFP RJ45 обычно используется для uplink на короткие расстояния для соединения между все-SFP коммутатором распределения, и медным edge коммутатором, а модуль SFP чаще всего используется для высокоскоростного оптоволоконного uplink на большие расстояния. Чтобы проиллюстрировать порты SFP на гигабитном коммутаторе, принимая FS S3800-24F4S коммутатор с SFP портом в качестве примера:
S3800-24F4S гигабитный коммутатор 24 порта предназначен для удовлетворения спроса на экономичный гигабитный доступ или агрегацию для корпоративных сетей и клиентов операторов. Он оснащен консольным портом, 4*1GE Combo портами, 20*100/1000BASE SFP портами и 4*10GE SFP+ портами. Среди этих портов, порты SFP позволяют этому гигабитному коммутатору подключаться к широкому разнообразию оптоволоконных кабелей и кабелей Ethernet, чтобы расширить функциональность коммутации по всей сети. Стоит отметить, что этот коммутатор включает 4 комбинированных порта SFP/RJ45, так что пользователи могут использовать либо порт SFP, либо порт RJ45 одновременно для соединений на короткие расстояния..
Что такое uplink порт SFP?
Типы оптических SFP
Оптический SFP бывает разных типов на основе различных стандартов классификации. Существуют одномодовый SFP модуль и многомодовый модуль SFP в зависимости от типа кабеля, что позволяет пользователям выбирать подходящий модуль в соответствии с требуемым оптическим диапазоном для сети. Скорость передачи SFP модуля составляет от 100 Мбит/с до 4 Гбит/с и более. Рабочее расстояние этих оптических SFP может составлять от 500 метров до 100 километров. Модуль CWDM SFP и модули DWDM SFP также доступны для линий связи WDM. Кроме того, оптический SFP с интерфейсом RJ-45 позволяет осуществлять обмен данными по сетевым кабелям на витой паре. Вот простая классификация оптических SFP. В следующей таблице представлена простая классификация оптических SFP.
Обычно порты SFP находятся в Ethernet коммутаторах, маршрутизаторах, межсетевых экранах и сетевых картах. Оптические SFP подключают сетевое устройство к оптическому или медному сетевому кабелю, например Cat5e. И другие типы оптических SFP, такие как 3G видео SFP, 12G видео SFP, также используются в камерах HD или системах мониторинга.
SFP28 vs SFP+: можно ли использовать SFP28 модуль в портах SFP+?
Да, можно. Из вышесказанного ясно, что SFP28 является обновленной версией SFP+, которую SFP28 был модернизирован для обработки 25 Гбит/с на линию. Они используют одинаковый форм-фактор, а расположение контактов разъемов SFP28 и SFP+ совместимо с разъемами. Таким образом, SFP28 будет работать с SFP+ модулями с пониженной скоростью 10 Гбит/с. Если порт можно настроить для передачи 10G, SFP+ модуль может нормально работать с портом SFP28 на коммутаторе, в противном случае SFP+ модуль не будет работать. Что касается медного кабеля, SFP28 медный кабель обладает значительно большей пропускной способностью и меньшими потерями по сравнению с версией SFP+.
Цена оптических SFP
По сравнению с Cisco SFP или оптическими SFP других брендов, трёхсторонние оптические SFP более экономичны. В нормальных условиях, за исключением цены, нет никакой разницы в производительности совместимых модулей 1G SFP и OEM SFP. Вот почему на рынке популярны совместимые оптические SFP. Пользователи могут выбрать подходящие совместимые оптические SFP от надежных поставщиков в соответствии с их потребностями по низкой цене. Кликнуть здесь, чтобы узнать прайс-лист FS SFP.
Температурная стабильность
Оптический SFP в основном используется в дата-центрах или на коммутаторах, где температура может отличаться в большом диапазоне. Слишком высокая или две низкие температуры могут повлиять на оптическую мощность и оптическую чувствительность. Следовательно, температурная стабильность является важным фактором для обеспечения нормальной работы оптического SFP.
QSFP+ vs QSFP28: разные скорости для разных целей
Качество оптического SFP и послепродажное обслуживание
Никто не может гарантировать, что полученные оптические SFP на 100% нормальны. А срок службы оптического трансивера у многих производителей обычно составляет 5 лет. В первый год сложно сказать, хорошее или плохое качество. Поэтому важно выбрать надежного поставщика.
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.
QSFP28
QSFP28 (quad small form-factor pluggable 28) – это эффективное решение для организации высокоскоростных соединений, который предназначен для приложений 100G. Он предлагает высокую скорость передачи, компактные габариты и высокую плотность портов в рамках 1 Rack Unit. Он обеспечивает четыре канала высокоскоростных дифференциальных сигналов со скоростями передачи данных от 25 Гбит/с до потенциально 40 Гбит/с для удовлетворения требований 100 Гбит/с Ethernet (4×25 Гбит/с) и 100 Гбит/с 4X InfiniBand Enhanced Data Rate (EDR). Обратите внимание, что QSFP28 может выполнять breakout подключение 4x25G и 2x50G или 1x100G в зависимости от используемого типа модуля.
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.
Общие вопросы о оптическом SFP
4. Можно ли использовать аппаратные средства SFP в слотах SFP+?
Во многих случаях порт SFP+ принимает оптические SFP, но скорость будет снижена до 1 Гбит/с вместо 10 Гбит/с. Однако модули SFP+ нельзя подключить к порту SFP, поскольку SFP+ не поддерживает скорость ниже 1 Гбит/с. Кроме того, почти все порты SFP+ на коммутаторах Cisco могут поддерживать SFP, но многие порты SFP+ коммутатора Brocade поддерживают только модулей SFP+.
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.
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.
SFP, SFP+, SFP28, QSFP+ и QSFP28 - это разные типы оптических моделей. Все они являются модулями сетевого интерфейса с возможностью горячей замены для подключения коммутаторов и других сетевых устройств (таких как серверы или медиаконвертеры) для передачи данных. Итак, в чем разница между SFP и SFP+, SFP28 и SFP+, QSFP и QSFP28? Совместим ли QSFP28 с QSFP+? Могу ли я использовать SFP28 модуль в портах SFP+? Эта статья даст объяснение.
SFP vs SFP+: одинаковый размер с различной скоростью и совместимостью
SFP и SFP+ модули практически идентичны по размеру и внешнему виду. Это позволяет производителю оборудования повторно использовать существующие физические схемы SFP для коммутаторов с портами SFP+. Что касается разницы, то очевидным является то, что они поддерживают разные скорости передачи, SFP - до 4 Гбит/с, а SFP+ - 10 Гбит/с. Кроме того, они соответствуют различным спецификациям. SFP основан на протоколе SFF-8472, а SFP+ соответствует SFF-8431 и SFF-8432. С точки зрения совместимости порты SFP+ часто принимают SFP модуль с пониженной скоростью 1 Гбит/с. А SFP+ модуль нельзя подключить к порту SFP, в противном случае продукт или порт могут быть повреждены.
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.
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.
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 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
Заключение
SFP vs SFP+, SFP28 vs SFP+, and QSFP+ vs QSFP28, все их различия в различных типах модулей были четко изложены в этой статье. Хотя некоторые из них имеют одинаковую конструкцию, они предназначены для разных скоростей передачи данных. Из сравнения видно, что основной движущей силой развития оптических модулей является необходимость достижения более высоких скоростей полосы пропускания с меньшими форм-факторами. Например, QSFP28 предлагает большую пропускную способность, чем QSFP+ в том же форм-факторе. Для получения дополнительной информации об упаковке модулей. Если вы хотите узнать больше о упаковке модуля, вы можете обратиться к статье Оптический SFP: что это такое и как его выбрать?.
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).
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.
3. В чем разница между SFP и SFP+?
SFP и SFP+ имеют одинаковый размер и внешний вид. Основное различие между SFP и SFP+ заключается в том, что SFP часто используется для приложений 100Base или 1000Base, тогда как SFP+ используется в приложениях Gigabit Ethernet. И скорость передачи данных и дальность передачи у них тоже разные. Например, SFP поддерживает скорость Fibre Channel модуля до 4 Гбит/с, а скорость SFP+ составляет до 10,3125 Гбит/с.
Порт SFP vs. порт RJ45 гигабитного коммутатора
Помимо портов SFP, гигабитный коммутатор обычно имеет несколько портов RJ45. Оба они могут передаваться с Gigabit Ethernet. В чем же тогда разница между портом SFP vs. портом RJ45 гигабитного коммутатора?
Сравнение SFP vs SFP+ vs SFP28 vs QSFP+ vs QSFP28
После выяснения, что такое SFP/SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28, следующая часть даст подробное сравнение SFP vs SFP+, SFP28 vs SFP+, QSFP vs QSFP28 и SFP28 vs QSFP28.
1. DDM, DOM, RGD - Какие функции они представляют?
DDM, DOM и RGD часто встречаются в именах оптических SFP, что путают пользователей. Фактически, DDM (Digital Diagnostics Monitoring) - это технология, которая позволяет пользователям в реальном времени отслеживать параметры в модулях SFP, такие как входная мощность, выходная мощность и температура. DOM (digital optical monitoring) похож на DDM, позволяя пользователям контролировать параметры оптических SFP. RGD означает, что SFP - это модуль повышенной прочности, который хорошо подходит для промышленных сетевых приложений, таких как автоматизация производства, подстанции и интеллектуальные транспортные системы.
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.
Что такое порт RJ45 на гигабитном коммутаторе?
Порт RJ45 является встроенным портом гигабитного коммутатора, который соответствует стандарту 1000BASE-T Ethernet. Он поддерживает только RJ45 кабели (Cat5e/Cat6/Cat7) для передачи 1 Гбит/с, а расстояние ограничено 100 м (330 футов). Таким образом, коммутатор 1000BASE-T с портами RJ45 может использоваться в ЦОД для коммутации серверов, локальных сетей, для uplink от настольных коммутаторов или непосредственно к настольному компьютеру для широкополосных приложений. FS S3800-24T4S стекирукмый коммутатор - это коммутатор 1000BASE-T, который поставляется с консольным портом, 24 *10/100/1000BASE-T RJ45 портами и 4 *10GbE SFP+ портами. Таким образом, при подключении двух гигабитных коммутаторов с портом RJ45, существует простой и понятный способ: подключите стандартный кабель Ethernet (Cat5/5e/6/6a) напрямую для соединения этих двух коммутаторов.
SFP порт vs. RJ45 порт
По сравнению с Ethernet коммутатором использующим только порт RJ45, коммутатор порта SFP поддерживает больше типов коммуникационных кабелей и более длинные линии связи. Он также может осуществлять обмен с портом 1000BASE-LX/LH, 1000BASE-ZX или 1000BASE- BX10-D/U. Но для соединений на короткие расстояния на гигабитном коммутаторе нет никакой разницы в использовании порта SFP или порта RJ45 для соединения коммутаторов. Если вы не планируете подключать сервер через оптические каналы в ближайшем будущем, вам не понадобится SFP, и вы можете использовать стандарт 1000BASE-T. В следующей таблице перечислены подключения RJ45 и SFP гигабитных коммутаторов:
Оптический модуль широко используется для подключения сетевых устройств, таких как коммутаторы, NIC (сетевая карта) и медиаконвертеры, которые делают их необходимыми в волоконно-оптических соединениях. В этом посте будет рассмотрен оптический SFP, который является отраслевой рабочей лошадкой более 15 лет, включая типы и приложения SFP модулей, а также то, как выбрать подходящий оптический SFP.
Читайте также: