Как SFP, SFP+ и XFP делают нашу жизнь проще

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.
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.

Рисунок 1. 28-портовый управляемый коммутатор 10GbE L2+ — Zyxel XS3800-28, сочетающий порты под витую пару и SFP+.
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».
Особенности SFP поддержки различных типов оптики
Многие читатели знакомы с SFP трансиверами для двухволоконных патчкордов. Такие трансиверы имеют интерфейс с двумя разъёмами типа LC для подключения оптического кабеля к модулю.
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
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.
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.
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.
Полезные ссылки
- 10-гигабитный Ethernet: советы новичку
- 10 гигабит в секунду по витой медной паре
- Модули SFP SFP+. Виды. Принцип действия
- Наглядный обзор оптических передатчиков
- Как выбрать SFP (SFP+) модуль?
- Как выбрать SFP (SFP+) модуль? 2.0
- CWDM — спектральное уплотнение оптических каналов
Руководство по установке и обслуживанию оптических трансиверов
Загрязнение торцевых поверхностей оптических компонентов приводит к потере мощности оптического сигнала и препятствует устойчивому функционированию волоконно-оптических линий связи. Одним из путей решения проблемы является проведение диагностики и чистки оптических компонентов.
Подключение
1. Оптический трансивер вставить в слот соответствующего форм-фактора. «Низ» модуля обозначен значком треугольника (Рис. 1)


Рисунок 1. Установка оптического трансивера в слот
2. Перед подключением коннектора (патч-корда) к трансиверу провести диагностику и чистку оптических компонентов:
а) Оптического разъема (коннектора) → исключить наличие загрязнений на поверхности ферула коннектора
б) Оптического трансивера → исключить наличие загрязнений в порту трансивера
Чистку порта трансивера и торца ферула коннектора подразделяют на сухую и влажную. Проводят с помощью изопропилового спирта, безворсовых салфеток и специальных чистящих палочек (поролоновых или шелковых, используются для чистки портов).
Сухая чистка подразумевает использование только сухих чистящих средств с безворсовой основой. Самый простой и надежный способ удаления загрязнений с ферула оптического коннектора – использование безворсовых салфеток, позволяющих выполнить как сухую, так и влажную чистку.
а) Для проведения сухой чистки ферула коннектора необходимо разместить салфетку на ровной горизонтальной поверхности, перпендикулярно прикоснуться к ней торцом коннектора и провести прямую линию. В случае влажной чистки, часть салфетки смачивается изопропиловым спиртом, после чего коннектором проводится прямая линия по влажному, а затем по сухому участкам салфетки.
б) Для проведения сухой чистки порта трансивера используют чистящую палочку. Для этого достаточно вставить ее в порт трансивера до упора и провернуть вокруг своей оси. При влажной чистке необходимо использовать две палочки. Первая из них слегка смачивается изопропиловым спиртом (рекомендуется промокнуть ее салфеткой) или специальным карандашом с растворителем, после чего вставляется в порт и проворачивается. Влажная палочка смачивает поверхность и растворяет присутствующие на ней жиры. Далее следует провести аналогичную операцию с сухой палочкой.
Наличие загрязнений можно также определить с помощью видеомикроскопа. Для этого необходимо подключить видеомикроскоп к оптическому патч-корду/порту трансивера и оценить состояние ферула/порта (Рис. 2).
а)
б)
в)
Рисунок 2. а) Грязь на торце ферула коннектора б) Отсутсвие загрязнений на торце ферула в) Отсутсвие загрязнений в порту трансивера
3. Подключить коннектор к трансиверу (Рис. 3)


Рисунок 3. а) Подключение SC-коннектора, б) Подключение LC-коннектор
Отключение
1. Нажать на рычаг коннектора и извлечь его из трансивера (Рис. 4)

Рисунок 4. Отсоединение LC-коннектора
2. Отжать рычаг трансивера, потянуть за него и извлечь трансивер из слота (Рис. 5)

Рисунок 5. Извлечение трансивера
ГРУППА КОМПАНИЙ «ПРОИНТЕХ» © 2006–2023
Вся информация опубликованная на сайте принадлежит ООО «Проинтех».
Любая перепечатка полностью или частично запрещена.
- Карта сайта
- Политика конфиденциальности
- Пользовательское соглашение
- +7 (812) 600-48-18
- +7 (495) 600-48-18
- office@prointech.ru
- Техническая поддержка:
- +7 (812) 416-48-18
- tech@prointech.ru
Обратный звонок
- Время работы: 9:00–18:00 (МСК)
Модуль SFP 1000BASE-SX, LC, 3,3В, два волокна, MM, 550 м., пр-во D-Link

Модули D-Link Mini Gigabit Interface Converters (MiniGBIC) представляют из себя трансиверы для подключения коммутаторов Gigabit Ethernet или коммутаторов 10/100 Мбит/с, оснащенных слотом MiniGBIC, к сетям Gigabit Ethernet. Модули MiniGBIC предоставляет гибкое и простое решение для обеспечения высокоскоростного подключения к сети Gigabit Ethernet. В зависимости от типа используемого оптического кабеля в коммутатор можно установить нужный модуль MiniGBIC. Оптические трансиверы оснащены стандартными разъемами LC для обеспечения совместимости.
Размер Small Form Pluggable (SFP)
Данные трансиверы имеют размер в соответствии с промышленным стандартом Small Form Pluggable (SFP). Модули вставляются в слот MiniGBIC коммутаторов Gigabit Ethernet. Они обеспечивают необходимое усиление сигнала для передачи и приему данных при подключении порта к оптическому или медному кабелю.
Возможность горячей замены
Все модули MiniGBIC D-Link поддерживают возможность горячей замены. Вы можете извлечь или заменить модуль MiniGBIC, не выключая коммутатор. Эта возможность позволяет добавлять или менять модули MiniGBIC без необходимости остановки вашей сети.
Применение
Применение оптических модулей GBIC: распределенная обработка и хранение данных, каскадирование коммутаторов Gigabit Ethernet, высокоскоростная запись и чтение файлов, увеличение пропускной способности сегмента сети, увеличение расстояния канала передачи данных.
Многомодовый оптический трансивер (550 м) DEM-311GT
- Порт 1000BASE-SX (стандарт IEEE 802.3z)
- Дуплексный разъем LC
- Режим полного дуплекса
- Поддержка управления потоком 802.3x
- Тип кабеля: многомодовый оптический кабель 50 или 62.5 микрон, до 550 м
- Длина волны: 850 нм
- Питание: 3.3 В
- Возможность горячей замены
- Лазер класса 1 в соответствии с EN 60825-1
- Индикатор обнаружения сигнала TTL
Как оптический модуль SFP + работает с коммутатором?
В сегодняшнюю эпоху Интернета’ развертывание корпоративных сетей и строительство центров обработки данных неотделимы от оптических модулей и коммутаторов. Оптический модуль в основном используется для преобразования электрических сигналов и оптических сигналов, а переключатель используется для передачи фотоэлектрических сигналов. Среди многих оптических модулей оптический модуль SFP + является одним из наиболее широко используемых оптических модулей. Различные режимы подключения могут соответствовать различным сетевым требованиям при использовании с коммутаторами.
Что такое оптический модуль SFP +?
Как своего рода оптоволоконный модуль 10G, он не зависит от протокола связи. Обычно он подключается к коммутаторам, оптоволоконным маршрутизаторам, оптическим сетевым картам и т. Д. И применяется в системе оптоволоконного канала 10 Гбит / с Ethernet и 8,5 гбит / с, которая может удовлетворить более высокие требования к скорости центра обработки данных и реализовать расширение сети и преобразование данных. центр.

Типы оптических модулей SFP +
В нормальных условиях оптические модули SFP + классифицируются в соответствии с практическим применением. Распространенными типами являются SFP 10g +, Bidi SFP +, CWDM SFP +, DWDM SFP +.
Оптический модуль 10g SFP +
Этот тип оптического модуля является не только обычным оптическим модулем SFP +, но также может рассматриваться как обновленная версия оптического модуля 10G SFP, который в настоящее время является основной конструкцией на рынке.
Оптический модуль Bidi SFP +
Этот тип оптического модуля использует технологию WDM, скорость может достигать 11,1 Гбит / с, а потребление энергии низкое. Он имеет два оптических гнезда, которые обычно используются попарно. Когда строительство сети выполняется в центре обработки данных, можно сократить использование оптического волокна и снизить стоимость строительства.
Оптический модуль CWDM SFP +
В этом типе оптических модулей используется технология грубого мультиплексирования с разделением по длине волны, которая часто используется с одномодовым волокном, что позволяет экономить ресурсы волокна, является более гибким и надежным в работе в сети и имеет низкое энергопотребление.
Оптический модуль DWDM SFP +
В этом виде оптических модулей используется технология плотного мультиплексирования с разделением по длине волны, которая в основном используется при передаче данных на большие расстояния. Максимальное расстояние передачи до 80 км. Он обладает характеристиками высокой скорости, большой емкости и высокой расширяемости.

Решение комбинации оптического модуля и переключателя
В разных сетевых схемах могут использоваться разные типы оптических модулей и переключателей. Ниже приводится демонстрация практической схемы применения комбинации оптических модулей и переключателя SFP +.
Схема 1: соединение между 10g SFP + оптическим модулем 10G и коммутатором
Вставьте четыре оптических модуля 10g SFP + в порт SFP + 10 Гбит / с одного коммутатора, а затем вставьте оптический модуль 40g qsfp + в порт qsfp + 40 Гбит / с другого коммутатора и, наконец, подключиться с помощью перемычки ответвления волокна посередине. Этот режим подключения в основном реализует расширение сети с 10 г до 40 г, что позволяет быстро и легко удовлетворить требования к обновлению сети центра обработки данных.

Схема 2: соединение между двунаправленным оптоволоконным модулем Bidi SFP + 10 Gigabit и коммутатором
Оптические модули двунаправленного текста соответственно вставляются в порты SFP + двух коммутаторов, а затем оптические модули на двух коммутаторах подключаются с помощью оптоволоконной перемычки LC, соответствующей порту подключения оптического модуля. Это простейший вариант. и самый эффективный способ подключения данных в Телеком центре.

Схема 3: соединение оптического модуля CWDM SFP + 10 Gigabit и коммутатора
Магистральный блок, оптоволоконный трансивер и мультиплексор с грубым разделением по длине волны CWDM используются для соединения оптического модуля CWDM SFP + с коммутатором. Порт RJ45 на коммутаторе 10g 10 Gigabit Ethernet преобразуется в длину волны CWDM, необходимую для мультиплексора с грубым разделением по длине волны CWDM.
Схема 4: соединение между оптическим модулем DWDM SFP G 10 Gigabit и коммутатором
Вставьте оптический модуль DWDM SFP + в порт SMP + коммутатора’, а затем подключите его к плотному мультиплексору DWDM с разделением по длине волны с помощью армированной оптоволоконной перемычки. Этот режим подключения реализует защиту оптического сигнала при передаче на большие расстояния, что может в наибольшей степени снизить потери оптических волн и подходит для передачи оптического сигнала на большие расстояния.
Примечания по подключению оптического модуля к коммутатору
1. Обратите внимание на то, одинаковы ли длина волны и расстояние передачи оптических модулей, используемых переключателями на обоих концах, а также проблемы с одним волокном, двумя волокнами и одномодовым многомодовым. Если два конца не равны, следует использовать соответствующий преобразователь;
2. При использовании оптического модуля старайтесь избегать статического электричества и столкновений. В случае столкновения не рекомендуется продолжать использовать оптический модуль;
3. Обратите внимание на положительную и отрицательную вставки оптического модуля, тяговое кольцо и этикетка должны быть направлены вверх;
4. Вставляя оптический модуль в коммутатор, надавите на него как можно глубже. Как правило, будет небольшая вибрация. После установки оптический модуль можно осторожно вытащить, чтобы проверить, установлен ли он на место;
5. При разборке оптического модуля браслет нужно подтянуть до положения 90 ° к оптическому порту, а затем вынуть оптический модуль.
Если вам что-нибудь понадобится, вы можете связаться с HTF Zoey.
связаться : support@htfuture.com
Skype : продажи5_ 1909 , WeChat : 16635025029