Что такое SFP-трансивер?

Прежде чем обсуждать SFP-трансивер , давайте сначала разберёмся, что означает SFP. Буква «S» в аббревиатуре SFP означает «Small» (малый), «F» — «Form-factor» (форм-фактор), а «P» — «Pluggable» (подключаемый). Таким образом, SFP = Small Form-factor Pluggable (малый форм-фактор подключаемый), определённый в соглашении MSA (Multi-Source Agreement). Первоначально он был определён комитетом SFF в соглашении INF-8074i.

SFP-трансивер — это небольшой оптический трансивер с возможностью «горячего» подключения, который подключается к SFP-порту сетевого коммутатора или другого устройства. Иногда его называют mini-GBIC (гигабитный преобразователь интерфейса) или SFP-трансивером. Однако некоторые специалисты могут ошибочно называть его SPF-модулем, что означает одно и то же.

Типичный оптический приёмопередатчик SFP состоит из корпуса, печатной платы (PCBA), микросхем и передающего оптического узла TOSA+ROSA (приёмного оптического узла + передающего оптического узла, а иногда и двунаправленного оптического узла BOSA) для приёмопередатчиков BiDi. См. изображение ниже.

Хотя форм-факторы SFP появились позже, чем GBIC и SFF, они занимают чрезвычайно высокую долю рынка и продолжают расти. Более того, они быстро вытесняют эти два старых типа. Мы считаем, что наиболее важными факторами, влияющими на это, являются:

• Возможность «горячего» подключения : вставка и извлечение без перезапуска коммутатора

• Компактный размер : высокая плотность портов, обеспечивающая большую пропускную способность

• Интеллектуальный мониторинг в реальном времени : расширенные функции DDM (DOM) упрощают эксплуатацию

• Более низкая стоимость : массовое производство и множество поставщиков делают его цену значительно ниже, чем у форматов GBIC и SFF.

Чтобы лучше понять основы, мы кратко рассмотрим соглашение SFP MSA. Это сокращение от Small Form-factor Pluggable Multi-Source Agreement (SFP MSA) — ключевое соглашение MSA для SFP-трансиверов, охватывающее INF-8074i, SFF-8431 и SFF-8472. Это соглашение определяет механические размеры, электрические/оптические интерфейсы и интерфейс диагностического мониторинга.

Почему так важны SFP-трансиверы?

Представьте, что ваш коммутатор не оснащён оптоволоконными приёмопередатчиками. Как обеспечить высокоскоростное соединение? Возможно, стоит использовать медные кабели. Однако из-за ограничений по толщине, стоимости и расстоянию это не всегда осуществимо.

Именно здесь в игру вступают SFP-трансиверы. Подключите трансивер к порту коммутатора, и вы сможете установить связь с другим коммутатором на расстоянии от десятков до сотен километров. Это важнейшее средство преобразования для соединений практически между всеми сетевыми коммутаторами и маршрутизаторами.

Например, при использовании 1G SFP-трансивера SX максимальная дальность передачи данных по многомодовому волокну OM2 может достигать 550 метров. При использовании 1G SFP-трансивера LX максимальная дальность передачи данных по одномодовому волокну может достигать 20 километров.

Сколько существует типов SFP-трансиверов?

Учитывая большое разнообразие SFP-трансиверов на рынке, многим людям часто приходится разбираться в их различных классификациях. Поэтому выбор подходящего трансивера становится непростой задачей.

Далее мы попытаемся классифицировать их по различным критериям.

Классификация по скорости SFP

• 100BASE SFP : обычно поддерживает скорости 100 Мбит/с и 155 Мбит/с, широко используется для Fast Ethernet, SDH/SONET и ATM. Большая часть оборудования обновлена ​​до скоростей 1G и выше. Поэтому лишь немногие поставщики всё ещё предлагают этот тип.

• 622M SFP : специально для оборудования SDH/SONET. Подобно описанному выше типу, этот тип предлагают лишь немногие производители.

• 1000BASE SFP : также известный как 1G или Gigabit, это самый популярный приемопередатчик в области передачи данных с наибольшим выбором поставщиков.

• 2G SFP : включает скорости 2G Fibre Channel и 2.5G, подходит для коммутаторов 2x FC SAN и оборудования SDH/SONET.

• 3G SFP : включает скорости 2,97G и 3,07G, подходит для передачи видео, CPRI (общий радиоинтерфейс общего пользования), OBSAI (инициатива по открытой архитектуре базовых станций).

• 4G SFP : скорость 4,25 Гбит/с, подходит для 4 коммутаторов FC SAN.

• 6G SFP : Специальная скорость 6,14 Гбит/с, подходящая для приложений CPRI (Common Public Radio Interface) или OBSAI (Open Base Station Architecture Initiative).

• 8G SFP : скорость 8,5G, подходит для 8 коммутаторов FC SAN.

Классификация по типу носителя SFP

• Медный SFP : использует традиционные медные кабели (например, кабели Ethernet или кабели DAC) для передачи сигналов.

• Многомодовый SFP : также известный как MM SFP, поддерживает кабели OM1, OM2, OM3, OM4 и OM5. Волокна более высокого класса обеспечивают лучшую производительность.

• Одномодовый SFP : иногда называемый SM SFP, работает с одномодовым оптоволоконным кабелем 9/125 (SMF) и обеспечивает максимальную дальность связи. Типичные расстояния составляют 10 или 20 км. Но в некоторых случаях они могут достигать 180 км.

Классификация по расстоянию SFP

• SFP T : включает 100BASE-T, 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T, с типичным расстоянием 100 метров по кабелю Cat5.

• SFP SX : расшифровывается как Short Reach (короткая дальность). Описано в IEEE 802.3z; 1000BASE-SX достигает расстояния 550 метров по многомодовому оптоволокну. Типичная длина волны — 850 нм.

• SFP LX : означает «Long Reach» (большая дальность действия). Стандарт 1000BASE-LX, описанный в IEEE 802.3z, обеспечивает передачу данных на расстояние до 10 километров по одномодовому оптоволокну. Типичная длина волны — 1310 нм.

• SFP EX : означает Extended Reach (расширенная дальность действия). Описано в стандарте IEEE 802.3z. 1000BASE-EX обеспечивает дальность передачи данных до 40 километров по одномодовому оптоволокну. Типичная длина волны — 1310 нм.

• SFP ZX : также означает Extended Reach (расширенная дальность). Стандарт 1000BASE-ZX, определенный в IEEE 802.3z, обеспечивает дальность передачи данных до 70 километров (или 80 км) по одномодовому оптоволокну.

• SFP EZX  не ​​является стандартным типом, но определён некоторыми производителями и принимается большинством клиентов. Буква «E» означает Extended (расширенный), что означает, что это расширенный приёмопередатчик с очень большой дальностью действия. Благодаря длине волны 1550 нм максимальная дальность передачи может достигать 120 или даже 160 километров.

• SFP BX : двунаправленные (BiDi) SFP-трансиверы; типичное расстояние передачи составляет от 10 до 80 км. Используется технология WDM для передачи двух длин волн по одному волокну. BX обычно включает в себя BX-U (вверх) и BX-D (вниз), используя противоположные длины волн для каждого направления, например, 1310 нм (передача)/1490 нм (приём) и 1490 нм (передача)/1310 нм (приём).

Классификация по типу порта разъема

• LC SFP : LC — это разъем по умолчанию для большинства трансиверов SFP.

• SC SFP : некоторые трансиверы BiDi собираются с разъемами SC, но поставки очень малы.

• RJ45 SFP : этот трансивер оснащен гнездовым разъемом RJ45, позволяющим подключать кабель Ethernet.

Классификация по рабочей температуре

• Коммерческий класс (C-Temp) : это типичный приёмопередатчик, работающий в диапазоне температур от 0 до 70 °C. Обычно отличается оптимальной ценой и экономичностью, подходит для использования в стандартных помещениях, таких как центры обработки данных или предприятия.

• Промышленный класс (I-Temp) : это прочный приёмопередатчик, работающий в диапазоне температур от -40 до 85 °C. Подходит для промышленных коммутаторов, работающих на открытом воздухе. Однако их цена значительно выше.

• Расширенный класс (E-Temp) : это нестандартный тип. Он выдерживает температуры от -10 до 85°C.

На практике существует множество других способов классификации. Однако наиболее распространёнными являются методы по скорости передачи данных и области применения.

Стоит отметить, что один и тот же трансивер может относиться к нескольким типам в зависимости от метода классификации. Например, совместимый Cisco GLC-TE будет классифицирован по нескольким группам, включая трансиверы 1G, Copper, T, RJ45 и SFP промышленного класса.

Совместимость с SFP

На практике большинство пользователей неизбежно сталкиваются с проблемами совместимости SFP. В предыдущих разделах этой статьи мы упоминали, что все SFP выпускаются на основе соглашения SFP Multi-Source. Другими словами, все SFP должны соответствовать единым стандартам размера, разъёма, электрических и оптических интерфейсов. Конечно, более поздние усовершенствованные SFP, такие как SFP28, QSFP и QSFP28, также должны соответствовать этим отраслевым стандартам.

Однако некоторые ведущие производители в отрасли, такие как Cisco®, HP® и Juniper®, внедрили программную блокировку портов SFP своего сетевого оборудования. В результате эти порты не поддерживают стандартные SFP-трансиверы. Именно поэтому мы подчёркиваем важность совместимости с SFP. Если порт заблокирован, коммутатор не будет работать должным образом, даже если в него вставлен SFP-трансивер, совместимый с MSA.

Только специально закодированные SFP-модули могут работать с этими заблокированными портами. Совместимый SFP-модуль должен быть MSA SFP, но MSA SFP не обязательно совместим. Основное отличие заключается во внутреннем коде SFP-модуля.

Для обеспечения оптимальной совместимости пользователям следует приобретать оригинальные трансиверы или сторонние SFP-модули, прошедшие тестирование на совместимость. Такой подход помогает избежать догадок и экономит время.

Как выбрать правильный SFP-трансивер для вашей сети?

Мы, Fibermart, помогли более чем 1400 клиентам быстро выбрать подходящие трансиверы. Вот несколько простых советов.

1. Проверьте скорость, поддерживаемую портом вашего коммутатора (или другого сетевого устройства), и убедитесь, что она соответствует правильному SFP.

2. Узнайте тип вашей сетевой кабельной системы. Если у вас многомодовый оптоволоконный кабель, выберите многомодовый SFP. Если у вас одномодовый оптоволоконный кабель, единственным вариантом будет одномодовый SFP.

3. Определите целевую дальность и бюджет линии связи. Однако не забудьте выбрать SFP-модуль, поддерживающий большую дальность передачи, чем ожидалось. В противном случае некачественные оптоволоконные кабели или загрязненные торцы волокон могут привести к сбою линии связи.

4. Учитывайте рабочую температуру: для типичных условий внутри помещений достаточно коммерческих приёмопередатчиков. В сложных условиях на открытом воздухе следует использовать приёмопередатчики промышленного класса.

5. Не забудьте уточнить совместимость у поставщика перед заказом. Коммутатор не может распознать несовместимый приёмопередатчик, что лишает вас денег и драгоценного времени. Поэтому всегда выбирайте проверенные совместимые приёмопередатчики.

Цветовой код SFP-трансивера

Чтобы быстро различать SFP-трансиверы, производители используют универсальную цветовую кодировку, основанную на длине волны. В таблице ниже представлена ​​распространённая кодировка доступных каналов. Большинство производителей используют одинаковую цветовую кодировку, но у других она может отличаться в зависимости от области применения.

Эволюция SFP-трансивера

SFP, самый популярный оптический трансивер на рынке, играет ключевую роль. Сегодня в сфере оптической связи выпущено множество усовершенствованных SFP-трансиверов на основе этого корпуса, например, CSFP, SFP+, SFP28, SFP-DD, SFP56, DSFP и др. Все они выглядят очень похожими. При ближайшем рассмотрении сложно заметить разницу. Главное различие между ними — поддерживаемая скорость передачи данных.

Часто задаваемые вопросы

Чем отличается модуль SFP от модуля GBIC? 

A: Это два разных форм-фактора, которые не могут заменять друг друга. GBIC — это более старая версия, но большего размера. SFP же отличается компактным размером, обеспечивая примерно вдвое большую плотность портов. Кроме того, он поддерживает расширенную функцию DDM для удобного отслеживания рабочего состояния.

Совместимы ли SFP и SFP+?

О: Они, как правило, несовместимы. Поскольку SFP+ обычно расшифровывается как Enhanced SFP, он обеспечивает высокую скорость 8G/10G/16G. Оба модуля имеют одинаковые механические размеры. 

Являются ли SFP-модули и медиаконвертеры одним и тем же?

О: Определённо разные. Хотя оба служат для подключения сетевых устройств и преобразования медного кабеля в оптоволоконный и наоборот, они отличаются друг от друга. Как правило, SFP-трансивер не может работать как автономное устройство; его необходимо установить в SFP-порт коммутатора, и он заработает. Медиаконвертеры же, напротив, представляют собой автономные устройства, преобразующие сигналы из одного типа кабеля в другой.