co to jest transceiver SFP?

 

Jeśli spędziłeś choć trochę czasu w pobliżu szaf sieciowych lub centrów danych, prawdopodobnie widziałeś te małe metalowe rzeczy podłączone do przełączników. Są wszędzie. Mały, niepozorny, zwykle z wystającym kablem światłowodowym. To twojeTransceiver SFP-i szczerze mówiąc, jest to jeden z tych elementów, o którym nikt nie myśli, dopóki coś nie pójdzie nie tak.

SFP to skrót od Small Form-Factor Pluggable. Nazwa mówi prawie wszystko: jest mały i można go podłączać i odłączać bez wyłączania sprzętu. Dość proste.

 

Zanim jednak zagłębimy się w sam transceiver, wyjaśnijmy coś, co zastanawia ludzi: różnicę pomiędzy portem SFP a modułem SFP.

 

Co to jest port SFP?

 

Port SFP (port typu Small Form-Factor Pluggable) to niewielkie gniazdo w urządzeniach sieciowych,-takich jak przełączniki, routery i karty sieciowe,-obsługujące-moduły nadawczo-odbiorcze SFP z możliwością wymiany podczas pracy. Port ten umożliwia elastyczną łączność, obsługując zarówno kable światłowodowe, jak i miedziane, w zależności od zainstalowanego modułu, co czyni go niezbędnym w przypadku wdrożeń sieci Gigabit i 10G.

W przeciwieństwie do stałych portów RJ45, które działają tylko z miedzianymi kablami Ethernet, porty SFP dają inżynierom sieciowym swobodę wyboru rodzaju mediów na żądanie. Chcesz podłączyć dwa przełączniki przez łącze światłowodowe na terenie kampusu o długości 10 km? Zainstaluj moduł 1000BASE-LX. Potrzebujesz krótkiego połączenia miedzianego z pobliskim serwerem? Zamień go na RJ45 SFP. Ten sam port, inny moduł, inne możliwości.

 

Port SFP a port RJ45: kluczowe różnice

 

Funkcja	Port SFP	Port RJ45
Elastyczność mediów	Światłowód lub miedź (w zależności od-modułu)	Tylko miedź
Maksymalna odległość	Do 80 km+ (światłowód-jednomodowy)	100 metrów
Gorący-Wymienny	Tak	NIE
Typowa prędkość	1G/10G/25G (różni się w zależności od typu portu)	1G (lub 10GBASE-T)
Koszt	Wymagany zakup modułu	Wbudowany-, bez dodatkowych kosztów

 

Typowe typy portów SFP w przełącznikach

Porty combo SFP: Porty-dwufunkcyjne, które współdzielą przepustowość z sąsiadującym portem RJ45-tylko jeden może być aktywny w danym momencie. Przydatne, gdy potrzebujesz błonnikaLubelastyczność miedzi bez konieczności poświęcania oddzielnych portów.

Porty łącza zwrotnego SFP: dedykowane-szybkie porty przeznaczone do łączenia przełączników dostępu z warstwami agregacyjnymi lub rdzeniowymi. To są „autostrady-zjazdowe” prowadzące do szkieletu sieci.

Porty łącza w dół SFP: spotykane w niektórych przełącznikach agregujących. Łączą się one w dół, aby uzyskać dostęp do-urządzenia warstwowego za pomocą światłowodu w celu uzyskania-wolnych od zakłóceń łączy-na dłuższych dystansach.

Większość przełączników dla przedsiębiorstw i centrów danych zawiera co najmniej dwa porty SFP, umożliwiając tworzenie topologii pierścienia lub gwiazdy w budynkach. Jeśli Twój przełącznik je posiada, jesteś już przygotowany na przyszłe aktualizacje światłowodów bez wymiany sprzętu.

 

 

Dlaczego te rzeczy mają większe znaczenie, niż myślisz

 

Oto sprawa z transceiverami SFP. Zamieniają sygnały elektryczne na światło (lub odwrotnie, w zależności od kierunku). Twój przełącznik mówi energią elektryczną. Kabel światłowodowy mówi fotonami. Transceiver działa jako tłumacz między dwoma światami. Bez tego nic nie rozmawia z niczym innym przez światłowód.

Istnieje jednak mniej oczywisty powód, dla którego moduły te stały się tak popularne. Przed pojawieniem się technologii SFP, jeśli chcesz zmienić światłowód z wielomodowego na jednomodowy-lub zamienić światłowód na miedziany, zasadniczo potrzebujesz innego sprzętu. Różne typy portów, czasami inny sprzęt. Teraz wystarczy wyciągnąć jeden moduł i włożyć drugi. Pięć sekund i gotowe.

Inżynierowie sieciowi nie doceniają elastyczności, jaką im to daje. Obserwowałem, jak przeprowadzane są modernizacje całych sieci poprzez wymianę transceiverów zamiast wymiany drogich przełączników.

Odwaga tego

Wewnątrz modułu SFP znajduje się para nadajnika i odbiornika. Nadajnik zawiera diodę laserową (lub VCSEL w przypadku krótszych fal), która wysyła impulsy świetlne w dół światłowodu. Odbiornik ma fotodiodę czekającą na drugim końcu, aby wychwycić te impulsy i przekształcić je z powrotem w sygnały elektryczne. Całkiem elegancko, jeśli się nad tym zastanowić.

Cały zespół obejmuje układy scalone sterownika, obwody kondycjonowania sygnału i często możliwości monitorowania diagnostycznego. Ostatnia część,-DDM, czyli cyfrowe monitorowanie diagnostyczne,-pozwala uzyskać-w czasie rzeczywistym statystyki dotyczące temperatury, mocy nadawania i mocy odbioru. Niezwykle przydatne przy rozwiązywaniu problemów. Możesz złapać niszczący laser, zanim całkowicie ulegnie awarii. Większość przyzwoitych systemów zarządzania siecią automatycznie odpytuje te dane.

 

 

Długości fal

850 nm na krótkie trasy wielomodowe. 1310nm na dłuższe dystanse. 1550nm, kiedy naprawdę trzeba to wykorzystać. To jest szybka wersja.

 

Koszmar kompatybilności (lub nie)

 

No dobrze, tutaj sprawy stają się interesujące,-a czasami frustrujące. Transceivery SFP podążają za czymś, co nazywa sięMSA, Umowa dotycząca wielu-źródeł. Nie jest to standard rządowy ani specyfikacja IEEE. Zasadniczo jest to uścisk dłoni między producentami, którzy zgadzają się, aby ich produkty były kompatybilne fizycznie i elektrycznie. Cisco, Finisar, Intel, HP i inni zarejestrowali się.

Teoria: każdy SFP-zgodny z MSA powinien działać na dowolnym porcie-zgodnym z MSA. Rzeczywistość: ech, czasami. Dostawcy tacy jak Cisco kodują swoje transceivery, więc przełącznik sprawdza, czy jest to „oryginalny” układ optyczny Cisco, zanim pozwoli mu działać. To kontrowersyjne. Niektórzy twierdzą, że chroni to niezawodność sieci. Inni nazywają to blokadą dostawcy-w pozorze kontroli jakości. Zwykle możesz ominąć te blokady za pomocą poleceń konsoli, jeśli wiesz, co robisz, ale wtedy oficjalnie nie będziesz wspierany, jeśli coś pójdzie nie tak.

Istnieją transceivery-innych firm. Wiele z nich. Są tańsze-czasami znacznie tańsze-i większość działa dobrze. Firmy takie jak FS.com, Prolabs i niezliczone inne sprzedają kompatybilne moduły za ułamek cen OEM. Pytanie brzmi: jak bardzo cenisz oficjalne wsparcie w porównaniu ze swoim budżetem? Różne organizacje odpowiadają na to pytanie w różny sposób i szczerze mówiąc, każda z odpowiedzi może być prawidłowa, w zależności od kontekstu.

 

Rodzaje i prędkości

 

Standardowy SFP działa z szybkością 1 Gb/s. To jest Twoja sieć 1000BASE-SX dla trybu wielomodowego, 1000BASE-LX dla trybu pojedynczego-do 10 km, a jeśli potrzebujesz miedzi, 1000BASE-T zapewnia port RJ-45 zamiast światłowodu.

Następnie jest SFP+. Taki sam format, dziesięciokrotnie większa prędkość. 10 Gb/s. Stało się to podstawą nowoczesnych centrów danych. Fizyczne gniazdo wygląda identycznie jak zwykłe SFP, co powoduje zamieszanie. Transceiver SFP zwykle będzie działał dobrze w porcie SFP+ (tylko przy 1 Gb/s). Podejście w drugą stronę nie działa.-SFP+ podłączony do portu SFP zwykle kończy się niepowodzeniem lub powoduje błędy. Port nie jest w stanie obsłużyć większej szybkości transmisji.

SFP28 podniósł prędkość do 25 Gb/s. Znowu ten sam rozmiar. Więc maszQSFP i QSFP+które łączą cztery kanały w nieco większy pakiet-idealny do łączy o przepustowości 40 i 100 gigabajtów lub do podziału na wiele połączeń 10G za pomocą odpowiednich kabli.

Nie będę Was zanudzać każdym wariantem. Rynek ciągle się dzieli na bardziej specyficzne przypadki użycia.Moduły CWDM i DWDMistnieją dla multipleksowania z podziałem długości fali.Transceivery BiDiwysyłać i odbierać na różnych długościach fali za pośrednictwem pojedynczego pasma światłowodu. Transceivery GPON obsługują wdrożenia pasywnych sieci optycznych. To trwa.

 

 

Słowo o czyszczeniu

Nikt nie wspomina o tym wystarczająco: brudne końcówki włókien powodują więcej problemów, niż się ludziom wydaje. Drobinka kurzu na złączu światłowodowym jest ogromna w stosunku do średnicy rdzenia. Blokuje światło, rozprasza sygnały, powoduje błędy bitowe. Kup sobie jakieś narzędzia do czyszczenia włókien-jednego-środka czyszczącego,-chusteczki nie pozostawiające włókien, cokolwiek. Użyj ich. Za każdym razem. Zaoszczędzi to wiele godzin później na tajemniczym rozwiązywaniu problemów.

Hot Swap i obsługa

Moduły SFP obsługują wymianę-na gorąco. Można wyciągnąć jeden i włożyć inny, gdy przełącznik pozostaje włączony. Port upada, podnosi się, życie toczy się dalej. Nie wyciągaj ich jednak za światłowód-użyj zatrzasku pałąkowego lub dźwigni wyciągającej wbudowanej w moduł. I na litość boską, nie patrz na aktywne transceivery. Lasery klasy 1 są generalnie-bezpieczne dla oczu, ale po co ryzykować?

Środki ostrożności ESD również mają tutaj znaczenie. To wrażliwa elektronika. Uziemij się przed manipulacją. Do czasu montażu przechowuj je w-torbach antystatycznych. Podstawowe rzeczy, o których zapomina się, gdy spieszysz się z aktualizacją o 2 w nocy.

Oceny odległości to nie magia

Zobaczysz transceivery przystosowane do pracy na dystansie 550 metrów, 10 kilometrów, 40 kilometrów, a nawet 80+ kilometrów. Liczby te zakładają czyste światłowód, odpowiednie złącza i brak nadmiernych spawów pochłaniających budżet mocy. Rzeczywiste-odległości mogą być mniejsze, jeśli w Twojej fabryce kabli występują problemy. Miernik mocy optycznej i zestaw do pomiaru strat powiedzą Ci, z czym właściwie pracujesz. Nie zakładaj, że specyfikacja odpowiada Twojej rzeczywistości.

Światłowód wielomodowy zazwyczaj osiąga szczyt w okolicach300-550 metrów przy 10 Gb/s, w zależności od jakości światłowodu(OM3, OM4 itp.). Tryb pojedynczy-ma znacznie większe możliwości. Kiedy ludzie mówią o sieciach-długodystansowych lub sieciach metra, zwykle mają na myśli transceivery jednomodowe-o wyspecjalizowanych długościach fal i wzmocnieniu.

Czy naprawdę musisz się tym przejmować?

Jeśli zarządzasz infrastrukturą sieciową, zdecydowanie. Zrozumienie transceiverów oznacza zrozumienie dostępnych opcji. Oznacza to wiedzę, kiedy można zaoszczędzić pieniądze na-optyce innych firm, a kiedy pozostać przy sprzęcie OEM. Oznacza to świadomość, że łącze poruszające się w górę i w dół może być efektem umierającego lasera, a nie błędu oprogramowania. Oznacza to planowanie zwiększenia wydajności, które nie wymaga wymiany wózków widłowych.

Niech wszyscy inni pamiętają o tym: te małe, wtykowe moduły stanowią pomost między elektronicznym sprzętem sieciowym a szklanymi pasmami przenoszącymi światło przez budynki, kampusy i kontynenty. Są proste w koncepcji, czasami frustrujące w praktyce i absolutnie fundamentalne dla funkcjonowania nowoczesnych sieci.

W każdym razie. To transceivery SFP. Bardziej interesujące niż wyglądają.