Трансивер sfp что это такое

Обзор оптических трансиверов. Какие и для чего.

Часто у системных администраторов, не сталкивавшихся раньше с оптическим волокном, возникают вопросы, как и какое оборудование необходимо для организации соединения. Почитав информацию об оптоволоконных сетях, становится понятно, что для преобразования электрического сигнала сетевого устройства в оптический сигнал, нужен оптический трансивер. В этой статье мы приведём основные характеристики оптических модулей для приема/передачи информации, основные моменты, связанные с их использованием. Картинка представленная ниже, демонстрирует внешний вид различных оптических модулей.

Различные трансиверы

Что и зачем

Коммутатор с оптическими портами и инсталлированными в них оптическими модулями

Виды оптических модулей

У тех кто еще не встречался с оптическими модулями возникают вопросы, какой же оптический приемопередатчик нужен в конкретной ситуации. Рынок предлагает огромное количество модулей с разными характеристиками. Попробуем прояснить какие модули необходимы для той или иной ситуации, при построении оптоволоконной сети. Оптические модули различаются:

Различные формфакторы

GigaBit Interface Converter, активно использовался в 2000-х. Самый первый промышленно стандартизованный формат модулей. Применялся при передачи через многомодовые волокна. В настоящее время практически не применяется по причине своих габаритов.

GBIC трансиверы

Small Form-factor Pluggable, наследник GBIC. Практически самый распространенный в настоящее время формат модулей благодаря своим размерам. Эти модули, благодаря своим небольшим габаритам, позволили значительно увеличить плотность портов на сетевом оборудовании. Например, стало возможно размещать 52 порта на одном коммутаторе. Возможная скорость передачи данных 100 и 1000 Mbits

SFP трансиверы

Enhanced Small Form-factor Pluggable. Размер сопоставим с модулями SFP. Одинаковый размер позволил создавать оборудование поддерживающее оптические модули SFP и SFP+. Такие порты могут работать в режимах 1000Base/10Gbase. Лишь дальнобойные CWDM-модули имеют большую длину из-за радиатора. Однако такие модули могут работать только на расстоянии не более 80 км, иначе наблюдается сильный перегрев. На картинке снизу модуль SFP+

SFP+ трансиверы

10 Gigabit Small Form Factor Pluggable. Также, как модули SFP+, используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits, но размер немного шире. Увеличенный размер позволил этим модулям работать на большее расстояние по сравнению со стандартным SFP.

XFP трансиверы

XENPAK

Модули, используемые преимущественно в оборудовании Cisco. Они способны работать на скорости 10 Gbits, но в нынешнее время практически не применяются и встречаются только в старых линейках маршрутизаторов. Также такие модули бывают для подключения медного провода 10GBase-CX4.

XENPAK трансиверы

Дальнейшее развитие модулей формата XENPAK. Часто в разъемы X2 можно установить модуль Twingig, в который уже можно установить два модуля SFP. Такой способ применяется в случае если оборудование не обладает портами 1GE. В продаже существуют адаптеры X2-SFP+ (XENPACK-TO-SFP+). Интересно, что такой комплект (адаптер+SFP+ модуль) выходит дешевле одного X2 модуля.

X2 трансиверы

Такие форм-факторы как QSFP, QSFP+, CFP не были затронуты в этой статье по причине их невысокой распространенности на данный момент.

Различные стандарты

Как известно, комитетом 802.3 принято множество разных стандартов Ethernet.

В основном сейчас распространены следующие типы:

Существуют модули и под другие стандарты, в том числе и 40GE и 100GE. Обычно, производитель указывает на модели модуля информацию по какому стандарту он будет работать. Но важно еще посмотреть, поддерживает ли оборудование тот порт который указан в характеристиках оптического модуля. Например, 100BASE-LX не заведется в порту коммутатора, поддерживающего только 1000BASE-LX.

С использованием спектрального уплотнения

Модули про которые было рассказано выше, 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. 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.

WDM модули

Зачастую предпочтительнее использовать WDM-модули для малых расстояний. Их цена не очень большая. 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. Возможно добиться 8 дуплексных каналов по одному волокну. Для этих целей используются CWDM-мультиплексоры (пассивные устройства с призмой внутри, дающая возможность делить сигнал по цветам с шагом 20нм в диапазоне от 1270нм до 1610нм). Для таких целей используют специальные CWDM-модули, обычно различающиеся по цветам дужек и передающие сигнал на определенной длине волны. В то же время приемник на них широкополосный. Одним из преимуществ таких модулей является большое расстояние для передачи данных (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 разные производители по разному окрашивают модули.

CWDM модули

Разъемы

Это место на модуле для подключения вашего патчкорда. На оптических модулях сейчас используются преимущественно два типа разъемов — SC и LC. Выглядят как квадраты и бывают большими и поменьше. Из этого следует, что на практике вы не сможете вставить патчкорд с разъемом SC в модуль с разъемом LC. В этом случае нужно будет 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.

Патчкорды для разъёмов трансиверов

Некоторые особенности

Все оптические модули потребляют электроэнергию и выделяют тепло. Это нужно учитывать в случае если все порты коммутатора будут забиты модулями. В этом случае нужно будет подумать о дополнительном охлаждении.

Так же не стоит недооценивать технику безопасности при работе с оптическими лазерами, в особенности стоит обращать внимание на дальнобойные мощные модули 10GE, которые могут выжечь сетчатку глаза. Такие случае редки, но имеют место быть.

Ряд вендоров создают свои трансиверы таким образом, что они не будут работать на оборудовании стороннего производителя. Вставив модуль одного производителя, например Cisco, в коммутатор другой компании, модуль просто не стал бы работать. Однако в последнее время производители стали меньше уделять времени на несовместимость оборудования. К тому же, появилась возможность разблокировать модули специальными командами, для их совместимости.

Про мощность сигнала. 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.

Источник

Виды SFP+ модулей

Съемный приемо-передающий трансивер форм-фактора SFP+ (Enhanced Small Form factor Pluggable) представляет собой компактное устройство в металлическом корпусе. Так как модуль форм-фактора SFP+ является эволюцией стандарта SFP – основные компоненты остались те же: с одно стороны, трансивер оснащен контактной группой для подключения к SFP+ порту сетевого устройства, а с другой стороны оптическим интерфейсом или электрическим интерфейсом RJ-45 (разъем 8Р8С) для подключения к линии передачи.

Оптические модули SFP+ предназначены для передачи и приёма оптических сигналов между сетевыми устройствами, соединенными между собой волоконно-оптическими линиями связи со скоростью передачи данных от 1.25 Гбит/с до 11.3Гбит/с. «Медные» SFP+ модули используются для приема и передачи электрических сигналов по витой паре по протоколам 10Gbase-T / 5Gbase-T / 2.5Gbase-T / 1000base-T. Наибольшую популярность на телекоммуникационном рынке России получили модификация SFP+ модулей со скоростью передачи 10 Гб/с, причем, как простые двухволоконные SR/LR, так и более «сложные» DWDM SFP+.

Спецификация SFF-8432 описывает конструкцию и размеры корпуса, устройство электрического интерфейса SFP+ трансиверов, а так же конструкцию и размеры SFP+ порта. Существует ряд спецификаций, которые описывают отдельные модификации и скорости передачи, основные документы можно найти на этой странице. Отраслевой стандарт SFF-8472 в свою очередь описывает работу управляющего интерфейса модулей SFP+.

Цветовая маркировка SFP+ модулей

В трансиверы SFP+ так же перекачивала цветовая маркировка на язычках толкателей модулей, но указаний в спецификации SFF-8432 о ней нет, поэтому она является не регламентированной и цвет SFP+ модуля определяется производителем.

Напомним, что цветовая маркировка трансиверов значительно облегчает идентификацию типа установленного в сетевое оборудование трансивера, без необходимости извлечения его из порта.

Маркировка SFP+ модулей реализуется одним из двух вариантов в зависимости от особенностей корпуса трансивера:

Каждой длине волны присвоен свой цвет см. таблицу ниже. Более подробно ознакомиться с маркировкой оптических трансиверов Вы можете по ссылке.

Принцип работы SFP+ трансиверов

Так как SFP+ можно считать эволюцией форм-фактора SFP, основные компоненты в модуле остались те же. На схеме ниже изображено устройство SFP+ модуля.

Одним из основных параметров любого оптического модуля является оптический бюджет, именно от этой характеристики зависит максимальная дальность передачи. Оптический бюджет зависит от чувствительности приёмника и мощности излучения лазера, его легко вычислить по формуле:

где AR – оптический бюджет, Pmin — минимальная выходная мощность передатчика, Smax — максимальное значение чувствительности фотоприемника. Чем выше значения Pmin и ниже значение Smax, тем больше оптический бюджет, а значить больше дальность работы данного трансивера и attenuation range.

Для трансиверов со скоростью передачи 10 Гбит/с и выше так же важной характеристикой является – допустимая дисперсия (Dispersion Tolerance). Этот параметр указывает максимальное значение хроматической дисперсии, которое допускается в линии передачи без существенного ухудшения качества передаваемой информации. Допустимая дисперсия специфицируется только для трансиверов, предназначенных для работы по одномодовым волокнам.

Мониторинг параметров SFP+ модулей

Для контроля рабочих параметров в SFP+ модулях, как и в трансиверах других форм-факторов используют систему цифрового мониторинга – Digital Diagnostics Monitoring сокращенно DDM. DDM — это функция цифрового контроля параметров производительности трансиверов форм-фактора SFP, SFP+ и XFP она позволяет получать в реальном времени рабочие параметры трансивера.

При помощи функции Digital Diagnostics Monitoring можно получить информацию о:

При анализе данных полученных при помощи DDM обязательно необходимо учитывать погрешность измерения любой характеристики, это указано в спецификации SFF-8472. Более подробно ознакомиться с функцией DDM можно по ссылке.

Отличия SFP+ от других форм-факторов

Форм-фактор SFP+ является эволюционным развитием форм-фактора SFP и вторым компактным типом оптических трансиверов со скоростью передачи 10 Гбит/с после XFP.

Отличия SFP+ от SFP

Отличия SFP+ от XFP

Отличия SFP+ от X2 и XENPAK

Для сравнения, ниже представлена таблица с техническими характеристиками трансиверов разных форм факторов.

Виды SFP + модулей

В настоящий момент производятся следующие разновидности SFP+ модулей:

SFP+ MSA – это модули произведенные в соответствии со спецификациями SFF, предназначенные для работы в активном сетевом оборудовании. Такие трансиверы работают по стандартам 1 GBase – X Ethernet,10 GBase – X Ethernet, FibreChannel 8G, FibreChannel 10G, InfiniBand.

Их можно разделить на четыре подвида:

SFP+ DAC кабели – это медный твинаксиальный кабель с обоих концов оконеченный электрическими разъемами трансиверов форм-факторов SFP+. DAC кабели используются для организации локального соединения и могут рассматриваться, как экономически выгодная альтернатива «коротким» съемным трансиверам, к примеру, SFP+ 10G – T, SFP+ 10G – SR, SFP+ 10G – LRM.

SFP+ AOC кабели – это многомодовый OM3 n-волоконный кабель с жестко закрепленными SFP+ трансиверами на обоих концах. AOC кабели позволяют организовывать локальное соединение на расстояние до 300 метров, избавляя пользователя от проблем с неправильными кроссировками патч-кордов, грязных коннекторов или адаптеров при подключении.

Copper SFP+ – набирающий популярность вид SFP+ трансиверов. Отличительной особенностью является оснащение электрическим интерфейсом RJ45, вместо оптического порта. Благодаря этому к порту коммутатора можно подключить обычную витую пару. В зависимости от необходимости пользователя или удаленности стыкуемого оборудования при помощи «медного» SFP+ модуля можно организовать канал по протоколам 10Gbase-T/5Gbase-T/2.5Gbase-T / 1000base-T.

SFP+ DWDM Tunable – уникальной особенностью данной модификации является функция изменения рабочей длины волны передачи по запросу. В трансиверах SFP+ tunable используется лазер Маха-Цендера, способный работать на длинах волн в диапазоне 1528,77-1565,5нм. Модули поддерживают системы уплотнения DWDM с частотной сеткой 50ГГц и 100ГГц. Перестроение осуществляется при помощи программатора или через систему управления хост-системы, при условии поддержки такой функции. Перестраиваемые DWDM SFP+ модули оптимальное решение для создания аварийного резерва оборудования (ЗИПа), так как являются универсальной заменой стандартным DWDM SFP+.

В нашем ассортименте представлены настраиваемые модули с дальностью 40км и 80км.

SmartSFP+ – как и в форм-факторе SFP, приставка «Smart» означает дополнительный функционал, не связанный с непосредственной передачей данных съемным приемо-передающим модулем.

Наиболее ярким примером является эрбиевый усилитель EDFA в корпусе модуля SFP+. По задумке южнокорейского производителя, данный усилитель предназначен для работы в диапазоне C-band и подойдёт для работы в системах Metro-DWDM и сетях 5G.

В ассортименте нашей компании представлен трансивер TSoP для прозрачной передачи канала STM-16 по пакетным сетям IP/MPLS. Решение является уникальным. Он позволяет освободить оптические волокна и расширить возможности построения сетей. Так же даёт возможность операторам предложить своим клиентам новую услугу, либо решить насущную задачу.

SFP+ CWDM-BIDI – весьма экзотичный вид трансиверов. Это одноволоконный трансивер, предназначенный для использования в CWDM системах. Главным отличием от обычных CWDM SFP+ трансиверов является то что приём и передача осуществляется на одной волне и при этом используется только одно волокно. Такое решение позволяет вдвое увеличить пропускную способность системы CWDM. Эти модули всегда просто отличить, т.к. вместо разъёма Duplex LC из корпуса выходит пигтэйл с коннектором LC/APC. Дело в том, что внутри модуля установлен оптический циркулятор, для его нормальной работы необходима косая полировка APC для линейного порта.

Большого распространения данный вид модулей не получил, ввиду сложности изготовления и возросшей доступности технологии DWDM.

SFP+ dual CDR – модули оснащённые CDR чипами. Clock Data Recovery – восстановление тактовой частоты импульса. В данных трансиверах реализована 3R регенерация. С восстановлением формы и амплитуды сигнала помогает встроенный усилитель, а за восстановление синхронизации отвечают два специализированных чипа. Один чип обрабатывает исходящий сигнал, второй чип работает с входящим сигналом. Таким образом, модули с CDR чипами могут эффективно работать только в паре. Так же необходимо знать, что наличие этой функции влияет на скорость передачи, она может составлять от 9.8 Гбит/с до 11.3 Гбит/с.

Данная функция актуальна для организации высокоскоростных соединений на большие расстояния от 80 км. Разумеется, модули с CDR чипами дороже, но при необходимости организовать один-два канала такое решение может быть экономически эффективнее, по сравнению с использованием 3R-транспондеров 10GE.

SFP+ DWDM FEC – данный тип оснащён функцией упреждающей коррекции ошибок FEC (Forward Error Correction). Как и в случае с CDR функционал реализован на борту модуля. Эта функция позволяет увеличить расстояние передачи до 120км. На скорости 10G хроматическая дисперсия становится большой проблемой, чем оптический бюджет. Функция FEC позволяет скомпенсировать её влияние.

Источник

SFP модуль

SFP-модуль – это трансивер, приёмопередатчик небольшого размера. Как следует из названия, предназначен для приёма и передачи данных в телекоммуникационных сетях. Модуль такого стандарта с одной стороны вставляется в разъём главного устройства. С другой стороны на трансивере имеются оптические разъёмы. Иногда – медные. В них подключается сетевой оптоволоконный или медный кабель. Спектр продукции для применения этих устройств достаточно широк: маршрутизаторы, коммутаторы, медиаконверторы, сетевые карты серверов, а также другие типы сетевого оборудования, где нужна высокая скорость и большие расстояния.

В чём же заключаются основные преимущества таких трансиверов?

Благодаря этой характеристике производители могут разместить достаточно большое количество портов для модулей в относительно компактном устройстве. Таким образом, установленное оборудование не займёт много места в помещении и сможет обслуживать масштабные группы сетевых устройств.

Это свойство обеспечивает замену модуля без отключения основного устройства от сети электропитания и прекращения его работы. Таким образом, Вы минимизируете время простоя Вашего оборудования в течение всего рабочего дня и не спровоцируете перерыв в рабочих процессах.

Модули такого типа обеспечивают высокоскоростное сетевое соединение (от 100 Мбит/с до 10 Гбит/с, в зависимости от модели). Благодаря этому значительно ускоряются процессы обработки данных и существенно увеличивается скорость передачи для критически важных приложений (например, воспроизведения видео с высоким разрешением в режиме онлайн).

Благодаря возможности передачи данных на больших дистанциях Вы можете организовать эффективную пересылку информации на расстояния от 550 м до 120 км.

Эта функция, которой наделены некоторые модели, обеспечивает оперативный поиск неисправностей модуля, проверяя на корректность список некоторых параметров (таких, как температура самого модуля, смещение лазера, напряжение сети тока, а также мощность датчика и приёмника).

Современные интерпретации стандарта SFP обладают высокой отказоустойчивостью к скачкам в сети электрического тока. Поэтому Вы можете быть уверены в исправности Вашего оборудования в случае перепадов сетевого напряжения.

В совокупности эти характеристики обеспечивают существенное превосходство SFP-модулей в сравнении с модулями других стандартов.

Виды модулей

SFP-модули могут быть оптическими и медными. Рассмотрим их по отдельности.

Эти модули служат для установки взаимосвязи маршрутизатора или коммутатора с волоконно-оптической сетью. Такой тип связи отличается высоким уровнем защищённости (в том числе, от несанкционированного доступа), а также допускает высокую скорость соединения, в сравнении с другими типами связи. В основном, оптические SFP-модули служат для подключения устройства к вышестоящим в сетевой иерархии коммутаторам или маршрутизаторам, т.н. uplink соединений.

Этот тип модулей используется в качестве конвертера из SFP-порта в медный разъем RJ-45. Чаще всего медные порты применяются для установки прямого взаимодействия с конечным сетевым устройством – например, персональным компьютером или ноутбуком.

Типы конструкций

Одномодовые и многомодовые модули отличаются способом распределения оптического излучения в волокне. Многомодовое волокно обладает большей дисперсией в сравнении с одномодовым и тем самым имеет меньшую пропускную способность. Таким образом, многомодовые SFP-модули рассчитаны для передачи данных на относительно небольшие расстояния, в то время как одномодовые модули способны передавать сигнал на дистанции до 120 км.

Двуволоконные модули SFP – это наиболее стандартная конструкция для модуля, когда одно волокно используется для отправки данных, а другое – для их принятия. Тем не менее, в связи с немалой стоимостью оптического волокна, некоторые производители разработали одноволоконные модули SFP, в которых единственное волокно служит для пересылки данных в два конца (благодаря технологии WDM).

WDM, CWDM, DWDM. Первый тип SFP-модулей снабжен совмещённым приёмником и датчиком, которые функционируют с фиксированными длинами волн в 1310 нм или 1550 нм. Тип CWDM предполагает раздельные приёмник и передатчик, которые могут расширить диапазон длины волн от 1270 нм до 1610 нм. Последний тип с раздельным передатчиком и приёмником предусматривает длины волн в пределах от 1528,38 нм до 1622,25 нм.

Модули SFP+

Основное отличие этих модулей от модулей SFP заключается в том, что они работают на скоростях до 10 Гбит/с, в то время как SFP-модули способны функционировать до 1 Гбит/c. Их габариты одинаковы (эти модули обычно используют разъёмы типа LC или SC). Кроме того, дальность действия этого типа устройств ограничена ввиду большей, в сравнении с предыдущим их стандартом SFP, дисперсии – до 80 км. Следует учитывать, что Вы можете размещать SFP-модули в интерфейсах для модулей SFP+ (в то время как обратный вариант замены невозможен, модули SFP+ несовместимы с портами SFP).

Выбор SFP-модулей

Разумеется, наиболее целесообразным будет приобрести модули того же производителя, что и у основного устройства (коммутатора или маршрутизатора). Например, оборудование Cisco имеет встроенную защиту от использования модулей сторонних производителей. Тем не менее, подавляющее большинство этих модулей имеет стандартный форм-фактор, который совместим с интерфейсами устройств других торговых марок. В нашем интернет-магазине представлены модули Cisco, Allied Telesis и Zyxel. Давайте рассмотрим основные особенности каждого из этих брэндов.

Модули Cisco поддерживают богатый выбор скоростей, дальности действия, протоколов и поддерживаемых сред передачи. Они чрезвычайно надёжны и поддерживают режим горячей замены. Кроме того, эти модули снабжены специальной цветной маркировкой, свидетельствующей о длине волн, которые излучают приёмники и передатчики. Также SFP-модули Cisco могут работать как в полудуплексном, так и в полнодуплексном режиме (полудуплексный режим поддерживается только интерфейсами Gigabit Ethernet), благодаря чему Вы сможете оптимизировать нагрузки на сеть и рационализировать расход электроэнергии.

Модули Allied Telesis представлены серией AT-SP, которая являет собой новейший отраслевой стандарт. Эти устройства поддерживают различные дистанции для передачи данных и способны организовать сетевое соединение как на достаточно небольших площадях (в радиусе 100 м), так и на масштабных (вплоть до 80 км). Более того, будучи основанными на технологии «plug-and-play», модули Allied Telesis не требуют установки особых конфигураций, а способны сразу приступить к работе после их физической установки в порт.

Устройства этого брэнда представлены в 3-х вариациях: с поддержкой Fast Ethernet, Gigabit Ethernet и 10 Gigabit Ethernet. Форм-фактор этих модулей стандартен, поэтому их можно без труда устанавливать в коммутаторы и маршрутизаторы сторонних производителей. Трансиверы Zyxel отличаются одноволоконной конструкцией, в связи с чем их стоимость относительно невысока. Кроме того, все устройства SFP поддерживают Digital Diagnostics Monitoring Interface, посредством которого выявляются и исправляются возможные ошибки, связанные с работой модулей.

SFP-модули на CONETEC.SU

Ассортимент CONETEC.SU – это исключительно оригинальная продукция, имеющая соответствующие сертификаты качества. Все SFP-модули представлены на CONETEC.SU продуктами торговых марок Cisco, Allied Telesis и Zyxel. Наши менеджеры и технологи персонально проконсультируют Вас, проведут сравнительный анализ рассматриваемых моделей и помогут сделать наиболее оптимальный выбор.

CONETEC

115280 Москва м. Автозаводская Ленинская Слобода 26 стр. 6 БЦ Симонов Плаза, офис 1519

График работы:
ПН-ПТ с 10.00 до 19.00

+7 495 727-37-85
+7 926 533-35-82

Источник