sfp что это в роутере
SFP-модули – что это и зачем нужно?
Продолжаем серию статей с базовыми понятиями сетевых технологий, но на этот раз отойдем от бытового оборудования в сторону промышленного и расскажем, что такое SFP-модули.
Что это?
Аббревиатура SFP расшифровывается как Small Form-factor Pluggable, то есть «подключаемый модуль малого форм-фактора», и уже это название достаточно точно описывает его внешний вид. Это компактный «блок» в стальном корпусе с разъемами на противоположных узких гранях. На «задней» стенке расположен коннектор для подключения к основному оборудованию – промышленному маршрутизатору или коммутатору, с другой – один или два разъема для сетевого кабеля, обычно прикрытые заглушкой. Один модуль может использоваться с разным оборудованием за счет стандартизации размеров и разъемов – для подключения к маршрутизатору используется контактная группа SFP, для кабеля – разъемы LC или, гораздо реже, SC (подробнее о разнице между ними мы рассказывали здесь). Стандартные размеры – 14,6 х 56,6 х 13,35 мм.
Основное предназначение SFP-модуля – конвертация сигнала (в случае подключения по оптоволокну), его прием и передача. Соответственно устройства также называются приемопередатчиками или трансиверами. Они относятся к категории активного оборудования, то есть, требуют внешнего питания (3,3 В; подается напрямую от основного устройства), но при этом поддерживают «горячую замену» – отключать маршрутизатор для замены или подключения модуля не нужно.
Зачем используются
Ответ на вопрос «что такое SFP-модуль» был бы не полным без более подробного рассказа о его предназначении. Трансивер решает сразу несколько проблем:
Виды модулей
Несмотря на стандартизацию, в настоящий момент используется достаточно большое количество различающихся между собой SFP-модулей.
Ключевые различия сводятся к следующему.
Используемый сетевой кабель:
Технология передачи данных:
Длина волны – влияет на максимально допустимое расстояние приема-передачи. Модули, работающие волнами разной длины не совместимы между собой, поэтому для удобства выбора дополнительно маркируются:
Обновленные стандарты
Первые SFP-модули были представлены еще в 2001 году. Стандарт получил огромную популярность и распространение, поэтому продолжил постепенно модернизироваться вместе с развитием технологий и ростом потребностей в пропускной способности.
В 2009 году в дополнение к уже существующим начали выпускаться «расширенные» модули – SFP+. Они позволили существенно увеличить скорость обмена данными (со 100 Мегабит/с у первой ревизии SFP до 10 Гигабит/с), а также использовать DAC-кабели. Это медные двунаправленные кабели прямого подключения, использующиеся для соединения оборудования в пределах одной стойки или помещения.
При этом SFP+ модули переняли все базовые функции и характеристики у предшественника, однако из-за того, что габариты корпуса при существенно возросшей пропускной способности остались теми же, для предотвращения перегрева была ограничена максимальная мощность и, как следствие, предельно допустимое расстояние – 80 км. При этому удалось обеспечить обратную совместимость – в слот для SFP+ модуля в большинстве случаев (но не всегда) могут устанавливаться SFP-модули.
С 2006 года параллельно также развивается стандарт QSFP (и его модификация QSFP+) – еще более быстрый, 4-канальный, но также работающий с «медью» и оптоволокном. Впрочем, совместимость с SFP из-за разницы технологий и габаритов самого модуля не обеспечивается, поэтому более подробно рассказывать о нем мы не будем.
Что такое модули и порты SFP?
Приемопередатчики SFP и модули SFP
Преимущества портов SFP
Порты SFP в сетевом устройстве, таком как коммутатор, имеют множество преимуществ. Они обеспечивают большую гибкость, эффективность и безопасность на будущее, а также быстро и легко заменяются. Сетевые устройства легко переключаются на другие методы передачи и тип сети. Неисправные модули недороги в замене и не требуют ремонта или замены всего устройства.
По сравнению с GBIC, модуль SFP значительно меньше. Он позволяет развертывать сетевые устройства с высокой плотностью портов. С помощью модулей SFP существует недорогой способ подключения сетевого устройства к широкому спектру различных типов оптоволокна. При наличии новых стандартов или технологий сетевое устройство, оснащенное портами SFP, является перспективным. Оно может быть легко оснащено новыми модулями SFP и будет поддерживать текущие варианты подключения. Еще одним преимуществом является то, что сетевое оборудование более гибко в использовании, поскольку оно интегрируется с любой существующей сетевой инфраструктурой с соответствующими модулями SFP.
Различия между SFP, SFP+ и SFP28
Помимо порта SFP, расширения стандарта также определяют порты SFP+ и порты SFP28. SFP+ (расширенный подключаемый малый форм-фактор) поддерживает более высокую скорость передачи данных 10 гигабит в секунду и является преемником SFP. SFP28 имеет те же габариты, что и SFP и SFP+, но обеспечивает скорость до 25 гигабит в секунду (с кодированием и исправлением ошибок 28 гигабит в секунду брутто). Разделение на четыре порта SFP28 позволяет реализовать соединения емкостью 100 Гбит.
Области применения портов SFP
Порты SFP можно найти во многих различных сетевых устройствах и компонентах. Коммутаторы Ethernet, маршрутизаторы, брандмауэры и карты сетевого интерфейса оснащены различным количеством портов. В новых устройствах часто используются последующие стандарты SFP+ и SFP28.
Если стоит выбор, где купить модули SFP, выбирайте надёжного поставщика. Компания « АнЛан » занимает лидирующие позиции на рынке РФ с 2007 года. Разумная цена и европейское качество — то, что отличает продукцию компании от других организаций.
Как SFP, SFP+ и XFP делают нашу жизнь проще
Для чего нужны эти порты, трансиверы, пачткорды? Как во всем этом разобраться? И вообще, надо ли это или проще обойтись «подручными средствами» вроде «хорошо обжатого RJ45»?
Вместо предисловия
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:
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:
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:
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.
Оптический модуль SFP: определение, маркировка и назначение на коммутаторе
Всем привет! И сегодня мы поговорим про SFP модуль – его назначение, типы и особенности выбора у специалистов. Не буду расписывать долгое вступление. Если у вас будут какие-то вопросы или возникнут трудности, то пишите в комментариях. Также всегда буду рад услышать дополнения от настоящих профессионалов.
Определение и детали
SFP (Small Form-Factor Pluggable) – стандарт модульных приемопередатчиков (трансиверов), применяемых в сетевом оборудовании и телекоммуникациях для передачи и приема информации.
С точки зрения конструкции компактный модуль делится на «тематические части» – с одной стороны оснащен контактами для подключения к «главному» источнику (маршрутизатору, коммутатору, роутеру), а с другой – обладает разъемом для взаимодействия с оптическим кабелем или классической витой пары.
Трансиверы – активное оборудование, обладающее соответствующими особенностями. Они отдают тепло и потребляют электроэнергию, из-за чего при неправильной компоновке могут не решить проблему, а привести к дополнительным трудностям.
Технические характеристики и особенности SFP
В параметрах модулей важно разобраться заранее – так появится шанс избежать проблем с несовместимостью с существующими или еще настраиваемыми сетями, оборудованием (роутерами, маршрутизаторами) и текущими рабочими условиями:
Альтернативный способ разделения СФП модулей – на версии «Plus» и «Standart». Ключевая разница – в скорости передачи данных: стандартный адаптер SFP способен функционировать на скорости до 1 Гбит в секунду, а вот SFP+ уже на скорости до 10 Гбит. Совместимость SFP и SFP+ неполная – при монтаже SFP-модули можно размещать в интерфейсах под SFP+, а вот обратная замена уже не предусмотрена.
Маркировка
Каждый SFP-модуль помечается производителем отдельным цветом – чаще окрашивается непосредственно пластиковая защелка, а не корпус или иные части конструкции. Цвета выбираются яркие – зеленый, желтый, бирюзовый. Но проблема цветовой кодировки связана с неустойчивыми и часто меняющимися стандартами маркировки – некоторые производители выбирают цвета произвольно, и только в масштабах собственного производства, из-за чего и возникает дополнительная путаница.
Избежать проблем помогает сопутствующая информация, добавляемая производителем непосредственно на корпус модуля:
Перечисленные характеристики заметно облегчают жизнь специалистов, подбирающих сетевое оборудование под определенные задачи.
Настройка оборудования
Блог о модемах, роутерах и gpon ont терминалах.
Модуль SFP или оптический трансивер
В этой статье я продолжу обзор устройств, которые используются на оптических линиях. Мы уже рассмотрели медиаконвертеры, а сегодня наш герой — SFP модуль. Аббревиатура расшифровывается как «Small Form-factor Pluggable». Техническое наименование — оптический трансивер (от английского Transceiver) или приёмо-передающее устройство. Внешне — это узкий компактный продолговатый предмет, размерами немногим больше флешки. С одной стороны у него оптический порт (одно- или двухволоконный), а с другой — разъем, которым он вставляется в SFP порт коммутатора или маршрутизатора. Выглядит этот порт вот так:
Основное назначение модуля SFP — преобразование сигнала из электрического в оптический и обратно для передачи по ВОЛС. По своей роли — это тот же медиаконвертер, только значительно более компактный и не требующий дополнительного блока питания.
В отличие от медика, оптические трансиверы являются технически более продвинутыми устройствами. Они выпускаются под более широкий спектр оптических линий по длине, параметрам и используемым волокнам. К тому же, многие фирменные модули (Cisco, например, или Juniper) отображают параметры сигнала и позволяют вести мониторинг оптоволоконной линии. А вот у более дешевых экземпляров типа Opticin, Giganet, Newnets или недорогих безымянных китайских поделках эта возможность отсутствует.
Типы SFP модулей
Оптические трансиверы различаются:
— по скорости передачи информации
Стандарт SFP регламентирует скорость передачи информации 100 Мб/с и 1 Гб/с (1000base lx, lc, t). Так же есть расширенные стандарты SFP+(СФП плюс) и XFP со скоростью 10 Гб/с.
В природе существует ещё один тип — CFP передающий данные на 100 Гб/с, но в массовый сегмент пока такие не поступают.
— по используемому разъёму (connector type)
На сегодняшний день в продаже встречаются только одноволоконные трансиверы с разъёмами SC:
А так же одно- и двухволоконные с разъёмами LC:
— по количеству используемых волокон различают одноволоконные, использующие для приёма (Tx) и передачи (Rx) одно волокно, и двухволоконные, где приём идёт по одному волокну, а передача — по другому. Одноволоконный модуль для работы использует технологию спектрального уплотнения каналов WDM, для чего имеет встроенный мультиплексор. На маркировочной наклейке имеется соответствующая пометка.
— по центральной длине световой волны
По центральной длине волны передаётся наибольшая мощность сигнала. Длина волны измеряется в НаноМетрах — нм. Самые распространённые значения для одномодовых СФП модулей — 1310 нм и 1550 нм, а для многомодовых — 850 нм и 1310 нм. Этот параметр также указывается на маркировочной наклейке.
По оптическому бюджету (дальность передачи сигнала)
Как я уже отметил выше, модуль SFP является как приёмником, так и передатчиком. С одной стороны, его лазер выдаёт световой сигнал определённой мощности, которая теряется по мере прохождения расстояния по оптоволокну до тех пор, пока окончательно не затухнет. С другой стороны, приёмник этого же трансивера может принять световой поток определённой мощности. Если он сильно затухнет, то и сигнал потеряется. Так вот оптический бюджет — это разница между максимальной мощностью передатчика и минимальной приёмника. Чем больше бюджет, тем выше дальность действия.
Самые частые значения для двухволоконных модулей:
Одноволоконные модули WDM:
Как правильно подобрать трансивер
Чтобы не ошибиться при выборе оптического модуля настоятельно рекомендуется замерить затухание специальным прибором, а уже после этого подбирать приёмо-передающие устройства. Но можно, в принципе, взять и «на глаз», ориентируясь по расстоянию. Правда тут надо во-первых, знать длину линии с точностью хотя бы до километра. А во-вторых, возможность замены модулей в случае ошибки. Из личного опыта скажу, что последние несколько лет все SFP закупались именно второму способу, без предварительных измерений. И на 10 км., и на 20 км., и даже на 80 км. И ни разу проблем не возникло.
Модуль SFP и интерфейсом RJ45
В завершении статьи не могу не рассказать ещё об одном типе — медном трансивере с портом RJ45. Это специальный переходник, позволяющий при необходимости использовать порты SFP на Cisco, Juniper, D-Link и т.п., как обычные медные порты. Обычно это делается в том случае, когда их не хватает или они вообще отсутствуют на плате или коммутаторе агрегации. Маркировка у таких устройств — GLC-T.
Помогло? Посоветуйте друзьям!
Модуль SFP или оптический трансивер : 22 комментария
Он должен как сетевая плата устанавливаться. А дальше как обычную сеть настраивать.