какво е SFP трансивър?

 

Ако сте прекарвали известно време около мрежови шкафове или центрове за данни, вероятно сте виждали тези малки метални неща, включени в превключватели. Те са навсякъде. Малък, невзрачен, обикновено с оптичен кабел, стърчащ в единия край. Това е твоетоSFP трансивър-и честно казано, това е един от онези компоненти, за които никой не мисли, докато нещо не се обърка.

SFP означава Small Form{0}}factor Pluggable. Името ви казва почти всичко: малък е и можете да го включвате и изключвате, без да изключвате оборудването си. Достатъчно просто.

 

Но преди да се потопим в самия трансивър, нека изясним нещо, което спъва хората: разликата между SFP порт и SFP модул.

 

Какво е SFP порт?

 

SFP порт (Small Form{0}}Factor Pluggable port) е компактен слот на мрежови устройства-като комутатори, рутери и мрежови карти-, който приема-заменяеми SFP трансивър модули с възможност за гореща смяна. Този порт позволява гъвкава свързаност, като поддържа както оптични, така и медни кабели в зависимост от инсталирания модул, което го прави от съществено значение за внедряване на Gigabit и 10G мрежа.

За разлика от фиксираните RJ45 портове, които работят само с медни Ethernet кабели, SFP портовете дават на мрежовите инженери свободата да избират своя тип медия при поискване. Трябва да свържете два комутатора през 10-километрова оптична връзка в кампус? Поставете 1000BASE-LX модул. Нуждаете се от кратък меден пробег до близкия сървър? Сменете го с RJ45 SFP. Същият порт, различен модул, различни възможности.

 

SFP порт срещу RJ45 порт: Основни разлики

 

Характеристика	SFP порт	RJ45 порт
Гъвкавост на медиите	Оптични или медни (в зависимост от-модула)	Само мед
Максимално разстояние	До 80 км+ (едно-модово влакно)	100 метра
Гореща-смяна	да	не
Типична скорост	1G/10G/25G (варира според типа порт)	1G (или 10GBASE-T)
цена	Изисква се закупуване на модул	Вграден-, без допълнителни разходи

 

Често срещани типове SFP портове на комутатори

Комбинирани SFP портове: Портове с -двойно предназначение, които споделят честотна лента със съседен RJ45 порт-само един може да бъде активен в даден момент. Полезно, когато искате фибриилимедна гъвкавост без отделяне на отделни портове.

SFP портове за връзка нагоре: Специализирани високо{0}}скоростни портове, предназначени за свързване на превключватели за достъп към агрегирани или основни слоеве. Това са вашите „рампи на-магистрала“ към гръбнака на мрежата.

SFP портове за връзка надолу: Намерени на някои превключватели за агрегиране, те се свързват надолу по веригата за достъп до-оборудване на слоя, използвайки влакна за-свободни от смущения връзки,-разстояние.

Повечето корпоративни комутатори и комутатори за центрове за данни включват най-малко два SFP порта, позволяващи топологии пръстен или звезда в сградите. Ако вашият превключвател ги има, вече сте готови за бъдещи надстройки на оптични влакна без смяна на хардуер.

 

 

Защо тези неща са по-важни, отколкото си мислите

 

Ето сделката със SFP трансивърите. Те преобразуват електрическите сигнали в светлина (или обратно, в зависимост от посоката). Вашият превключвател говори в електричество. Оптичният кабел говори във фотони. Трансивърът действа като преводач между двата свята. Без него нищо не говори с нищо друго през влакна.

Но има една по-малко очевидна причина тези модули да станат толкова популярни. Преди да съществуват SFP, ако искате да преминете от многомодово към едно-модово влакно или да превключите от влакно към медно влакно, вие основно се нуждаете от различен хардуер. Различни видове портове, различно оборудване понякога. Сега просто изваждате един модул и щраквате друг. Пет секунди, готово.

Мрежовите инженери подценяват колко много гъвкавост им дава това. Наблюдавал съм надграждане на цялата мрежа чрез смяна на приемо-предаватели, вместо замяна на скъпи комутатори.

The Guts of It

Вътре в SFP модул се намира двойка предавател и приемник. Предавателят съдържа лазерен диод (или VCSEL за по-къси дължини на вълните), който изстрелва светлинни импулси надолу по влакното. Приемникът има фотодиод, който чака в другия край, за да улови тези импулси и да ги преобразува обратно в електрически сигнали. Доста елегантно, когато се замислите.

Целият комплект включва интегрални схеми на драйвери, схеми за кондициониране на сигнала и често възможности за диагностичен мониторинг. Тази последна част-DDM или цифрово диагностично наблюдение-ви позволява да извличате-статистически данни в реално време за температура, мощност на предаване, мощност на приемане. Изключително полезен за отстраняване на проблеми. Можете да хванете деградиращ лазер, преди да се провали напълно. Повечето прилични системи за управление на мрежата ще анкетират тези данни автоматично.

 

 

Дължини на вълните

850 nm за кратки многорежимни бягания. 1310nm за по-дълги разстояния. 1550nm, когато наистина трябва да го натиснете. Това е бързата версия.

 

Кошмарът за съвместимост (или не)

 

Добре, ето къде нещата стават интересни-и понякога разочароващи. SFP трансивърите следват нещо, нареченоMSA, Споразумение с много-източници. Това не е държавен стандарт или спецификация на IEEE. По същество това е ръкостискане между производителите, които се съгласяват да направят своите продукти физически и електрически съвместими. Cisco, Finisar, Intel, HP и други, всички подписани.

Теорията: всеки MSA-съвместим SFP трябва да работи във всеки MSA-съвместим порт. Реалността: ех, понякога. Доставчици като Cisco кодират своите трансивъри, така че превключвателят проверява дали е „оригинална“ оптика на Cisco, преди да го остави да работи. Спорно е. Някои казват, че защитава надеждността на мрежата. Други го наричат ​​заключване на доставчика-в облечен като контрол на качеството. Обикновено можете да заобиколите тези заключвания с конзолни команди, ако знаете какво правите, но тогава официално сте „неподдържани“, ако нещо се обърка.

Съществуват-трансивъри на трети страни. Много от тях. Те са по-евтини-понякога драстично по-евтини-и повечето работят добре. Компании като FS.com, Prolabs и безброй други продават съвместими модули на част от цените на OEM. Въпросът става: колко оценявате официалната подкрепа спрямо бюджета си? Различните организации отговарят на това по различен начин и честно казано, всеки отговор може да е правилен в зависимост от контекста.

 

Видове и скорости

 

Стандартният SFP работи на 1 Gbps. Това е вашият 1000BASE-SX за многомодов режим, 1000BASE-LX за единичен-режим до 10 км, а ако имате нужда от мед, 1000BASE-T ви дава RJ-45 порт вместо оптично влакно.

След това има SFP+. Същият форм фактор, десет пъти по-висока скорост. 10 Gbps. Това се превърна в работния кон на съвременните центрове за данни. Физическият сокет изглежда идентичен с обикновения SFP, което предизвиква объркване. SFP трансивърът обикновено работи добре в SFP+ порт (само при 1 Gbps). Преминаването в другата посока не работи-SFP+ към SFP порт обикновено се проваля или причинява грешки. Портът не може да се справи с по-високата скорост на сигнализиране.

SFP28 избута нещата до 25 Gbps. Отново същия размер. Тогава иматеQSFP и QSFP+които събират четири канала в малко по-голям пакет-чудесен за връзки от 40 и 100 гигабайта или за разбиване на множество 10G връзки с подходящите кабели.

Няма да ви отегчавам с всеки вариант. Пазарът продължава да се фрагментира на по-специфични случаи на употреба.CWDM и DWDM модулисъществуват за мултиплексиране с разделяне на дължината на вълната.BiDi трансивъриизпращане и получаване на различни дължини на вълните през една влакнеста нишка. GPON трансивърите се справят с внедряването на пасивни оптични мрежи. Продължава.

 

 

Няколко думи за почистването

Никой не споменава това достатъчно: мръсните краища на влакната причиняват повече проблеми, отколкото хората осъзнават. Прашинка върху оптичен конектор е огромна спрямо диаметъра на сърцевината. Той блокира светлината, разпръсква сигнали, причинява битови грешки. Вземете си инструменти за почистване на влакна-с едно-почистване,-кърпички без мъх, каквото и да е. Използвайте ги. Всеки път. Това ще ви спести часове мистериозно отстраняване на проблеми по-късно.

Гореща смяна и обработка

SFP модулите поддържат гореща смяна-. Можете да извадите един и да поставите друг, докато превключвателят остава включен. Пристанището пада, връща се, животът продължава. Все пак не ги издърпвайте за влакното-използвайте предпазното резе или лоста за извличане, вградени в модула. И от любов към всичко надеждно, не се взирайте в активните трансивъри. Лазерите от клас 1 обикновено са безопасни-за очите, но защо да рискувате?

ESD предпазните мерки също имат значение тук. Това е чувствителна електроника. Заземете се преди работа. Съхранявайте ги в анти-статични торби до монтажа. Основни неща, които се забравят, когато бързате с надстройка в 2 сутринта.

Оценките за разстояние не са магия

Ще видите трансивъри, оценени за 550 метра, 10 километра, 40 километра, дори 80+ километра. Тези числа предполагат чисти влакна, подходящи конектори и липса на прекомерни снаждания, които изяждат бюджета ви за енергия. Реалните-разстояния може да са недостатъчни, ако вашата кабелна инсталация има проблеми. Измервател на оптична мощност и тест за загуба ще ви кажат с какво всъщност работите. Не приемайте просто, че спецификациите отговарят на вашата реалност.

Многомодовото влакно обикновено е на върха300-550 метра при 10 Gbps в зависимост от класа на влакното(OM3, OM4 и т.н.). Единичният-режим отива много по-далеч. Когато хората говорят за „дълги{6}}разстояния“ или „метро“ мрежи, те обикновено имат работа с едно-модови трансивъри със специализирани дължини на вълните и усилване.

Така че наистина ли трябва да се грижите?

Ако управлявате мрежова инфраструктура, абсолютно. Разбирането на трансивърите означава разбиране на вашите възможности. Това означава да знаете кога можете да спестите пари от-оптика на трети страни, а кога да се придържате към OEM. Това означава да се признае, че една връзка, която върви нагоре и надолу, може да е умиращ лазер, а не софтуерен бъг. Това означава планиране на надграждане на капацитета, което не изисква подмяна на мотокар.

За всички останали, може би просто запомнете това: тези малки модули, които могат да се включват, са мостът между вашето електронно мрежово оборудване и стъклените нишки, пренасящи светлина през сгради, кампуси и континенти. Те са прости като концепция, понякога разочароващи на практика и са абсолютно основополагащи за това как функционират съвременните мрежи.

Както и да е. Това са SFP трансивъри. По-интересни, отколкото изглеждат.