SFP

SFP (Small Form-factor Pluggable) — промышленный стандарт модульных компактных приемопередатчиков ввода/вывода (трансиверов) с возможностью горячей замены, используемый в сетях передачи данных и телекоммуникациях. 

SFP взаимодействует между устройствами связи, такими как коммутаторы, маршрутизаторы и оптоволоконные кабели, и выполняет преобразование между оптическими и электрическими сигналами. Трансиверы SFP поддерживают стандарты связи, включая SONET/SDH, гигабитный Ethernet и оптоволоконный канал. Они также позволяют транспортировать пакеты Fast Ethernet и Gigabit Ethernet LAN по глобальным сетям на основе временного мультиплексирования, а также передавать потоки E1 / T1 по сетям с коммутацией пакетов.

Термин SFP можно встретить в любом оборудовании так или иначе связанным с SFP модулями, например в сетевых устройствах есть SFP порты, которые предназначены для подключения трансиверов. Или же есть такое понятие как SFP кабель или патч-корд. Это кабели прямого соединения, которые оконцованы SFP трансиверами и предназначены для соединения двух сетевых устройств на небольших расстояниях. 

Высококачественные сети требуют высококачественного оборудования. У вас есть множество вариантов, но в конечном итоге вы должны принять решение о том, какая технология подходит для каждого из ваших приложений. При рассмотрении всех этих вариантов понимание трансиверов SFP имеет решающее значение. Это основная технология, которая служит рабочей лошадкой во многих сетях. Расскажем принципы SFP и его основные применения.

Что такое SFP?

Начиная с основ, SFP означает подключаемый модуль малого форм-фактора. Его также обычно называют mini-GBIC (преобразователь гигабитного интерфейса). SFP - популярный трансивер по трем основным причинам. Во-первых, это малый форм-фактор. Его размер позволяет использовать его в ограниченном сетевом пространстве для обеспечения быстрой связи между коммутаторами и важными сетевыми компонентами. Вторая причина его распространения - разнообразие вариантов подключения SFP. Он работает с медным или оптоволоконным кабелем. Сетей, которые не могут использовать SFP, очень мало. Наконец, модуль поддерживает горячую замену. Это делает его идеальным для расширения или настройки существующих сетей без необходимости перепроектирования всей кабельной инфраструктуры.

Разнообразие SFP

SFP разработан для работы с большинством современных сетей. На медной стороне в основном вы найдете модули 1000BASE-T и 1000BASE-TX для сетей Gigabit Ethernet. Модули SFP отлично подходят для мостового соединения между коммутаторами в компактных средах при условии, что все находится в пределах 100 метров.

Что касается оптоволоконной сети, вариантов масса. Они предназначены для поддержки одномодового и многомодового волокна. Работают как с симплексом, так и дуплексом. Варианты длины волны варьируются от 850 нм до 1550 нм. Сетевые диапазоны варьируются от 500 метров до более 100 км. В общем, для каждой работы есть модуль SFP.

Совместимость SFP

Для этих модулей нет официального регулируемого международного стандарта. Вместо этого совместимость находится в соглашении с несколькими источниками (MSA). Это соглашение поддерживается рядом производителей, которые работают вместе, чтобы попытаться предоставить надежные средства для успешного смешивания и сопоставления SFP различных брендов.

Проблема заключается в том, что, несмотря на MSA, модули SFP работают лучше всего, когда бренды не смешаны. Это создает интересное препятствие для оптимизации затрат на оборудование. Вы можете следовать рекомендациям MSA и пытаться использовать более дешевые детали в различных компонентах вашей сети, или можете упростить совместимость и остаться в рамках одного бренда. Обычно приходится искать компромисс между стоимостью оборудования и временем развертывания, но в целом совместимость с MSA может успешно использоваться в большинстве сетей.

Применение SPF

При всех этих разговорах о SFP возникает неизбежный вопрос. Когда это полезно? SFP имеет широкий диапазон приложений. Для медных модулей наиболее распространенное использование (как упоминалось ранее) - это мостовые сетевые коммутаторы. Они обеспечивают быстрое медное соединение, не требуя громоздкого оборудования.

В области волоконной оптики приложения охватывают все, что может включать в себя высокоскоростные кабели и/или кабели большой дальности. Передача и прием звука высокой четкости, пассивные оптические сети (PON), мультиплексирование и симплексные сети являются одними из наиболее распространенных применений этой технологии. Разнообразие SFP позволяет ему предоставлять модули для любого из этих подключений, а также предоставляет ряд вариантов по стоимости, скорости, диапазону и доступности.

Расширенный SFP

С момента разработки SFP к нему добавились многие усовершенствованные версии. А именно, доступны SFP+ и QSFP. SFP + - это более быстрая версия того же форм-фактора. Он поддерживает скорость до 10 Гбит/с и обычно работает на меньших расстояниях. Порты SFP+ обычно совместимы с SFP, но в обратном порядке нет. SFP + не может работать со скоростью ниже 1 Гбит/с.

QSFP - еще один вариант модуля с скоростью более 40 Гбит/с. Поддерживаются Ethernet, InfiniBand, SONET и оптоволоконные каналы. Основное различие между QSFP и SFP - это четырехугольная форма. QSFP может достигать скорости до 100 Гбит/с за счет использования четырех каналов передачи и приема. QSFP - это мощное обновление для систем, которым требуется огромная пропускная способность.

Типы SFP

Различные трансиверы SFP работают с разными длинами волн на заданном расстоянии, используют одномодовое или многомодовое волокно и отличаются сферой применения. 

Одномодовый против многомодового

Модули могут работать с различными типами оптических волокон. Оптика SFP, которая работает с одномодовым оптическим волокном, называется одномодовым 1000ВASЕ, а те, которые работают с многомодовым волокном, известны как многомодовые SFP.

Single Mode

Одномодовое волокно (SMF) имеет меньшую сердцевину и узкую длину волны. Это означает, что SMF обеспечивает более высокую полосу пропускания и может достигать больших расстояний передачи. SMF SFP работают в основном с длинами волн 1310 нм и 1550 нм и могут достигать расстояний от 2 до 120 км.

SMF Optics идентифицируются следующим образом:

• Застежка тюка с цветовой кодировкой и цветная стрелка на этикетке обычно синего, желтого или фиолетового цвета.
  
• Цвет совместимого оптоволоконного патч-корда - желтый.
  

Multi Mode 

В многомодовом волокне (MMF) используется сердцевина гораздо большего размера и большая длина волны света. Модули MMF SFP используются для передачи на короткие расстояния до 500 м, а оптика, используемая с MMF, дешевле. MMF SFP работают с длиной волны 850 нм. Хотя он не может транспортировать на большие расстояния, он может передавать многие виды оптических сигналов.

Как и SMF Optics, MMF SFP также идентифицируются по цвету застежки:

• застежка черного цвета обозначает мультимодовый SFP
  
• Цвет совместимого оптоволоконного патч-корда или пигтейла - оранжевый.
  

1000ВASЕ-Т SFР: это трансивер SFP версии RJ-45. Он работает со стандартным медным кабелем CAT 5 UTP с длиной канала до 100 м.

1000ВASЕ-SХ SFР: трансивер SFP версии SX работает на многомодовом оптоволокне, используя длину волны от 770 до 860 нм и соединяется на расстоянии от 100 до 550 м.

Помните, что 1000BASE относится к соединению Gigabit Ethernet, тогда как «X» обозначает блочное кодирование для Gigabit Ethernet, а «S» означает многомодовый оптический кабель ближнего действия.

Этот стандарт довольно популярен для линков внутри зданий в крупных офисах и Интернет-обменниках. С практической точки зрения, если оптоволокно хорошего качества с правильными концевыми соединениями и оптикой, 1000BASE-SX обычно работает на значительно больших расстояниях.

1000ВASЕ-LХ SFР: трансивер типа LX реализуется с использованием одномодового оптоволоконного кабеля или многомодового оптоволоконного кабеля и покрывает максимум 10 км.

Как обсуждалось ранее, 1000BASE относится к соединению Gigabit Ethernet, тогда как «X» обозначает блочное кодирование для Gigabit Ethernet. Однако «L» здесь означает одномодовый или многомодовый оптический кабель большой дальности.

1000ВASЕ-ЕX SFР: 1000BASE-EX очень похож на 1000BASE-LX10, но обеспечивает более длинные расстояния до 40 км по одномодовому волокну, работающему на длине волны 1310 нм.

Это нестандартная оптика, принятая в отрасли, также известная как LH (Long Haul).

1000ВASЕ-ZX SFР: это нестандартный приемопередатчик от различных производителей, использующий длину волны 1550 нм для достижения расстояния 70-80 км по одномодовому оптоволокну.

СWDМ SFР: это своего рода оптический приемопередатчик, в котором используется технология CWDM. Как и любой обычный SFP, CWDM SFP также поддерживает горячую замену и подключается к порту SFP или слоту сетевого устройства, связывающего его с оптоволоконной сетью.

Это простое и экономичное решение для внедрения Gigabit Ethernet и Fibre Channel (FC) в университетских городках, центрах обработки данных и MAN (городских сетях доступа).

CWDM SFP можно найти с множеством различных типов передатчиков и приемников, что позволяет использовать соответствующий трансивер для каждого канала, чтобы обеспечить необходимый оптический охват по доступному оптическому волокну.

DWDМ SFР: Приемопередатчики DWDM (плотное мультиплексирование с разделением по длине волны) являются частью оптической сети DWDM и обеспечивают высокую пропускную способность и высокую производительность в волоконно-оптических сетях. Будучи многоскоростными интерфейсами, они поддерживают любой протокол от 100 Мбит/с до 4,25 Гбит/с.

DWDM SFP предназначен для приема DWDM SONET / SDH для каналов 200 км и трафика протокола Ethernet / Fibre Channel для каналов 80 км.