Sfp модуль оптический что это такое

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.

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

Что такое SFP (SFP+) модули и зачем они нужны + советы по выбору

22 ноября 2018 22:46

SFP модуль — это оптоволоконный трансивер, который выглядит как небольшое устройство в металлическом корпусе. На одной стороне у него — контакты, предназначенные для подключения к главному девайсу, например роутеру. С другой стороны расположены прикрытые заглушкой порты для подключения кабеля.

Классический разъем обычного модуля соответствует размеру разъема RJ45.

Важно! Оптические трансиверы — активное оборудование. Это означает, что они тратят электроэнергию и отдают тепло. Это необходимо принимать во внимание, если под эти девайсы планируется использовать много портов.

Содержание:

Оптические модули SFP: зачем они нужны

Вход для трансивера в сетевом устройстве дает возможность:

Типы SFP модулей

В первую очередь, модели различаются форм-фактором. По этому признаку трансиверы делят на два вида:

Стоит отметить, что форм-фактор устройств особенно не отличается. Благодаря этому производители могут оснащать сетевое оборудование универсальными слотами под трансиверы. Обычно в девайсах устанавливают гнезда под SFP+. Как правило, они подходят и для модулей типа SFP. Однако этот нюанс нужно уточнять.

Также следует знать, что в разъем для SFP не выйдет поставить модуль SFP+.

Примечание: помимо оптических трансиверов существуют медные модели. Они играют роль конвертеров из SFP-порта в медный коннектор RJ-45. Как правило, их используют, чтобы установить прямое взаимодействие с конечным сетевым девайсом, например компьютером, лэптопом.

Параметры выбора волоконно-оптического трансивера

Тип кабеля и расстояние

В зависимости от типа оптоволокна, с которым совместима модель, устройства делят на одно- и многомодовые. Поскольку многомодовые оптические кабели не используют для дальних расстояний, модули такого типа менее популярны.

Мультимодовые модули поддерживают передачу данных на расстояние в 550 метров максимум. Одномодовые же модели способны передавать данные на расстояния свыше километра. Дальность передачи зависит от типа модуля:

Технологии спектрального уплотнения при пропускной способности до 10 гигабит в секунду снижают дальность передачи. Как правило, в этом случае дальность не превышает 60 километров.

Важно! Одно- и мультимодовые модули не совместимы.

Количество волокон

SFP модули могут быть двух- и одноволоконными. Из-за особенностей оптических кабелей, нужно два волокна, чтобы организовать дуплекс. Двухволоконные модели оснащены двумя разъемами: одним — для приема, другим — для передачи информации. Некоторые из них поддерживают спектральное уплотнение типа CWDM, DWDM.

Модели с WDM предназначены для одноволоконных кабелей. Эта технология делает модуль двунаправленным: его порт можно использовать как для приема, так и для передачи данных.

Длина волны

Модули SFP передают и принимают сигнал на волнах, которые имеют разную длину. Поскольку не все модели являются совместимыми друг с другом, это нужно брать во внимание.

Обычно показатель составляет:

Тип коннектора

Модели различают по типу разъема, совместимого с тем или иным коннектором. Так, существуют SFP модуль SC и трансивер с разъемом LC. Второй вариант — такой же, как и первый, но имеет меньшие размеры. Это повышает удобство коммутации.

Стоит отметить, что двухволоконные модели почти всегда оснащаются LC разъемами, поскольку это дает возможность разместить два коннектора в дуплексном модуле. А вот использование разъема SC возможно только в симплексных модулях.

Скорость

Показатель зависит от форм-фактора и используемой технологии. Но так как чаще всего используется именно Ethernet, о ней и пойдет речь. Так, пропускная способность может достигать:

Дополнительная информация

Большинство современных трансиверов оснащены функцией DDM — цифрового контроля качества соединения, которая дает возможность обнаружить повреждение кабеля или сбой в самом модуле. Определить, поддерживает ли оптический модуль SFP такую функцию можно по его маркировке: как правило, в ней есть буква D.

Как видно, оптические модули — полезное приспособление. Выбрать подходящий вариант — не так уж и сложно, если знать особенности своей сети и обращать внимание на ключевые характеристики трансиверов.

Источник

Наглядный обзор оптических передатчиков

Часто у знакомых системных администраторов, не сталкивавшихся раньше с оптическим волокном, возникают вопросы, как и какое оборудование необходимо для организации соединения. Немного почитав, становится понятно, что нужен оптический трансивер. В этой обзорной статье я напишу основные характеристики оптических модулей для приема/передачи информации, расскажу основные моменты, связанные с их использованием, и приложу много наглядных изображений с ними. Осторожно, под катом много трафика, делал кучу своих собственных фотографий.

Что и зачем

Сегодня практически любое сетевое оборудование для передачи данных в сетях Ethernet, предоставляющее возможность подключения через оптическое волокно, имеет оптические порты. В них устанавливаются оптические модули, в которые уже может подключаться волокно. В каждый модуль встроен оптический передатчик (лазер) и приемник (фотоприемник). При классической передаче данных с их использованием предполагается использовать два оптических волокна — одно для приема, другое для передачи. На изображении снизу представлен коммутатор с оптическими портами и установленными модулями.

Вот об этих маленьких электронных штуковинах дальше и пойдет речь.

Виды оптических модулей

Периодически возникают вопросы, какой же оптический приемопередатчик нужен в конкретной ситуации. Если перед глазами оказывается прайслист какой-либо, то просто разбегаются глаза от обилия всевозможных наименований. Попробую прояснить, что же значат различные буквы и цифры в названии модулей и что же из них вам может понадобиться. Оптические модули различаются формфактором (GBIC, SFP, X2. ), типом технологии («прямые», CWDM, WDM, DWDM. ), мощностью (в дицебелах), разъемами (FC, LC, SC).

Различные формфакторы

В первую очередь модули различаются своими формфакторами. Немного расскажу про различные варианты.

GigaBit Interface Converter, активно использовался в 2000-х. Самый первый промышленно стандартизованный формат модулей. Очень часто применялся при передачи через многомодовые волокна. Сейчас же практически не используется в силу своих размеров. У меня осталась одна старая циска 3500, еще без поддержки CEF, в которой можно воспользоваться данными модулями. На изображении снизу два GBIC-модуля 1000Base-LX и 1000Base-T:

Small Form-factor Pluggable, наследник GBIC. Наверно самый распространенный на сегодняшний день формат, гораздо удобнее в силу меньших размеров. Такой формфактор позволил значительно увеличить плотность портов на сетевом оборудовании. Благодаря таким размерам стало возможно реализовать до 52 оптических портов на одной железке в один юнит. Используется для передачи данных на скоростях 100Mbits, 1000Mbits. На изображении снизу коммутатор с оптическими портами и пара модулей 1000Base-LX и 1000Base-T.

Enhanced Small Form-factor Pluggable. Имеют идеентичный SFP размер. Схожий размер позволил сделать оборудование с портами, поддерживающими обычные SFP и SFP+. Такие порты могут работать в режимах 1000Base/10GBase. Лишь дальнобойные CWDM-модули имеют большую длину из-за радиатора. Используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Малые размеры придали некоторые особенности — для дальнобойных модулей бывают случаи слишком сильного нагрева. Поэтому для передачи более чем на 80 км таких модулей пока нет. На картинке снизу два модуля SFP+ — CWDM и обычный 10GEBase-LR:

10 Gigabit Small Form Factor Pluggable. Также, как и SFP+, используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Но в отличии от предыдущих, немного шире. Увеличенный размер позволил использовать их для прострела на большие расстояние по стравнению с SFP+. Снизу дополнительная плата для Huawei с установленными XFP и пара таких модулей.

XENPAK

Модули, используемые преимущественно в оборудовании Cisco. Используются для передачи данных на скоростях 10 Gbits. Сейчас уже изредка можно найти им применение, изредка можно встретить в старых линейках маршрутизаторов. Также такие модули бывают для подключения медного провода 10GBase-CX4. К сожалению, у меня нашелся лишь один XENPAK-модуль 10GEBase-LR и старая Cisco-вская плата WS-X6704-10GE под них.

Дальнейшее развитие модулей формата XENPAK. Часто в разъемы X2 можно установить модуль TwinGig, в который уже можно установить два модуля SFP… Это нужно в случае, если на оборудовании нет 1GE оптических портов. В основном X2-формфактор использует Cisco. В продаже существуют адаптеры X2-SFP+ (XENPACK-to-SFP+). Интересно, что такой комплект (адаптер+SFP+ модуль) выходит дешевле одного X2 модуля.
К сожалению, на руках у меня нашелся только адаптер, но чтобы понять, как выглядят эти модули и какого они размера этого вполне хватит. На рисунке снизу адаптер X2-SFP+ со вставленным SFP+ модулем.

Но если кому интересно, вот здесь можно посмотреть больше картинок и возможностей этого разъема.

Да, я не затрагивал относительно новые формфакторы (QSFP, QSFP+, CFP). На текущий момент они еще не очень распространены.

Различные стандарты

С использованием спектрального уплотнения

Описанные выше оптические модули 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 (грубо конечно). 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.

В большинстве случаев предпочтительнее использовать WDM-модули для малых расстояний. Их цена не очень большая (по 1 тыс рублей за модуль против 500 рублей за обычный). 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. С ее использованием можно добиться до 8 дуплексных каналов по одному волокну. Для этих целей используются CWDM-мультиплексоры (пассивные устройства с призмой внутри, позволяющей делить сигнал по цветам с шагом 20нм в диапазоне от 1270нм до 1610нм). Для этого также используют специальные CWDM-модули, в простонародье их называют «цветные», они передают сигнал на определенной длине волны. В то же время приемник на них широкополосный. Кроме того, такие оптические модули часто делают для передачи на большие расстояние (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, у всех производителей они разные.

Здесь появляется понятие оптический бюджет. Правда его расчет выходит за рамки этой статьи. В кратце, чем больше доступных портов, тем больше вы сможете смультиплексировать каналов, тем больше будет затухание. Кроме того, различные длины волн дают различные затухания на 1 километр передаваемого сигнала. А еще нужно учитывать тип волокна…

Можно много писать о методиках подбора таких модулей, о пересечении длин волн, о нежелательных длинах, о ADD/DROP-модулях. Но это отдельная тема.

Разъемы

Это то место, куда вы будете подключать оптический патчкорд. На оптических модулях сейчас используются преимущественно два типа раъемов — SC и LC. Грубо и жаргонно — большой и мелкий квадраты. Понятно, что имея в наличии патчкорд с разъемом SC, вы не подсоедините его к разъему LC. Нужно либо 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.

Оптические патчкорды, они же оптические шнуры. Нас будут интересовать следующие характеристики: дуплекс/симплекс (количество волокон), полировка (сейчас это UPC-синие или APC-зеленые), разъем (SC, LC, FC), многомодовость и длина. Конечно, важна еще и толщина сердцевины волокна, но сейчас на многомодовые обычные шнуры используют стандартную толщину. Снизу я представил изображение с различными видами концов патчкордов.

В основном вы будете встречать следующее обозначение шнуров — ШО-2SM-SC/UPC-SC/UPC-3.0. Это расшифровывается следующим образом: Шнур Оптический Дуплексный Одномодовый (Single-Mode) с разъемами SC и полировкой UPC с одной стороны и SC-UPC с другой длиной 3.0 метра. Соответственно, например, ШО-SM-LC/APC-SC/APC-15.0 — одномодовый дуплексный шнур с разъемами LC-LC и гравировкой APC длиной 15 метров.

Неоторые особенности

Оптические модули — активное оборудование, они потребяют электроэнергию и выделяют тепло. Это следует учитывать при подключении оборудования к электросети. Также коммутатор, заполненный мощными модулями под завязку может потребовать дополнительного охлаждения.

Не стоит забывать, что в оптические модули встроены лазеры, и с ними необходимо соблюдать некоторую технику безопасности. Конечно в большинстве случаев никакой угрозы они не предоставляют в силу слабой мощности, но бывали случаи, дальнобойные мощные 10GE модули могут вполне выжечь сетчатку глаза или оставить ожог, если использовать палец в качестве аттюниатора.

Современные оптические модули имеют функцию DDM (Digital Diagnostics Monitoring) — в них встроен ряд сенсоров, через которые можно определить текущее значение некоторых параметров. Смотрится это через интерфейс оборудования, в которое установлен модуль. Самые важные параметры для вас — текущие принимаемая мощность и температура.

Ряд производителей сетевого оборудования запрещают использовать сторонние модули в их оборудовании. По крайней мере раньше Cisco не давала их запускать, они в ней просто не работали. Сейчас же в узких кругах известны команды, открывающие возможность использовать сторонние устройства, да и Cisco стала не так трепетно относиться к этому вопросу. Впрочем, при желании любые модули можно перепрошить, в продаже имеются специальные программаторы.

Порт на оборудовании (в большинстве случаев) загорается, если на модуль приходит сигнал достаточной мощности. Если соединить два двухволоконных модуля одинарным патчкордом (просто прием с передачей), с одной стороны порт загорится, но работать при этом ничего не будет.

Да, 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. Хотя если делаем в лабораторных условиях, можно просто намотать пару витков патчкорда на какую-нибудь ручку или карандаш.

Источник