Модуль SFP, что это такое

Обновлено: 21.11.2024

Для высококлассной сети требуется высококачественное оборудование. 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 ключевое значение имеет понимание трансиверов SFP. Это основная технология, которая служит основной рабочей лошадкой во многих сетях. В этом руководстве рассказывается все о SFP и его основных применениях.

Начиная с основ, SFP означает подключаемый модуль малого форм-фактора. Его также часто называют mini-GBIC (преобразователь гигабитного интерфейса). SFP является популярным приемопередатчиком по трем основным причинам. Во-первых, это малый форм-фактор. Его размер позволяет использовать его в тесных сетевых пространствах для обеспечения быстрой связи между коммутаторами и важными сетевыми компонентами. Вторая причина его распространения — разнообразие вариантов подключения SFP. SFP работает с медным или оптоволоконным кабелем. Сети, которые не могут использовать SFP, немногочисленны. Наконец, SFP поддерживает горячую замену. Это делает его идеальным для расширения или настройки существующих сетей без необходимости переделывать всю кабельную инфраструктуру.

SFP предназначен для работы с большинством современных сетей. Что касается медных кабелей, вы в основном найдете модули 1000BASE-T и 1000BASE-TX для гигабитных сетей Ethernet. Модули SFP отлично подходят для связи между коммутаторами в компактных средах, если все находится в пределах 100 метров.

Что касается оптоволоконной связи, вариантов масса. Модули SFP предназначены для поддержки одномодового и многомодового оптоволокна. Он работает с симплексом и дуплексом. Варианты длины волны варьируются от 850 нм до 1550 нм. Дальность действия сети составляет от 500 метров до более 100 км. В общем, для каждой работы есть SFP-модуль.

Совместимость SFP обманчиво сложна. Для этих модулей не существует официального регламентированного международного стандарта. Вместо этого совместимость достигается в рамках соглашения с несколькими источниками (MSA). Это соглашение поддерживается рядом производителей, которые работают вместе, чтобы попытаться предоставить надежные средства для успешного смешивания и сопоставления брендов SFP.

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

Применения SFP

После всех этих разговоров о SFP возникает неизбежный вопрос. Когда это полезно? SFP имеет широкое применение. Медные модули чаще всего (как упоминалось ранее) используются для соединения сетевых коммутаторов. Они обеспечивают быстрое медное соединение, не требуя громоздкого оборудования.

В области оптоволокна приложения охватывают все, что может включать высокоскоростные кабели и/или кабели большой дальности. Передача и прием звука высокой четкости, пассивные оптические сети (PON), мультиплексирование и симплексная сеть — вот некоторые из наиболее распространенных применений этой технологии. Вариативность SFP позволяет предоставлять модули для любого из этих подключений, а также предоставляет ряд вариантов по стоимости, скорости, радиусу действия и доступности.

После разработки SFP к ним добавились модернизированные усовершенствования. А именно, теперь доступны SFP+ и QSFP. SFP+ — более быстрая версия того же форм-фактора. Он поддерживает скорость до 10 Гбит/с и обычно работает на более коротких расстояниях. Порты SFP+ обычно совместимы с оптикой SFP, но обратное неверно. SFP+ не может работать медленнее 1 Гбит/с.

QSFP (четырехъядерный сменный форм-фактор малого форм-фактора) — еще один приемопередатчик с рядом вариантов поддержки. Поддерживаются Ethernet, InfiniBand, SONET и оптоволоконные каналы. Основное различие между QSFP и SFP заключается в четырехъядерной форме. QSFP может развивать скорость до 100 Гбит/с, используя четыре канала передачи и приема. QSFP — это мощное обновление для систем, которым требуется большая пропускная способность.

Полное овладение модулями SFP требует дополнительных знаний, которые могут уместиться в одной статье, но этого достаточно для начала работы. Важно то, что вы понимаете, как часто модули SFP можно использовать для связи между устройствами. Оттуда нужно согласовать дизайн SFP с остальной частью сети.

В современном сетевом климате существует множество пользователей в разных местах, которым необходимо подключиться через оптоволоконный кабель для обеспечения безопасной связи на больших расстояниях. В большинстве случаев занимаемое ими физическое пространство довольно мало, поэтому необходимы компактные устройства. Из-за этого конкретного требования в последние годы наблюдается рост спроса на модули SFP.Что такое SFP-модуль и каковы преимущества установки этих модулей в оптоволоконные сетевые коммутаторы?

Что такое модуль SFP?

Small Form Factor Pluggable (SPF) – это оптоволоконный модуль, который подключается к разъему или порту SFP коммутатора Ethernet или медиаконвертера. Он упрощает преобразование сигналов Ethernet в оптические сигналы для передачи и получения данных.

Каковы функции модулей SFP?

Модули SPF упрощают высокоскоростную связь между коммутаторами и сетевыми компонентами, такими как маршрутизаторы и другие устройства.
В основном используется с медными или оптоволоконными кабелями.
Небольшой форм-фактор делает его идеальным для труднодоступных мест.
Совместим с дуплексным многомодовым или одномодовым оптоволоконным кабелем, а также с симплексным кабелем.
Поддерживает длину волны до 1310 нм для многомодового режима и 1550 нм для одномодового режима.
Были разработаны более новые версии SFP, такие как SFP+, которые обеспечивают очень высокую скорость до 10 Гбит/с.

Сколько существует типов модулей SFP?

SFP в основном классифицируются на основе их скоростных возможностей. Некоторые из типов: 100Base, 1000Base Gigabit и 10Gig (SFP+). Для большинства модулей Fiber SFP скорость передачи составляет 1 Гбит, но более новые версии, такие как SPF+, имеют более высокую скорость передачи — от 10 до 25 Гбит.

С коммерческой точки зрения, на модулях есть определенные сокращения, такие как SX, LX, ZX, EX и т. д. SX указывает на многомодовую короткую длину волны 850 нм, а остальные – на одномодовую длину волны различной мощности.

В чем преимущество портов SFP на гигабитном коммутаторе?

Также известные как мини-гигабитные преобразователи интерфейсов (GBIC), они используются в сетевых интерфейсных платах (NIC), Ethernet-коммутаторах, брандмауэрах и т. д. в качестве интерфейса между сетевым устройством или материнской платой устройства и сетевым кабелем. . С помощью модуля SFP вы можете настроить несколько портов на одной панели. Большинство компаний используют коммутаторы как минимум с двумя или более портами SFP, что делает их частью сетевой топологии, такой как кольцо, звезда, шина и т. д.

Как выбрать модуль SFP?

Вот некоторые факторы, которые необходимо учитывать при выборе модуля SFP:

Проверьте совместимость модуля с кабелем и портом коммутатора. Упомянутые выше сокращения помогут определить этот фактор.
Подтвердите, требуются ли вам многомодовые или одномодовые модули.
Убедитесь, что он соответствует стандартам IEEE.
Определите расстояние или площадь, которую вам нужно преодолеть. В зависимости от этого вы выберете передачу данных на короткие или большие расстояния.
Какие факторы окружающей среды необходимо учитывать? Учитывайте рабочие температуры вашего приложения и выбирайте соответственно.
Помимо диапазона рабочих температур, проверьте наличие таких функций, как защита от электростатического разряда.

Пожалуйста, позвольте VERSITRON помочь обеспечить оптимальную работу вашей сети. Если вам нужно расширить или установить оптоволоконные компоненты в вашей сети, позвольте нам использовать наш шестидесятилетний опыт работы в отрасли для вас! VERSITRON — известный производитель SFP-модулей, оптоволоконных медиаконвертеров, сетевых коммутаторов и многого другого!

Фото: в этой записи блога мы обсудим, что такое порты SFP, а также ответим на часто задаваемые вопросы о них.

ОБНОВЛЕНИЕ 08.05.2020. Не хватает портов? Проверьте: что такое порт LAN?

Если вам когда-либо приходилось подключать устройства с помощью медных или оптоволоконных кабелей, вы, вероятно, сталкивались с портом SFP.

Несмотря на свой небольшой размер, эти аккуратные маленькие разъемы облегчают работу в мире передачи данных. В этом сообщении блога мы ответим на следующие вопросы:

Оглавление

И последнее, но не менее важное: мы также покажем, как компания Trenton Systems может использовать порты SFP в своих продуктах, а затем подведем итоги.

Что такое порт SFP?

Порт SFP – это слот на сетевом устройстве или компьютере, в который вставляются съемные приемопередатчики малого форм-фактора (SFP).

Приемопередатчик SFP, также известный как модуль SFP, представляет собой просто металлический компонент размером с мизинец с возможностью горячей замены, который при подключении к другому устройству с помощью кабеля обеспечивает передачу данных.

Фото: модуль SFP вставлен в порт SFP на сетевом коммутаторе

Где находится порт SFP?

Вы можете найти порт SFP на сетевом устройстве, таком как коммутатор, сервер, маршрутизатор, сетевая карта или компьютер. Большинство коммутаторов, используемых в больших компьютерных сетях, имеют как минимум два порта SFP. Эти коммутаторы иногда называют коммутаторами SFP.

Как работает порт SFP?

Подключение к порту SFP позволяет передавать данные между двумя устройствами через приемопередатчик SFP и соответствующие кабели. Другими словами, порт и соответствующий ему приемопередатчик SFP позволяют двум устройствам взаимодействовать друг с другом на большом расстоянии.

Фото: компьютерные мониторы и двоичный код, символизирующий передачу данных

Для чего используется порт SFP?

Порты SFP и соответствующие им модули SFP используются для обеспечения бесперебойной высокоскоростной передачи данных или телекоммуникационных соединений на большие расстояния в различных приложениях. Они часто используются для подключения одного гигабитного сетевого коммутатора к другому, что, в свою очередь, увеличивает размер и улучшает функциональность сети. Это полезно в военных, промышленных и коммерческих условиях, когда многочисленным устройствам в обширной области требуется проводное, высокоскоростное и надежное соединение.

Какое максимальное расстояние между двумя устройствами может поддерживать порт SFP?

Максимальное расстояние, на котором два устройства могут быть подключены через порт SFP, на практике зависит от скорости передачи данных модуля SFP, которая, в свою очередь, определяет, какой тип кабеля используется для установления соединения. Дополнительную информацию см. в следующем разделе о кабелях.

Фото: кабели Ethernet в портах LAN, также известных как порты RJ45.

Используется ли для порта SFP медный или оптоволоконный кабель?

Порты SFP могут использоваться как для медных, так и для оптоволоконных кабелей. Использование медного или оптоволоконного кабеля зависит от возможностей передачи данных приемопередатчика SFP.

Например, если вашему сетевому приложению требуется скорость передачи данных до 1 Гбит/с на расстоянии не более 100 метров, вы можете использовать стандартный кабель Ethernet Cat 6 с SFP. Традиционная спецификация SFP, созданная Комитетом по малым форм-факторам, допускает скорость передачи данных только до 1 Гбит/с, а Cat 6 также поддерживает скорость передачи 1 Гбит/с. По сути, эти две пары созданы на небесах для передачи данных.

Если вам нужна более высокая скорость передачи для вашего приложения, вы должны использовать трансивер SFP+ или QSFP+ с оптоволоконным кабелем, который может протянуться намного дальше 100 метров без ущерба для производительности. Спецификации SFP+ и QSFP+ поддерживают скорость передачи данных до 10 Гбит/с и 40 Гбит/с соответственно — безусловно, плюс. Технически вы можете использовать кабель Ethernet более высокой категории с приемопередатчиком SFP+, но длина кабеля будет ограничена примерно 30 метрами.

Фото: взгляд изнутри на Trenton Systems, где происходит волшебство

Как компания Trenton Systems использует порты SFP в своих продуктах?

Надежные стоечные серверы Trenton Systems могут использовать порты SFP во всех видах военных, промышленных и коммерческих приложений.

Например, при определенной настройке сети один из наших серверов может подключаться к маршрутизатору, который затем подключается к сетевому коммутатору с портами SFP. Затем эти порты SFP подключаются к другим устройствам в сети с помощью приемопередатчиков SFP и соответствующих кабелей для установления высокоскоростных соединений для передачи данных.

По запросу клиента наши материнские платы также могут использовать порты SFP через подключаемые карты PCIe, которые взаимодействуют с платой для установления внешней точки подключения.

Посетите нашу страницу компонентов для получения дополнительной информации о возможностях ввода/вывода наших продуктов.

Заключение

Порты SFP являются неотъемлемой частью высокоскоростной связи и передачи данных, особенно в крупных сетевых средах.Важно помнить, что конечной целью порта SFP является обеспечение надежного проводного высокоскоростного соединения между двумя устройствами с помощью медных или оптоволоконных кабелей.

Благодаря портам SFP и модулям SFP вы и ваша команда можете работать вместе, используя невероятно быстрые и удобные соединения.

Trenton Systems создает защищенные компьютерные системы, чтобы помочь клиентам по всему миру удовлетворить свои потребности в защищенных компьютерах. Мы подвергаем наши компьютерные системы максимальным стресс-тестам, гарантируя, что клиенты смогут комфортно и эффективно выполнять отраслевые операции в самых суровых условиях мира. Другими словами, мы подчеркиваем, чтобы вам не пришлось этого делать.

В индустрии связи размер и гибкость действительно имеют значение.

Если вы можете упаковать больше данных для передачи в меньший пакет с большей гибкостью параметров, вы впереди игры. Еще в начале 2000-х появление модуля и сокета SFP (Small Form Pluggable) имело большой успех, обеспечив гибкость и расширяемость повседневного сетевого тестового оборудования. Он не только используется до сих пор, но и стал отраслевым стандартом, используемым производителями и поставщиками по всему миру.

Что он делает? Начнем с того, что модуль SFP — это просто небольшой модульный приемопередатчик, который подключается к разъему SFP на сетевом коммутаторе. Слово приемопередатчик означает, что он может как передавать, так и принимать данные. Это означает, что модуль SFP преобразует электрические сигналы в оптические и наоборот. Обычно это делается по дуплексному оптоволоконному соединительному кабелю через два разъема LC. Одно волокно предназначено для передачи, а другое — для приема, однако существуют определенные типы SFP, которые могут передавать и получать данные по одному волокну за счет мультиплексирования длин волн. Мы обсудим это более подробно позже. Эти подключаемые приемопередатчики используются в сетевых устройствах, чтобы предоставить пользователю гибкость в выборе опций и простоту использования plug-and-play. Сегодня доступно множество различных типов SFP-модулей. Большинство из них можно разделить на три основные категории: скорость передачи, диапазон и совместимость.

Давайте поговорим о скорости передачи.

Самый распространенный SFP-модуль на рынке — 1 Гбит/с. Это самые дешевые модули SFP для покупки и, безусловно, самые популярные на сегодняшний день скорости сети. Но с расширением сетей и постоянно растущим спросом на пропускную способность модуль SFP+ 10 Гбит/с становится все более и более популярным. «+» означает, что модуль SFP доработан для передачи 10 Гб. Далее идет 25-гигабитный SFP28, который предназначен для коммутаторов на 100 Гбит. Вы можете получить 100 Гб, используя (4) из этих модулей SFP28. Размер модуля SFP28 такой же, как у модулей SFP и SFP+.

Далее у нас есть модуль QSFP (Quad Small Form Pluggable).

Модуль QSFP отличается от модуля SFP и поэтому считается эволюцией технологии. Основание QSFP специально разработано для многожильного оптического разъема MPO. Как правило, QSFP использует 8 из 12 каналов разъема MPO для передачи и приема. Первая доступная скорость предназначена для приложений 4 Гб, что означает, что каждый канал может передавать 1 Гб данных. Следующий вариант скорости — 40 Gb QSFP+. Как и раньше, «+» означает, что QSFP улучшен для каждого канала, чтобы обрабатывать 10 Гб передачи данных. QSFP28 может обрабатывать 100 ГБ с 25 ГБ данных на каждом канале.

Поговорим о дальности передачи.

Теперь, когда у нас есть основные сведения о скоростях передачи, давайте поговорим о дальности передачи. Если вы знакомы с модулями SFP, вы могли видеть различные сокращения, используемые в описаниях для обозначения диапазона передачи SFP. Эти сокращения являются лишь кратким справочником по диапазону. Первым из них является «SX». SX указывает, что модуль SFP передает многомодовую длину волны 1 Гбит/с. Наиболее распространенной является длина волны 850 нм для максимальной дальности 550 метров. Если необходимо увеличить дальность многорежимной передачи, вы также можете выбрать длину волны 1310 нм для максимальной дальности передачи 2000 м.

Следующие пять сокращений используются для одномодовых длин волн.

X используется для длины волны 1310 нм на расстоянии до 10 000 метров. EX также предназначен для длины волны 1310 нм, но имеет увеличенное расстояние до 40 000 метров. Аббревиатура ZX используется для длины волны 1550 нм и может передавать до 80 000 метров. EZX также использует длину волны 1550 нм, но с максимальным расстоянием передачи 160 000 метров. Последняя аббревиатура используется для одноволоконных/двунаправленных модулей SFP. BX означает, что вы используете длины волн 1490 нм и 1310 нм для мультиплексирования обеих длин волн по одному волокну.Но что значит мультиплексировать длины волн? Хорошо, позвольте мне объяснить.

Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM)

Мультиплексирование с разделением по длине волны (WDM) — это обширная тема для обсуждения, но ради экономии времени давайте не будем усложнять ее. Модули SFP — это устройства с определенной длиной волны, которые преобразуют свет в электрический сигнал. По сути, идея мультиплексирования заключается в передаче нескольких длин волн света по одному и тому же волокну и сортировке их на другом конце. Большим преимуществом WDM является то, что вы максимально увеличиваете количество каналов в своей сети. Так, например, если в вашей сети установлен 12-волоконный кабель и вы используете стандартный метод 6 волокон для передачи и 6 волокон для приема, вы можете удвоить свою пропускную способность, используя двунаправленные модули SFP и мультиплексируя передачу. и получать длины волн по одному волокну. Таким образом, вместо шести волокон для передачи/приема вы используете все 12. Есть смысл?

SFP-совместимость

Наконец, давайте поговорим о совместимости SFP. Как упоминалось ранее, разъем и модуль SFP являются отраслевым стандартом, используемым во всем мире. При этом не все модули SFP будут работать со всеми разъемами SFP. Большинство крупных производителей оборудования по всему миру встроили в свои коммутаторы собственный набор программ. Причина, по которой они это делают, заключается в том, чтобы гарантировать, что конечный пользователь покупает собственные модули SFP, а не модули у третьих лиц. За последние несколько лет многие сторонние компании разработали собственные инструменты для программирования модулей SFP, чтобы они были совместимы с OEM. Это позволило конечному пользователю приобретать модули SFP и модули QSFP за долю от первоначальной стоимости OEM. Некоторые производители оборудования придерживаются стандарта MSA (Multi Source Agreement). Стандарт MSA — это многостороннее соглашение между производителями оборудования, которые объединились для совместной работы и стандартизации формы, посадки и функций. Поэтому, когда вы ищете новый модуль SFP, возникает вопрос: нужен ли мне SFP, совместимый с MSA, или мне нужно, чтобы он был запрограммирован для OEM-производителя?

Читайте также: