Виды SFP модулей (трансиверов). Характеристики форм фактор и совместимость

Small Form Factor Pluggable (SFP) – это компактный приёмопередатчик, который устанавливается в SFP порт коммутатора Ethernet. Модуль используется для присоединения платы сетевого устройства к оптическому волокну или витой паре.

Модули SFP заменили устаревшие модули GBIC благодаря своим миниатюрным размерам. Это преимущество в размерах позволяет им эффективно работать в ограниченных сетевых средах, обеспечивая быстрый обмен данными между коммутаторами и критически важными узлами.

Функции трансивера SFP

• Трансивер SFP обеспечивают высокоскоростную передачу данных между коммутаторами и другими устройствами с аналогичным интерфейсом.
• В основном используются для работы с медными или оптоволоконными кабелями.
• Благодаря малому форм-фактору он идеально подходит для труднодоступных мест.
• Совместим с дуплексными многомодовыми и одномодовыми оптоволоконными кабелями, а также с симплексными кабелями.
• Поддерживает длины волн до 1310 нм для многомодового и 1550 нм для одномодового волокна.
• Разработаны новые версии SFP, такие как SFP+, которые обеспечивают очень высокие скорости, вплоть до 10 Гбит/с.

Преимущества использования SFP модулей

1. Универсальность: трансиверы SFP поддерживают различные скорости передачи данных и типы соединений, обеспечивая гибкость при проектировании сети.
2. Эффективность использования пространства: Небольшие размеры позволяют увеличить плотность портов в сетевом оборудовании и сэкономить физическое пространство.
3. Энергоэффективность: SFP трансиверы потребляют меньше энергии.
4. Возможность горячей замены: Простая замена без простоя сети для обслуживания или модернизации.
5. Совместимость: работают с различным сетевым оборудованием, обеспечивая совместимость.
6. Экономически эффективная модернизация: обеспечивает повышение скорости и пропускной способности сети без замены всего устройства.
7. Широкое применение: используются в центрах обработки данных, телекоммуникационных и корпоративных сетях, что делает их незаменимыми в различных отраслях.

Какие типы SFP трансиверов существуют?

SFP трансиверы можно классифицировать по таким признакам, как версия, тип кабеля, дальность передачи, скорость передачи данных и область применения. SFP трансиверы эволюционируют с развитием технологий, и поэтому на каждом этапе разрабатываются их новые версии. Ниже приведены некоторые типы SFP-трансиверов в зависимости от их версий и перечисленных выше факторов.

SFP: Это базовая и стандартная версия, совместимая с широким спектром сетевых стандартов, включая Ethernet и оптоволокно. Эти трансиверы соответствуют стандартам SFP MSA.

• Тип кабеля: Стандартные трансиверы SFP могут использоваться как с Ethernet, так и с волоконно-оптическими кабелями. К медным кабелям относятся кабели типа “неэкранированная витая пара” (UTP). Типы волоконно-оптических кабелей для данного типа трансиверов включают OM1, OM2, OS1 и OS2.
• Дальность передачи: Это максимальное расстояние, которое может поддерживать SFP-трансивер в зависимости от типа сети и других факторов. В многомодовой сети он обеспечивает дальность передачи от 100 до 500 м, а в одномодовой – от 2 до 200 км.
• Скорость передачи данных: Этот SFP трансивер поддерживает скорость передачи данных до 4,25 Гбит/с. Она начинается от 155 Мбит/с и зависит от расстояния, уровня сигнала и т.д.
• Тип разъема: В зависимости от типа кабеля используются различные типы разъемов. Разъемы LC и SC используются для подключения оптоволоконных кабелей к портам SFP, а разъемы RJ-45 – для любых медных кабелей Ethernet.
• Области применения: Передача аудио и видеофайлов высокой четкости, оптоволоконный интерфейс распределенных данных, сети “точка-точка” (PON).

SFP+: Это усовершенствованная версия трансиверов SFP, которая широко используется для 10 гигабитного Ethernet, оптического волокна и других высокоскоростных сетевых интерфейсов. Трансиверы SFP+ соответствуют стандартам IEE802.3ae, SFF-8431 и SFF-8432.

• Тип кабеля: Трансиверы SFP+ подходят как для медных, так и для оптоволоконных сетей. Используемые типы оптоволоконных кабелей – OM3, OM4, OS1 и OS2.
• Дальность передачи: При хорошей скорости трансиверы SFP+ позволяют достичь географического расстояния в 120 км.
• Скорость передачи данных: SFP+ обеспечивает высокую скорость передачи данных – от 10 до 25 Гбит/с в зависимости от расстояния и того, является ли сеть одномодовой или многомодовой.
• Тип разъема: Обычно для волоконно-оптических кабелей используются разъемы LC, а для медных – RJ-45.
• Области применения: Области применения практически те же, что и у XFP, – OTU-2, параллельные оптические сети и SONET.

XFP: этот тип SFP-трансиверов относится к 10-гигабитным SFP и используется для 10-гигабитных Ethernet и оптоволоконных сетей. Они крупнее модулей SFP+ и обладают более широкими возможностями и гибкостью по сравнению с первыми. Эти трансиверы соответствуют стандартам IEE802.3ae и XFP MSA. По своим характеристикам этот тип трансиверов схож с SFP+, однако последний имеет много преимуществ перед XFP.

• Тип кабеля: Как и SFP+, трансиверы XFP поддерживают типы разъемов волоконно-оптического кабеля OM3, OM4, OS1 и OS2.
• Дальность передачи: Как и SFP+, трансиверы XFP обеспечивают дальность передачи до 120 км.
• Скорость передачи данных, обеспечиваемая этими трансиверами, составляет 6, 8,5 или 10 Гбит/с в зависимости от расстояния, уровня сигнала, типа сети и т.д.
• Тип разъема: LC – наиболее распространенный тип волоконно-оптических разъемов, используемых в трансиверах XFP.
• Области применения: SONET или синхронные оптические сети, 10 Гбит/с оптическая транспортная сеть (OTN) OTU-2, параллельные оптические сети, 10-гигабитный Ethernet и т.д. – вот некоторые из основных областей применения данного типа трансиверов. Эти трансиверы взаимосовместимы с трансиверами SFP+.

QSFP: эти четырехканальные трансиверы поддерживают высокую скорость передачи данных и используются в приложениях, где требуется высокоскоростной Интернет. Это четырехканальная форма SFP-трансиверов, поддерживающая 10-Gigabit Ethernet и Infiniband. QSFP соответствует стандартам IEEE 802.3bm, QSFP28 MSA, SFF-8665 и SFF-8636.

• Тип кабеля: Этот трансивер подходит как для медных, так и для волоконно-оптических кабелей. Эти трансиверы поддерживают оптоволоконные кабели типов OM3, OM4, OS1 и OS2.
• Дальность передачи: Географическая дальность передачи данных с помощью этого трансивера составляет до 80 км.
• Скорость передачи данных: Скорость передачи данных составляет 103 и 112 Гбит/с в зависимости от типа сети, уровня сигнала и т.д.
• Тип разъема: LC и MTP/MPO-12 – наиболее подходящие типы разъемов для этих трансиверов.
• Области применения: Широко применяются в центрах обработки данных и сложных высокоскоростных сетевых средах, используются в оптоволоконных каналах хранения данных, межсетевых соединениях центров обработки данных, 40/100 Gigabit Ethernet и InfiniBand.

QSFP+: Эти оптические трансиверы являются усовершенствованной версией QSFP, поддерживают большую пропускную способность и помогают снизить энергопотребление. Они достаточно мощны, чтобы заменить 4 стандартных SFP-трансивера, что позволяет повысить плотность портов и снизить затраты. Они широко используются в центрах обработки данных для 40 Gigabit Ethernet и высокопроизводительных вычислительных приложений. Они разработаны в соответствии со стандартами IEEE 802.3ba, QSFP+ MSA, SFF-8436, SFF-8636 и Infiniband 40G QDR.

• Тип кабеля: Их можно подключать к оптоволоконным кабелям типа OM3, OM4, OS1 и OS2. Он также подходит для кабелей MTP/MTO, имеющих те же типы разъемов и оптических волокон.
• Диапазон передачи: Эти трансиверы поддерживают географическую дальность передачи 40 км.
• Скорость передачи данных: Они поддерживают скорость передачи данных 40 Гбит/с и могут увеличиваться до 100 Гбит/с.
• Тип разъема: Наиболее подходящими типами разъемов для этих трансиверов являются LC и MTP/MPO.
• Области применения: Являясь усовершенствованной версией QSFP, трансиверы QSFP+ используются в средах HPC или высокоскоростных вычислений, где вычислительные узлы обмениваются данными на очень высокой скорости. К таким областям применения относятся научные исследования, моделирование, анализ данных и т.д. в сегментах 40/100 Gigabit Ethernet и InfiniBand.

В чем преимущество SFP-портов в гигабитных коммутаторах?

Известные также как мини-гигабитные интерфейсные преобразователи (GBIC), они используются в сетевых интерфейсных картах (NIC), коммутаторах Ethernet, межсетевых экранах и т.д. для выполнения функций интерфейса между сетевым устройством или материнской платой устройства и сетевым кабелем. С помощью SFP трансивера можно сконфигурировать несколько портов на одной панели. В большинстве компаний используются коммутаторы, имеющие не менее двух и более SFP-портов, что делает их частью топологии сети, такой как кольцо, звезда, шина и т.д.

Как выбрать SFP трансивер?

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

• Проверьте совместимость модуля с кабелем и портом коммутатора. Определить этот фактор помогут приведенные выше аббревиатуры.
• Уточните, требуются ли вам многомодовые или одномодовые модули.
• Убедитесь, что он соответствует стандартам IEEE.
• Определите расстояние или площадь, которую необходимо покрыть. В зависимости от этого можно выбрать передачу данных на короткие или длинные расстояния.

Как устранить неисправность SFP трансивера?

Поиск и устранение неисправностей трансиверов SFP (Small Form-Factor Pluggable) – важнейший навык для сетевых администраторов и инженеров. SFP трансиверы являются важнейшими компонентами сетевой инфраструктуры, и при возникновении проблем их своевременное выявление и устранение необходимо для поддержания производительности сети. Ниже описаны способы устранения неисправностей SFP-модулей:

• Определение проблемы: начните с определения конкретной проблемы или симптомов, с которыми вы столкнулись. К числу распространенных проблем с SFP-модулями относятся потеря связи, нестабильное поведение или снижение производительности сети. Соберите информацию о времени возникновения проблемы, последних изменениях в сети и затронутых устройствах.
• Визуальный осмотр: начните с визуального осмотра SFP-модуля и его окружения. Ищите физические повреждения, свободные соединения или препятствия на оптическом пути. Убедитесь, что модуль надежно установлен в гнездо.
• Проверьте индикаторы: SFP-модули обычно оснащены индикаторами (светодиодами), которые отображают информацию об их состоянии. Проверьте, нет ли на этих индикаторах каких-либо аномалий или кодов ошибок. Для интерпретации состояния индикаторов обратитесь к документации на модуль.
• Очистите оптические интерфейсы: Пыль и загрязнения на оптических разъемах могут привести к ухудшению качества сигнала. Используйте специализированные средства и растворы для очистки как оптического интерфейса SFP-модуля, так и соответствующего порта сетевого оборудования.
• Проверьте совместимость: Убедитесь, что SFP-модуль совместим с сетевым оборудованием. Несовпадение скоростей передачи данных, протоколов или разъемов может привести к проблемам со связью. Информацию о совместимости можно найти в документации на устройство и в технических характеристиках модуля.
• Поменяйте модули местами: Если возможно, замените подозрительный SFP-модуль на заведомо исправный. Это поможет определить, связана ли проблема с самим модулем или с другими компонентами сети.
• Осмотрите оптоволоконные кабели: При использовании оптоволоконных SFP-модулей проверьте оптоволоконные кабели на предмет изгибов, разрывов или повреждений. Даже незначительные повреждения оптоволоконных кабелей могут привести к потере сигнала. При необходимости замените или отремонтируйте поврежденные кабели.
• Обновление микропрограммного обеспечения или драйверов: Проверьте, не требует ли сетевое оборудование обновления микропрограммы или драйверов для поддержки SFP-модуля. Устаревшее микропрограммное обеспечение может привести к проблемам совместимости. Применяйте обновления по мере необходимости.
• Проверка параметров конфигурации: Просмотрите настройки конфигурации сетевого оборудования и SFP-трансивера. Убедитесь, что они правильно сконфигурированы для требуемой работы, включая такие параметры, как скорость, дуплекс и метки VLAN.
• Проконтролируйте производительность: С помощью средств сетевого мониторинга оцените производительность SFP-модуля и затронутого сегмента сети. Ищите журналы ошибок, потерю пакетов или аномальные схемы трафика, которые помогут определить проблему.
• Обратитесь к документации и службе поддержки: Обратитесь к документации, предоставленной производителем SFP- трансивера и поставщиком сетевого оборудования, для получения рекомендаций по устранению неполадок. Если проблема не решается, обратитесь за помощью в службу технической поддержки.
• Замените неисправные SFP-модули: Если все попытки устранить неполадки не увенчались успехом и было установлено, что SFP-модуль неисправен или работает неправильно, замените его на новый. Убедитесь в том, что заменяемый модуль совместим и правильно настроен.

Статья подготовлена компанией VESPA поставщик трансиверов для сетевого оборудования ведущих производителей