Bộ thu phát SFP+ được sử dụng trên toàn cầu

 

 

Tại sao yếu tố hình thức lại quan trọng hơn bạn nghĩ

 

Đây là điều mà hầu hết các sách trắng của nhà cung cấp sẽ không cho bạn biết: lý do thực sựBộ thu phát SFP+thống trị không hoàn toàn là kỹ thuật. Có, thông số kỹ thuật SFF-8431 mang lại những cải tiến về giao diện điện. Có, việc di chuyển nhiều mạch hơn tới bảng chủ giúp giảm độ phức tạp của mô-đun. Nhưng đường cong chấp nhận? Điều đó được thúc đẩy bởi các nhà quản lý mua sắm và tính toán mật độ giá đỡ.

Bộ chuyển mạch 10G 48 cổng sử dụng mô-đun SFP+ có cùng khung 1U mà trước đây chứa 48 cổng SFP. Hãy thử điều đó với XFP. Bạn không thể. Kích thước vật lý của SFP+ (khớp chính xác với SFP cũ) có nghĩa là các nhà sản xuất thiết bị có thể tái sử dụng các thiết kế cơ khí hiện có. Chi phí dụng cụ giảm xuống. Dây chuyền sản xuất không cần trang bị lại. Nền kinh tế rất khắc nghiệt đối với các yếu tố hình thức cạnh tranh.

 

Bên trong mô-đun: Điều gì thực sự xảy ra

 

Khi các kỹ sư quang học nói về bộ thu phát quang SFP+, họ đang mô tả một hệ thống trang nhã đến bất ngờ. Phía phát sử dụng laser VCSEL (đối với các ứng dụng đa chế độ-tiếp cận ngắn ở 850nm) hoặc laser DFB (đối với các liên kết chế độ đơn-dài hơn ở 1310nm hoặc 1550nm). Bên nhận ghép nối thiết bị này với điốt quang PIN hoặc APD, tùy thuộc vào yêu cầu về độ nhạy.

Điều kỳ diệu xảy ra ở giữa. Các mô-đun 10G SFP+ hiện đại đóng gói trình điều khiển laser, bộ khuếch đại chuyển tiếp và mạch phục hồi dữ liệu/đồng hồ vào một gói mà bạn có thể giữ giữa hai ngón tay. Hai mươi năm trước, để đạt được tốc độ 10Gbps, cần có thiết bị lấp đầy nửa giá đỡ.

Chức năng DOM xứng đáng được đề cập ở đây. Giám sát quang học kỹ thuật số (còn gọi là DDM, dành cho Giám sát chẩn đoán kỹ thuật số) trên mỗi SFF-8472 cho phép hệ thống quản lý mạng thăm dò các thông số thời gian thực: công suất phát, công suất nhận, nhiệt độ, dòng điện thiên vị, điện áp cung cấp. Các kỹ sư đã dành hàng giờ để khắc phục sự cố liên kết gián đoạn sẽ hiểu tại sao điều này lại quan trọng. Bạn thực sự có thể chứng kiến ​​tia laser xuống cấp trong nhiều tháng trước khi nó hỏng hóc nghiêm trọng. Hầu hết mọi người thì không, nhưng khả năng đó vẫn tồn tại.

 

 

Bức tranh triển khai toàn cầu

 

Bộ thu phát SFP+ vận chuyển đến mọi châu lục có cơ sở hạ tầng điện. Đó không phải là tiếp thị cường điệu. Các nhà khai thác viễn thông ở khu vực châu Phi cận Sahara sử dụng cùng mô-đun tuân thủ MSA{4}}chạy trong các trung tâm dữ liệu siêu quy mô ở Virginia. Mạng truyền dẫn di động ở Đông Nam Á dựa vào liên kết 10G SFP+ giữa các trạm di động và các điểm tổng hợp. Các ISP Châu Âu triển khai chúng cho các kết nối CPE của khách hàng doanh nghiệp.

Việc tiêu chuẩn hóa có vấn đề ở đây. Bộ thu phát LR 10GBASE-của một nhà sản xuất ở Thâm Quyến sẽ tương thích với các cổng chuyển mạch được thiết kế ở San Jose và được lắp đặt ở Frankfurt. Thỏa thuận nhiều nguồn (MSA) đã tạo ra thực tế này. Thông số kỹ thuật SFF-8431 và SFF-8432 không chỉ xác định kích thước và cách gán chân cắm - chúng còn thiết lập các đặc tính điện giúp khả năng tương tác của nhà cung cấp trở nên khả thi.

Khả năng tương tác không hoàn hảo, bạn nhớ nhé. Bất kỳ ai đã thử kết hợp các mô-đun 10G SFP+ của bên thứ-bên thứ ba với một số bộ chuyển mạch Kênh sợi quang thổ cẩm đều biết rằng cuộc chiến khóa-của nhà cung cấp chưa bao giờ kết thúc hoàn toàn. Vấn đề mã hóa phần sụn. Nhưng sự tương thích cơ bản vẫn tồn tại và cơ sở đó đã giúp thị trường bùng nổ.

 

Khoảng cách và các biến thể ứng dụng

 

Súp bảng chữ cái của các loại thu phát 10G khiến người mới bối rối. Một số làm rõ:

SR (Tầm ngắn): 850nm, sợi quang đa mode, 300m trên OM3, 400m trên OM4. Mô-đun Workhorse dành cho kết nối nội bộ-tòa nhà và-của-giá đỡ. Tùy chọn rẻ nhất, thường dưới $15 từ nhà cung cấp bên thứ ba{10}}cho các đơn vị cấp thương mại.

LR (Tầm xa): 1310nm, sợi quang-chế độ đơn, tầm với 10 km. Sự lựa chọn tiêu chuẩn cho các kết nối trong khuôn viên trường và tàu điện ngầm. Cơ sở hạ tầng SMF có chi phí cao hơn MMF, nhưng bạn có được khả năng kiểm soát khoảng cách và-trong tương lai để có tốc độ cao hơn.

ER (Phạm vi mở rộng): 1550nm, 40km qua SMF. Sử dụng bộ phát EML được làm mát, giúp tăng mức tiêu thụ điện năng và chi phí nhưng cho phép kết nối ở quy mô đô thị-mà không cần khuếch đại.

ZR (Ze Best Range, như một số kỹ sư gọi đùa): 80 km-chế độ đơn. Không thuộc đặc tả IEEE 802.3ae-Cisco và các công ty khác đã xác định điều này một cách độc lập. Yêu cầu chú ý đến sự phân tán màu sắc, đặc biệt là ở phạm vi tối đa 80km.

Các biến thể BiDi cũng tồn tại. 10GBASE-BX sử dụng WDM để giảm lưu lượng hai chiều qua một sợi quang duy nhất xuôi dòng 1270nm, ngược dòng 1330nm hoặc ngược lại. Giảm một nửa số lượng sợi, làm phức tạp việc xử lý sự cố.

Bộ thu phát CWDM và DWDM SFP+ đẩy mạnh điều này hơn nữa, cho phép nhiều kênh 10G trên cơ sở hạ tầng cáp quang dùng chung. Một doanh nghiệp chạy CWDM có thể đặt 8 bước sóng trên một cặp sợi quang. Các nhà cung cấp dịch vụ chạy hệ thống DWDM nén 40, 80 hoặc nhiều kênh hơn bằng cách sử dụng khoảng cách lưới ITU-T.

 

 

Câu hỏi về đồng

 

Không phải tất cả các bộ thu phát SFP+ đều sử dụng cáp quang. Mô-đun 10GBASE-T SFP+ tạo ra một danh mục riêng-và gây ra nhiều vấn đề đau đầu khi triển khai.

Sự hấp dẫn rất rõ ràng: cơ sở hạ tầng Cat6a hiện có, đầu cuối RJ45 mà kỹ thuật viên hiện trường hiểu được, khả năng tương thích ngược với 1000BASE-T và thậm chí cả 100BASE-TX. Thực tế liên quan đến việc quản lý nhiệt và ngân sách điện năng khiến các kỹ sư mạng phải nghiến răng nghiến lợi.

Mô-đun 10GBASE-T SFP+ thông thường tiêu thụ 2,5W. Phân bổ công suất cổng SFP+ tiêu chuẩn giả định tối đa 1,5W. Làm toán. Tài liệu của Cisco giới hạn rõ ràng việc sử dụng đồng thời các mô-đun 10GBASE{10}}T trên nhiều mẫu bộ chuyển mạch. Bạn có thể có 48 cổng SFP+, nhưng việc lắp đặt tất cả 48 cổng bằng mô-đun 10G{16}}T sẽ vượt quá khả năng quản lý nguồn điện của ASIC chuyển mạch.

Cáp DAC (Direct Attach Copper) tránh được vấn đề này trong khoảng cách ngắn. DAC song trục thụ động hoạt động ở phạm vi 5-7 mét, DAC hoạt động đến 10-15 mét. Đối với các kết nối giá đỡ-với-giá đỡ trong cùng một hàng, DAC giúp tiết kiệm chi phí và có độ trễ thấp hơn so với bộ thu phát quang. Không có chuyển đổi quang-điện-quang nghĩa là có ít điểm hư hỏng tiềm ẩn hơn.

 

Thực tế về chất lượng và tìm nguồn cung ứng

 

Thị trường bộ thu phát của bên thứ ba-tồn tại vì giá OEM vẫn không liên quan đến chi phí sản xuất. Một chiếc SR-mang thương hiệu Cisco-10G-SR có thể có giá vài trăm đô la. Một thiết bị tương đương-tương thích MSA từ các nhà sản xuất bên thứ ba có uy tín được bán với giá $10-20. Cùng một con chip laser, cùng một điốt quang, thường là cùng một nhà sản xuất theo hợp đồng ở Đông Quan hoặc Vô Tích.

Tuy nhiên, sự khác biệt về chất lượng vẫn tồn tại. Các nhà cung cấp-cấp thấp nhất cắt giảm việc đốt cháy-trong quá trình thử nghiệm, sử dụng các bộ phận laser đã được tân trang lại hoặc gửi mô-đun có lỗi lập trình EEPROM gây ra sự cố tương thích. Các nhà cung cấp-bên thứ ba có uy tín (và có rất nhiều) thực hiện kiểm tra đầu vào,-kiểm tra quang phổ toàn phổ và xác thực chương trình cơ sở trước khi giao hàng.

Câu hỏi về nhiệt độ công nghiệp có ý nghĩa quan trọng đối với các hoạt động triển khai cụ thể. Bộ thu phát SFP+ cấp thương mại-được xếp hạng từ 0 độ đến 70 độ . Mô-đun cấp công nghiệp-mở rộng phạm vi này đến -40 độ đến +85 độ . Sự khác biệt đó quyết định liệu việc lắp đặt tủ ngoài trời của bạn ở Phoenix hay nơi trú ẩn viễn thông của bạn ở Phần Lan có duy trì được sự ổn định của đường truyền trong những điều kiện khắc nghiệt theo mùa hay không.

 

Kênh sợi quang: Trường hợp sử dụng SFP + khác

 

Các kỹ sư mạng tập trung vào Ethernet đôi khi quên rằng Fibre Channel đã thúc đẩy việc áp dụng SFP+ đáng kể trong môi trường lưu trữ. 8GFC và 16GFC đều sử dụng hệ số dạng SFP+, mặc dù mã hóa giao thức khác nhau.

Các kiến ​​trúc sư của SAN làm việc với thiết bị chuyển mạch Brocade hoặc Cisco MDS xử lý một ma trận tương thích khác với các đối tác Ethernet của họ. Danh sách bộ thu phát được phê duyệt-của Brocade tồn tại vì lý do-Độ nhạy của giao thức FC đối với hiện tượng giật hình và tỷ lệ lỗi bit khác với cấu hình dung sai của Ethernet. Điều đó có nghĩa là mô-đun FC SFP+ của bên thứ ba đủ điều kiện{4}}hoạt động đáng tin cậy trong hầu hết hoạt động triển khai của doanh nghiệp. Quá trình kiểm tra chất lượng chỉ cần xác nhận bổ sung.

Bộ thu phát Kênh sợi quang 16G đã giới thiệu mã hóa 64b/66b, hiệu quả hơn sơ đồ 8b/10b của 8GFC. Điều này cho phép tăng gấp đôi thông lượng mà không cần tăng gấp đôi tốc độ đường truyền-tín hiệu 16GFC thực tế chạy ở tốc độ 14,025 Gbps. Kỹ thuật giao thức thông minh làm nổi bật mức độ tối ưu hóa của ngành xung quanh các ràng buộc về yếu tố hình thức SFP+.

 

 

Điều gì đến tiếp theo

 

Quá trình chuyển đổi sang 25G (SFP28) và cao hơn đang được tiến hành nhưng vẫn chưa thay thế được bộ thu phát SFP+ khỏi cơ sở đã lắp đặt của chúng. Việc triển khai Brownfield quan trọng hơn lĩnh vực xanh trong mạng doanh nghiệp. Chu kỳ khấu hao thiết bị kéo dài 5-7 năm. Các mạng được xây dựng dựa trên cơ sở hạ tầng 10G trong năm 2018-2020 sẽ tiếp tục hoạt động với các mô-đun SFP+ cho đến cuối những năm 2020.

Trong khi đó, SFP+ tiếp tục phát triển. Những cải tiến về hiệu quả sử dụng năng lượng, xếp hạng nhiệt độ mở rộng và khả năng DOM nâng cao sẽ xuất hiện sau mỗi thế hệ thành phần. Yếu tố hình thức sẽ không sớm biến mất.

Đối với các kiến ​​trúc sư mạng và nhóm mua sắm đang đánh giá các tùy chọn bộ thu phát 10G ngày nay, các nguyên tắc cơ bản vẫn nhất quán: làm phù hợp các yêu cầu ứng dụng (khoảng cách, loại sợi, phạm vi nhiệt độ) với biến thể mô-đun thích hợp, xác thực khả năng tương thích với nền tảng bộ chuyển mạch hoặc bộ định tuyến cụ thể của bạn và chọn nhà cung cấp dựa trên hồ sơ theo dõi chất lượng thay vì chính sách mua sắm-giá-thắng thấp nhất.

Bộ thu phát SFP+ xây dựng cơ sở hạ tầng viễn thông toàn cầu. Họ vẫn đang xây dựng nó.

---

Thông số kỹ thuật của ngành được tham chiếu: IEEE 802.3ae, SFF-8431, SFF-8432, SFF-8472, ITU-T G.652. Khả năng tương thích của sản phẩm thay đổi tùy theo nhà cung cấp và phiên bản phần sụn.