bộ thu phát SFP là gì?

 

Nếu bạn đã từng đến gần các tủ mạng hoặc trung tâm dữ liệu, có thể bạn đã thấy những vật kim loại nhỏ này được cắm vào các công tắc. Họ ở khắp mọi nơi. Nhỏ, khiêm tốn, thường có một sợi cáp nhô ra ở một đầu. Đó là của bạnBộ thu phát SFP-và thành thật mà nói, đó là một trong những thành phần mà không ai nghĩ tới cho đến khi có sự cố xảy ra.

SFP là viết tắt của Có thể cắm hệ số dạng nhỏ-. Cái tên cho bạn biết hầu hết mọi thứ: nó nhỏ và bạn có thể cắm vào và rút ra mà không cần tắt thiết bị. Đủ đơn giản.

 

Nhưng trước khi đi sâu vào bộ thu phát, chúng ta hãy làm rõ một điều khiến mọi người bối rối: sự khác biệt giữa cổng SFP và mô-đun SFP.

 

Cổng SFP là gì?

 

Cổng SFP (Cổng có thể cắm yếu tố-dạng nhỏ) là một khe cắm nhỏ gọn trên các thiết bị mạng-chẳng hạn như bộ chuyển mạch, bộ định tuyến và NIC-chấp nhận mô-đun thu phát SFP có thể tráo đổi- nóng. Cổng này cho phép kết nối linh hoạt bằng cách hỗ trợ cả cáp quang và cáp đồng tùy thuộc vào mô-đun được cài đặt, điều này rất cần thiết cho việc triển khai mạng Gigabit và 10G.

Không giống như các cổng RJ45 cố định chỉ hoạt động với cáp Ethernet đồng, cổng SFP cho phép các kỹ sư mạng tự do lựa chọn loại phương tiện theo yêu cầu. Cần kết nối hai thiết bị chuyển mạch trên một liên kết cáp quang trong khuôn viên trường dài 10km? Bật mô-đun LX 1000BASE{4}}. Cần một đường truyền ngắn tới máy chủ gần đó? Đổi nó lấy RJ45 SFP. Cùng một cổng, mô-đun khác nhau, khả năng khác nhau.

 

Cổng SFP và Cổng RJ45: Sự khác biệt chính

 

Tính năng	Cổng SFP	Cổng RJ45
Tính linh hoạt của phương tiện	Sợi hoặc đồng (phụ thuộc vào mô-đun)	Chỉ đồng
Khoảng cách tối đa	Lên tới 80 km+ (sợi quang-chế độ đơn)	100 mét
Nóng bỏng-Có thể hoán đổi	Đúng	KHÔNG
Tốc độ điển hình	1G/10G/25G (thay đổi tùy theo loại cổng)	1G (hoặc 10GBASE-T)
Trị giá	Yêu cầu mua mô-đun	Được tích hợp sẵn, không mất thêm phí

 

Các loại cổng SFP phổ biến trên Switch

Cổng kết hợp SFP: Cổng-có mục đích kép chia sẻ băng thông với cổng RJ45 liền kề-mỗi lần chỉ một cổng có thể hoạt động. Hữu ích khi bạn muốn chất xơhoặcđồng linh hoạt mà không cần dành riêng cổng.

Cổng đường lên SFP: Các cổng tốc độ cao-chuyên dụng được thiết kế để kết nối các bộ chuyển mạch truy cập với các lớp tổng hợp hoặc lớp lõi. Đây là "đường cao tốc trên-đoạn đường nối" tới đường trục mạng.

Cổng đường xuống SFP: Được tìm thấy trên một số bộ chuyển mạch tổng hợp, các bộ chuyển mạch này kết nối xuôi dòng để truy cập-thiết bị lớp bằng cách sử dụng sợi quang để có các liên kết khoảng cách-không bị nhiễu và không bị nhiễu.

Hầu hết các thiết bị chuyển mạch doanh nghiệp và trung tâm dữ liệu đều bao gồm ít nhất hai cổng SFP, cho phép cấu trúc liên kết vòng hoặc sao trên các tòa nhà. Nếu bộ chuyển mạch của bạn có chúng, bạn đã sẵn sàng cho việc nâng cấp cáp quang trong tương lai mà không cần hoán đổi phần cứng.

 

 

Tại sao những điều này lại quan trọng hơn bạn nghĩ

 

Đây là thỏa thuận với bộ thu phát SFP. Chúng chuyển đổi tín hiệu điện thành ánh sáng (hoặc ngược lại, tùy theo hướng). Công tắc của bạn nói bằng điện. Cáp quang nói bằng photon. Máy thu phát đóng vai trò là người phiên dịch giữa hai thế giới. Không có nó, không có gì có thể nói chuyện với bất cứ điều gì khác qua chất xơ.

Nhưng có một lý do ít rõ ràng hơn khiến những mô-đun này trở nên phổ biến đến vậy. Trước khi SFP tồn tại, nếu bạn muốn thay đổi từ cáp quang đa chế độ sang cáp quang{1}chế độ đơn hoặc chuyển đổi từ cáp quang sang cáp đồng, về cơ bản bạn cần có phần cứng khác. Các loại cổng khác nhau, đôi khi thiết bị khác nhau. Bây giờ bạn chỉ cần lấy một mô-đun ra và gắn vào một mô-đun khác. Năm giây, xong.

Các kỹ sư mạng đánh giá thấp mức độ linh hoạt mà nó mang lại cho họ. Tôi đã xem toàn bộ quá trình nâng cấp mạng diễn ra bằng cách hoán đổi bộ thu phát thay vì thay thế các bộ chuyển mạch đắt tiền.

Sự can đảm của nó

Bên trong mô-đun SFP có một cặp máy phát và máy thu. Máy phát chứa một diode laser (hoặc VCSEL cho bước sóng ngắn hơn) phát ra các xung ánh sáng xuống sợi quang. Máy thu có một photodiode chờ ở đầu kia để bắt các xung đó và chuyển chúng trở lại tín hiệu điện. Khá thanh lịch khi bạn nghĩ về nó.

Toàn bộ tổ hợp bao gồm IC điều khiển, mạch điều hòa tín hiệu và thường có khả năng giám sát chẩn đoán. Phần cuối cùng-DDM hoặc Giám sát chẩn đoán kỹ thuật số-cho phép bạn lấy số liệu thống kê thời gian thực-về nhiệt độ, công suất truyền tải, công suất nhận. Cực kỳ hữu ích cho việc khắc phục sự cố. Bạn có thể bắt được tia laser suy giảm trước khi nó hỏng hoàn toàn. Hầu hết các hệ thống quản lý mạng tốt sẽ tự động thăm dò dữ liệu này.

 

 

Bước sóng

850nm để chạy đa chế độ ngắn. 1310nm cho khoảng cách dài hơn. 1550nm khi bạn thực sự cần đẩy nó. Đó là phiên bản nhanh chóng.

 

Cơn ác mộng về khả năng tương thích (hoặc không)

 

Được rồi, đây là lúc mọi thứ trở nên thú vị-và đôi khi khiến bạn nản lòng. Bộ thu phát SFP tuân theo một thứ gọi làMSA, Thỏa thuận đa nguồn-. Đây không phải là tiêu chuẩn của chính phủ hoặc thông số kỹ thuật của IEEE. Về cơ bản, đó là cái bắt tay giữa các nhà sản xuất đồng ý làm cho sản phẩm của họ tương thích về mặt vật lý và điện. Cisco, Finisar, Intel, HP và những hãng khác đều đã đăng nhập.

Lý thuyết: mọi SFP tuân thủ MSA-sẽ hoạt động ở mọi cổng tuân thủ MSA-. Thực tế: ồ, đôi khi. Các nhà cung cấp như Cisco mã hóa bộ thu phát của họ để bộ chuyển mạch kiểm tra xem đó có phải là thiết bị quang Cisco 'chính hãng' hay không trước khi cho phép nó hoạt động. Nó đang gây tranh cãi. Một số người nói rằng nó bảo vệ độ tin cậy của mạng. Những người khác gọi đó là khóa nhà cung cấp-được ngụy trang dưới dạng kiểm soát chất lượng. Bạn thường có thể bỏ qua các khóa này bằng các lệnh trên bảng điều khiển nếu bạn biết mình đang làm gì, nhưng sau đó bạn chính thức 'không được hỗ trợ' nếu có điều gì đó không ổn.

Có tồn tại bộ thu phát của bên thứ ba-. Rất nhiều trong số họ. Chúng rẻ hơn-đôi khi rẻ hơn đáng kể-và hầu hết đều hoạt động tốt. Các công ty như FS.com, Prolabs và vô số công ty khác bán các mô-đun tương thích với giá chỉ bằng một phần giá OEM. Câu hỏi đặt ra là: bạn đánh giá cao sự hỗ trợ chính thức so với ngân sách của mình đến mức nào? Các tổ chức khác nhau trả lời điều đó một cách khác nhau và thành thật mà nói, câu trả lời nào cũng có thể đúng tùy thuộc vào ngữ cảnh.

 

Loại và tốc độ

 

SFP tiêu chuẩn chạy ở tốc độ 1 Gbps. Đó là 1000BASE-SX dành cho nhiều chế độ, 1000BASE-LX dành cho chế độ đơn-lên đến 10 km và nếu bạn cần cáp đồng, 1000BASE-T sẽ cung cấp cho bạn cổng RJ-45 thay vì cáp quang.

Sau đó là SFP+. Hệ số dạng tương tự, tốc độ gấp mười lần. 10 Gbps. Điều này đã trở thành đặc điểm của các trung tâm dữ liệu hiện đại. Ổ cắm vật lý trông giống hệt SFP thông thường, điều này gây nhầm lẫn. Bộ thu phát SFP thường sẽ hoạt động tốt ở cổng SFP+ (chỉ ở tốc độ 1 Gbps). Đi theo hướng khác không có tác dụng-SFP+ vào cổng SFP thường không thành công hoặc gây ra lỗi. Cổng không thể xử lý tốc độ tín hiệu cao hơn.

SFP28 đã đẩy mọi thứ lên 25 Gbps. Cùng kích thước một lần nữa. Sau đó bạn đã cóQSFP và QSFP+gói bốn kênh này thành một gói lớn hơn một chút-thích hợp cho các liên kết 40 và 100 gigabyte hoặc để chia thành nhiều kết nối 10G bằng cáp phù hợp.

Tôi sẽ không làm bạn chán với mọi biến thể. Thị trường tiếp tục phân mảnh thành các trường hợp sử dụng cụ thể hơn.Các mô-đun CWDM và DWDMtồn tại cho ghép kênh phân chia bước sóng.Bộ thu phát BiDigửi và nhận ở các bước sóng khác nhau trên một sợi quang. Bộ thu phát GPON xử lý việc triển khai mạng quang thụ động. Nó tiếp tục.

 

 

Lời nói về việc dọn dẹp

Không ai đề cập đến điều này đủ: đầu sợi bẩn gây ra nhiều vấn đề hơn mọi người nhận ra. Một hạt bụi trên đầu nối sợi có kích thước rất lớn so với đường kính lõi. Nó chặn ánh sáng, phân tán tín hiệu, gây ra lỗi bit. Hãy trang bị cho mình một số công cụ làm sạch sợi vải-chất tẩy rửa-chỉ bằng một cú nhấp chuột, khăn lau-không có xơ vải, bất cứ thứ gì. Sử dụng chúng. Mọi lúc. Nó sẽ giúp bạn tiết kiệm hàng giờ xử lý sự cố bí ẩn sau này.

Trao đổi nóng và xử lý

Mô-đun SFP hỗ trợ trao đổi nóng-. Bạn có thể kéo cái này ra và lắp cái khác trong khi công tắc vẫn bật. Cảng đi xuống, quay trở lại, cuộc sống vẫn tiếp tục. Tuy nhiên, đừng dùng sợi cáp kéo chúng ra-hãy sử dụng chốt cố định hoặc cần gạt được tích hợp trong mô-đun. Và vì yêu thích mọi thứ đáng tin cậy, đừng nhìn chằm chằm vào các bộ thu phát đang hoạt động. Laser loại 1 nói chung là an toàn cho mắt-nhưng tại sao lại mạo hiểm?

Các biện pháp phòng ngừa ESD cũng quan trọng ở đây. Đây là những thiết bị điện tử nhạy cảm. Hãy tiếp đất trước khi xử lý. Hãy giữ chúng trong-túi chống tĩnh điện cho đến khi lắp đặt. Nội dung cơ bản sẽ bị lãng quên khi bạn đang gấp rút nâng cấp vào lúc 2 giờ sáng.

Xếp hạng khoảng cách không phải là phép thuật

Bạn sẽ thấy các bộ thu phát được xếp hạng cho phạm vi 550 mét, 10 km, 40 km, thậm chí 80+ km. Những con số này giả định sợi quang sạch, đầu nối phù hợp và không có mối nối quá mức tiêu tốn điện năng của bạn. Khoảng cách-trong thế giới thực có thể giảm đi nếu nhà máy cáp của bạn gặp sự cố. Máy đo công suất quang và bộ kiểm tra tổn hao sẽ cho bạn biết bạn thực sự đang làm việc với cái gì. Đừng chỉ cho rằng bảng thông số kỹ thuật phù hợp với thực tế của bạn.

Sợi đa mode thường đứng đầu xung quanh300-550 mét ở tốc độ 10 Gbps tùy thuộc vào loại sợi(OM3, OM4, v.v.). Chế độ-đơn còn tiến xa hơn nữa. Khi mọi người nói về mạng 'đường dài' hoặc 'tàu điện ngầm', họ thường nói đến các bộ thu phát chế độ đơn-với bước sóng và khả năng khuếch đại chuyên dụng.

Vậy bạn có thực sự cần quan tâm không?

Nếu bạn đang quản lý cơ sở hạ tầng mạng thì hoàn toàn có thể. Hiểu bộ thu phát có nghĩa là hiểu các lựa chọn của bạn. Điều đó có nghĩa là biết khi nào bạn có thể tiết kiệm tiền khi sử dụng ống kính quang học của bên thứ ba- so với khi nào nên gắn bó với OEM. Nó có nghĩa là nhận ra rằng một liên kết lên xuống có thể là tia laser sắp chết chứ không phải lỗi phần mềm. Điều đó có nghĩa là lập kế hoạch nâng cấp công suất mà không cần thay thế xe nâng.

Đối với những người khác, có thể chỉ cần nhớ điều này: những mô-đun nhỏ có thể cắm được này là cầu nối giữa thiết bị mạng điện tử của bạn và các sợi thủy tinh mang ánh sáng xuyên qua các tòa nhà, khuôn viên và lục địa. Về khái niệm, chúng đơn giản, đôi khi gây khó chịu trong thực tế và hoàn toàn là nền tảng cho cách thức hoạt động của các mạng hiện đại.

Dù sao. Đó là máy thu phát SFP. Thú vị hơn vẻ ngoài của họ.