Модуль 10G SFP+: SR, LR, DAC или RJ45 — как выбрать

Модуль 10G SFP+ — это компактный трансивер с возможностью горячей-замены, который обеспечивает подключение 10 Gigabit Ethernet к коммутаторам, маршрутизаторам, серверам и сетям хранения данных. Форм-фактор SFP+, определяемыйSFF-8431 Соглашение с несколькими источниками, в настоящее время является наиболее широко используемым интерфейсом 10GbE в производственных сетях. Он пришел на смену более старым, более крупным форм-факторам, таким как XENPAK и XFP, и остается доминирующим на уровнях доступа к центрам обработки данных, магистральных каналах предприятия и средах хранения данных -, даже несмотря на то, что 25G и 100G завоевывают популярность на более высоких уровнях.

Но «10G SFP+» — это не отдельный продукт. В один и тот же слот SFP+ можно подключить многомодовую оптику ближнего-диапазона, одномодовый трансивер длиной 10 км-, медный кабель прямого-подключения или медный модуль RJ45 -, каждый из которых имеет различную дальность действия, требования к кабелям и профили стоимости. Выбор неправильного модуля может означать сбои в канале, напрасную трату инвестиций в кабельную систему или отказ в совместимости коммутатора. В этом руководстве рассматриваются основные категории 10G SFP+, объясняется, как сопоставить каждую из них с реальными условиями развертывания, а также представлена ​​схема принятия решений, которую вы можете применить перед размещением заказа.

Основные типы модулей 10G SFP+

10GBASE-SR: значение по умолчанию для коротких многомодовых ссылок.

10GBASE-SR использует лазер VCSEL с длиной волны 850 нм по многомодовому оптоволокну. СогласноТехническое описание модулей Cisco 10GBASE SFP+, SR поддерживает расстояние до 300 м по волокну OM3 и до 400 м по волокну OM4. Для большинства соединений в-комнатах,-рядах и внутри-зданий центров обработки данных отправной точкой является SR. Если в вашей инфраструктуре уже есть многомодовые кабели OM3 или OM4, SR обычно является самым простым и экономичным-вариантом.

В типичном развертывании, - скажем, подключение сервера к коммутатору наверху--стойки с помощью 15-метровогооптоволоконный патч-корд- SR выполняет задание с запасом. Он становится менее подходящим только тогда, когда расстояние вашего соединения превышает зону действия многомодового кабеля или когда установленное волокно является одномодовым-.

10GBASE-LRM: устаревший многомодовый вариант

10GBASE-LRM работает на длине волны 1310 нм и предназначен для более старых моделей FDDI-класса или многомодового оптоволокна OM1/OM2 длиной до 220 м. LRM требует режима-подготовки патч-кордов к некоторым устаревшим типам волокон, что увеличивает стоимость и сложность. Для новых сборок SR на OM3/OM4 почти всегда является лучшим выбором. LRM существует в первую очередь для сред, где замена устаревшего многомодового волокна нецелесообразна.

10GBASE-LR и 10GBASE-ER: одномодовое-волокно для больших расстояний

Когда ваша ссылка заканчиваетсяодномодовое-волокно (SMF), двумя стандартными вариантами являются LR (большая досягаемость) и ER (расширенная досягаемость). LR поддерживает расстояние до 10 км по одномодовому оптоволокну стандарта G.652- с использованием лазера 1310 нм. ER увеличивает это расстояние до 40 км на длине волны 1550 нм. Оба определены в стандарте IEEE 802.3ae.

LR – это рабочая лошадка для соединений между-зданиями кампусов, соединений метро на расстоянии менее 10 км и любых развертываний, где многомодовое оптоволокно недоступно. Служба экстренной помощи обслуживает более длинные участки метро или между-кампусами. Одно практическое замечание: для очень коротких одномодовых линий связи (менее нескольких километров) ER и даже LR могут потребоваться встроенные оптические аттенюаторы, чтобы избежать перегрузки приемника. В техническом описании Cisco указаны требования к аттенюаторам для каналов ER длиной менее 20 км -, эту деталь легко упустить из виду при планировании.

10GBASE-ZR: расширенный одиночный-режим (не-стандартный)

Модули ZR могут достигать расстояния примерно 70–80 км по одномодовому оптоволокну. Однако 10GBASE-ZR не является частью официального стандарта IEEE 802.3ae. Вместо этого он создан в соответствии с конкретными спецификациями-поставщика. Это не делает ZR непригодным для использования, но означает, что вам следует более тщательно проверять совместимость, особенно в средах-поставщиков. Относитесь к ссылкам ZR как к специально созданным ссылкам, требующим проверки -бюджета отдельных ссылок, а не просто к расширению расстояния-и-воспроизведения LR или ER.

BiDi SFP+: передача и прием по одной оптоволоконной нити

BiDi (двунаправленные) модули SFP+используйте мультиплексирование с разделением по длине волны-для отправки и получения трафика по одному волокну вместо дуплексной пары. Общие конфигурации включают варианты с одним-волокном длиной 10 км и 40 км. BiDi особенно ценен, когда количество волокон ограничено -, например, если между двумя зданиями имеется только одно темное волокно, а перезапуск кабеля обходится-непомерно дорого.

Модули BiDi должны быть развернуты согласованными парами: один конец передает на одной длине волны и принимает на другой, а дальний конец делает противоположное. Эта деталь иногда застает врасплох тех, кто впервые-развертывает BiDi.

DAC и AOC: кабели прямого-подключения для очень коротких соединений

Для очень коротких межсоединений - обычно внутри одной стойки или между соседними стойками - сборки медного кабеля прямого подключения (DAC) и активного оптического кабеля (AOC) часто проще и дешевле, чем отдельные трансиверы SFP+ плюс патч-корды. Пассивные кабели ЦАП (твинакс) доступны длиной от 1 до 5 метров. Активные сборки Twinax и AOC простираются примерно на 7–10 метров.

На практике, если расстояние от вашего сервера-до-коммутатора составляет менее 5 метров, пассивный ЦАП обычно является первым вариантом, который следует оценить. Он потребляет меньше энергии, чем оптический трансивер, и имеет меньшую задержку. AOC стоит рассмотреть, если вам нужны преимущества волокна в весе и-радиусе изгиба, но при этом требуется фиксированный-форм-фактор сборки. Ни DAC, ни AOC не подходят для каналов связи, которые необходимо часто переконфигурировать, поскольку кабель и разъем представляют собой единое целое.

10GBASE-T RJ45 SFP+: медное подключение с важными оговорками

на базе RJ45Модули 10GBASE-T SFP+позволяют подключаться через стандартную витую-медную пару. Это звучит как простой путь обновления, но существует критическое ограничение по расстоянию.Часто задаваемые вопросы по Cisco SFP-10G-TXуказывает, что этот модуль поддерживает скорость 10 Гбит/с на расстоянии до 30 метров по кабелю Cat6a или выше. Знакомая дальность действия 10GBASE-T в 100- метров применима только к более низким скоростям (100 Мбит/с/1 Гбит/с) этого модуля.

Модули RJ45 SFP+ также потребляют больше энергии на порт, чем оптические трансиверы SFP+ (обычно около 2,5 Вт на модуль), что может ограничивать количество подключений к одному коммутатору. Прежде чем выбрать этот маршрут, подтвердите фактическую длину кабеля со скоростью 10 Гбит/с и бюджет мощности хост-платформы для слотов SFP+.

Как выбрать модуль 10G SFP+ по расстоянию и типу кабеля

Шаг 1. Проверьте тип порта и совместимость платформы.

Начните с аппаратного обеспечения. Убедитесь, что на вашем устройстве есть порт SFP+ -, а не SFP, SFP28 или QSFP+..SFP+ и SFP имеют одинаковый форм-фактор., они электрически не идентичны на скоростях 10G. Затем проверьте матрицу совместимости трансиверов поставщика, чтобы убедиться, что ваша конкретная платформа поддерживает модуль, который вы планируете использовать. Проблемы совместимости являются одной из наиболее частых причин неудачного развертывания 10G, особенно при использовании сторонней-оптики.

Шаг 2. Определите установленную кабельную систему

Существующая кабельная система обычно является самым сильным фильтром. Если у вас естьМногомодовое волокно OM3 или OM4, SR является естественным совпадением. Если у вас одномодовое оптоволокно, в зависимости от расстояния применяется LR или ER. Если у вас только медный провод, оцените, соответствует ли длина кабеля 10GBASE-T RJ45 SFP+ или ЦАП. Не пытайтесь использовать многомодовую оптику с одномодовым оптоволокном, иначе - соединение не появится.

Шаг 3. Измерьте фактическое расстояние соединения

Измеряйте реальную длину пути кабеля, а не расстояние по прямой-между стойками или зданиями. Кабельные трассы проходят через патч-панели, лотки и вертикальные стояки, которые увеличивают длину. Расстояние по прямой между двумя стойками в 10-метров легко может превратиться в 15–20 метров реального кабеля. Если вы сделаете это неправильно, ваша ссылка может выйти за пределы поддерживаемого диапазона модуля.

Шаг 4. Подберите модуль к своему сценарию

Как только вы узнаете тип порта, тип кабеля и фактическое расстояние, правильная категория модуля обычно становится ясной. Используйте матрицу выбора ниже, чтобы подтвердить свой выбор.

Шаг 5. Учитывайте ограничения по мощности, температуре и бюджету.

Самый дешевый модуль не всегда является самым дешевым развертыванием. Пассивный кабель ЦАП стоит дешевле, чем трансивер SR плюс два патч-корда, но работает только на небольшом расстоянии. Модуль RJ45 SFP+ позволяет избежать покупки нового оптоволокна, но может привести к превышению ограничений мощности вашего коммутатора. Одномодовый LR стоит дороже на порт, чем многомодовый SR, но если в вашем здании уже есть одномодовые трассы, использование LR позволяет избежать прокладки нового волокна. Всегда оценивайте общую стоимость развертывания, а не только цену модуля.

Таблица выбора модуля 10G SFP+

В следующей таблице приведены ключевые параметры для каждого типа модуля 10G SFP+. Используйте его как краткий справочник при сужении вариантов.

10GBASE-T, ЦАП или оптоволокно: что лучше?

Это один из наиболее распространенных вопросов сравнения развертываний 10G, и ответ полностью зависит от расстояния канала и существующей инфраструктуры.

Выберите ЦАПкогда длина линии связи менее 5 метров и вам требуется самое простое, недорогое-затратное и минимальное-подключение по мощности. Пассивный твинаксиальный кабель между сервером и коммутатором наверху--стойки трудно превзойти по цене и надежности в этом диапазоне.

Выберите АОСкогда вам нужна фиксированная сборка небольшого-диапазона (примерно до 10 м), но вы предпочитаете оптический кабель из-за веса, радиуса изгиба или электромагнитных помех.

Выберите оптоволокно 10GBASE-SR или LR.когда вам нужна гибкость подключения (замените трансиверы без замены кабелей), когда расстояние соединения превышает 10 метров или когда ваша инфраструктура уже основана на оптоволокне-. Волоконная оптика также масштабируется более естественно, если позже вы обновите ее до 25G или выше - то же самоеодномодовое-или многомодовое волокночасто может поддерживать более быстрые трансиверы.

Выберите 10GBASE-T RJ45 SFP+когда вам нужно подключиться к устройству, имеющему только порты RJ45, или когда повторное использование существующих медных кабелей является реальным экономическим преимуществом -, но только после подтверждения ограничения расстояния в 30 метров при скорости 10 Гбит/с.

Распространенные ошибки при выборе 10G SFP+, которых следует избегать

Игнорирование типа волокна.Выбор SR для канала, проходящего по одномодовому оптоволокну, или LR для многомодового волокна не будет работать. Тип волокна и оптика должны совпадать.

Пропуск проверки совместимости.Не каждый модуль 10G SFP+ принимается каждым коммутатором. Платформы поставщиков поддерживают матрицы совместимости по той причине, что - всегда проверяют их перед заказом. В средах смешанных-поставщиков оптика с кодировкой сторонних-сторонних производителей может потребовать явной поддержки платформы илиуслуга не поддерживается-трансиверомкоманда.

Предполагается, что всем коротким ссылкам требуется SR.Для каналов длиной менее 5 метров ЦАП обычно проще и дешевле, чем пара трансиверов SR плюс патч-корды. Не выбирайте по умолчанию оптический разъем, если прямое-подключение по медному проводу подходит лучше.

Предположим, что 10GBASE-T RJ45 SFP+ достигает 100 метров при 10G.Как отмечалось выше, стандартное значение для таких модулей, как Cisco SFP-10G-TX, составляет 30 метров при скорости 10 Гбит/с. Значение 100 метров применимо только при скорости 1 Гбит/с или ниже.

Относитесь к ZR как к принципу «подключи-и-работай».Поскольку 10GBASE-ZR не является частью официального стандарта IEEE, совместимость между поставщиками не гарантируется. Каждое развертывание ZR должно быть проверено как спроектированное соединение с надлежащим анализом баланса оптической мощности.

Контрольный список совместимости перед-покупкой

Прежде чем заказывать любой модуль 10G SFP+, выполните следующие шаги проверки:

• Тип порта подтвержден:Устройство имеет порт SFP+ (не SFP, SFP28 или QSFP+).
• Поддержка платформы подтверждена:Номер детали конкретного модуля отображается в таблице совместимости трансивера поставщика для вашей модели коммутатора/маршрутизатора/сетевой карты и версии программного обеспечения.
• Идентифицирован тип волокна или кабеля:Вы знаете, является ли ваша кабельная система многомодовой OM3/OM4, одномодовой-G.652, медной твинаксиальной или витой парой Cat6a/Cat7.
• Измеренное расстояние:Вы измерили фактическое расстояние по-кабелю, а не по прямой-линии.
• Бюджет мощности проверен:Для развертываний RJ45 SFP+ или высокой-плотности вы подтвердили, что коммутатор может обеспечить достаточное питание для всех заполненных слотов SFP+.
• Требование к аттенюатору отмечено:Для ER или ZR на коротких одномодовых линиях-вы проверили, нужен ли встроенный аттенюатор.
• Стороннее кодирование-подтверждено:При использовании оптики, отличной от-OEM, вы убедились, что кодировка модуля соответствует ожидаемому идентификатору поставщика хост-платформы или что платформа принимает трансиверы сторонних-производителей.

Часто задаваемые вопросы

Могу ли я использовать модуль 10GBASE-T RJ45 SFP+ для 100-метрового канала со скоростью 10 Гбит/с?

Нет. Большинство модулей 10GBASE-T SFP+, включая широко известный Cisco SFP-10G-T-X, поддерживают скорость 10 Гбит/с только на расстоянии до 30 метров по кабелям Cat6a или Cat7. Дальность действия 100 метров применяется на скорости 1 Гбит/с или 100 Мбит/с. Если вам нужна скорость 10 Гбит/с по медному кабелю длиной 100 метров, вам понадобится коммутатор или сетевой адаптер с собственным портом 10GBASE-T, совместимым с IEEE 802.3an, а не модуль SFP+.

Когда мне следует выбирать DAC вместо SR?

Выбирайте ЦАП, если расстояние соединения менее 5 метров (пассивное) или менее 10 метров (активное). ЦАП стоит дешевле, потребляет меньше энергии и имеет меньшую задержку, чем пара трансиверов SR с патч-кордами. SR становится лучшим выбором, когда канал выходит за пределы диапазона ЦАП или когда вам нужна гибкость для изменения длины кабеля без замены трансивера.

Является ли 10GBASE-ZR стандартным интерфейсом IEEE?

Нет. 10GBASE-ZR не определен в IEEE 802.3ae. Он создан в соответствии со спецификациями- конкретного поставщика (Cisco и другие компании публикуют собственные таблицы данных ZR). Модули ZR обычно рассчитаны на расстояние примерно 70–80 км по одномодовому оптоволокну, но совместимость между реализациями ZR разных производителей должна проверяться в каждом конкретном случае.

В чем разница между одномодовыми-модулями и многомодовыми модулями SFP+?

Одномодовые-модули SFP+ (LR, ER, ZR) используют узкую-волоконную сердцевину (обычно 9 мкм) и обеспечивают дальность связи - от 10 км до 80 км. Многомодовые модули SFP+ (SR, LRM) используют более широкую-волоконную жилу (50 мкм для OM3/OM4) и ограничены короткими расстояниями, обычно менее 400 м. Вы не можете использовать одномодовую-оптику в многомодовом оптоволокне и наоборот. Для более глубокого сравнения см. это руководство наОднорежимный-SFP против многомодового SFP.

Как проверить, совместим ли модуль SFP+ с моим коммутатором?

Проверьте матрицу совместимости трансиверов, опубликованную поставщиком вашего коммутатора. Для Cisco этоМатрица совместимости группы модулей приемопередатчиков Cisco (TMG). Что касается других поставщиков, найдите аналогичный документ на их сайте поддержки. В матрице указаны номера деталей всех поддерживаемых трансиверов в зависимости от модели платформы и минимальной версии программного обеспечения. Если вы используете оптику-стороннего производителя, убедитесь, что код поставщика модуля соответствует ожиданиям платформы или что платформа имеет опцию конфигурации, позволяющую принимать трансиверы, не-OEM.