Как sfp, sfp+ и xfp делают нашу жизнь проще

Video SFP трансиверы для высококачественных видеоуслуг

3G-SDI (serial digital interface) video SFP трансиверы предназначены для удовлетворения высоких требований к передаче видео в среде высокой четкости (HD). Ключевое различие между видео SFP и обычными SFP состоит в том, что передача видео является однонаправленной. Таким образом, видео SFP может иметь либо два оптических передатчика, два оптических приемника, один передатчик, один приемник, либо один оптический передатчик и один приемник. Подобно обычным трансиверам SFP, видеопередатчики 3G-SDI могут быть многомодовыми, одномодовыми, WDM (BiDi)i или CWDM трансиверами с разной длиной волны и иметь разную дальность действия.

Переход на более высокую скорость: От SFP к SFP+ и SFP28

Тенденция к более высокой скорости и более высокой пропускной способности всегда неудержима, от Fast Ethernet до Gigabit Ethernet, а затем до 10 Gigabit Ethernet и 25 Gigabit Ethernet. В то же время публикуются новые устройства для передачи данных, SFP+ для 10 Гигабит и SFP28 для 25 гигабитных Ethernet. Наиболее очевидным различием между ними является скорость передачи данных, в то время как все они используют одну и ту же упаковку форм-фактора. Давайте посмотрим, в чем разница между SFP и SFP+ и SFP28.

Спецификации	SFP	SFP+	SFP28
Скорость передачи данных	1.25G 2.5G/3G/4.25G	6G/8.5G/10G	25G
Тип	Одномод/многомод Simplex/Duplex CWDM/DWDM	Одномод/многомод Simplex/Duplex CWDM/DWDM	Одномод/многомод (к моменту написания этого поста)
Расстояние	100 м/300 м/2 км/ 10 км/15 км/ 20 км/40 км/ 60 км/80 км/ 100 км/120 км/ 150 км	220 м/300 м/ 2 км/10 км/ 20 км/40 км/ 60 км/80 км	100 м/10 м (к моменту написания этого поста)
Длина волны	850 нм 1310 нм/1490 нм/1550 нм 1270 нм-1610 нм ITU Channel 17 ~ Channel 61	850 нм 1310 нм/1490 нм/1550 нм 1270 нм-1610 нм ITU Channel 17 ~ Channel 61	850 нм/1310 нм (к моменту написания этого поста)

Для этих трансиверов с одинаковой упаковкой низкоскоростной оптический трансивер может быть подключен к слоту с более высокой скоростью и работать с более низкой скоростью передачи данных, например, SFP можно использовать в слоте SFP+ для передачи 1G, но обратное невозможно.

Мониторинг рабочих параметров SFP (DDM)

Для контроля рабочих параметров в модулях SFP, как и в трансиверах других форм-факторов, используется цифровая система контроля – DDM. Цифровой диагностический мониторинг сокращенно DDM, функция цифрового мониторинга рабочих параметров приемопередатчиков SFP, SFP + и XFP. Это позволяет отслеживать в реальном времени рабочие параметры приемопередатчика, такие как: приложенное напряжение, температура приемопередатчика, ток смещения лазера и оптическая мощность на выходе TX, полученная оптическая мощность RX.

Структура и работа этой системы описаны в спецификации SFF-8472. Более подробное описание DDM можно найти здесь.

Подбор трансиверов

Параметры для оценки мы описали выше в разделах о видах этих устройств. Одной из самых важных характеристик является расстояния, на которые рассчитано изделие. Чтобы не ошибиться, оно замеряется спецприборами. Но также можно оценить и на глаз (чаще так и делают), но потребуется точность минимум до 1 км.

Опишем правила выбора для оптических трансиверов:

если производится замена, то подбирается модель с аналогичными характеристиками

Тут важно разобраться с маркировкой (опишем ниже);
модернизация системы. Выбор усложняется — надо определиться с целью и сравнить, что есть в распоряжении

Для начала анализируют имеющуюся линию, а конкретнее, затухание, в идеале на длинах волн 1310 и 1550 нм. Узнав эти значения, спектр оборудования сузится. Далее, если речь идет об увеличении емкости системы уплотнения CWDM или DWDM, надо узнать о наличии свободных длин волн на мультиплексоре и трансиверы с какими оптобюджетами там работают;
глобальная модернизация, например, переход от 1 Гбит/с к 100 Гбит/с или постройка новой линии. Надо обратиться к компаниям, предлагающий сервис по расчету и продажу телекоммуникационного оснащения. Тут даже специалисты совершают ошибки.

Маркировка

Проиллюстрируем изображениями:

Данные можно узнать из диагностических характеристик изделия, это такие пункты:

Пример самых важных параметров из спецификации, указанной магазином, и сбоку диагностическая информация:

Совместимость

Будет ли работать выбранный изделие с уже имеющимися.

Подбор — чрезвычайно обширная тема, по каждому аспекту можно написать небольшую брошюру.  Мы лишь сориентируем читателя, на какие характеристики обратить внимание, для подробных исследований надо изучать специсточники, учебники. Тут есть много нюансов, например 2-волоконный SFP 4.25 Гбит/с FiberChannel модуль не совместим с 2-волоконным GBIC 1.25 Гбит/с модулем из-за расхождений в скорости передачи и пр

По волнам есть таблицы:

Проверка совместимости с коммутатором производится с изучением его спецификации

Тут важно тщательно различать названия типов ресиверов, например, часто путают порты SFP с SFP+ (они визуально идентичные). А также, даже если есть порт SFP+, то сетевое оборудование может не поддерживать SFP+ZR

Надо также изучить спецификацию, именно программную часть, операционку коммутатора, где будут указано, что поддерживается.

Подбор медиаконвертеров для простых задач

Если же речь идет лишь о медиаконвертере, то есть когда просто требуется перевести сигнал из меди на оптоволокно, например, для более простой цели, как в описанном нами случае — для видеонаблюдения, то дела обстоят значительно проще. Подбирают под имеющиеся разъемы/штекеры, протяженность линии, под количество жил и поддерживаемые стандарты.

Меры предосторожности

Меры предосторожности при работе с лазером

Перед установкой модулей SFP в устройство Cisco или попыткой работать или обслуживать устройство Cisco с модулями SFP необходимо прочитать важную информацию по безопасности в этом документе. См. в документах Нормативные сведения, данные о совместимости и безопасности или Подготовка рабочего места и руководство по безопасности, относящиеся к вашему устройство Cisco, полный список переведенных предупреждений по безопасности и соответствий стандартам, применимых к вашему устройству Cisco.

Модули трансиверов Cisco SFP укомплектованы источником лазерного излучения 1 класса, который создает невидимое излучение. Не смотрите прямо в открытый оптический порт. Данные предупреждения относятся к модулям Cisco SFP.

Предупреждение: В устройстве находится источник лазерного излучения 1-ого класса.

Предупреждение: Если к порту не подключен оптоволоконный кабель, открытый порт может излучать лазерные лучи, не видимые человеческому глазу. Запрещено смотреть внутрь портов.

Предупреждение: Лазерное излучение присутствует, когда система открыта и сняты внутренние блокировки.

Предупреждение: Установка, замена и обслуживание данного оборудования должны выполняться только квалифицированным техническим персоналом.

Инструкции по работе с модулями SFP

Используйте данные инструкции при работе с модулями SFP:

• Модули Cisco SFP чувствительны к статическому электричеству. Наденьте антистатический браслет, подключенный к корпусу для предотвращения повреждения электростатическим разрядом.

• Модули Cisco SFP чувствительны к попаданию пыли. Всегда храните устройства с установленными заглушками на оптических поверхностях.

• Не извлекайте и не устанавливайте модуль Cisco SFP без необходимости. Чрезмерно частое удаление и установка модуля Cisco SFP могут сократить срок его работы.

Необходимые инструменты

Для установки или удаления трансивера SFP потребуются следующие инструменты:

• Антистатический браслет или другое персональное устройство заземления для предотвращения электростатических разрядов.

• Антистатический коврик или пенка для размещения трансивера.

• Средства очистки окончания оптоволокна и оборудование для проверки.

  В следующих документах содержится исчерпывающая информация о проверке и очистке оптоволоконных соединений:

Трансиверы SFP По медной СКС: 1000BASE-T vs. 1000BASE-TX

Трансивер 1000BASE-T (IEEE 802.3 ab) представляет собой 1G SFP с интерфейсом RJ45, который передает GE по витым парам. Они делают GE настольной технологией, поскольку пользователи могут использовать существующую медную кабельную инфраструктуру. 1000BASE-TX (TIA/EIA-854) похоже на версии SFP с интерфейсом RJ45, но использует только две пары проводов.

Спецификации	1000BASE-T	1000BASE-TX
Стандарт	IEEE 802.3ab	TIA/EIA-854
Указанная скорость передачи данных	1000 Мбит/с	1000 Мбит/с
Среда	Кабельная система типа витая пара (Cat5 или выше) с использованием четырех двунаправленных пар, каждая пара поддерживает скорость передачи данных 250 Мбит/с.	Кабельная система типа витая пара (Cat6 или выше) с использованием двух однонаправленных пар (одна пара для передачи, одна для приема), каждая пара поддерживает скорость передачи данных 500 Мбит/с.
Указанное расстояние	100 м (330 футов)	100 м (330 футов)
Интерфейс	RJ45	RJ45
Символьная скорость	Четырехмерная пятиуровневая амплитудно-импульсная модуляция (4D-PAM5, кодирование 6 дБ).	Десятибитный интерфейс (TBI, кодирование 8 дБ/10 дБ).

Хотя 1000BASE-TX требует меньше проводов для передачи, 1000BASE-T все еще более широко распространен. Возможные причины заключаются в том, что кабель Cat6 стал дороже, а 1000BASE-T стал дешевле. 1000BASE-T и 1000BASE-TX обычно не взаимодействуют в коммутаторах без двойного физического уровня (PHY), поскольку они используют разные подходы к кодированию.

Типы SFP модулей

Оптические трансиверы различаются:

— по скорости передачи информации
Стандарт SFP регламентирует скорость передачи информации 100 Мб/с и 1 Гб/с (1000base lx, lc, t). Так же есть расширенные стандарты SFP+(СФП плюс) и XFP со скоростью 10 Гб/с.

В природе существует ещё один тип — CFP передающий данные на 100 Гб/с, но в массовый сегмент пока такие не поступают.

— по используемому разъёму (connector type)
На сегодняшний день в продаже встречаются только одноволоконные трансиверы с разъёмами SC:

А так же одно- и двухволоконные с разъёмами LC:

— по количеству используемых волокон различают одноволоконные, использующие для приёма (Tx) и передачи (Rx) одно волокно, и двухволоконные, где приём идёт по одному волокну, а передача — по другому. Одноволоконный модуль для работы использует технологию спектрального уплотнения каналов WDM, для чего имеет встроенный мультиплексор. На маркировочной наклейке имеется соответствующая пометка.

— по типу используемых волокон
На сегодняшний день для передачи сигналов используется два типа — одномодовые SM и многомодовые MM. Модуль SFP может работать только с одних из них. Универсальных устройств нет.

— по центральной длине световой волны
По центральной длине волны передаётся наибольшая мощность сигнала. Длина волны измеряется в НаноМетрах — нм. Самые распространённые значения для одномодовых СФП модулей — 1310 нм и 1550 нм, а для многомодовых — 850 нм и 1310 нм. Этот параметр также указывается на маркировочной наклейке.

По оптическому бюджету (дальность передачи сигнала)
Как я уже отметил выше, модуль SFP является как приёмником, так и передатчиком. С одной стороны, его лазер выдаёт световой сигнал определённой мощности, которая теряется по мере прохождения расстояния по оптоволокну до тех пор, пока окончательно не затухнет. С другой стороны, приёмник этого же трансивера может принять световой поток определённой мощности. Если он сильно затухнет, то и сигнал потеряется. Так вот оптический бюджет — это разница между максимальной мощностью передатчика и минимальной приёмника. Чем больше бюджет, тем выше дальность действия.
Самые частые значения для двухволоконных модулей:

17 дБ - 20 км.
21 дБ - 40 км.
24 дБ - 80 км.

Одноволоконные модули WDM:

14 дБ - 20 км.
21 дБ - 40 км.
24 дБ - 80 км.

Как правильно подобрать трансивер

Чтобы не ошибиться при выборе оптического модуля настоятельно рекомендуется замерить затухание специальным прибором, а уже после этого подбирать приёмо-передающие устройства. Но можно, в принципе, взять и «на глаз», ориентируясь по расстоянию. Правда тут надо во-первых, знать длину линии с точностью хотя бы до километра. А во-вторых, возможность замены модулей в случае ошибки. Из личного опыта скажу, что последние несколько лет все SFP закупались именно второму способу, без предварительных измерений.  И на 10 км., и на 20 км., и даже на 80 км. И ни разу проблем не возникло.

Модуль  SFP и интерфейсом RJ45

В завершении статьи не могу не рассказать ещё об одном типе — медном трансивере с портом RJ45. Это специальный переходник, позволяющий при необходимости использовать порты SFP на Cisco, Juniper, D-Link и т.п., как обычные медные порты. Обычно это делается в том случае, когда их не хватает или они вообще отсутствуют на плате или коммутаторе агрегации. Маркировка у таких устройств — GLC-T.

Трансиверы SFP по оптической СКС

Трансиверы SFP, работающие по оптическому волокну, состоят из стандартных 1000BASE-SX, 1000BASE-LX и 1000BASE-LX10, а также нестандартных, принятых в промышленности 1000BASE-LX/LH, 1000BASE-LH, 1000BASE-EX и 1000BASE-ZX.

Версия SFP	Среда	Интерфейс	Длина волны	Макс. расстояние	Уведомление
1000BASE-SX	MMF*	LC duplex	850 нм	FDDI (~ 220 м), OM1 (~ 275 м), OM2 (~ 550 м)
1000BASE-LX	MMF/SMF**	LC duplex	1310 нм	MMF (~ 550 м), SMF (~ 5 км)
1000BASE-LX10	SMF	LC duplex	1310 нм	~ 10 км
1000BASE-LX/LH	MMF/SMF	LC duplex	1300 нм/1310 нм	MMF (~ 550 м), SMF (~ 20 км)	При использовании с MMF требуется Mode conditioning оптический патч-корд (только FDDI, OM1 и OM2 не могут использоваться с MMF более высокого уровня).
1000BASE-LH	SMF	LC duplex	1310 нм/1550 нм	~ 100 км
1000BASE-EX	SMF	LC duplex	1310 нм/1550 нм	~ 40 км
1000BASE-ZX	SMF	LC duplex	1550 нм	~ 70 км

* MMF = многомодовое волокно. ** SMF = одномодовое волокно.

Нестандартные версии трансиверов SFP создаются поставщиками трансиверов для удовлетворения требований гигабитной передачи различных приложений. Все они соответствуют соглашениям с несколькими источниками (MSA), чтобы обеспечить совместимость между оборудованием различных поставщиков. Например, до того, как был выпущен стандартный 1000BASE-LX10, нестандартные версии 1000BASE-LX/LH и 1000BASE-LH использовались в качестве собственного расширения.

Дополнительные сведения

• Таблица совместимости модулей Cisco SPF для 100 Мбит Ethernet
• Таблица совместимости модулей трансиверов CiscoGigabit Ethernet
• Таблица совместимости трансиверов Cisco WDM
• Процедуры проверки и очистки оптоволоконных соединений
• Проблемы очистки волоконно-оптических каналов связи сжатым воздухом
• Поддержка продуктов SFP Cisco
• Поддержка продуктов GBIC/SFP 802.1Q в ПО Cisco CWDM
• Служба технической поддержки модулей трансивера Cisco
• Служба технической поддержки коммутаторов Cisco
• Поддержка продуктов для ЛВС
• Техническая поддержка коммутационных решений для ЛВС
• Cisco Systems — техническая поддержка и документация

Принцип работы SFP модулей

Оптические модули SFP состоят из нескольких основных компонентов:

1. Передатчик (Tx) – лазерный;
2. Приемник (Rx) – широкополосный фотоприемник;
3. Оптический разъем (ы;
4. Печатная плата;
5. Карта EEPROM;
6. Контактные следы;
7. Металлический корпус;
8. Механизм фиксации.

Устройство модуля SFP.

Получая информацию от переключателя в виде электрических сигналов, приемопередатчик преобразует ее в оптический сигнал, который излучается лазером. И наоборот, оптический сигнал, принимаемый фотодиодом, преобразуется в электрический. Таким образом, в современных волоконно-оптических линиях связи информация проходит через съемный оптический приемопередатчик.

Одной из основных характеристик оптических модулей является оптический бюджет трансивера, от которого зависит максимальная дальность передачи. Оптический бюджет зависит от чувствительности приемника и мощности лазерного излучения; легко рассчитать по формуле:

AR = Pmin-Smax,

где AR – оптический бюджет, Pmin – минимальная выходная мощность передатчика, Smax – максимальное значение чувствительности фотоприемника. Чем выше значения Pmin и Smax, тем больше оптический бюджет, а это означает, что больше дальность действия этого трансивера. Этот параметр чрезвычайно важен при выборе трансиверов для систем уплотнения или на большие расстояния.

Типы оптических SFP

Оптический SFP бывает разных типов на основе различных стандартов классификации. Существуют одномодовый SFP модуль и многомодовый модуль SFP в зависимости от типа кабеля, что позволяет пользователям выбирать подходящий модуль в соответствии с требуемым оптическим диапазоном для сети. Скорость передачи SFP модуля составляет от 100 Мбит/с до 4 Гбит/с и более. Рабочее расстояние этих оптических SFP может составлять от 500 метров до 100 километров. Модуль CWDM SFP и модули DWDM SFP также доступны для линий связи WDM. Кроме того, оптический SFP с интерфейсом RJ-45 позволяет осуществлять обмен данными по сетевым кабелям на витой паре. Вот простая классификация оптических SFP. В следующей таблице представлена простая классификация оптических SFP.

Типы SFP	Тип модуля	Разъём	Расстояние	Скорость передачи
Оптический SFP	SX, MX, LX, EX, ZX, EZX, BX	LC Duplex	100m-160км по MMF или SMF	100Мбит/с/ 1000Мбит/с
CWDM/DWDM SFP	LC Duplex	10km-120км по SMF
SFP с интерфейсом RJ-45	1000BASE-T	RJ45	100м по медному кабелю витой парой	1000Мбит/с
10/100BASE-T	RJ45	100м по медному кабелю витой парой	100Мбит/с
10/100/1000BASE-T	RJ45	100м по медному кабелю витой парой	1000Мбит/с

Обычно порты SFP находятся в Ethernet коммутаторах, маршрутизаторах, межсетевых экранах и сетевых картах. Оптические SFP подключают сетевое устройство к оптическому или медному сетевому кабелю, например Cat5e. И другие типы оптических SFP, такие как 3G видео SFP, 12G видео SFP, также используются в камерах HD или системах мониторинга.

Дорогие

В категорию дорогих оптических устройств попали модели, стоимость которых превышает 2000 рублей.

Industrial SFP+ Copper 10 Гбит/с, до 30 м, UTP Cat6, RJ-45

Промышленный прибор фирмы производителя Modultech, представляет собой съемный приемо-передатчик для организации связи в местах с тяжелыми климатическими условиями, при которых температурный режим может варьироваться от -40 до +85 градусов.  Модель данного прибора обеспечивает передачу сведений на скорости до 10 Гбит/с и на расстояние до 30 м, все это происходит по витой паре категории 5е, с рабочим разъемом RJ-45. Связь осуществляется по двухволоконным линиям.

Industrial SFP+ Copper 10 Гбит/с, до 30 м, UTP Cat6, RJ-45
Достоинства:

• качество;
• надежность;
• температурный режим.

Недостатки:

цена.

SFP+ WDM, 10Гбит/с, 1270/1330нм, 20км, LC, DDM

Одноволоконное устройство компании Optronic, предусмотрено для перемещения сведений на волну длиной 1330/1270 нм, со скоростью 10 Гбит/с и на расстояние 20 км. Оснащен оптическим разъемом LC и имеет температурный режим от 0 до +70 градусов, позволяет проводить замену не останавливая процесс работы. Предусмотрена поддержка функции DDM, но ее должны поддерживать два оборудования, то есть не только сам модуль, но еще и коммутатор. Работа осуществляется с одномодовым волокном, а двунаправленная передача данных производится в спектральном уплотнении WDM. При создании трансивера данной модели, производители используют современное оборудование и качественные комплектующие, что и обеспечивает высокую скорость и отличное качество передаваемых сведений.

SFP+ WDM, 10Гбит/с, 1270/1330нм, 20км, LC, DDM
Достоинства:

• высокая скорость;
• надежность;
• наличие DDM;
• расстояние;
• стоимость.

Недостатки:

гарантийный срок.

XFP+ Double LC, 10Гбит/c, 1310нм, 20км, DDM

Трансиверы компании NetLink — недорогие и компактные устройства, обеспечивающие быструю передачу сведений на расстояние до 20 км. Рабочая длина волны составляет 1310 нм, а скорость передачи достигает 10 Гбит/с, все это осуществляется по двум одномодовым оптическим волокнам. Прибор создан в соответствии с требованиями и стандартами IEEE 802.3ae, оснащен разъемом Duplex LC. Также модель поддерживает DDM функцию, позволяющую контролировать важные параметры прибора, такие как температурный режим, принимаемая и передаваемая мощность.

XFP+ Double LC, 10Гбит/c, 1310нм, 20км, DDM
Достоинства:

• DDM;
• Расстояние, на которое передаются сведения;
• скорость;
• цена.

Недостатки:

гарантия производителя 1 год.

Оптические трансиверы — это неотъемлема часть современных коммуникационных систем, при помощи них происходит качественная и надежная передача информации. Но перед приобретением подобного устройства, необходимо ознакомится с его функциональными возможностями, сопоставить их с потребностями и только после это приобретать. Если навыков  выборе нет, то всегда моно воспользоваться помощью специалистов в данной области.

Трансивер зачем нужен

Трансивер представляет собой устройство небольших размеров, помещенное в металлический корпус. С одной стороны у него расположены контакты, предназначенные для подключения к главному устройству, а с другой — закрываемые разъемы (порты) для подключения кабелей. Предмет имеет продолговатую форму и компактные размеры, которые чуть больше флеш-накопителя.

Трансивер, устройство, использование которого позволяет превращать электрические сигналы в оптические, а также дает возможность:

• присоединять участки локальной сети, расположенные на расстоянии более 100 метров, без использования дополнительных усилителей;
• не применять PON-модемы при подсоединении к провайдеру ВОЛС;
• использовать модуль и кабель, позволяющие увеличивать скорость и дальность потока информации.

Само устройство подходит для подключения к линиям имеющим различные параметры передачи.

Плюсы его использования

Прибор имеет ряд преимуществ, среди которых выделяют:

• скорость передачи сведений, которая повышается при использовании приборов;
• дальность трансляции также увеличивается;
• объем передаваемых данных за счет того, что используются системы спектрального мультиплексирования тоже увеличивается;
• возможность одновременно применять разные типы трансиверов в одном коммутаторе для абонентов находящихся на разных расстояниях.

Трансиверы не требуют дополнительных источников питания, в случае их замены нет необходимости в отключении электропитания оборудования, к которому модули подключаются. Девайсы способны передавать данные со скоростью около 1250 Мбит/секунду, а некоторые модели даже позволяют отслеживать сигнал по оптоволоконной линии при помощи отображения его главных параметров.

Где купить подходящие трансиверы SFP для вашего устройства?

Независимо от каких-либо конкретных коммутаторов/маршрутизаторов/серверов, будет трудно определить, какой трансивер SFP подходит для использования при работе с таким количеством типов модулей SFP. Но вы можете избежать этих проблем, если выберете Трансиверы FS SFP. Мы поставляем не только все типы SFP, но и бесплатную техническую поддержку для подключения между любыми устройствами, которые есть у Вас, будь то универсальные или оригинальные бренды. Каждый модуль SFP будет обеспечен совместимостью и качеством, прежде чем он будет отправлен вам. Задавайте свои вопросы о трансиверах SFP FS.COM и мы поможем решить их.

Модуль SFP: что это такое и как его выбрать?

• 

  SFP

• 

  GPON SFP

• 

  Видео SFP

• 

  WDM Модули

• 

  Руководство для покупателя

Как работает устройство

Надо отличать оптические (проводные) и беспроводные радиочастотные трансиверы, последние применяются для телефонной связи, радиостанций (интересный факт, в FM они не используются, так как прием/передача тут — две разные задачи), в рациях, смартфонах, мобильниках, для беспроводных устройств. Мы остановимся на проводных оптических приборах.

Устройства могут устанавливаться в стандартные электрические порты или в SFP или SFP+ гнезда и иные, встроенные в коммутатор.

Устройство в своем составе имеет лазер (передатчик) и фотомодуль (приемо узел), что позволяет одновременно принимать и передавать световые сигналы по ОВ.

Основные понятия о трансиверах

Более правильно ставить перед термином «трансивер» слово «сетевой» или «конвертер». В большинстве случаев он относится к сетевому типу оборудования. Transceiver — совокупность слов receiver и transmitter (термины для приемника и передатчика на англ.).

Трансивер (сетевой, конвертер) — это прибор для приема/передачи сигналов между различными (физически) средами, оснащением связи, компьютерным оборудованием.

Такие приемопередатчики являют собой устройство, соединяющие интерфейс хоста (главной вычислительной машины) с локальными сетями, например, стандарта Ethernet. Аппарат передает сигнал в кабель, позволяет станциям передавать и принимать из общего сетевого окружения передачи, делать конвертацию от витой пары к оптоволоконному кабелю и наоборот. Также адаптер способен обнаруживать противоречия на линии, мониторить ее.

Transceiver чрезвычайно удобный: это компактный модуль (часто немногим больше флешки), который вставляется в посадочные места на коммутаторе, сетевом оборудовании. Может быть и отдельной коробочкой со своим блоком питания (часто такие медиаконвертеры). Монтаж элементарный: достаточно вставить в гнездо, соединить разъемы и штекеры. Можно также вставить в плату обычного сетевого адаптера в RJ-45. Устройства съемные.

Например, трансивер Gls-lh-sm способен передавать по ВОЛС на 500 м и до десятка км без потерь качества сигнала, без усилителей. Расстояния для иных моделей могут быть еще большими. Это самые лучшие и эффективные на сегодняшний день инструменты для построения оптоволоконных сетей.

Итак, трансивер, что делает:

• конвертирует сигнал из среды сетевого элемента (ЭВМ), например, из внутренней электрической, во внешнюю транспортную с ОВ или наоборот. Такие модели, выступающие связывающим звеном между оптической и медной линией, именуются средопреобразователями или медиаконвертерами;
• выступает сетевым устройством, связывающим элементы сети.

Алгоритм работы подобен радиостанциям и в этом состоит одна из главных особенностей — устройство может одновременно передавать и получать данные.

Организовать интернет-связь, подключение к сети ПК можно витой парой, но есть и другой более эффективный, более технологичный способ — оптоволокно. Именно для этого используют не обычные сетевые адаптеры под RJ-45 и медный кабель, а с трансиверами под ВОЛС. Приборы позволяют преобразовывать некие параллельные данные, транспортирующиеся по шине компьютера, в поток уже последовательного типа, которым можно предавать их по кабелю, объединяющего ПК в сеть.

Особенности SFP поддержки различных типов оптики

Многие читатели знакомы с SFP трансиверами для двухволоконных патчкордов. Такие трансиверы имеют интерфейс с двумя разъёмами типа LC для подключения оптического кабеля к модулю.

Однако есть и другие модели трансиверов, например, SFP WDM, и разумеется, трансиверы с разъёмом RJ45, о которых шла речь выше.

Существует классификация SFP модулей по доступному расстоянию для передачи данных:

• 550 м — для многомодовых;
• 20, 40, 80, 120, 150 км для одномодовых модулей.

Выпускаются SFP модули нескольких стандартов с различными комбинациями приёмника (RX) и передатчика (TX).

Такой подход даёт возможность выбрать необходимую комбинацию для заданного соединения, исходя из используемого типа оптоволоконного кабеля: многомодовое (MM) или одномодовое (SM).

Помимо деления по типу оптоволокна, есть разделение по количеству используемых волокон. Есть SFP модули для парных оптических проводников: многомодовые и одномодовые.

Существуют и одноволоконные модули: WDM, а также CWDM и DWDM.

SFP модули для многомодовых патчкордов используют раздельные приёмник и передатчик фиксированной длины волны 850нм (собственно, для этого и нужно два оптических проводника в одном патчкорде).

В таких патчкордах используется крестообразное соединение от передатчика к приёмнику. (TX1\<—>RX2, RX1\<—>TX2).

Преимуществом многомодового оптоволокна является невосприимчивость к изгибам (до определённого разумного предела), что позволяет использовать, например, при монтаже стоечного оборудования, когда излишки длины патчкорда можно убрать в органайзер.

Как было уже указано выше, ограничением для многомодового оптоволокна является сравнительно небольшая длина (до 550м).

SFP модули для парных одномодовых соединений имеют раздельные приёмник и передатчик фиксированной длины волны либо 1310нм, либо 1550нм. Подключение делается по той же крестообразной схеме. Применение одномодовых SFP модулей делает возможным передачу данных на расстояния до 120км.

Однако не во всех случаях можно использовать парные оптоволоконные кабели. В некоторых случаях гораздо удобнее передавать сигнал в обе стороны по одному оптическому световоду.

SFP WDM — сокращение от Wavelength Division Multiplexing (спектральное уплотнение каналов). В данном случае модули (они же WDM Bi‑Directional, или Bi‑Di) используют совмещённый приёмопередатчик и работают в парах. Пара состоит из двух модулей с разной длиной волны: 1310нм и 1550нм.

В первом случае используется передатчик с длиной волны 1550нм и приёмник с длиной волны 1310нм.

Во втором случае: наоборот, передатчик с длиной волны 1310нм и приёмник с длиной волны 1550нм.

Расстояние между двумя этими каналами составляет 240нм, что достаточно для того, чтобы различать эти два сигнала без специальных средств детектирования, и позволяет объединить эти два сигнала в одном световоде.

Благодаря совмещению каналов для соединения таких модулей нужна только одна оптоволоконная жила. Стандартные SFP WDM модули имеют разъём типа SC для одножильного соединения.

SFP CWDM — Coarse WDM — что дословно значит «грубый» WDM — это более поздняя реализация WDM с раздельными приёмником и передатчиком. SFPCWDM отличаются, в первую очередь, диапазоном каналов передачи, который варьируется от 1270нм до 1610нм:

• 2 дополнительных канала 1270нм и 1290нм;

• 16 основных (1310нм — 1610нм с шагом 20нм).

Данные модули имеют широкополосный приёмник, что позволяет 2 модулям с любыми длинами волн передачи работать в паре. Но для работы в паре такие модули использовать нерационально, более оптимально использовать 16 каналов с разными длинами волн, подключёнными к мультиплексору. Мультиплексор «собирает» свет разных длин волн, который излучают передатчики модулей, «объединяет» собранное в единый световой пучок и направляет по единственному одномодовому волокну далее. При приёме данных производится обратная процедура.

Рассказывая о кабелях и стандартах, стоит также упомянуть 10 гигабитный Direct Attached Cable (DAC) SFP+, работающий по стандарту 10GBASE и совместимый со стандартами 10G Ethernet, 8/10G Fibre Channel. Такие кабели стоят относительно недорого и чаще всего применяются на небольших расстояниях, например, для подключения СХД, серверов и других устройств к скоростной сети.

Рисунок 5. DAC10G-3M кабель Direct Attach