SFP vs SFP+: szybkość, kompatybilność i wybór odpowiedniego modułu

Jeśli porównujeszTransceiver SFPzTransceiver SFP+Podstawową różnicą jest szybkość łącza: SFP to standardowy moduł wtykowy dla łączy 1 Gigabit Ethernet, a SFP+ to jego ulepszony następca zbudowany dla 10 Gigabit Ethernet. Obydwa mają tę samą 20-pinową obudowę zdefiniowaną przezUmowy Komitetu SFF dotyczące wielu-źródeł, i właśnie dlatego wyglądają identycznie na półce - i dlatego pytania o kompatybilność powodują tak wiele błędów zakupowych.

W tym przewodniku omówiono różnice techniczne między modułami 1G SFP i 10G SFP+, wyjaśniono, kiedy-wstawianie krzyżowe faktycznie działa (a kiedy nie), a także omawia etapy weryfikacji, które zapobiegają blokowaniu wdrożenia przez niedopasowaną optykę.

SFP vs SFP+ w skrócie

Co to jest moduł SFP?

SFP oznaczaMały rozmiar-z możliwością podłączenia. Oryginalna umowa SFP dotycząca wielu-źródeł (MSA) definiuje wymienną-klatkę nadawczo-odbiorczą podczas pracy, zaprojektowaną z myślą o szybkości transmisji danych klasy Gigabit. W sieciach Ethernet moduły SFP obsługują ruch 1000BASE - niezależnie od tego, czy jest on przesyłany dalejświatłowód jednomodowy-, światłowód wielomodowylub miedziane RJ45.

Nawet w miarę wzrostu popularności sieci 10G i 25G moduły SFP 1G są nadal szeroko stosowane. Są praktycznym wyborem w przypadku portów-przełączników warstw dostępu, łączy-o niskiej przepustowości między piętrami lub budynkami oraz wszelkich łączy, w których przepustowość 1 Gb/s jest wystarczająca i liczy się kontrola kosztów. CiscoDokumentacja Gigabit Ethernet SFPwymienia dziesiątki wariantów 1G SFP, które są nadal w aktywnej produkcji, co potwierdza, że ​​współczynnik kształtu nie jest przestarzały.

Co to jest moduł SFP+?

SFP+ oznaczaUdoskonalona obudowa-mała, z możliwością podłączenia. SFP+ MSA (określony wSFF-8431 i SFF-8432) zwiększa prędkość interfejsu elektrycznego do 10 Gb/s przy zachowaniu tych samych wymiarów klatki fizycznej co SFP. Oznacza to, że moduły SFP+ pasują do tego samego schematu gniazda, ale port hosta musi implementować wyższą-szybkość SerDes, aby sterować sygnałem 10G.

W praktyce SFP+ jest domyślnym wyborem, gdy sieć wymaga łączności 10 Gigabit Ethernet -10GBASE-SR do krótkich transmisji wielomodowych, 10GBASE-LR dla łączy jednomodowych-kampusu lub metra, lub10GBASE-ZR na trasach długodystansowych-zasięg do 80 km. Jest również używany w 10G Fibre Channel w środowiskach SAN i doPojedyncze-łącza światłowodowe 10G BiDiw pierścieniach kampusu.

Kluczowe różnice między SFP i SFP +

Szybkość łącza: 1G vs 10G

Główną różnicą jest przepustowość. Moduły SFP działają z szybkością łącza 1,25 Gb/s (przenosząc ładunek Ethernet 1 Gb/s), natomiast moduły SFP+ działają z szybkością 10,3125 Gb/s. To nie jest mała przerwa, - to pełny rząd wielkości, który wpływa na każdą warstwę budżetu łącza: szybkość modulacji lasera, czułość odbiornika i tolerancję dyspersji ścieżki światłowodu.

Jeśli bieżący profil ruchu osiąga wartość szczytową poniżej 500 Mb/s na danym łączu nadrzędnym, łącze 1G SFP może być całkowicie wystarczające. Jeśli jednak agregujesz ruch z 48-portowych gigabitowych przełączników dostępowych, łączysz hosty wirtualizacji z wieloma maszynami wirtualnymi generującymi ruch ze wschodu na zachód lub łączysz macierz pamięci masowej iSCSI, łącze nadrzędne 10G SFP+ jest zazwyczaj minimalnym praktycznym wyborem.

Zgodność portu SFP z portem SFP+

To tu zdarzają się najdroższe błędy. Ponieważ oba typy modułów mają tę samą formę fizyczną, inżynierowie czasami zakładają, że można je dowolnie wymieniać. Nie są one -, a przyczyna jest elektryczna, a nie mechaniczna.

Port SFP+ implementuje szybki interfejs szeregowy-10 Gb/s. Niektóre platformy przełączników, między innymi - Cisco Catalyst 9300, seria Arista 7050, Juniper EX4300, - umożliwiają portom SFP+-automatyczną negocjację prędkości do 1G po wykryciu modułu SFP 1G. Jest to funkcja dostępna-na poziomie oprogramowania sprzętowego, a nie pewność fizyczna. Inne platformy, zwłaszcza starsze lub tańsze{{16}modele, mogą całkowicie odrzucić moduł SFP lub zgłosić błąd niezgodności{{17}typu multimediów.

Gorzej jest pójść w drugą stronę: włożenie modułu 10G SFP+ do portu 1G SFP-tylko nie będzie działać. Interfejs elektryczny portu SFP nie może przesyłać ani odbierać sygnału 10 Gb/s. Moduł może fizycznie pasować, ale łącze nigdy się nie pojawi.

Zasada weryfikacji jest prosta:przed zakupem optyki sprawdź matrycę kompatybilności sprzętowej urządzenia hosta -, a nie tylko kształt gniazda. Cisco publikuje na-platformachmatryce kompatybilności transceiveróworaz Juniper i Arista prowadzą podobne listy. Jeśli matryca nie podaje wyraźnie obsługi 1G SFP na porcie SFP+ dla konkretnego modelu przełącznika i wersji oprogramowania sprzętowego, nie zakładaj, że to zadziała.

Typ światłowodu, złącze i zasięg

Obie rodziny SFP i SFP+ obejmują warianty dla różnych typów mediów i odległości. Wybór odpowiedniej rodziny transceiverów to tylko pierwszy krok. - musisz także dopasować optykę do zainstalowanej już instalacji światłowodowej.

Moduł 10GBASE-SR SFP+ jest przeznaczony dla światłowodu wielomodowego 850 nm i zazwyczaj osiąga zasięg 300 mWłókno OM3lub 400 m dalejWłókno OM4. Moduł 10GBASE-LR wykorzystuje długość fali 1310 nm na światłowodzie jednomodowym-na dystansie do 10 km. Jeśli potrzebujesz zasięgu 40 km lub 80 km, szukasz wariantów ER lub ZR z odpowiednimi budżetami mocy optycznej. Ta sama logika dotyczy 1G SFP: moduł 1000BASE-SX w trybie wielomodowym osiąga zasięg około 550 m, podczas gdy moduł 1000BASE-ZX w trybie jedno-może osiągnąć 80 km.

We wszystkich przypadkach oba końce łącza muszą mieć kompatybilną optykę i dopasowaniezłącza światłowodowe- zazwyczaj dupleks LC zarówno dla SFP, jak i SFP+. Jeśli łączysz się z sieciąpanel adapteraw szafie krosowniczej, przed zamówieniem modułów upewnij się, że typ adaptera jest zgodny.

Opcje miedzi SFP i SFP+

Nie każde wdrożenie SFP lub SFP+ obejmuje światłowód. Moduł 1000BASE-T SFP zapewnia miedziany port RJ45 dla sieci Ethernet 1G przez okablowanie Cat5e/Cat6 na długości do 100 m. Po stronie 10G istnieją moduły 10GBASE-T SFP+, ale zazwyczaj osiągają one tylko 30 m i pobierają zauważalnie więcej mocy, co jest istotne w przypadku gęstych obudów przełączników. W przypadku bardzo małych odległości (w obrębie regału lub pomiędzy sąsiednimi regałami),Bezpośrednie połączenie SFP+-z kablami miedzianymi (DAC).oferują tańszą-alternatywę dla optycznych urządzeń nadawczo-odbiorczych z mniejszymi-opóźnieniami.

Czy można używać modułu SFP w porcie SFP+?

Często tak -, ale tylko pod określonymi warunkami. Oto, co faktycznie decyduje o tym, czy to działa:

• Wsparcie platformy:Przełącznik lub router musi jawnie obsługiwać działanie 1G SFP na swoich portach SFP+. Jest to zależne od-modelu i-oprogramowania sprzętowego. Na przykład Cisco dokumentuje obsługę 1G SFP na wielu portach Nexus i Catalyst SFP+, ale nie na wszystkich kartach liniowych i we wszystkich wersjach oprogramowania.
• Negocjacja prędkości:Port musi mieć możliwość automatycznej{{0}negocjacji lub być ręcznie skonfigurowany do obsługi sieci 1G. Na niektórych platformach może być konieczne wprowadzenie prędkości 1000 w konfiguracji interfejsu.
• DOM i kodowanie:Niektóre hosty sprawdzają bajt identyfikatora EEPROM modułu. Jeśli moduł identyfikuje się jako SFP (nie SFP+), surowy host może go odrzucić, chyba że włączony jest tryb zgodności 1G.

Praktyczny wniosek: jeśli przeprowadzasz migrację sieci z 1G do 10G etapami, wstawienie istniejących modułów 1G SFP do nowych przełączników SFP+ może zadziałać podczas przejścia -, ale przed wdrożeniem sprawdź-obsługę poszczególnych portów.

Czy można używać modułu SFP+ w porcie SFP?

Nie. Specyfikacja elektryczna SFP+ (SFF-8431) definiuje szybki interfejs 10 Gb/s-, którego nie może obsługiwać port hosta obsługujący tylko SFP. Moduł fizycznie zostanie osadzony w klatce, ale połączenie nie zostanie nawiązane. Nie jest to problem konfiguracyjny ani luka w oprogramowaniu — jest to ograniczenie sprzętowe obwodów SerDes portu SFP.

Zależność zgodności jest-jednokierunkowa: niektóre porty SFP+ mogą obniżyć prędkość do 1G w przypadku modułów SFP, ale porty SFP nie mogą zwiększyć szybkości do 10G w przypadku modułów SFP+.

Jak wybrać pomiędzy SFP i SFP+

Wybór odpowiedniego modułu nie jest samodzielną decyzją dotyczącą optyki, - jest to część projektu na poziomie łącza-, który obejmuje możliwości hosta, infrastrukturę światłowodową i wymagania dotyczące ruchu. Oto praktyczna czteroetapowa-sekwencja weryfikacji, której używamy podczas sprawdzania przydatności transceivera do projektów wdrożeniowych:

Krok 1: Potwierdź dostępność portu hosta

Sprawdź przełącznik, router lub arkusz danych karty sieciowej, aby uzyskać dokładny typ portu. Poszukaj stwierdzeń typu „porty SFP+ obsługujące 1G/10G” w porównaniu z „portami SFP+, tylko 10G”. Jeśli pracujesz na używanym lub odnowionym sprzęcie, sprawdź także działającą wersję oprogramowania sprzętowego. - starsze oprogramowanie może nie obsługiwać operacji z podwójną-szybkością, nawet jeśli sprzęt to obsługuje.

Krok 2: Określ wymaganą prędkość łącza

Dopasuj transceiver do rzeczywistych potrzeb w zakresie przepustowości. Nadmierne przydzielanie zasobów do 10G na łączu, które nigdy nie przekroczy 200 Mb/s, marnuje budżet. Niedostateczne udostępnienie przepustowości 1G na łączu nadrzędnym serwera, które regularnie osiąga prędkość 950 Mb/s, tworzy wąskie gardło, które trzeba będzie ponownie sprawdzić w ciągu kilku miesięcy. Przed podjęciem decyzji zmierz lub oszacuj szczytowe wykorzystanie.

Krok 3: Sprawdź typ i zasięg światłowodu

Zidentyfikuj zainstalowanekabel światłowodowytyp (jedno-jednomodowy OS2, wielomodowy OM3/OM4),-polerowanie powierzchni złącza (UPC lub APC) i odległość łącza. Następnie wybierz pasujący wariant transceivera. Na przykład, jeśli masz wielomodową sieć szkieletową OM3 między dwoma budynkami oddalonymi od siebie o 200 m, moduł 10GBASE-SR SFP+ będzie właściwym wyborem. Jeśli zasięg wynosi 8 km w trybie-single, odpowiedni będzie 10GBASE-LR. Jeśli budżet optyczny jest napięty na dłuższą metę, możesz potrzebowaćtłumik optycznypo stronie odbiorczej, aby uniknąć przeciążenia detektora na krótkich łączach, lub możesz potrzebować optyki ZR-o większej mocy, aby uzyskać większy zasięg.

Krok 4: Uwzględnij horyzont modernizacji

Jeśli kupujesz nowe przełączniki z portami SFP+, a Twój obecny ruch wymaga tylko 1G, nadal warto kupić infrastrukturę obsługującą SFP+. Możesz teraz uruchomić moduły 1G SFP (jeśli host to obsługuje), a później zaktualizować je do modułów 10G SFP+ - bez wymiany przełącznika. Jest to powszechne, etapowe podejście do odświeżania sieci kampusowej i jest jednym z najważniejszych praktycznych powodów, aby wybrać sprzęt obsługujący SFP+, nawet jeśli obecne wymagania dotyczące przepustowości są skromne.

Najczęstsze błędy przy wyborze modułów SFP lub SFP+

Ocenianie zgodności na podstawie sprawności fizycznej.Najczęstszy i kosztowny błąd. Moduł wskakuje w klatkę, więc inżynier zakłada, że ​​będzie działać. Może nie. Zawsze sprawdzaj na podstawie matrycy zgodności dostawcy, a nie wymiarów klatki.

Ignorowanie niedopasowania typu włókna.Wstawienie optyki jednomodowej (1310 nm lub 1550 nm) do instalacji światłowodowej wielomodowej lub odwrotnie, spowoduje brak łącza lub połączenie będzie zawodne i charakteryzuje się wysokim poziomem błędów. Ma to szczególne znaczenie w budynkach, w których na przykład zastosowano łącza światłowodowe starszej wersji OM1 połączone ze szkieletem OS2.

Zakładając, że wszystkie łącza 10G wymagają światłowodu.W przypadku-połączeń wewnątrz szafy o długości mniejszej niż 5 m kabel SFP+ DAC jest tańszy, ma mniejsze-opóźnienia i jest prostszy niż para optycznych transceiverów plus kabelkabel światłowodowy. Nie należy domyślnie wybierać optyki, jeśli bezpośrednie mocowanie miedziane-jest lepszym narzędziem do tego zadania.

Pomijamy obsługę DOM.Cyfrowe monitorowanie optyczne (DOM) umożliwia przełącznikowi raportowanie-w czasie rzeczywistym mocy Tx, mocy Rx, temperatury i prądu polaryzacji z transceivera. Niektóre-moduły SFP/SFP+ innych firm wyłączają lub ograniczają DOM, co uniemożliwia wgląd w stan łącza. Jeśli polegasz na monitorowaniu, upewnij się, że DOM jest obsługiwany i funkcjonalny w konkretnej kombinacji modułu i platformy.

SFP vs SFP+ w rzeczywistych scenariuszach wdrożeń

Łącze nadrzędne do przełącznika dostępu do oddziału

Oddział z 20 użytkownikami i siecią WAN o szybkości 100 Mb/s nie potrzebuje wewnętrznych łączy nadrzędnych 10G. Moduł 1000BASE-LX SFP na włóknie jedno-jednomodowym łączącym przełącznik dostępu do oddziału z routerem dystrybucyjnym jest-opłacalny i w pełni odpowiedni. Aktualizacja do SFP+ w tym przypadku zwiększyłaby koszty bez korzyści operacyjnych.

Łączność z serwerem centrum danych

Host wirtualizacji obsługujący 30 maszyn wirtualnych z łącznym ruchem wewnętrznym przekraczającym 4 Gb/s potrzebuje łączy nadrzędnych 10G SFP+ NIC. W środowiskach-o dużym zagęszczeniuOkablowanie MTP/MPOpomiędzy przełącznikami typu Leaf i Spine, podstawą jest 10G SFP+ -, a wiele organizacji już przechodzi na 25G SFP28 w przypadku-portów serwerowych.

Modernizacja szkieletu kampusu

Kampus uniwersytecki ze szkieletem światłowodowym 1G, w którym występują przeciążenia w godzinach szczytu wykładów, to podręcznikowy przypadek modernizacji do 10G SFP+ w istniejącej instalacji światłowodowej-jednomodowej. Jeśli przełączniki szkieletowe mają porty SFP+, aktualizacja wymaga tylko nowychModuły nadawczo-odbiorcze 10GBASE-LR- bez konieczności zmiany-kabla światłowodowego i wymiany przełącznika.

Poza SFP+: gdzie 10G pasuje do szerszego obrazu?

SFP+ nie jest jedyną obudową 10G.Moduły XFPbyły wcześniejszym standardem 10G o większej powierzchni fizycznej i większym zużyciu energii; nadal można je znaleźć na niektórych platformach DWDM i telekomunikacyjnych, ale w dużej mierze zostały wyparte przez SFP+ w korporacyjnej sieci Ethernet. W przypadku 40G branża przeniosła się doModuły QSFP+; za 100G, doModuły QSFP28. Przejście z SFP na SFP+ do SFP28 (25G) następuje w oparciu o ten sam współczynnik kształtu MSA, co oznacza, że ​​porty SFP28 w nowszych przełącznikach często obsługują zarówno moduły SFP+ (10G), jak i SFP (1G) - obowiązuje ta sama logika warunkowej-kompatybilności wstecznej.

Wniosek

Różnica między SFP i SFP+ polega zasadniczo na szybkości łącza - 1G w porównaniu z siecią 10G - zbudowaną w tej samej obudowie fizycznej. Zależność kompatybilności jest asymetryczna: niektóre porty SFP+ obsługują moduły 1G SFP, ale żaden port SFP nie obsługuje modułów 10G SFP+. Każdą decyzję o zakupie należy rozpocząć od macierzy kompatybilności urządzenia głównego, następnie przejść do rodzaju i zasięgu światłowodu, a na koniec rozważyć ścieżkę aktualizacji.

Jeśli planujesz zakup transceivera, zacznij od pobrania listy kompatybilności dla konkretnego modelu przełącznika i oprogramowania sprzętowego. Dopasuj optykę do swojegozainstalowane okablowanie, potwierdź obsługę DOM, jeśli potrzebujesz monitorowania, i wybierz moduł, który odpowiada Twoim rzeczywistym wymaganiom w zakresie przepustowości -, a nie ten, który na papierze wydaje się szybszy.

Często zadawane pytania

Czy SFP to to samo co SFP+?

Nie. Obydwa są wtykanymi urządzeniami nadawczo-odbiorczymi, które korzystają z tej samej fizycznej klatki, ale SFP działa z szybkością 1 Gb/s, a SFP+ z szybkością 10 Gb/s. Specyfikacje interfejsu elektrycznego różnią się - SFP+ wymaga SerDes 10 Gb/s zdefiniowanego wSFF-8431- i dlatego nie można ich powszechnie stosować zamiennie.

Czy mogę używać modułu 1G SFP w porcie 10G SFP+?

Na wielu platformach tak, -, jeśli urządzenie hosta wyraźnie obsługuje działanie 1G na tym porcie SFP+. Sprawdź tabelę kompatybilności transiwera dostawcy przełącznika, aby uzyskać dokładny model i wersję oprogramowania sprzętowego. Nie polegaj na dopasowaniu fizycznym jako dowodzie kompatybilności.

Czy mogę używać modułu 10G SFP+ w porcie 1G SFP?

Nie. Sprzęt portu SFP nie obsługuje interfejsu elektrycznego 10 Gb/s. Moduł zostanie fizycznie wstawiony, ale łącze nie zostanie wyświetlone.

Czy SFP+ obsługuje tylko włókno, czy obsługuje miedź?

SFP+ obsługuje zarówno światłowód, jak i miedź. Warianty światłowodów obejmują 10GBASE-SR (wielomodowy), 10GBASE-LR i 10GBASE-ER (jednomodowy). Opcje miedziane obejmują moduły 10GBASE-T RJ45 (zwykle do 30 m) i kable miedziane SFP+ do bezpośredniego-montażu w przypadku krótkich-połączeń wewnątrz szafy.

Którą opcję wybrać w przypadku przyszłych aktualizacji: - SFP czy SFP+?

Jeśli plan działania Twojej sieci obejmuje jakąkolwiek ścieżkę w kierunku wyższej przepustowości, kup przełączniki z portami SFP+ (lub SFP28). Możesz teraz uruchomić moduły 1G SFP i później zamienić je na 10G SFP+ bez wymiany infrastruktury. Jeśli Twoje środowisko pozostanie na poziomie 1G przez czas nieokreślony, a głównym ograniczeniem będzie budżet, sprzęt-tylko SFP będzie nadal praktyczną opcją.

Jaka jest różnica między SFP+ a SFP28?

SFP28 to kolejny krok naprzód. - wykorzystuje tę samą obudowę, ale obsługuje przepustowość łącza 25 Gb/s. Porty SFP28 zazwyczaj akceptują moduły SFP+ (10G) i SFP (1G) z tymi samymi regułami warunkowej-kompatybilności wstecznej: sprawdź dokumentację urządzenia hosta, zanim założysz, że działa.