ประเภทตัวรับส่งสัญญาณ SFP เหมาะกับความเร็วที่แตกต่างกัน

 

 

ประเภทตัวรับส่งสัญญาณ SFP สอดคล้องกับความเร็วในการส่งข้อมูลเฉพาะ ตั้งแต่ 1 Gbps สำหรับโมดูล SFP มาตรฐานไปจนถึง 400 Gbps สำหรับตัวแปร QSFP-DD การทำความเข้าใจว่าตัวรับส่งสัญญาณ SFP ประเภทใดที่ตรงกับข้อกำหนดด้านความเร็วของคุณจะช่วยป้องกันปัญหาความเข้ากันได้และการลงทุนที่สูญเปล่า หมวดหมู่หลัก ได้แก่ SFP (1 Gbps), SFP+ (10 Gbps), SFP28 (25 Gbps), QSFP+ (40 Gbps) และ QSFP28 (100 Gbps) ซึ่งแต่ละประเภทได้รับการออกแบบมาเพื่อความต้องการแบนด์วิธที่แตกต่างกันในโครงสร้างพื้นฐานเครือข่าย

 

 

การจำแนกความเร็วประเภทตัวรับส่งสัญญาณ SFP

 

ข้อกำหนดด้านความเร็วของเครือข่ายจะกำหนดว่าฟอร์มแฟคเตอร์ของตัวรับส่งสัญญาณใดที่สมเหตุสมผลทั้งทางเทคนิคและเศรษฐกิจ ความสัมพันธ์ระหว่างประเภทตัวรับส่งสัญญาณและความเร็วเป็นไปตามความก้าวหน้าเชิงโครงสร้างที่สะท้อนถึงวิวัฒนาการทางเทคโนโลยีและความต้องการของเครือข่ายในทางปฏิบัติ

SFP มาตรฐานทำงานที่ 1-4.25 Gbpsรองรับการใช้งาน Gigabit Ethernet และ 4G Fibre Channel โมดูลเหล่านี้ใช้ทั้งสายทองแดงตีเกลียว- (ยาวสูงสุด 100 เมตร) และการเชื่อมต่อไฟเบอร์ออปติก ด้วยสายเคเบิลทองแดง Cat5e หรือ Cat6 การส่งสัญญาณจะสูงสุดประมาณ 100 เมตร ในขณะที่ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-จะขยายได้ถึง 10 กิโลเมตรหรือไกลกว่านั้น ตัวแปร 1000BASE-T รวมวงจรชั้นย่อยการเขียนโค้ดทางกายภาพโดยเฉพาะกับ Gigabit Ethernet ซึ่งทำให้เข้ากันไม่ได้กับแอปพลิเคชัน Fibre Channel หรือ SONET

SFP+ ให้แบนด์วิธ 8-16 Gbpsแม้ว่า 10 Gbps จะเป็นการใช้งานทั่วไปก็ตาม เปิดตัวในปี 2549 เวอร์ชันปรับปรุงนี้คงขนาดทางกายภาพเหมือนกับ SFP มาตรฐาน แต่รองรับอัตราข้อมูลที่สูงกว่าอย่างมาก โมดูลรองรับมาตรฐาน 10 Gigabit Ethernet, Fibre Channel 8 Gbit/s และมาตรฐาน OTU2 ของเครือข่ายการขนส่งแบบออปติคอล ตัวแปร SFP+ ประกอบด้วยโมเดล-ระยะการเข้าถึงระยะสั้น (สูงสุด 300 เมตรบนไฟเบอร์มัลติโหมด OM3) ตัวเลือก-ระยะการเข้าถึงระยะไกล (สูงสุด 10 กิโลเมตรบนไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-) และโมดูลระยะการเข้าถึง-แบบขยายที่สูงถึง 40 กิโลเมตรขึ้นไป

SFP28 ให้การส่งข้อมูล 25 Gbpsโดยรักษาความเข้ากันได้ทางกายภาพกับสล็อต SFP และ SFP+ ผ่านการออกแบบฟอร์มแฟคเตอร์ที่เหมือนกัน เปิดตัวในปี 2014 เวอร์ชันนี้เชื่อมช่องว่างระหว่างโครงสร้างพื้นฐาน 10G และ 40G การกำหนดค่า pinout ยังคงเข้ากันได้กับตัวเชื่อมต่อ SFP+ ทำให้พอร์ต SFP28 ยอมรับโมดูล SFP+ ที่ความเร็วลดลง 10 Gbps ศูนย์ข้อมูลที่ใช้เลเยอร์การเข้าถึง 25G มักจะใช้งานตัวรับส่งสัญญาณ SFP28 โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับเซิร์ฟเวอร์-เพื่อ-สลับการเชื่อมต่อในสถาปัตยกรรมสไปน์-ลีฟ

 

เครื่องรับส่งสัญญาณสี่ช่อง-สำหรับแบนด์วิธที่สูงกว่า

 

เทคโนโลยี QSFP จะเพิ่มแบนด์วิดท์ผ่านช่องทางการส่งข้อมูลแบบขนาน แทนที่จะเพิ่มความเร็ว-ช่องสัญญาณเดียว

QSFP+ บรรลุถึง 40 Gbpsโดยการรวมเลน 10-Gbps สี่เลนไว้ในโมดูลเดียว การออกแบบแบบเสียบปัจจัยรูปแบบสี่เหลี่ยมขนาดเล็ก-นี้เกิดขึ้นเมื่อศูนย์ข้อมูลต้องการการกำหนดค่าพอร์ตที่หนาแน่นมากขึ้น โดยไม่กระทบต่อปริมาณงานทั้งหมด โมดูลนี้รองรับการกำหนดค่าแยกหลายรายการ: เชื่อมต่อกับอุปกรณ์ 10G แยกกันสี่เครื่องผ่านสายเคเบิลพิเศษ หรือส่งความเร็วเต็ม 40 Gbps ไปยังจุดสิ้นสุดเดียว โมดูล QSFP+ ใช้ตัวเชื่อมต่อ MPO-12 สำหรับแอปพลิเคชันแบบมัลติไฟเบอร์หรือ LC duplex สำหรับการใช้งานเฉพาะ

QSFP28 ถึง 100 Gbpsโดยใช้เลน 25-Gbps สี่เลน ฟอร์มแฟคเตอร์นี้เผยแพร่ในปี 2014 แชร์มิติทางกายภาพกับ QSFP+ ในขณะที่เพิ่มความเร็วต่อเลนเป็นสี่เท่า ความเข้ากันได้แบบย้อนหลังขยายไปถึงพอร์ต QSFP+ โดยที่โมดูล QSFP28 สามารถทำงานที่ 40 Gbps เมื่ออุปกรณ์โฮสต์รองรับ ศูนย์ข้อมูลที่เปลี่ยนไปใช้แบ็คโบน 100G ชอบ QSFP28 สำหรับสวิตช์เลเยอร์สไปน์{13}} และการเชื่อมต่อระหว่างคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง โมดูลนี้รองรับเครือข่าย 100 Gigabit Ethernet, EDR InfiniBand และ 32G Fibre Channel

QSFP56 เพิ่มความเร็วเป็นสองเท่าเป็น 200 Gbpsผ่านเลน 50-Gbps สี่เลนหรือ 100-Gbps สองเลน ขึ้นอยู่กับการกำหนดค่า ได้รับมาตรฐานในปี 2019 ตัวแปรนี้จัดการกับคอร์เครือข่ายที่ต้องการความจุเกิน 100G โดยไม่ต้องเพิ่มต้นทุนโครงสร้างพื้นฐานเป็น 400G

 

ตัวแปรความหนาแน่นขั้นสูง-

 

ฟอร์มแฟคเตอร์ล่าสุดได้รับความเร็วที่สูงกว่าด้วยนวัตกรรมทางสถาปัตยกรรม แทนที่จะเพิ่มช่องทางเพียงอย่างเดียว

SFP-DD ให้ความเร็ว 100 Gbps บนสองเลนโดยแต่ละอันทำงานที่ความเร็ว 50 Gbps ข้อกำหนดความหนาแน่นสองเท่า-นี้รักษาความเข้ากันได้แบบย้อนหลังกับฟอร์มแฟคเตอร์ SFP เลนเดียว- ทำให้โมดูล SFP และ SFP+ ที่มีอยู่สามารถทำงานได้ในพอร์ต SFP-DD การออกแบบนี้เน้นถึงข้อจำกัดด้านความหนาแน่นของพอร์ตในสวิตช์ที่ฟอร์มแฟคเตอร์ QSFP28 มีขนาดใหญ่เกินไป แต่ความเร็ว 100G ยังคงจำเป็นอยู่

QSFP-DD ให้ความเร็ว 400 Gbpsโดยเพิ่มจำนวนเลนของ QSFP28 เป็นสองเท่าเป็นแปดช่องสัญญาณ แต่ละช่องทำงานที่ 50 Gbps ฟอร์มแฟคเตอร์ยังคงเข้ากันได้กับโมดูล QSFP และ QSFP28 ที่มีอยู่ โดยรองรับการทำงานที่ลดลงที่ 40G หรือ 100G เมื่อมีการแทรกโมดูลรุ่นเก่า ศูนย์ข้อมูลระดับไฮเปอร์สเกลที่ใช้เครือข่ายหลัก 400G ปรับใช้ QSFP-DD ตั้งแต่ปี 2019 โดยผู้จำหน่ายรายใหญ่จะจัดส่งสวิตช์และตัวรับส่งสัญญาณที่เข้ากันได้ตลอดปี 2020-2024

QSFP112 บรรลุ 800 Gbpsผ่านแปดเลนที่ความเร็ว 100 Gbps ต่อเลน สิ่งนี้แสดงถึง-การใช้งานที่ล้ำหน้าในปัจจุบันสำหรับโครงสร้างศูนย์ข้อมูลที่มีความหนาแน่นสูงสุด- แม้ว่าการใช้งานจะยังคงจำกัดเฉพาะเครือข่ายไฮเปอร์สเกลและการวิจัยเฉพาะในช่วงต้นปี 2025

 

การแลกเปลี่ยนความเร็วและระยะทาง-

 

ความสามารถของระยะการส่งข้อมูลจะแตกต่างกันอย่างมากในแต่ละประเภทความเร็ว โดยพิจารณาจากความยาวคลื่น ประเภทของไฟเบอร์ และงบประมาณด้านพลังงาน

สำหรับการใช้งานไฟเบอร์มัลติโหมด, ระยะทางจะลดลงเมื่อความเร็วเพิ่มขึ้น โมดูล 10GBASE-SR SFP+ สูงถึง 300 เมตรบนไฟเบอร์ OM3 แต่ขยายเป็น 400 เมตรบนไฟเบอร์ OM4 รูปแบบเดียวกันนี้ใช้กับรุ่น 25G และ 40G โดยที่เกรดไฟเบอร์ส่งผลโดยตรงต่อการเข้าถึงสูงสุด ตัวรับส่งสัญญาณแบบมัลติโหมดทำงานที่ความยาวคลื่น 850 นาโนเมตร ทำให้คุ้มค่า-สำหรับการเชื่อมต่อภายใน-อาคารหรือภายใน-ชั้นวางซึ่งมีระยะทางไม่เกิน 500 เมตร

เครื่องรับส่งสัญญาณไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-รักษาระยะทางให้ไกลขึ้นในทุกระดับความเร็ว โมดูล LR SFP+ 10GBASE- ส่งได้ระยะทาง 10 กิโลเมตรที่ความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตร ในขณะที่รูปแบบการเข้าถึงที่ขยาย- โดยใช้ความยาวคลื่น 1550 นาโนเมตร จะส่งคลื่นดังกล่าวได้ไกลถึง 40 กิโลเมตรหรือเกินกว่านั้น ที่ความเร็ว 100G โมดูล QSFP28-LR4 รองรับการเชื่อมต่อ 10 กิโลเมตรผ่านไฟเบอร์โหมดเดี่ยว ซึ่งเพียงพอสำหรับการปรับใช้ศูนย์ข้อมูลและวิทยาเขตส่วนใหญ่ เครือข่ายพื้นที่มหานครที่ต้องใช้ระยะทาง 40-120 กิโลเมตรจะเข้าถึงตัวแปร CWDM หรือ DWDM ที่ความเร็วเป้าหมาย

งบประมาณด้านพลังงาน-วัดจากความแตกต่างระหว่างพลังงานแสงที่ส่งและพลังงานแสงขั้นต่ำที่รับได้-จะกำหนดระยะทางที่ทำได้จริง ไฟเบอร์คุณภาพสูงกว่า-พร้อมการลดทอนที่ต่ำกว่า (วัดเป็น dB/km) จะช่วยขยายขอบเขตการเข้าถึงภายในงบประมาณด้านพลังงานของเครื่องรับส่งสัญญาณที่กำหนด การเชื่อมต่อแผงแพทช์ การต่อประกบ และการโค้งงอของไฟเบอร์ทำให้แต่ละส่วนสูญเสียการแทรก ซึ่งช่วยลดงบประมาณในการเชื่อมต่อทั้งหมด และส่งผลให้มีระยะทางสูงสุดด้วย

 

 

ข้อจำกัดความเข้ากันได้ระหว่างประเภทตัวรับส่งสัญญาณ SFP

 

ความคล้ายคลึงกันทางกายภาพระหว่างฟอร์มแฟคเตอร์สร้างทั้งโอกาสและความเสี่ยงเมื่อผสมประเภทตัวรับส่งสัญญาณ

โมดูล SFP และ SFP+ มีมิติทางกายภาพที่เหมือนกันช่วยให้โมดูล SFP สามารถเข้ากับพอร์ต SFP+ ได้อย่างราบรื่น อย่างไรก็ตาม ความเข้ากันได้ทางกายภาพนี้ไม่รับประกันความเข้ากันได้ในการทำงาน เมื่อเสียบ 1G SFP ลงในพอร์ต 10G SFP+ ส่วนใหญ่จะสลับอัตโนมัติ-เจรจาเป็นการดำเนินการ 1 Gbps สถานการณ์ย้อนกลับ-การเสียบโมดูล SFP+ เข้ากับ-พอร์ตเดียว-ของ SFP โดยทั่วไปจะล้มเหลวเนื่องจากตัวรับส่งสัญญาณ 10G ไม่สามารถลดความเร็วลงเหลือความเร็วต่ำกว่า 1G ที่พอร์ต SFP บางพอร์ตคาดหวังได้

SFP28 รักษาความเข้ากันได้ของฟอร์มแฟคเตอร์ด้วยทั้ง SFP และ SFP+. พอร์ต SFP28 ยอมรับโมดูล SFP+ และทำงานที่ 10 Gbps โดยที่เฟิร์มแวร์สวิตช์รองรับการทำงานหลาย- อัตราบนพอร์ตนั้น ในทางกลับกัน โดยทั่วไปโมดูล SFP28 จะไม่ทำงานในพอร์ต SFP+ ที่เข้มงวด เว้นแต่ว่าพอร์ตเหล่านั้นรองรับความเร็ว 25G อย่างชัดเจน-พอร์ต SFP+ ที่ใช้งานจำนวนมากมีความเร็วสูงสุดที่ 10 Gbps และปฏิเสธโมดูลที่เร็วกว่า

ความเข้ากันได้แบบย้อนหลังของ QSFPเป็นไปตามรูปแบบที่คล้ายกัน โดยทั่วไปพอร์ต QSFP28 จะยอมรับโมดูล QSFP+ และทำงานที่ความเร็ว 40 Gbps การใช้โมดูล QSFP28 ในพอร์ต QSFP+ มักจะล้มเหลว เนื่องจากพอร์ตเก่าขาดการสนับสนุนการส่งสัญญาณทางไฟฟ้าสำหรับเลน 25-Gbps สายอะแดปเตอร์อนุญาตให้เชื่อมต่อโมดูล SFP+ กับพอร์ต QSFP+ หรือ QSFP28 โดยใช้หนึ่งในสี่เลนที่พร้อมใช้งานที่ความเร็ว 10G หรือ 25G ตามลำดับ การทำความเข้าใจกฎความเข้ากันได้ระหว่างตัวรับส่งสัญญาณ SFP ประเภทต่างๆ จะช่วยป้องกันความล้มเหลวในการปรับใช้

ข้อจำกัดเฉพาะของผู้จำหน่าย-ความเข้ากันได้ทางทฤษฎีที่ซับซ้อน Cisco, Juniper, Arista และผู้ผลิตรายอื่นๆ ใช้ระดับการตรวจสอบโมดูลที่แตกต่างกัน อุปกรณ์บางตัวยอมรับโมดูลที่สอดคล้องกับ MSA- ในขณะที่บางรุ่นจะตรวจสอบ ID ผู้จำหน่ายที่ฝังอยู่ใน EEPROM ของตัวรับส่งสัญญาณ และปฏิเสธโมดูลที่ไม่รู้จัก การอัปเดตเฟิร์มแวร์บางครั้งกระชับหรือผ่อนคลายข้อจำกัดเหล่านี้ ซึ่งทำให้อุปกรณ์และเวอร์ชันที่เข้ากันได้-มีความเฉพาะเจาะจงมากกว่าที่จะเป็นสากล

 

ข้อกำหนดการจับคู่ความยาวคลื่น

 

การเชื่อมโยงแบบออปติคัลที่ประสบความสำเร็จต้องใช้ความยาวคลื่นเท่ากันที่ปลายการส่งข้อมูลทั้งสองข้าง โดยไม่คำนึงถึงระดับความเร็ว

ความยาวคลื่นมาตรฐานประกอบด้วย 850nm สำหรับแอปพลิเคชันการเข้าถึงระยะสั้น-แบบมัลติโหมด, 1310nm สำหรับลิงก์การเข้าถึง-โหมดปานกลาง-เดียว และ 1550nm สำหรับการปรับใช้งานการเข้าถึงแบบ-โหมดระยะไกล-ครั้งเดียว ประเภทตัวรับส่งสัญญาณ SFP ที่แตกต่างกันอาจใช้ความยาวคลื่นที่แตกต่างกัน แต่ความยาวคลื่นที่ตรงกันที่ปลายทั้งสองข้างยังคงมีความสำคัญ การผสมตัวรับส่งสัญญาณ 1310 นาโนเมตรที่ปลายด้านหนึ่งกับตัวรับส่งสัญญาณ 1550 นาโนเมตรที่ปลายอีกด้านจะไม่ทำให้เกิดการเชื่อมโยง-โฟโตไดโอดที่รับจะไม่สามารถตรวจจับแสงที่ความยาวคลื่นไม่ถูกต้องได้

เครื่องรับส่งสัญญาณ BiDi (แบบสองทิศทาง)ใช้ความยาวคลื่นสองช่วงบนเส้นใยเส้นเดียว โดยมีความยาวคลื่นหนึ่งส่งและรับอีกอันหนึ่ง โมดูลเหล่านี้มาในคู่ที่ตรงกัน: ด้านหนึ่งส่ง 1270 นาโนเมตรและรับ 1330 นาโนเมตร ในขณะที่ด้านตรงข้ามส่ง 1330 นาโนเมตรและรับ 1270 นาโนเมตร การติดตั้งโมดูล "TX 1270" สองตัวที่ปลายทั้งสองข้างล้มเหลว เนื่องจากทั้งสองฝ่ายส่งความยาวคลื่นเท่ากันโดยไม่มีตัวรับสัญญาณปรับไปที่ความถี่นั้น

CWDM (มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหยาบ)ตัวรับส่งสัญญาณทำงานที่ความยาวคลื่นมาตรฐานโดยเว้นระยะห่าง 20 นาโนเมตรตลอดสเปกตรัมตั้งแต่ 1270 นาโนเมตรถึง 1610 นาโนเมตร โมดูลเหล่านี้ต้องการการจับคู่ความยาวคลื่นที่แม่นยำ-ตัวรับส่งสัญญาณ 1310nm CWDM จะไม่สื่อสารกับตัวรับส่งสัญญาณ 1330nm CWDM แม้ว่าทั้งคู่จะใช้ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-ก็ตาม การใช้งาน CWDM โดยทั่วไปจะปรับใช้อุปกรณ์ mux/demux เพื่อรวมความยาวคลื่นหลายรายการเข้ากับโครงสร้างพื้นฐานไฟเบอร์ที่ใช้ร่วมกัน

DWDM (มัลติเพล็กซ์แบบแบ่งความยาวคลื่นหนาแน่น)ให้ระยะห่างความยาวคลื่นที่ละเอียดยิ่งขึ้นในช่วง 0.8 นาโนเมตรหรือ 0.4 นาโนเมตร รองรับช่องสัญญาณ 40, 80 หรือมากกว่านั้นบนคู่ไฟเบอร์เดี่ยว ตัวรับส่งสัญญาณเหล่านี้ต้องการการจับคู่ความยาวคลื่นที่แน่นอน และโดยทั่วไปจะทำงานในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิควบคุมเพื่อป้องกันการเคลื่อนตัวของความยาวคลื่น

 

แอปพลิเคชัน-การเลือกความเร็วเฉพาะ

 

เลเยอร์เครือข่ายและกรณีการใช้งานที่แตกต่างกันขับเคลื่อนความต้องการความเร็วของตัวรับส่งสัญญาณ การเลือกประเภทตัวรับส่งสัญญาณ SFP ที่เหมาะสมสำหรับแต่ละแอปพลิเคชันทำให้มั่นใจได้ถึงประสิทธิภาพสูงสุดโดยไม่ต้องใช้จ่ายความสามารถที่ไม่จำเป็นมากเกินไป

การเชื่อมต่อชั้นการเข้าถึงระหว่างเซิร์ฟเวอร์และสวิตช์ระดับบน-ของ-แร็คจะปรับใช้ตัวรับส่งสัญญาณ 25G SFP28 มากขึ้น เนื่องจาก NIC ของเซิร์ฟเวอร์เปลี่ยนจากพอร์ต 10G เป็น 25G การเปลี่ยนแปลงนี้เริ่มต้นประมาณปี 2018-2019 และเร่งไปจนถึงปี 2024 เนื่องจากผู้ผลิตเซิร์ฟเวอร์กำหนดมาตรฐานการเชื่อมต่อ 25G องค์กรที่ใช้เลเยอร์การเข้าถึง 10G จะใช้โมดูล SFP+ ในขณะที่การเชื่อมต่อ 1G แบบเดิมยังคงอยู่ในสภาพแวดล้อมที่ต้นทุนการอัปเกรดมีมากกว่าผลประโยชน์ด้านแบนด์วิดท์

การรวมตัวและชั้นกระดูกสันหลังต้องใช้ความเร็วที่สูงขึ้นเพื่อหลีกเลี่ยงการสมัครสมาชิกเกิน สวิตช์ที่มีพอร์ตการเข้าถึง 25G สี่สิบ-แปดพอร์ตจำเป็นต้องมีความสามารถในการอัปลิงก์จำนวนมาก- โดยทั่วไปจะส่งผ่านอัปลิงก์ 100G QSFP28 หกพอร์ตซึ่งมีการสมัครสมาชิกเกินขนาด 2.4:1 ศูนย์ข้อมูลที่จัดลำดับความสำคัญของแอปพลิเคชัน-ที่มีเวลาแฝงต่ำ เช่น-การซื้อขายความถี่สูงหรือ-การวิเคราะห์แบบเรียลไทม์มีเป้าหมายที่อัตราส่วนการสมัครใช้งานเกิน 1:1 หรือ 1.5:1 ซึ่งกระตุ้นให้เกิดการใช้งานสไปน์ 100G หรือ 400G แม้ว่าเลเยอร์การเข้าถึงจะทำงาน 10G หรือ 25G ก็ตาม

เครือข่ายพื้นที่จัดเก็บข้อมูลชอบรูปแบบ Fibre Channel ของตัวรับส่งสัญญาณแต่ละประเภท องค์กรที่ใช้โครงสร้างพื้นฐาน 16G FC ใช้โมดูล 16GFC SFP+ ในขณะที่ SAN รุ่นใหม่ปรับใช้ 32GFC (ซึ่งใช้การส่งสัญญาณ 28Gbps คล้ายกับ SFP28) อาร์เรย์พื้นที่จัดเก็บข้อมูลแบบแฟลช-ทั้งหมดที่มีความต้องการ IOPS สูง กระตุ้นให้เกิดการนำตัวเลือก 64GFC และ 128GFC มาใช้เมื่อตัวเลือกเหล่านี้พร้อมใช้งาน

การใช้งานด้านโทรคมนาคมครอบคลุมตั้งแต่ backhaul มือถือ (มักจะเป็นตัวแปร 10G หรือ 25G SFP) ไปจนถึงการเชื่อมต่อแกนหลักในเมโทร (100G QSFP28 หรือ 400G QSFP-DD). 5 การเปิดตัวเครือข่าย G เพิ่มความต้องการแบนด์วิธ fronthaul เพิ่มขึ้น โดยมีการใช้งานจำนวนมากเลือกโมดูล 25G SFP28 เพื่อเชื่อมต่อหน่วยวิทยุกับการประมวลผลเบสแบนด์

 

การใช้พลังงานข้ามเกรดความเร็ว

 

การดึงพลังงานของตัวรับส่งสัญญาณจะเพิ่มขึ้นตามความเร็ว แต่จะแตกต่างกันอย่างมากตามประเภทการเข้าถึงและการผลิต การเปรียบเทียบความต้องการพลังงานระหว่างประเภทตัวรับส่งสัญญาณ SFP ช่วยให้ผู้ปฏิบัติงานศูนย์ข้อมูลวางแผนโครงสร้างพื้นฐานด้านความเย็นและพลังงานได้

โมดูล SFP มาตรฐานโดยทั่วไปจะใช้ 0.5-1.5 วัตต์ ขึ้นอยู่กับการเข้าถึง รุ่น Copper 1000BASE-T ใช้พลังงาน (1.0-1.5W) มากกว่ารุ่นไฟเบอร์ (0.5-1.0W) เนื่องจากมีวงจรประมวลผลสัญญาณเพิ่มเติม

ตัวรับส่งสัญญาณ SFP+ช่วงตั้งแต่ 0.7W สำหรับโมดูลไฟเบอร์แบบเข้าถึงสั้น- ไปจนถึง 2.5W สำหรับทองแดง 10GBASE- รุ่น T ข้อกำหนด 10GBASE-T เริ่มแรกก่อให้เกิดความท้าทายด้านความร้อน โดยโมดูลในยุคแรกๆ ก่อให้เกิดความร้อนอย่างมาก การปรับปรุงด้านการผลิตล่าสุดลดการใช้พลังงาน 10GBASE-T โดยทั่วไปลงเหลือ 2.5W หรือต่ำกว่า แม้ว่าจะยังคงสูงกว่าโมดูล 10G ที่ใช้ไฟเบอร์-อย่างมากก็ตาม

โมดูล SFP28 และ QSFP28ใช้ 1.5-3.5W และ 3.5-5.5W ตามลำดับสำหรับรูปแบบการเข้าถึงมาตรฐาน โมดูลระยะ-และระยะขยายต้องใช้เครื่องส่งสัญญาณที่มีกำลังสูงกว่า ทำให้สิ้นเปลืองพลังงานไปที่ 4W สำหรับรุ่น SFP28-LR และ 7-8W สำหรับรุ่น QSFP28-LR4 ศูนย์ข้อมูลที่ใช้ตัวรับส่งสัญญาณนับร้อยหรือหลายพันตัวต้องคำนึงถึงความต้องการใช้พลังงานและการระบายความร้อนสะสมในการวางแผนโครงสร้างพื้นฐาน

โมดูลความเร็ว QSFP-DD และสูงกว่า-ใช้พลังงาน 10-15W สำหรับการใช้งาน 400G โดยความต้องการพลังงานเฉพาะจะแตกต่างกันไปตามหมวดหมู่การเข้าถึงและการใช้งานของผู้จำหน่าย ระดับพลังงานที่สูงขึ้นเหล่านี้จำเป็นต้องได้รับการปรับปรุงการออกแบบการระบายความร้อนของสวิตช์เพื่อป้องกันความล้มเหลวที่เกิดจากความร้อน

 

คำถามที่พบบ่อย

 

ฉันสามารถใช้โมดูล SFP+ ในพอร์ต SFP28 ได้หรือไม่

ใช่ โดยปกติแล้วพอร์ต SFP28 จะยอมรับโมดูล SFP+ และทำงานที่ความเร็ว 10 Gbps ความเข้ากันได้ของ pinout ระหว่าง SFP+ และ SFP28 ทำให้สถานการณ์ดาวน์เกรดนี้ใช้งานได้บนอุปกรณ์ส่วนใหญ่ อย่างไรก็ตาม ให้ตรวจสอบว่าสวิตช์เฉพาะของคุณรองรับการทำงานแบบหลาย-อัตราบนพอร์ต SFP28 เนื่องจากการใช้งานบางอย่างจะล็อกพอร์ตไว้ที่โหมด 25G- เท่านั้น

เหตุใดเครือข่ายของฉันจึงไม่รู้จักตัวรับส่งสัญญาณที่เข้ากันได้

ผู้ผลิตอุปกรณ์หลายรายเข้ารหัสข้อมูลเฉพาะของผู้จำหน่าย-ลงใน EEPROM ของตัวรับส่งสัญญาณ และปฏิเสธโมดูลที่ไม่มี ID ของผู้จำหน่ายที่ตรงกัน แนวทางปฏิบัตินี้ แม้จะสร้างความหงุดหงิดให้กับผู้ใช้ที่กำลังมองหาตัวเลือก-บุคคลที่สามที่คุ้มค่า- แต่กลับมีต้นกำเนิดมาจากผู้ผลิตที่ต้องการควบคุมคุณภาพและขอบเขตการสนับสนุน สวิตช์บางตัวมีคำสั่งให้ปิดใช้งานการตรวจสอบผู้ขาย แม้ว่าอาจทำให้ข้อตกลงการสนับสนุนเป็นโมฆะก็ตาม การใช้ตัวรับส่งสัญญาณบุคคลที่สามที่มีชื่อเสียง-พร้อมการเข้ารหัสที่เหมาะสมสำหรับแบรนด์อุปกรณ์ของคุณมักจะช่วยแก้ไขปัญหาการจดจำได้

อะไรเป็นตัวกำหนดระยะการส่งข้อมูลสูงสุดสำหรับความเร็วที่กำหนด

ปัจจัยสามประการที่ควบคุมการเข้าถึง: ประเภทไฟเบอร์ (โหมดมัลติโหมดเทียบกับโหมดเดี่ยว-) ความยาวคลื่น และงบประมาณด้านพลังงาน มัลติโหมดไฟเบอร์ทำงานได้ดีในระยะทางสั้นๆ (ต่ำกว่า 400 เมตร) แต่จะมีการลดทอนสัญญาณที่สูงกว่าเมื่อถึงระยะที่ไกลกว่า ไฟเบอร์โหมดเดี่ยว-รักษาการลดทอนที่ต่ำกว่าตลอดกิโลเมตร ความยาวคลื่นส่งผลต่อทั้งการลดทอนของเส้นใยและลักษณะการกระจายตัวของเส้นใย โดยความยาวคลื่น 1310 นาโนเมตรและ 1550 นาโนเมตรจะแพร่กระจายผ่านเส้นใยแตกต่างกัน งบประมาณด้านพลังงานแสดงถึงส่วนต่างระหว่างพลังงานแสงที่ส่งและความไวของตัวรับ งบประมาณที่สูงขึ้นช่วยให้สามารถเดินทางได้ไกลขึ้นหรือทนต่อการสูญเสียการเชื่อมต่อได้มากขึ้น

ตัวรับส่งสัญญาณความเร็วสูง-ใช้พลังงานมากกว่าหรือไม่

โดยทั่วไปแล้วใช่ แม้ว่าความสัมพันธ์จะไม่เป็นเชิงเส้น. 100โมดูล G QSFP28 ใช้พลังงานมากกว่าโมดูล 10G SFP+ ประมาณ 3- ถึง 5 เท่า ไม่ใช่ 10 เท่าแม้จะมีความเร็วเพิ่มขึ้น 10 เท่าก็ตาม การปรับปรุงเทคโนโลยีลดพลังงานต่อบิตที่ส่งอย่างต่อเนื่อง ตัวรับส่งสัญญาณทองแดงใช้พลังงานมากกว่าโมดูลไฟเบอร์ความเร็วเทียบเท่า-อย่างมาก เนื่องจากข้อกำหนดในการประมวลผลสัญญาณ-10GBASE-T ใช้กำลัง 2-3 เท่าของ 10GBASE-SR แม้จะมีความเร็วเท่ากัน

 

กรอบการคัดเลือกสำหรับการปรับใช้เครือข่าย

 

การเลือกประเภทตัวรับส่งสัญญาณที่เหมาะสมต้องใช้ข้อกำหนดด้านความเร็วที่สมดุล ความต้องการระยะทาง ข้อจำกัดด้านงบประมาณ และความสามารถในการขยายในอนาคต

เริ่มต้นด้วยการบันทึกความต้องการแบนด์วิธที่เกิดขึ้นจริง แทนที่จะคำนึงถึงความเร็ว เซิร์ฟเวอร์ที่สร้างการรับส่งข้อมูลแบบยั่งยืน 3 Gbps ไม่ต้องการการเชื่อมต่อ 25G-10G ให้พื้นที่ว่างที่เพียงพอ อย่างไรก็ตาม ให้พิจารณาการรับส่งข้อมูลที่มีการใช้งานสูงสุดและดูว่าบริการต่างๆ ใช้ลิงก์เดียวกันหรือไม่ ความไวในการตอบสนองของแอปพลิเคชันก็มีความสำคัญเช่นกัน ปริมาณงานที่มีความละเอียดอ่อน-จะได้รับประโยชน์จากลิงก์ที่หนาแน่นน้อยลงและมีความเร็วสูง แม้ว่าการใช้งานโดยเฉลี่ยจะยังต่ำอยู่ก็ตาม

จัดทำแผนผังโครงสร้างพื้นฐานของโรงงานเคเบิลของคุณอย่างระมัดระวัง อาคารที่มีไฟเบอร์มัลติโหมด OM3 หรือ OM4 ที่มีอยู่ระหว่างแถวชั้นวางสามารถติดตั้งตัวรับส่งสัญญาณแบบเข้าถึงสั้น 10G หรือ 25G{5}} ได้ในราคาประหยัด ตำแหน่งที่มีเฉพาะไฟเบอร์มัลติโหมดแบบเดิม OM1 หรือ OM2 จำเป็นต้องมีการอัพเกรดไฟเบอร์หรือใช้ตัวรับส่งสัญญาณโหมดเดี่ยว- (ซึ่งมีราคาสูงกว่าแต่ใช้งานได้กับเกรดไฟเบอร์ใดๆ) โครงสร้างพื้นฐานของทองแดงจำกัดตัวเลือกไว้ที่ตัวเลือก 1G หรือ 10GBASE- T โดยทองแดง 10G จำกัดไว้ที่ระยะ 30 เมตรบนสายเคเบิล Cat6a

พิจารณาเส้นทางการอัพเกรดเมื่อเลือก-อุปกรณ์การสร้างปัจจุบัน สวิตช์ที่รองรับความเร็วตัวรับส่งสัญญาณหลายระดับ (1G/10G/25G บนพอร์ตเดียวกัน) ให้ความยืดหยุ่นตามความต้องการปริมาณงานที่เพิ่มขึ้น เริ่มต้นด้วยตัวรับส่งสัญญาณ 10G SFP+ ในขณะที่ยังคงตัวเลือกในการอัปเกรดเป็น 25G SFP28 ในภายหลัง มีค่าใช้จ่ายเพิ่มขึ้นเล็กน้อยในการลงทุนสวิตช์เริ่มแรก แต่หลีกเลี่ยงการเปลี่ยนรถยกเมื่อความต้องการแบนด์วิธเพิ่มขึ้น

การวิเคราะห์งบประมาณควรรวมต้นทุนการเป็นเจ้าของทั้งหมดในช่วงสามถึงห้าปี แทนที่จะเป็นเพียงการกำหนดราคาตัวรับส่งสัญญาณเริ่มต้น โมดูลความเร็วที่ต่ำกว่า-มีค่าใช้จ่ายน้อยลงในช่วงแรก แต่อาจจำเป็นต้องเปลี่ยนเร็วกว่าเนื่องจากแอปพลิเคชันใช้แบนด์วิดท์มากขึ้น โดยทั่วไป-ตัวรับส่งสัญญาณของบริษัทอื่นจะมีราคาต่ำกว่าตัวเลือกของ OEM ถึง 60-90% ในขณะที่ยังคงรักษาความน่าเชื่อถือที่เทียบเคียงได้ องค์กรที่ใช้ตัวรับส่งสัญญาณหลายพันตัวจะประหยัดเงินได้มากจากการเลือกผู้จำหน่ายที่เข้ากันได้ โดยมีเงื่อนไขว่าจะต้องตรวจสอบความเข้ากันได้กับรุ่นอุปกรณ์เฉพาะของตนก่อนที่จะซื้อจำนวนมาก

ตลาดตัวรับส่งสัญญาณยังคงพัฒนาไปสู่ความเร็วที่สูงขึ้นและความหนาแน่นของพอร์ตที่มากขึ้น การทำความเข้าใจความสัมพันธ์ระหว่างประเภทความเร็วและข้อกำหนดของตัวรับส่งสัญญาณ SFP ช่วยให้เกิดการตัดสินใจโดยอาศัยข้อมูลซึ่งปรับโครงสร้างพื้นฐานเครือข่ายให้สอดคล้องกับความต้องการในปัจจุบันและวิถีการเติบโตในอนาคต