Existen transceptores SFP que admiten redes ópticas síncronas (SONET), Gigabit Ethernet , Fibre Channel , PON y otros estándares de comunicaciones. En la introducción, las velocidades típicas eran 1 Gbit/s para los SFP Ethernet y hasta 4 Gbit/s para los módulos SFP Fibre Channel. [4] En 2006, la especificación SFP+ trajo velocidades de hasta 10 Gbit/s y la iteración SFP28 está diseñada para velocidades de 25 Gbit/s. [5]
Un hermano ligeramente mayor es el Quad Small Form-factor Pluggable ( QSFP ) de cuatro carriles . Los carriles adicionales permiten velocidades 4 veces su SFP correspondiente. En 2014, se publicó la variante QSFP28 que permite velocidades de hasta 100 Gbit/s. [6] En 2019, el QSFP56, estrechamente relacionado, se estandarizó [7] duplicando las velocidades máximas a 200 Gbit/s con productos que ya se venden de los principales proveedores. [8] Existen adaptadores económicos que permiten colocar transceptores SFP en un puerto QSFP.
Se han publicado tanto un SFP-DD , [9] que permite 100 Gbit/s en dos carriles, como también unas especificaciones QSFP-DD [10] , que permite 400 Gbit/s en ocho carriles. [11] Estos utilizan un factor de forma que es directamente compatible con sus respectivos predecesores. [12]
Un hermano aún mayor, el OSFP (Octal Small Format Pluggable), tiene productos que se lanzarán en 2022 [13] con capacidad para enlaces de 800 Gbit/s entre equipos de red. Es una versión ligeramente más grande que el factor de forma QSFP, lo que permite mayores potencias de salida. El estándar OSFP se anunció inicialmente en 2016 [14] y la versión 4.0 lanzada en 2021 permite 800 Gbit/s a través de líneas de datos eléctricos de 8×100 Gbit/s. [15] Sus defensores dicen que un adaptador de bajo costo permitirá la compatibilidad con módulos QSFP. [dieciséis]
Tipos de SFP
Los transceptores SFP están disponibles con una variedad de especificaciones de transmisor y receptor, lo que permite a los usuarios seleccionar el transceptor apropiado para cada enlace para proporcionar el alcance óptico o eléctrico requerido sobre el tipo de medio disponible (por ejemplo, cables de cobre de par trenzado o twinaxiales , multimodo o simple). cables de fibra modo-modo ). Los transceptores también se designan por su velocidad de transmisión. Los módulos SFP suelen estar disponibles en varias categorías diferentes.
Tenga en cuenta que los QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP56 están diseñados para ser eléctricamente compatibles con SFP/SFP+/SFP28 o SFP56 respectivamente. Usando un adaptador simple o un cable especial de conexión directa, es posible conectar esas interfaces juntas usando un solo carril en lugar de los cuatro proporcionados por el factor de forma QSFP/QSFP+/QSFP28/QSFP56. Lo mismo se aplica al factor de forma QSFP-DD con 8 carriles que puede funcionar degradado a 4/2/1 carriles.
SFP de 100 Mbit/s
Fibra multimodo, conector LC , con codificación de color negro o beige
SX – 850 nm, para un máximo de 550 m
Fibra multimodo, conector LC , con codificación de color azul
FX – 1300 nm, para una distancia de hasta 5 km.
LFX (el nombre depende del fabricante): 1310 nm, para una distancia de hasta 5 km.
Fibra monomodo, conector LC, con codificación de color azul
LX – 1310 nm, para distancias de hasta 10 km
EX – 1310 nm, para distancias de hasta 40 km
Fibra monomodo, conector LC, con codificación de color verde
ZX : 1550 nm, para distancias de hasta 80 km (dependiendo de la pérdida de ruta de la fibra)
EZX : 1550 nm, para distancias de hasta 160 km (dependiendo de la pérdida de ruta de la fibra)
Fibra monomodo, conector LC, bidireccional, con codificación de colores azul y amarillo
BX (oficialmente BX10 ): transceptores SFP bidireccionales de fibra única de 1550 nm/1310 nm de 100 Mbit, emparejados como BX-U ( azul ) y BX-D ( amarillo ) para enlace ascendente y descendente respectivamente, también para distancias de hasta 10 km. . También se fabrican variaciones de SFP bidireccionales con versiones de mayor potencia de transmisión con capacidades de longitud de enlace de hasta 40 km.
Cableado de par trenzado de cobre, conector 8P8C (RJ-45)
Fibra multimodo de 1 a 1,25 Gbit/s, conector LC , con palanca de extracción negra o beige [2]
SX – 850 nm, para un máximo de 550 m a 1,25 Gbit/s (gigabit Ethernet). Otras aplicaciones SFP multimodo admiten velocidades aún más altas en distancias más cortas. [19]
Fibra multimodo de 1 a 1,25 Gbit/s, conector LC , colores de palanca de extracción no estandarizados
SX+/MX/LSX/LX (el nombre depende del fabricante) – 1310 nm, para una distancia de hasta 2 km. [20] No compatible con SX o 100BASE-FX. Basado en LX pero diseñado para funcionar con una fibra multimodo utilizando un cable de conexión multimodo estándar en lugar de un cable de acondicionamiento de modo comúnmente utilizado para adaptar LX a multimodo.
Fibra monomodo de 1 a 2,5 Gbit/s, conector LC, con palanca de extracción azul [2]
LX – 1310 nm, para distancias de hasta 10 km (originalmente, el LX solo cubría 5 km y el LX10 cubría 10 km más tarde)
EX – 1310 nm, para distancias de hasta 40 km
ZX – 1550 nm, para distancias de hasta 80 km (dependiendo de la pérdida de ruta de la fibra), con palanca de extracción verde (ver GLC-ZX-SM1)
EZX : 1550 nm, para distancias de hasta 160 km (dependiendo de la pérdida de ruta de la fibra)
BX (oficialmente BX10 ): transceptores SFP Gigabit bidireccionales de fibra única de 1490 nm/1310 nm, emparejados como BX-U y BX-D para enlace ascendente y descendente respectivamente, también para distancias de hasta 10 km. [21] [22] También se fabrican variaciones de SFP bidireccionales que utilizan 1550 nm en una dirección y versiones de mayor potencia de transmisión con capacidades de longitud de enlace de hasta 80 km.
1550 nm 40 km ( XD ), 80 km ( ZX ), 120 km ( EX o EZX )
SFSW : transceptores de fibra única y longitud de onda única, para tráfico bidireccional en una sola fibra. Junto con CWDM, estos duplican la densidad de tráfico de los enlaces de fibra. [23] [24]
1 Gbit/s para cableado de par trenzado de cobre, conector 8P8C (RJ-45)
1000BASE-T : estos módulos incorporan importantes circuitos de interfaz para la recodificación de la subcapa de codificación física [25] y solo pueden usarse para gigabit Ethernet debido al código de línea específico. No son compatibles con (o mejor dicho: no tienen equivalentes para) Fibre Channel o SONET. A diferencia de la mayoría de los puertos 1000BASE-T de cobre que no son SFP integrados en la mayoría de los enrutadores y conmutadores, los SFP 1000BASE-T generalmente no pueden funcionar a velocidades de 100BASE-TX .
Cobre y óptico de 100 Mbit/s: algunos proveedores han enviado SFP limitados de 100 Mbit/s para aplicaciones de fibra hasta el hogar y reemplazo directo de circuitos 100BASE-FX heredados . Son relativamente poco comunes y pueden confundirse fácilmente con los SFP de 100 Mbit/s. [26]
Aunque no se menciona en ningún documento de especificaciones oficial, la velocidad de datos máxima del estándar SFP original es de 5 Gbit/s. [27] Esto finalmente fue utilizado tanto por 4GFC Fibre Channel como por DDR Infiniband, especialmente en su forma QSFP de cuatro carriles.
En los últimos años, [ ¿ cuándo? ] Se han creado transceptores SFP que permitirán velocidades Ethernet de 2,5 Gbit/s y 5 Gbit/s con SFP con 2,5GBASE-T [28] y 5GBASE-T. [29]
El SFP+ ( enchufable de factor de forma pequeño mejorado ) es una versión mejorada del SFP que admite velocidades de datos de hasta 16 Gbit/s . La especificación SFP+ se publicó por primera vez el 9 de mayo de 2006 y la versión 4.1 se publicó el 6 de julio de 2009. [30] SFP+ admite el estándar OTU2 de canal de fibra de 8 Gbit/s , Ethernet de 10 Gigabit y red de transporte óptico . Es un formato industrial popular respaldado por muchos proveedores de componentes de red. Aunque el estándar SFP+ no incluye mención del Fibre Channel de 16 Gbit/s, se puede utilizar a esta velocidad. [31] Además de la velocidad de datos, la principal diferencia entre el canal de fibra de 8 y 16 Gbit/s es el método de codificación. La codificación 64b/66b utilizada para 16 Gbit/s es un mecanismo de codificación más eficiente que 8b/10b utilizado para 8 Gbit/s y permite duplicar la velocidad de datos sin duplicar la velocidad de línea. 16GFC realmente no utiliza señalización de 16 Gbit/s en ninguna parte. Utiliza una velocidad de línea de 14,025 Gbit/s para lograr el doble de rendimiento que 8GFC. [32]
SFP+ también introduce conexión directa para conectar dos puertos SFP+ sin transceptores dedicados. Los cables de conexión directa (DAC) existen en variantes pasivas (hasta 7 m), activas (hasta 15 m) y ópticas activas (AOC, hasta 100 m).
Los módulos SFP+ de 10 Gbit/s tienen exactamente las mismas dimensiones que los SFP normales, lo que permite al fabricante de equipos reutilizar diseños físicos existentes para conmutadores de 24 y 48 puertos y tarjetas de línea modulares . En comparación con los módulos XENPAK o XFP anteriores , los módulos SFP+ dejan más circuitos para implementar en la placa host en lugar de dentro del módulo. [33] Mediante el uso de un adaptador electrónico activo, los módulos SFP+ se pueden utilizar en equipos más antiguos con puertos XENPAK [34] y puertos X2 . [35] [36]
Los módulos SFP+ pueden describirse como de tipo limitante o lineal ; esto describe la funcionalidad de la electrónica incorporada. Los módulos limitantes SFP+ incluyen un amplificador de señal para remodelar la señal recibida (degradada), mientras que los lineales no lo hacen. Los módulos lineales se utilizan principalmente con estándares de ancho de banda bajo como 10GBASE-LRM ; de lo contrario, se prefieren los módulos limitantes. [37]
25 Gbit/s SFP28
SFP28 es una interfaz de 25 Gbit/s que evolucionó a partir de la interfaz Ethernet de 100 Gigabit que normalmente se implementa con líneas de datos de 4 por 25 Gbit/s. Idéntico en dimensiones mecánicas a SFP y SFP+, SFP28 implementa un carril de 28 Gbit/s [38] que admite 25 Gbit/s de datos con sobrecarga de codificación. [39]
Existen módulos SFP28 que admiten conexiones de fibra monomodo [40] o multimodo [41] , cable óptico activo [42] y cobre de conexión directa. [43] [44]
cSFP
El compacto de factor de forma pequeño enchufable ( cSFP ) es una versión de SFP con el mismo factor de forma mecánico que permite dos canales bidireccionales independientes por puerto. Se utiliza principalmente para aumentar la densidad de puertos y disminuir el uso de fibra por puerto. [45] [46]
SFP-DD
El acuerdo de múltiples fuentes de doble densidad conectable de factor de forma pequeño ( SFP-DD ) es un estándar publicado en 2019 para duplicar la densidad de puertos. Según el sitio web de SFD-DD MSA: "Los equipos de red basados en SFP-DD admitirán módulos y cables SFP heredados y nuevos productos de doble densidad". [47]
SFP-DD utiliza dos carriles para transmitir.
Actualmente, se definen las siguientes velocidades:
SFP112:100 Gbit/s usando PAM4 en un solo par (no de doble densidad) [17]
Los transceptores cuádruples conectables de factor de forma pequeño ( QSFP ) están disponibles con una variedad de tipos de transmisores y receptores, lo que permite a los usuarios seleccionar el transceptor apropiado para cada enlace para proporcionar el alcance óptico requerido a través de fibra multimodo o monomodo .
El estándar QSFP14 está diseñado para transportar FDR InfiniBand , SAS-3 [52] o 16G Fibre Channel.
100 Gbit/s (QSFP28)
El estándar QSFP28 [6] está diseñado para transportar 100 Gigabit Ethernet , EDR InfiniBand o 32G Fibre Channel. A veces, este tipo de transceptor también se denomina QSFP100 o 100G QSFP [53] por simplicidad.
200 Gbit/s (QSFP56)
QSFP56 está diseñado para transportar 200 Gigabit Ethernet , HDR InfiniBand o 64G Fibre Channel. La mayor mejora es que QSFP56 utiliza modulación de amplitud de pulso de cuatro niveles ( PAM-4 ) en lugar de sin retorno a cero (NRZ). Utiliza las mismas especificaciones físicas que QSFP28 (SFF-8665), con especificaciones eléctricas de SFF-8024 [54] y revisión 2.10a de SFF-8636. [7] A veces, este tipo de transceptor se denomina 200G QSFP [55] por simplicidad.
Conmutador Ethernet con dos ranuras SFP vacías (abajo a la izquierda)
Los sockets SFP se encuentran en conmutadores Ethernet , enrutadores, firewalls y tarjetas de interfaz de red . Se utilizan en adaptadores de host Fibre Channel y equipos de almacenamiento. Debido a su bajo costo, bajo perfil y capacidad de proporcionar una conexión a diferentes tipos de fibra óptica, SFP proporciona a dichos equipos una mayor flexibilidad.
El transceptor SFP no está estandarizado por ningún organismo oficial de normalización, sino que está especificado por un acuerdo de fuentes múltiples (MSA) entre fabricantes competidores. El SFP fue diseñado a partir de la interfaz GBIC y permite una mayor densidad de puertos (número de transceptores por área determinada) que el GBIC, razón por la cual el SFP también se conoce como mini-GBIC.
Sin embargo, como cuestión práctica, algunos fabricantes de equipos de red se involucran en prácticas de dependencia del proveedor mediante las cuales rompen deliberadamente la compatibilidad con SFP genéricos al agregar una verificación en el firmware del dispositivo que habilitará solo los módulos propios del proveedor. [62] Los fabricantes de SFP de terceros han introducido SFP con EEPROM que pueden programarse para coincidir con cualquier ID de proveedor. [63]
Codificación de colores de SFP
Codificación de colores de SFP
Codificación de colores de CWDM SFP [65]
Codificación de colores de BiDi SFP
Codificación de colores de QSFP
Señales
Vista frontal del módulo SFP con conector LC integrado que indica la dirección de transmisión de los dos conectores ópticosOC-3 SFP desmontado. El recipiente de metal superior es el diodo láser transmisor, el recipiente de plástico inferior es el fotodiodo receptor.
Los transceptores SFP son diestros : desde su perspectiva, transmiten por la derecha y reciben por la izquierda. Al mirar a los conectores ópticos, la transmisión viene por la izquierda y la recepción por la derecha. [66]
El transceptor SFP contiene una placa de circuito impreso con un conector de borde con 20 terminales que se acoplan en la parte posterior con el conector eléctrico SFP en el sistema host. El QSFP tiene 38 pads, incluidos 4 pares de datos de transmisión de alta velocidad y 4 pares de datos de recepción de alta velocidad. [50] [51]
Dimensiones mecánicas
Vista lateral del módulo SFP. La profundidad, la dimensión más larga, es de 56,5 mm (2,22 pulgadas).
Las dimensiones físicas del transceptor SFP (y sus variantes posteriores más rápidas) son más estrechas que las de sus homólogos QSFP posteriores, lo que permite colocar transceptores SFP en puertos QSFP mediante un adaptador económico. Ambos son más pequeños que el transceptor XFP .
Información de la EEPROM
El SFP MSA define un mapa de memoria de 256 bytes en una EEPROM que describe las capacidades del transceptor, las interfaces estándar, el fabricante y otra información, a la que se puede acceder a través de una interfaz I²C serie en la dirección de 8 bits 0b1010000X (0xA0). [69]
Monitoreo de diagnóstico digital
Los transceptores SFP ópticos modernos admiten funciones estándar de monitoreo de diagnóstico digital (DDM). [70] Esta característica también se conoce como monitoreo óptico digital (DOM). Esta capacidad permite monitorear los parámetros operativos del SFP en tiempo real. Los parámetros incluyen potencia de salida óptica, potencia de entrada óptica, temperatura, corriente de polarización del láser y voltaje de suministro del transceptor. En los equipos de red, esta información normalmente está disponible a través del Protocolo simple de administración de red (SNMP). Una interfaz DDM permite a los usuarios finales mostrar datos de diagnóstico y alarmas para transceptores de fibra óptica y puede usarse para diagnosticar por qué un transceptor no funciona.
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enlaces externos
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