SFP против SFP+: скорость, совместимость и как выбрать правильный модуль

Если вы сравниваетеSFP-трансиверсSFP+ трансиверОсновное отличие заключается в скорости линии: SFP — это стандартный подключаемый модуль для каналов 1 Gigabit Ethernet, а SFP+ — его улучшенный преемник, созданный для 10 Gigabit Ethernet. Оба имеют одинаковый 20-контактный форм-фактор, определенныйСоглашения с комитетом SFF с несколькими-источниками, именно поэтому они выглядят одинаково на полке - и почему вопросы совместимости вызывают так много ошибок при закупках.

В этом руководстве рассматриваются технические различия между модулями 1G SFP и 10G SFP+, объясняется, когда перекрестная-вставка действительно работает (а когда нет), и описаны этапы проверки, которые не позволяют несовпадающей оптике затормозить развертывание.

SFP против SFP+: краткий обзор

Что такое модуль SFP?

SFP означаетКомпактный форм-подключаемый модуль. Исходное соглашение о нескольких-источниках SFP (MSA) определяет каркас приемопередатчика-с возможностью горячей замены, предназначенный для скоростей передачи данных класса Gigabit-. В сетях Ethernet модули SFP передают трафик 1000BASE - независимо от того,одномодовое-волокно, многомодовое волокноили медный RJ45.

Несмотря на рост внедрения 10G и 25G, модули SFP 1G по-прежнему активно используются. Они являются практичным выбором для портов коммутатора уровня доступа-, восходящих каналов с низкой-полосой пропускания между этажами или зданиями, а также для любого канала, где достаточна пропускная способность 1 Гбит/с и важен контроль затрат. CiscoДокументация Gigabit Ethernet SFPперечисляет десятки вариантов 1G SFP, которые все еще находятся в активном производстве, что подтверждает, что этот форм-фактор далеко не устарел.

Что такое модуль SFP+?

SFP+ означаетУсовершенствованный подключаемый модуль малого форм-формы. SFP+ MSA (указанный вSFF-8431 и SFF-8432) повышает скорость электрического интерфейса до 10 Гбит/с, сохраняя при этом те же физические размеры корпуса, что и у SFP. Это означает, что модули SFP+ подходят к одной и той же схеме слота, но хост-порт должен реализовывать более-скоростной SerDes для передачи сигнала 10G.

На практике SFP+ является выбором по умолчанию, если для сети требуется подключение 10 Gigabit Ethernet -10GBASE-SR для коротких многомодовых запусков, 10GBASE-LR для одномодовых-каналов кампуса или метро или10GBASE-ZR для дальних-магистралей длиной 80 км. Он также используется для 10G Fibre Channel в средах SAN и дляОдноволоконные-каналы 10G BiDiна студенческих рингах.

Ключевые различия между SFP и SFP+

Скорость линии: 1G против 10G

Основная разница заключается в пропускной способности. Модули SFP работают со скоростью линии 1,25 Гбит/с (передавая полезную нагрузку Ethernet 1 Гбит/с), а модули SFP+ работают со скоростью 10,3125 Гбит/с. Это немаленький разрыв -, это целый порядок величины, и он влияет на каждый уровень бюджета канала: скорость лазерной модуляции, чувствительность приемника и допуск на дисперсию оптоволоконного тракта.

Если ваш текущий профиль трафика достигает пика ниже 500 Мбит/с на данном восходящем канале, канал 1G SFP может быть вполне адекватным. Но если вы агрегируете трафик от 48-портовых гигабитных коммутаторов доступа, подключаете узлы виртуализации с несколькими виртуальными машинами, генерирующими трафик «восток-запад», или подключаете массив хранения данных iSCSI, восходящий канал 10G SFP+ обычно является минимальным практическим выбором.

Совместимость портов SFP и портов SFP+

Именно здесь случаются самые дорогие ошибки. Поскольку эти два типа модулей имеют общий физический форм-фактор, инженеры иногда предполагают, что они свободно взаимозаменяемы. Они не -, и причина электрическая, а не механическая.

Порт SFP+ реализует высокоскоростной-последовательный интерфейс 10 Гбит/с. Некоторые платформы коммутаторов - Cisco Catalyst 9300, серии Arista 7050, Juniper EX4300 и другие - позволяют своим портам SFP+ автоматически-переключаться на 1G при обнаружении модуля SFP 1G. Это функция уровня прошивки-, а не физическая достоверность. Другие платформы, особенно старые или-недорогие модели, могут полностью отклонить модуль SFP или выдать ошибку несоответствия-типа носителя.

Идти в другом направлении еще хуже: вставить модуль 10G SFP+ в порт 1G SFP-только не получится. Электрический интерфейс порта SFP не может передавать или принимать сигнал со скоростью 10 Гбит/с. Модуль физически может подойти, но ссылка никогда не появится.

Правило проверки простое:перед покупкой оптики проверьте матрицу аппаратной совместимости хост-устройства -, а не только форму слота. Cisco публикует для каждой-платформыматрицы совместимости трансиверов, а Juniper и Arista ведут аналогичные списки. Если в матрице явно не указана поддержка 1G SFP на порте SFP+ для вашей конкретной модели коммутатора и версии прошивки, не думайте, что это будет работать.

Тип волокна, разъем и радиус действия

Оба семейства SFP и SFP+ включают варианты для разных типов носителей и расстояний. Выбор правильного семейства трансиверов — это только первый шаг - вам также необходимо подобрать оптику к уже установленной оптоволоконной линии.

Модуль 10GBASE-SR SFP+ предназначен для многомодового оптоволокна 850 нм и обычно достигает 300 м поволокно OM3или 400 м наволокно OM4. Модуль 10GBASE-LR использует длину волны 1310 нм по одномодовому оптоволокну на расстояние до 10 км. Если вам нужно охватить расстояние 40 или 80 км, вы ищете варианты ER или ZR с соответствующими бюджетами оптической мощности. Та же логика применима к SFP 1G: модуль 1000BASE-SX в многомодовом режиме достигает около 550 м, а модуль 1000BASE-ZX в одномодовом-режиме может достигать 80 км.

Во всех случаях оба конца линии связи должны использовать совместимую оптику и соответствующиеоптоволоконные разъемы- обычно дуплекс LC для SFP и SFP.+. Если вы подключаетесь кпанель адаптерав стойке для патчей, прежде чем заказывать модули, убедитесь, что тип адаптера соответствует.

Медные варианты SFP и SFP+

Не каждое развертывание SFP или SFP+ предполагает использование оптоволокна. Модуль 1000BASE-T SFP предоставляет медный порт RJ45 для Ethernet 1G по кабелям Cat5e/Cat6 длиной до 100 м. Что касается 10G, существуют модули 10GBASE-T SFP+, но они обычно достигают длины всего 30 м и потребляют заметно больше энергии -, что необходимо учитывать в корпусах коммутаторов с высокой плотностью размещения. Для очень коротких расстояний (внутри стойки или между соседними стойками)Медные кабели SFP+ прямого-подключения (DAC)предложить более дешевую альтернативу оптическим трансиверам-стоимостью и меньшей-задержкой.

Можете ли вы использовать модуль SFP в порту SFP+?

Часто да, -, но только при определенных условиях. Вот что на самом деле определяет, работает ли это:

• Поддержка платформы:Коммутатор или маршрутизатор должен явно поддерживать работу 1G SFP на своих портах SFP+. Это зависит от-модели и каждой-прошивки. Например, Cisco документирует поддержку 1G SFP на многих портах Nexus и Catalyst SFP+, но не на всех линейных картах или всех версиях программного обеспечения.
• Согласование скорости:Порт должен иметь возможность автоматического-согласования или быть настроен вручную на 1G. На некоторых платформах вам может потребоваться ввести скорость 1000 в конфигурации интерфейса.
• DOM и кодирование:Некоторые хосты проверяют байт идентификатора EEPROM модуля. Если модуль идентифицируется как SFP (не SFP+), строгий хост может отклонить его, если не включен режим совместимости 1G.

Практический вывод: если вы поэтапно переводите сеть с 1G на 10G, вставка существующих модулей SFP 1G в новые коммутаторы SFP+ может работать во время перехода -, но перед развертыванием проверьте поддержку каждого порта.

Можете ли вы использовать модуль SFP+ в порту SFP?

Нет. Электрическая спецификация SFP+ (SFF-8431) определяет высокоскоростной интерфейс со скоростью 10 Гбит/с,-который не может работать с хост-портом,-только SFP. Модуль физически сядет в клетку, но связь не установится. Это не проблема конфигурации или дефект прошивки, а аппаратное ограничение схемы SerDes порта SFP.

Отношения совместимости являются одно-направленными: некоторые порты SFP+ могут понижать скорость до 1G для модулей SFP, но порты SFP не могут повышать скорость до 10G для модулей SFP+.

Как выбрать между SFP и SFP+

Выбор правильного модуля — это не отдельное решение по оптике -, это часть проектирования на уровне канала-, которая включает в себя возможности хоста, оптоволоконную инфраструктуру и требования к трафику. Вот практическая четырех-этапная последовательность проверки, которую мы используем при проверке пригодности трансивера для проектов развертывания:

Шаг 1. Подтвердите возможности хост-порта

Проверьте данные коммутатора, маршрутизатора или сетевого адаптера, чтобы узнать точный тип порта. Обратите внимание на такие утверждения, как «Порты SFP+, поддерживающие 1G/10G» и «Порты SFP+, только 10G». Если вы работаете с бывшим в употреблении или отремонтированным оборудованием, также убедитесь, что используемая версия прошивки - старая прошивка может не поддерживать работу с двойной-скоростью, даже если аппаратное обеспечение ее поддерживает.

Шаг 2. Определите необходимую скорость соединения

Подберите трансивер в соответствии с вашими реальными потребностями в пропускной способности. Избыточное выделение ресурсов 10G на канале, скорость которого никогда не превысит 200 Мбит/с, приводит к пустой трате бюджета. Недостаточное обеспечение 1G на восходящем канале сервера, который регулярно достигает скорости 950 Мбит/с, создает узкое место, к которому вам придется вернуться в течение нескольких месяцев. Прежде чем принять решение, измерьте или оцените пиковую загрузку.

Шаг 3. Проверьте тип и радиус действия волокна

Определите установленныйоптоволоконный кабельтип (одномодовый-OS2, многомодовый OM3/OM4), внешний вид торца разъема-(UPC или APC) и расстояние соединения. Затем выберите подходящий вариант трансивера. Например, если у вас есть многомодовая магистральная сеть OM3 между двумя зданиями, расположенными на расстоянии 200 м друг от друга, то вам подойдет модуль 10GBASE-SR SFP+. Если расстояние составляет 8 км в одиночном-режиме, подойдет 10GBASE-LR. Если оптический бюджет ограничен на длинном промежутке времени, вам может понадобитьсяоптический аттенюаторна приемной стороне, чтобы избежать перегрузки детектора на коротких каналах, или вам может потребоваться более мощная-оптическая система ZR для увеличения дальности действия.

Шаг 4. Учитывайте горизонт обновления

Если вы покупаете новые коммутаторы с портами SFP+, а вашему текущему трафику требуется только 1G, все равно имеет смысл купить инфраструктуру с поддержкой SFP+. Вы можете запустить модули SFP 1G сейчас (если хост поддерживает это) и обновить модули SFP+ 10G позже - без замены коммутатора. Это распространенный поэтапный подход к обновлению сети кампуса, который является одной из веских практических причин выбирать оборудование с поддержкой SFP+, даже если текущие требования к пропускной способности скромны.

Распространенные ошибки при выборе модулей SFP или SFP+

Оценка совместимости по физическому состоянию.Самая распространенная и дорогостоящая ошибка. Модуль защелкивается в клетке, поэтому инженер предполагает, что он будет работать. Возможно, нет. Всегда проверяйте матрицу совместимости поставщика, а не размеры клетки.

Игнорирование несоответствия типа волокна.Установка одномодового-оптического кабеля (1310 нм или 1550 нм) в многомодовую оптоволоконную установку или наоборот приведет либо к отсутствию связи, либо к созданию ненадежной связи с высоким уровнем ошибок. Это особенно важно в зданиях со смешанными волоконно-оптическими линиями, например - устаревшие шкафы OM1 рядом с магистральной сетью OS2.

Предполагается, что всем каналам 10G требуется оптоволокно.Для соединений внутри-стойки длиной менее 5 м кабель SFP+ ЦАП дешевле, имеет меньшую-задержку и проще, чем пара оптических трансиверов плюсоптоволоконный патч-корд. Не используйте оптику по умолчанию, если прямое-подсоединение медью является лучшим инструментом для этой работы.

Без учета поддержки DOM.Цифровой оптический мониторинг (DOM) позволяет коммутатору в реальном времени-сообщать о мощности передачи, мощности приема, температуре и токе смещения от трансивера. Некоторые сторонние-модули SFP/SFP+ отключают или ограничивают DOM, что лишает вас возможности отслеживать состояние канала. Если вы полагаетесь на мониторинг, убедитесь, что DOM поддерживается и работает в конкретной комбинации модуля и платформы.

SFP против SFP+ в реальных сценариях развертывания

Коммутатор доступа к филиалу

Филиалу с 20 пользователями и каналом WAN со скоростью 100 Мбит/с не требуются внутренние восходящие каналы 10G. Модуль 1000BASE-LX SFP по одномодовому-волокну, соединяющий коммутатор доступа филиала с распределительным маршрутизатором, является экономически-эффективным и полностью достаточным. Переход на SFP+ в данном случае приведет к увеличению затрат, но не принесет никаких эксплуатационных преимуществ.

Подключение к серверу центра обработки данных

Хосту виртуализации с 30 виртуальными машинами и совокупным внутренним трафиком, превышающим 4 Гбит/с, необходимы восходящие каналы 10G SFP+ NIC. В средах с высокой-плотностьюКабели MTP/MPOмежду конечными и магистральными коммутаторами базовым вариантом является 10G SFP+ -, и многие организации уже переходят на 25G SFP28 для портов,-обращающихся к серверу.

Обновление магистральной сети кампуса

Университетский кампус с оптоволоконной магистралью 1G, испытывающей перегрузки в часы пик лекций, является хрестоматийным примером перехода на 10G SFP+ на существующей одномодовой оптоволоконной установке. Если магистральные коммутаторы имеют порты SFP+, для обновления потребуются только новыеМодули приемопередатчика 10GBASE-LR- без замены оптоволокна-кабелей и замены коммутатора.

За пределами SFP+: какое место в общей картине занимает 10G?

SFP+ — не единственный форм-фактор 10G.XFP-модулибыли более ранним стандартом 10G с большей физической площадью и более высоким энергопотреблением; они все еще встречаются в некоторых DWDM и телекоммуникационных платформах, но в значительной степени вытеснены SFP+ в корпоративном Ethernet. Для 40G отрасль перешла наМодули КСФП+; за 100G, доМодули КСФП28. Переход от SFP к SFP+ и SFP28 (25G) соответствует тому же форм-фактору MSA, что означает, что порты SFP28 на новых коммутаторах часто могут принимать модули SFP+ (10G) и SFP (1G) -, применяется та же условная логика обратной-совместимости.

Заключение

Разница между SFP и SFP+ в основном заключается в скорости передачи данных - 1G по сравнению с 10G -, построенной на базе одного и того же физического форм-фактора. Отношения совместимости асимметричны: некоторые порты SFP+ поддерживают модули SFP 1G, но ни один порт SFP не поддерживает модули SFP+ 10G. Каждое решение о покупке должно начинаться с матрицы совместимости хост-устройств, затем переходить к типу и радиусу действия волокна и, наконец, рассматривать путь обновления.

Если вы планируете покупку трансивера, начните с просмотра списка совместимости для вашей конкретной модели коммутатора и прошивки. Подберите оптику к вашемуустановленная кабельная система, подтвердите поддержку DOM, если вам нужен мониторинг, и выберите модуль, который соответствует вашим реальным требованиям к пропускной способности -, а не тот, который кажется быстрее на бумаге.

Часто задаваемые вопросы

SFP — это то же самое, что SFP+?

Нет. Оба являются сменными трансиверами форм-фактора, которые используют один и тот же физический каркас, но SFP работает со скоростью 1 Гбит/с, а SFP+ — со скоростью 10 Гбит/с. Спецификации электрического интерфейса различаются - SFP+ требует SerDes 10 Гбит/с, определенный вSFF-8431-, поэтому они не являются универсально взаимозаменяемыми.

Могу ли я использовать модуль SFP 1G в порту 10G SFP+?

На многих платформах да, -, если хост-устройство явно поддерживает работу 1G на этом порту SFP+. Проверьте матрицу совместимости трансиверов поставщика коммутатора, чтобы узнать точную модель и версию прошивки. Не полагайтесь на физическое соответствие как на доказательство совместимости.

Могу ли я использовать модуль 10G SFP+ в порту 1G SFP?

Нет. Аппаратное обеспечение порта SFP не поддерживает электрический интерфейс 10 Гбит/с. Модуль будет физически вставлен, но ссылка не появится.

Это только оптоволокно SFP+ или оно поддерживает медь?

SFP+ поддерживает как оптоволокно, так и медь. Варианты оптоволокна включают 10GBASE-SR (многомодовый), 10GBASE-LR и 10GBASE-ER (одномодовый-). Медные варианты включают модули 10GBASE-T RJ45 (обычно до 30 м) и медные кабели прямого-подключения SFP+ для коротких соединений внутри-стойки.

Что мне выбрать для будущих обновлений: - SFP или SFP+?

Если ваша дорожная карта сети предусматривает какой-либо путь к повышению пропускной способности, покупайте коммутаторы с портами SFP+ (или SFP28). Вы можете запустить модули 1G SFP сейчас и перейти на 10G SFP+ позже, не заменяя инфраструктуру. Если ваша среда будет оставаться на уровне 1G в течение неопределенного времени, а бюджет является основным ограничением, оборудование, использующее только SFP-, по-прежнему будет практичным вариантом.

В чем разница между SFP+ и SFP28?

SFP28 — это следующий шаг вперед -, он использует тот же форм-фактор, но поддерживает скорость линии 25 Гбит/с. Порты SFP28 обычно принимают модули SFP+ (10G) и SFP (1G) с одинаковыми правилами условной обратной-совместимости: проверьте документацию хост-устройства, прежде чем предполагать, что это работает.