Трансиверы SFP+ 10G — чем различаются исполнения по дальности, волокну и кодировке

Трансивер SFP+ — сменный оптический или медный модуль со скоростью 10 Гбит/с, который устанавливается в порт коммутатора, сервера или маршрутизатора и превращает электрический сигнал в оптический. Форм-фактор один для всех исполнений, а различаются модули дальностью, типом волокна, длиной волны, оптическим бюджетом и прошивкой под конкретного изготовителя оборудования. Из-за этого две позиции с одинаковой строкой «SFP+ 10G» в заявке могут не подойти ни по линии, ни по порту.

Ниже — параметры, по которым подбирается модуль, различия исполнений, расчёт оптического бюджета линии и перечень данных, которые нужны для подбора партии.

Что определяет выбор модуля

• Тип волокна. Многомодовое волокно OM3 и OM4 работает с модулями на 850 нм и на короткие расстояния, одномодовое — с модулями на 1310 и 1550 нм и на длинные пролёты. Модуль под одномод в многомодовой линии работать не будет.
• Дальность. Указывается для заданного типа волокна и не переносится на другой: 300 метров исполнения SR относятся к OM3, а не к любому волокну.
• Длина волны. Определяет, с каким модулем на дальнем конце линии модуль может работать в паре. Пара собирается из одинаковых длин волн, кроме схем с разделением направлений по одному волокну.
• Оптический бюджет. Разница между мощностью передатчика и чувствительностью приёмника. Именно она, а не заявленная дальность, определяет, поднимется ли линия на конкретной трассе.
• Разъём и число волокон. Обычное исполнение — двойной LC на приём и передачу, схема с разделением направлений — один LC на оба направления.
• Диагностика. Поддержка цифрового контроля параметров позволяет видеть на коммутаторе мощность передачи и приёма, температуру и ток смещения. Без неё диагностика линии сводится к замене модулей.
• Температурный диапазон. Коммерческое исполнение рассчитано на 0…+70 °C, промышленное — на −40…+85 °C. Для уличных шкафов и неотапливаемых помещений берётся промышленное.
• Прошивка под изготовителя оборудования. Модуль хранит сведения о себе в памяти, и коммутатор сверяет их со своим перечнем допустимых позиций.

Исполнения по дальности и типу волокна

Соседние классы не взаимозаменяемы в обе стороны. Модуль на 40 километров, поставленный на трассу длиной 200 метров, перегружает приёмник на дальнем конце: линия либо не поднимается, либо работает с ошибками. В таких случаях в линию ставится аттенюатор, но правильнее подобрать исполнение под фактическую длину.

Расчёт оптического бюджета

Бюджет считается как разница между минимальной мощностью передатчика и чувствительностью приёмника, из которой вычитаются потери трассы. Потери складываются из четырёх составляющих:

1. Потери в волокне. Для одномода ориентировочно 0,35 дБ/км на 1310 нм и 0,22 дБ/км на 1550 нм, для многомода — около 3 дБ/км на 850 нм.
2. Сварные соединения. Порядка 0,1 дБ на каждое.
3. Разъёмные соединения. Порядка 0,3–0,5 дБ на каждое, считая кроссы на обоих концах и все переходы через оптические патч-корды.
4. Эксплуатационный запас. Обычно 3 дБ — на старение источника, загрязнение разъёмов и возможные ремонтные вставки.

Пример: трасса 8 км одномодового волокна, четыре разъёмных соединения и шесть сварок. Потери — 2,8 дБ в волокне, около 1,6 дБ на разъёмах, 0,6 дБ на сварках, плюс 3 дБ запаса, итого около 8 дБ. Исполнение LR с бюджетом порядка 9–10 дБ такую линию закрывает, но без запаса на удлинение трассы; если по проекту возможны вставки, берётся исполнение ER.

Кодировка и совместимость с коммутатором

Каждый модуль хранит в памяти сведения об изготовителе, парт-номере и серийном номере. Коммутатор читает эти сведения при установке. Поведение зависит от платформы: одни платформы поднимают порт с любым модулем и только выводят предупреждение, другие переводят порт в нерабочее состояние. Поэтому при заказе указывается не только исполнение, но и модель оборудования, в которое модуль ставится — коммутаторы Cisco, HPE, Juniper, Huawei, Arista, Mellanox требуют разной кодировки.

• Кодировка задаётся при производстве и при поставке партии указывается в заявке отдельной строкой.
• Для смешанного парка удобнее заказывать модули двумя-тремя партиями под каждую платформу, чем пытаться найти универсальное исполнение.
• Если оборудование меняется на другое, ранее закупленные модули остаются в запасе под старую платформу — это учитывается в расчёте складского запаса.
• Пара на концах линии может быть от разных изготовителей: важны совпадение длины волны, типа волокна и бюджета, а не имя на корпусе.

Ошибки при заказе партии

1. Дальность берётся с запасом «на всякий случай» — приёмник на короткой трассе перегружается, и линия работает с ошибками.
2. Не проверен тип волокна на трассе: под многомодовую линию заказаны модули для одномода.
3. Не учтено, что на трассе свободно одно волокно, — нужны исполнения с разделением направлений, а заказаны обычные.
4. Не указана кодировка, и модули не принимаются коммутатором.
5. Для уличного шкафа взято коммерческое температурное исполнение.
6. Не заказаны кабели DAC и AOC и патч-корды нужной длины, из-за чего монтаж останавливается при наличии модулей.
7. Не заложен складской запас: при отказе одного модуля линия стоит до следующей поставки.

Когда выбирают другую скорость или другой класс оборудования

• Соединения внутри стойки. Вместо пары модулей и патч-корда ставятся сборки DAC и AOC: дешевле, меньше точек соединения.
• Переход на 25 и 40 Гбит/с. Используются трансиверы SFP28 25G и QSFP+ 40G, для магистралей дата-центра — QSFP28 100G. Порт SFP+ такие модули не принимает — требуется соответствующий порт на коммутаторе.
• Гигабитные участки. Для доступа и периферии достаточно трансиверов SFP 1G, и порт SFP+ их обычно поддерживает.
• Много каналов по одной паре волокон. Ставится оборудование оптического транспорта со спектральным уплотнением, а не дополнительные пары модулей.

Что прислать для подбора партии

• Модель и версию программного обеспечения коммутатора или сервера, куда ставятся модули, и число свободных портов SFP+.
• Тип волокна на трассе, её длину, число сварных и разъёмных соединений.
• Число волокон, свободных под линию.
• Условия установки: помещение или уличный шкаф, диапазон температур.
• Требование к диагностике параметров, если она заведена в систему мониторинга.
• Количество по каждой позиции и размер складского запаса.

Частые вопросы

Обязательно ли ставить на оба конца линии модули одного изготовителя? Нет. Требуется совпадение длины волны, типа волокна и достаточный бюджет с учётом потерь трассы. Кодировка подбирается под оборудование на своём конце и на согласование пары не влияет.

Что делать, если фактическая длина трассы неизвестна? Трасса измеряется рефлектометром: получаются и длина, и потери, и места соединений. Подбор по проектной документации без измерения даёт ошибку, если при монтаже добавлялись вставки.

Можно ли поставить модуль на 10 Гбит/с в гигабитный порт SFP? Нет. Порт SFP рассчитан на меньшую скорость и такой модуль не поддерживает. Обратная схема — гигабитный модуль в порт SFP+ — обычно работает, но зависит от платформы.

Сколько модулей держать в запасе? Практический ориентир для магистральных линий — один запасной на каждые восемь-десять работающих модулей одного исполнения, но не менее одного на каждое исполнение в сети. Модули на протяжённые трассы поставляются дольше, и по ним запас нужен в первую очередь.

Поддерживает ли модуль работу при неполной скорости порта? Исполнение на 10 Гбит/с рассчитано на свою скорость; понижение скорости порта — свойство платформы, а не модуля, и настраивается на коммутаторе.

Что мы делаем

Подбираем исполнение под трассу и платформу, считаем оптический бюджет по фактическим потерям, поставляем модули с нужной кодировкой партиями под каждое семейство оборудования, комплектуем патч-кордами и сборками для стойки, формируем складской запас под сеть. В наличии трансиверы SFP+ 10G и остальные исполнения раздела оптических трансиверов, а также коммутаторы и серверы под них.

Пришлите модель оборудования, длину и тип трассы и количество портов на server@tkasiatorg.ru — подберём исполнение, проверим совместимость с вашей платформой и посчитаем партию с запасом.