SFPトランシーバーとは何ですか?

 

ネットワーク クローゼットやデータ センターの周りで時間を過ごしたことがある人なら、これらの小さな金属製のものがスイッチに接続されているのを見たことがあるでしょう。彼らはどこにでもいます。小さくて控えめで、通常は片方の端からファイバーケーブルが突き出ています。それはあなたのものですSFPトランシーバー-そして正直に言うと、これは何か問題が起こるまで誰も考えなかったコンポーネントの 1 つです。

SFP はスモール フォーム ファクター プラガブルの略です。{0}名前からほぼすべてがわかります。小型で、機器をシャットダウンせずにプラグを抜き差しできるということです。十分シンプルです。

 

しかし、トランシーバー自体について詳しく説明する前に、SFP ポートと SFP モジュールの違いという、人々をつまずかせる原因を明確にしておきましょう。

 

SFPポートとは何ですか?

 

SFP ポート（Small Form{0}}Factor Pluggable port）は、ホットスワップ可能な SFP トランシーバ モジュールを受け入れる-スイッチ、ルーター、NIC-などのネットワーク デバイス上のコンパクトなスロットです。-このポートは、インストールされているモジュールに応じて光ファイバーと銅線の両方のケーブルをサポートすることで柔軟な接続を可能にし、ギガビットおよび 10G ネットワークの展開に不可欠なものとなります。

銅線イーサネット ケーブルでのみ機能する固定 RJ45 ポートとは異なり、SFP ポートを使用すると、ネットワーク エンジニアはオンデマンドでメディア タイプを自由に選択できます。 10km のキャンパス ファイバー リンクを介して 2 つのスイッチを接続する必要がありますか? 1000BASE-LX モジュールを取り付けます。近くのサーバーへの短い銅線が必要ですか? RJ45 SFP に交換します。同じポート、異なるモジュール、異なる機能。

 

SFP ポートと RJ45 ポート: 主な違い

 

特徴	SFPポート	RJ45ポート
メディアの柔軟性	ファイバーまたは銅線（モジュールに依存）-	銅のみ
最大距離	最大 80km 以上 (シングルモード ファイバー)	100メートル
ホット-スワップ可能	はい	いいえ
標準速度	1G/10G/25G (ポートの種類によって異なります)	1G (または 10GBASE-T)
料金	モジュールの購入が必要です	組み込まれており、追加費用はかかりません-

 

スイッチ上の一般的な SFP ポート タイプ

SFPコンボポート: 隣接する RJ45 ポートと帯域幅を共有するデュアル目的ポート--一度に 1 つだけアクティブにできます。食物繊維が欲しい時に便利ですまたは個別のポートを専用にすることなく銅線の柔軟性を実現します。

SFP アップリンク ポート: アクセス スイッチをアグリゲーションまたはコア レイヤに接続するために設計された専用の高速ポート-。これらは、ネットワーク バックボーンへの「高速道路のランプ」です。-

SFP ダウンリンク ポート: 一部の集約スイッチに見られ、これらは干渉のない長距離リンク用のファイバーを使用して-レイヤ機器にアクセスするためにダウンストリームを接続します。-

ほとんどのエンタープライズおよびデータセンター スイッチには少なくとも 2 つの SFP ポートが含まれており、建物全体でリングまたはスター トポロジが可能になります。スイッチにこれらの機能が搭載されている場合は、ハードウェアを交換せずに将来のファイバーのアップグレードに向けた準備がすでに整っています。

 

 

これらのことが思っている以上に重要な理由

 

SFP トランシーバーに関する取引は次のとおりです。電気信号を光に変換します (方向によってはその逆も同様です)。スイッチは電気で話します。光ファイバーケーブルは光子で話します。トランシーバーは 2 つの世界間の翻訳者として機能します。それがなければ、ファイバーを介して他のものと通信することはできません。

しかし、これらのモジュールがこれほど人気になった理由は、あまり明らかではありません。 SFP が存在する前は、マルチモード ファイバーからシングルモード ファイバーに変更する場合、またはファイバーから銅線に交換する場合は、基本的に別のハードウェアが必要でした。-ポートの種類が異なれば、機器も異なる場合があります。あとは、1 つのモジュールを取り出して、別のモジュールを差し込むだけです。 5秒で完了です。

ネットワーク エンジニアは、それによって得られる柔軟性を過小評価しています。私は、高価なスイッチを交換するのではなく、トランシーバーを交換することによってネットワーク全体がアップグレードされるのを見てきました。

根性

SFP モジュールの内部には、送信機と受信機のペアが配置されています。トランスミッターには、ファイバーに光パルスを発射するレーザー ダイオード (または短波長の場合は VCSEL) が含まれています。受信機のもう一方の端には、これらのパルスをキャッチして電気信号に変換するために待機しているフォトダイオードがあります。よく考えるとかなりエレガントですね。

アセンブリ全体には、ドライバー IC、信号調整回路、および多くの場合診断監視機能が含まれます。最後の部分である-DDM またはデジタル診断モニタリング-では、温度、送信電力、受信電力に関するリアルタイムの統計情報を取得できます。-トラブルシューティングに非常に役立ちます。劣化するレーザーを完全に機能しなくなる前に捉えることができます。ほとんどのまともなネットワーク管理システムは、このデータを自動的にポーリングします。

 

 

波長

短いマルチモード実行の場合は 850nm、長距離の場合は 850nm、本当にプッシュする必要がある場合は . 1550nm、長距離の場合は . 1550nm。それがクイックバージョンです。

 

互換性の悪夢 (またはそうでない)

 

さて、ここからが興味深いところですが、-時にはイライラすることもあります。 SFP トランシーバーは、と呼ばれるものに従います。MSA、マルチソース契約-。これは政府の標準または IEEE 仕様ではありません。これは基本的に、製品に物理的および電気的な互換性を持たせることに同意するメーカー間の握手です。 Cisco、Finisar、Intel、HP などがすべてサインオンしました。

理論: MSA- 準拠の SFP は、MSA- 準拠のポートで動作するはずです。現実: そうですね、時々。 Cisco などのベンダーは、スイッチが動作を許可する前に、それが「本物の」 Cisco 光ファイバーであるかどうかをチェックするようにトランシーバーをコーディングしています。それは物議を醸しています。これによりネットワークの信頼性が保護されるという人もいます。品質管理を装ったベンダーロック-と呼ぶ人もいます。通常、何をしようとしているのかわかっている場合は、コンソール コマンドを使用してこれらのロックをバイパスできますが、何か問題が発生した場合は正式に「サポートされていません」になります。

サードパーティのトランシーバが存在します。-たくさんあります。より安く-場合によっては劇的に安くなる-し、ほとんどは問題なく動作します。 FS.com、Prolabs、その他数え切れ​​ないほどの企業が、互換性のあるモジュールを OEM 価格の数分の一で販売しています。問題は、予算と比較して公的支援をどの程度重視しますか?組織によってその答えは異なりますが、正直なところ、文脈によってはどちらの答えも正しい可能性があります。

 

種類と速度

 

標準 SFP は 1 Gbps で動作します。これは、マルチモードの場合は 1000BASE-SX、シングルモードの場合は 1000BASE-LX です。-、銅線が必要な場合は、1000BASE-T を使用すると、ファイバーの代わりに RJ-45 ポートが提供されます。

次に、SFP です。+. 同じフォーム ファクタで、10 倍の速度. 10 Gbps。これが現代のデータセンターの主力となりました。物理ソケットは通常の SFP と同じように見えるため、混乱が生じます。 SFP トランシーバーは通常、SFP+ ポートで正常に動作します (わずか 1 Gbps)。他の方向に進むと機能しません-通常、SFP+ ポートへの SFP+ 接続は失敗するか、エラーが発生します。ポートは、より高い信号レートを処理できません。

SFP28 は 25 Gbps まで押し上げました。またまた同じサイズ。それから、あなたは持っていますQSFP および QSFP+これにより、4 つのチャンネルが少し大きなパッケージに詰め込まれます。{0}40 および 100 ギガリンクに最適で、適切なケーブルを使用して複数の 10G 接続に分割するのに最適です。

どのバリエーションでも飽きることはありません。市場はより具体的なユースケースに細分化され続けています。CWDM および DWDM モジュール波長分割多重のために存在します。BiDi トランシーバー単一のファイバーストランド上で異なる波長で送受信します。 GPON トランシーバーはパッシブ光ネットワーク展開を処理します。それは続きます。

 

 

クリーニングについて一言

これについては誰も十分に言及していません。汚れたファイバー端は人々が思っている以上に多くの問題を引き起こします。ファイバ コネクタ上の塵の斑点は、コアの直径に比べて非常に大きくなります。光を遮断し、信号を散乱させ、ビットエラーを引き起こします。繊維クリーニング ツール-ワンクリック クリーナー-、糸くずの出ないワイプ-など）を用意しましょう。それらを使用してください。毎回。後から謎のトラブルシューティングを何時間も費やす必要がなくなります。

ホットスワップと取り扱い

SFP モジュールはホットスワップをサポートしています。{0}スイッチの電源がオンになっている間、一方を引き出し、もう一方を挿入することができます。ポートはダウンしても、再び起動しても、生活は継続します。ファイバーを引っ張って引き抜かないでください。-モジュールに組み込まれている留め金ラッチまたは引き出しレバーを使用してください。そして、信頼できるものすべてを愛するために、アクティブなトランシーバーを見つめないでください。クラス 1 レーザーは一般に目に安全です。-しかし、なぜ危険を冒すのでしょうか?

ここでも ESD 予防措置が重要です。これらは精密な電子機器です。取り扱う前に接地してください。設置するまで静電気防止袋に入れて保管してください。-午前 2 時にアップグレードを急いでいると、忘れられてしまう基本的なこと。

距離評価は魔法ではない

トランシーバーの定格は 550 メートル、10 キロメートル、40 キロメートル、さらには 80+ キロメートルです。これらの数値は、クリーンなファイバー、適切なコネクタ、および電力バジェットを消費する過剰なスプライスがないことを前提としています。ケーブル設備に問題がある場合、現実世界の距離が短くなる可能性があります。-光パワー メーターと損失テスト セットを使用すると、実際にどのような作業を行っているかがわかります。仕様書が実際の状況と一致すると単純に考えないでください。

マルチモードファイバーは通常、約ファイバーのグレードに応じて、10 Gbps で 300 ～ 550 メートル(OM3、OM4 など)。シングル-モードはさらに進化します。 「長距離」または「メトロ」ネットワーキングについて話すとき、通常は特殊な波長と増幅を備えたシングルモード トランシーバーを扱います。-

では、本当にケアする必要があるのでしょうか？

ネットワーク インフラストラクチャを管理している場合は、間違いなくそうでしょう。トランシーバーを理解するということは、オプションを理解することを意味します。これは、サードパーティの光学部品でコストを節約できる場合と、OEM を使用し続ける必要がある場合を知ることを意味します。-それは、リンクの上り下りはソフトウェアのバグではなく、レーザーの死である可能性があることを認識することを意味します。これは、フォークリフトの交換を必要としない能力のアップグレードを計画することを意味します。

他の皆さんは、これを覚えておいてください。これらの小さなプラグイン可能なモジュールは、電子ネットワーク機器と、建物、キャンパス、大陸に光を運ぶガラス繊維の間の架け橋です。これらは概念としては単純ですが、実際にはイライラすることもありますが、現代のネットワークがどのように機能するかの完全な基礎です。

ともかく。それがSFPトランシーバーです。見た目よりも面白いです。