Hầu hết các dòng Managed Switch thương mại cấp doanh nghiệp, Media Converter khe cắm SFP và Switch công nghiệp đều tích hợp khe cắm SFP và các cổng RJ45 tiêu chuẩn. Module quang SFP là viết tắt của Small Form-factor Pluggable và đã trở thành công cụ đắc lực trong lĩnh vực kết nối mạng cáp quang.
Là một giao diện mạng chuẩn hóa, công nghệ SFP cho phép các bộ chuyển mạch có khe cắm và cổng mô-đun SFP kết nối với các thành phần mạng, theo phương thức quang học hoặc điện tử, trong khoảng cách từ 300m lên tới 120 km. Điều này được thực hiện chỉ bằng cách lắp mô-đun SFP (bộ thu phát) chính xác vào cổng SFP của bộ chuyển mạch Ethernet Switch (bao gồm cả Switch thương mại và Switch công nghiệp), sau đó được kết nối với cáp Ethernet hoặc cáp quang. Kết nối bộ chuyển mạch Ethernet Switch, máy chủ, bộ định tuyến, card mạng hoặc PC với đầu kia của cáp sẽ thiết lập kết nối truyền dữ liệu tốc độ cao.
Contents
Ưu điểm của Module SFP
Được giới thiệu lần đầu tiên vào năm 2001, SFP về cơ bản đã thay thế GBIC (Bộ chuyển đổi giao diện Gigabit) vì nó chỉ bằng một nửa kích thước của GBIC, cho phép sử dụng trong không gian rất chật hẹp, dày đặc trong khi vẫn cung cấp liên kết truyền thông nhanh hơn, đường dài giữa các bộ chuyển mạch Switch thương mại và Switch công nghiệp, bộ định tuyến và các thiết bị và thành phần mạng khác.
Bên cạnh lợi thế về kích thước nhỏ gọn, một lợi thế khác là mô-đun chức năng hoán đổi nóng của SFP. Điều này giúp quản trị viên mạng dễ dàng xây dựng trên các mạng hiện có mà không phải bận tâm đến việc thiết kế lại toàn bộ cơ sở hạ tầng cáp đồng. Hầu hết các SFP cũng có tính năng chẩn đoán kỹ thuật số (DDM/DOM) cung cấp khả năng giám sát thời gian thực các thông số như điện áp, nhiệt độ, công suất và độ lệch laser.
Một điểm cộng nữa là SFP cho phép người dùng liên kết tổng hợp nhiều cổng SFP. Bằng cách kết nối một sợi quang với nhiều bộ chuyển mạch Switch thương mại và Switch công nghiệp, kết quả là băng thông, dự phòng và cân bằng tải lớn hơn, đảm bảo rằng nếu một liên kết bị lỗi, nó sẽ ngay lập tức chuyển sang liên kết thứ cấp có sẵn với tốc độ cao hơn và ít hoặc không mất gói tin.
Tuy nhiên, ngay trước khi thực hiện, hãy định cấu hình cả hai bộ chuyển mạch Ethernet công nghiệp để tổng hợp liên kết, nếu không, bạn sẽ gây ra vòng lặp mạng.
Cách chọn bộ thu phát SFP
Việc triển khai các liên kết SFP trên mạng không chỉ đơn thuần là lắp một bộ thu phát sợi quang đơn vào cổng chuyển mạch Ethernet. Để tối ưu hóa hiệu suất mạng, bạn sẽ cần chỉ định đúng loại bộ thu phát sợi quang đơn mode cho ứng dụng chuyển mạch công nghiệp của mình. Mặc dù có nhiều loại mô-đun SFP trên thị trường, nhưng danh sách có thể được thu hẹp lại thành năm dạng: SFP, SFP+, SFP28, QSFP+ và QSFP28.
Nhưng trước khi giải quyết những vấn đề đó, hãy cùng xem một số thông tin cơ bản mà bạn cần biết trước khi mua.
- Nhiệt độ hoạt động: Trong môi trường sản xuất, một bộ thu phát phạm vi nhiệt độ cấp công nghiệp từ-40 đến 70°C là dành cho thiết bị mạng công nghiệp, trong khi Switch thương mại với phạm vi hạn chế hơn từ 0 đến 60°C. Nếu không, bộ thu phát có thể hỏng trong điều kiện quá nóng hoặc quá lạnh, làm mất tín hiệu và kết nối mạng.
- Các loại cáp: Kết hợp bộ thu phát với sợi quang hoặc cáp hai chế độ mà bạn định sử dụng, cho dù là sợi quang, cáp đồng, sợi quang đa chế độ (MMF) hay sợi quang đơn, đa chế độ (SMF).
- Tốc độ cổng: Điều này có vẻ hiển nhiên nhưng cần phải nhắc lại. Luôn luôn khớp tốc độ truyền của bộ thu phát với tốc độ được cổng hỗ trợ. Tốc độ bộ thu phát dao động từ 100 Mbps (SFP) cho đến 112 Gbps (QSFP28).
- Khoảng cách liên kết: Chọn bộ thu phát hỗ trợ khoảng cách giữa bộ chuyển mạch và giao diện của thiết bị mà bạn muốn bộ chuyển mạch kết nối. Khoảng cách bộ thu phát được chia thành:
“T” cho 100 m trên Cat5
“SX” cho 550 m trên MMF
“LX” 10 km trên SMF
“EX” cho 40 km trên SFM
“ZX” cho 80 km trên SFM
- Khả năng tương thích: Một số nhà sản xuất tham gia vào các hoạt động “khóa chặt nhà cung cấp” nhằm cố tình ngăn chặn các mô-đun thu phát SFP của bên thứ ba hoạt động trong thiết bị của họ. Các tiêu chuẩn Thỏa thuận đa nguồn (MSA) đã giúp tạo ra một thị trường mở cho các mô-đun thu phát SFP.
- Các loại mô-đun SFP: Bây giờ chúng ta hãy xem xét năm loại SFP mà cđã đề cập trước đó. Các loại này có vẻ quá nhiều và đây thậm chí còn không phải là danh sách đầy đủ. Tuy nhiên, tin tốt là có rất nhiều tùy chọn tùy thuộc vào yêu cầu về khoảng cách, môi trường và tốc độ.
- SFP: SFP được sử dụng rộng rãi cho các ứng dụng 100BASE hoặc 1000BASE chạy trên cáp đồng hoặc cáp quang. Tùy thuộc vào cấu hình mô-đun, tốc độ dữ liệu của mô-đun SFP có thể dao động từ 155 Mbps đến 4,25 Gbps với khoảng cách tối đa là 99 dặm (160 km) trên cáp đồng, cáp quang hoặc SMF. SFP dựa trên tiêu chuẩn SFP MSA.
- SFP+: Các mô-đun SFP+ có cùng kích thước với mô-đun SFP nhưng có tốc độ 10G. Trong khi mô-đun thu phát SFP+ không tương thích với giao diện cổng SFP chuẩn, thì cổng SFP+ sẽ chấp nhận mô-đun SFP ở tốc độ giảm. SFP+ có thể truyền dữ liệu lên đến 75 dặm (120 km) qua SMF và dựa trên các tiêu chuẩn IEE802.3ae, SFF-8431 và SFF-8432.
- QSDP+ là viết tắt của “Quad Small Form-factor Pluggable”. QSFP+ có bốn kênh độc lập gồm 10 Gbps đường dữ liệu theo mỗi hướng để hỗ trợ tốc độ 40 Gbps. Một QSFP+ duy nhất có thể thay thế hiệu quả 4 bộ thu phát SFP+ tiêu chuẩn, giúp cải thiện mật độ cổng và tiết kiệm chi phí, nhưng lại có khoảng cách làm việc ngắn hơn—khoảng 25 dặm (40 km).
- QSFP+ được sử dụng rộng rãi trong Ethernet 40GBASE-X, tổng hợp trung tâm dữ liệu và kết nối bộ định tuyến và bộ chuyển mạch datacom. Chúng ta cần lưu ý rằng hiện có chín loại bộ thu phát QSFP+ khác nhau nên điều quan trọng là bạn phải xác định loại phù hợp với nhu cầu của mình.
- QSFP+: Các tiêu chuẩn cho QSFP+ là IEEE 802.3ba, QSFP+ MSA, SFF-8436 và SFF-8636, InfiniBand và 40G QDR. NInfiniBand là công nghệ kết nối mạng tiêu chuẩn mở với băng thông cao, độ trễ thấp và độ tin cậy cao. Ngày nay, InfiniBand được nhiều người coi là giải pháp thay thế thích hợp cho Ethernet trong các hệ thống điện toán phân tán.
- SFP28: SFP28 được thiết kế cho hiệu suất 25G theo tiêu chuẩn IEEE 802.3by và sử dụng một làn duy nhất, thay vì bốn làn, để hỗ trợ 25 Gb/giây. Là thế hệ thứ ba của kết nối SFP, SFP28 có cùng hệ số hình thức và ngoại hình như SFP+, cộng với khả năng tương thích và tương thích ngược với 10G. Bên cạnh băng thông tăng lên, SFP28 cung cấp khả năng kiểm soát trở kháng tốt hơn và ít nhiễu xuyên âm hơn so với thế hệ trước. Nhờ vậy và hiệu quả năng lượng, SFP28 là lựa chọn phổ biến trong các mạng trung tâm dữ liệu nâng cấp từ 10G.
- QSFP28 hỗ trợ kênh sợi quang trong 4 làn riêng biệt như QSFP+, nhưng mỗi sợi quang đơn lẻ trên mỗi chế độ là 25 Gb/giây (có khả năng lên đến 40 Gb/giây) để sử dụng trong mạng Ethernet 100G, Kênh sợi quang 32G và EDR InfiniBand làm kết nối giữa các giá đỡ, bộ chuyển mạch, trung tâm dữ liệu, mạng lưới trường học hoặc viễn thông đường dài. Một mô-đun QSFP28 có thể chia kênh sợi quang thành 4 làn 25G hoặc 4 làn 10G, tùy thuộc vào bộ thu phát được sử dụng, do đó, trong khi QSFP+ có thể được sử dụng trên cổng QSFP28 ở tốc độ 40G thấp hơn, thì các mô-đun QSFP28 không thể được sử dụng trên các cổng QSFP+.