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Kann ich den SFP-Transceiver im SFP+ Slot verwenden?

SFP oder Small Form Factor Pluggable ist ein kompakter Transceiver, der sowohl für die Telekommunikation als auch für die Datenkommunikation verwendet wird, da er verschiedene Kommunikationsstandards wie Glasfaserkommunikation, Gigabit Ethernet, SONET usw. unterstützt. Dieses Gerät kann entweder optisch oder elektrisch sein und wird von fast allen Telekommunikationsanbietern der Branche unterstützt.

Seit der Einführung des 10-Gigabit-Ethernet wurden viele optische Transceiver entwickelt, um der Flexibilität unserer sich weiterentwickelnden Technologie gerecht zu werden. Im Laufe des Prozesses wurden auch SFPs entwickelt, so dass SFP+ oder eine verbesserte Pluggable mit kleinem Formfaktor entwickelt wurde, um die wachsende Nachfrage nach Hochgeschwindigkeits-Datenkommunikation zu unterstützen, aber die Größe der älteren SFP-Version beizubehalten. Aus diesem Grund bietet es den Geräteherstellern und Netzbetreibern zusätzliche Flexibilität, bestehende physische Designs oder sogar Geräte wiederzuverwenden. Darüber hinaus unterstützt SFP+ höhere Datenraten bis zu 16Gbps und kann mit 10GB Ethernet, OTU2 (dem Standard für die optische Transportnetzkommunikation), arbeiten.

10GBase-LR ist eine Art SFP+, ein Ethernet-Transceiver-Modul, das für den Einsatz in einer 10-Gigabit-Ethernet-Verbindung, insbesondere über ein optisches Netzwerk, entwickelt wurde. Es wird aufgrund seiner Sicherheit und Zuverlässigkeit weltweit als Konnektivitätsoption für Unternehmensschränke, Transport von Dienstleistern, Server und Rechenzentren eingesetzt.

Technische Daten:

    Der 10GBase-LR-Transceiver verfügt über einen LC-Port im Duplex-Modus und ist für den Betrieb bis zu einer maximalen Entfernung von 10km 0r 6,2 Meilen über eine Monomode-Faser bei 1310nm Wellenlänge ausgelegt. Sein Laser ist als Laser der Klasse 1 eingestuft, was bedeutet, dass er unter allen Bedingungen des normalen Gebrauchs sicher ist. Der SFP+ kann eine maximale Datenrate von 10Gbps übertragen. Da es sich um einen Hot-Plug-fähigen Ein-/Ausgang SFP+ handelt, ist er äußerst kompatibel in einer LC-Patchpanel-Umgebung, die die größte Dichte und Vielseitigkeit bietet. Darüber hinaus entspricht 10Gbase-LR SFP+ dem Ethernet IEEE 802.3ae Standard, SFF-8432 und dem SFF-8431 SFP Multi-Source Agreement(MSA).


    Etwa 10 GBase -LR funktioniert bei -5 Grad Celsius bis 70 Grad Celsius und arbeitet mit einer Eingangsspannung von 3 bis 3,6 Volt. Es muss jedoch nicht ein- oder ausgeschaltet werden, wenn Sie dieses Gerät installieren oder austauschen. Die meisten 10GBase-LRs verschiedener Hersteller verfügen über eine digitale optische Überwachung (DOM), die dem Bediener die Möglichkeit gibt, seine Leistung zu überwachen und zu diagnostizieren.  Die digitale Diagnose ist standardmäßig intern kalibriert. Dieser Transceiver ist auch in der Lage, Auto-Negotiation und Linkstatusüberwachung durchzuführen.


    Die meisten der 10Base-LR, die heute auf dem Markt erhältlich sind, verwenden einen Sender mit einem Abry-Perot oder einem Distributed Feedback Laser (DFB), die teurer sind. Obwohl DFBs teuer sind, haben sie eine höhere Leistung und längere Wellenlängen, was eine effiziente Paarung oder Kopplung in den kleinen Kern einer Singlemode-Lichtleitfaser über längere Distanzen ermöglicht.


    10Base-LR SFP+-Sender verfügen auch über einen APC- oder automatischen Leistungsregelkreis, der installiert ist, um eine konstante durchschnittliche optische Leistung zu gewährleisten. Andererseits verwendet der Empfänger einen PIN-Detektor, der mit einem Transimpedanzverstärker in einer augensicheren optischen Anordnung (OSA) integriert ist, die direkt mit einem Verstärker verbunden ist, der die Nachverstärkung und die optische Signalerkennung begrenzt. Die digitale optische Überwachung 10Base-LR SFP+ arbeitet mit einer kleinen Mikrosteuereinheit im Inneren des Sende-Empfängers, die mit dem Begrenzungsverstärker und dem Treiber verbunden ist. Diese Mikrosteuereinheit meldet dem Bediener den Status des Sende-Empfängers.    


    Die durchschnittliche Startleistung, Empfangsleistung, Empfängersättigung und Empfindlichkeit von 10Base-LR SFP+ variiert von Hersteller zu Hersteller. Ihre physikalischen Eigenschaften sind jedoch als LWH 58,9x13,3x13,59 Millimeter standardisiert. Sein Gehäuse ist aus kompaktem, hochwertigem Metall gefertigt und verfügt über eine Standardverriegelung zum Ein- und Ausbau. Die 10Base-LR SFP+ sind standardmäßig mit allen notwendigen Konfigurationen vorprogrammiert.

Kann ich den SFP-Transceiver im SFP+ Slot verwenden?

Typisches Durcheinander über SFP und SFP+ ist jetzt ein Tag, dass, ob ich das SFP-Modul im SFP+-Slot verwenden kann oder nicht? Wenn der SFP-Transceiver an einen SFP+-Steckplatz angeschlossen ist, kann SFP+ auf 1G heruntergefahren werden (da sie beide LC-Stecker verwenden und außerdem die gleiche Größe haben)? Oder ist es andererseits denkbar, das SFP+ Modul im SFP-Port meines Switches zu verwenden, um 10G Datenverbindungen zu haben? Kann Kupfer Twinax zusammen mit SPF+ verwendet werden, um auf 1G zu senken? Jede dieser Untersuchungen führt bei einigen Ingenieuren in den meisten Fällen zu einem Mammutzerebralschmerz. Im Zuge der Prüfung zahlreicher wichtiger Dokumentationen werde ich in Kürze die entsprechenden Antworten in diesem Artikel beenden.

SFP Kann in den meisten Fällen an SFP+-Ports angeschlossen werden.

Ich werde hier kein bestimmtes Schaltermodell spezifizieren, aber als allgemeine Recherche über das Internet kann ich sicherlich ja sagen. SFPs funktionieren im SFP+ Slot (in einigen Fällen muss die Firmware sowohl auf SFP als auch auf SFP+ Transceivern gleich sein), aber natürlich funktioniert die SFP+ Optik nicht in SFP Slots. Wie im obigen Artikel besprochen, beträgt die Geschwindigkeit 1G statt 10G, wenn das SFP-Modul in den SFP+-Anschluss gesteckt wird. Auch ab und zu wird dieser Port die Geschwindigkeit bei 1G verschrauben, bis wir einige Befehle geben. Darüber hinaus kann der SFP+-Port im Allgemeinen die Geschwindigkeit unter 1G nie erhöhen. Mit anderen Worten, wir können die 100BASE SFP nicht mit dem SFP+ Port verbinden. Um ehrlich zu sein, für diese Untersuchung könnte es außerordentlich von den Switch-Modellen abhängen - manchmal werden SFPs in SFP+-Ports unterstützt, manchmal auch nicht.  Wenn der Schalter an beiden Enden nicht von der gleichen Marke ist, können zwei verschiedene Marken von Transceivern verwendet werden. Zum Beispiel können praktisch alle SFP+-Ports des Cisco-Switch SFPs unterstützen und zahlreiche SFP+-Ports des Brocade-Switch unterstützen nur SFP+. Trotz der Tatsache, dass es regelmäßig erreichbar ist, ist es sicherer, sich für einige Daten an Ihren Switch-Händler zu wenden. Man sollte sinnvollerweise SFPSs mit guter Kompatibilität und einer Rückgaberichtlinie kaufen.

SFP+ kann nicht automatisch bis zu 1G verhandeln, um das SFP-Modul zu unterstützen.

Obwohl Kupfer-SPFs 10/100/1000 Auto-Negotiation unterstützen, unterstützen Optiken wie SFP und SFP+ keineswegs Auto-Negotiation. Um die Wahrheit zu sagen, die meisten (95+%) SFPs und SFP+s werden einfach mit der bewerteten Geschwindigkeit laufen bleiben, nicht mehr und nicht weniger. Auch gibt es keine solche Sache wie ein SFP+, das 1G in Richtung der Faser und danach 10G in Richtung der Einheit macht. Obwohl wir SFP in den meisten Fällen in SFP+-Ports verwenden können, bedeutet das nicht, dass ein SFP+, der mit dem SFP+-Port verbunden ist, 1G unterstützen kann.

Darüber hinaus können sowohl bei einer Glasfaserverbindung als auch bei einem Twinax-Kabel Verhandlungen bis hinunter zu 1G nicht erreicht werden. Man kann nicht 10GbE an einem Ende und 1 GbE am anderen Ende haben.

Fazit

Man sollte sicherstellen, dass an beiden Enden des Glasfasernetzes die gleiche Glasfaserverbindung verwendet wird. Obwohl SFP+ Steckplätze 1Gb SFP Optik aufnehmen, können SFP Module nicht mit SFP+ Optik verbunden werden. Für diese komplexe Frage gibt es noch keine perfekte Antwort. Um die Fehler zu vermeiden, sollte man mit seinen Lieferanten sprechen, bevor man den nächsten Schritt macht.

10GBase-ER erklärt

10 Gigabit Ethernet (10GE, 10GbE oder 10 GigE) ist eine Netzwerktechnologie zur Übertragung von Ethernet-Frames mit einer hohen Rate von 10 Gbps. Sie wurde erstmals durch den Standard IEEE 802.3ae-2002 definiert. Im Gegensatz zu früheren Ethernet-Standards drückt 802.3ae 10 Gigabit Ethernet nur Vollduplex-Punkt-zu-Punkt-Verbindungen aus, die normalerweise über Netzwerk-Switches verbunden sind.


Im Laufe der Jahre hat die Arbeitsgruppe des Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) 802.3 zahlreiche Normen veröffentlicht, die 10GbE betreffen. Unter diesen Standards befasst sich der 2002 veröffentlichte IEEE 803.2ae mit dem 10 Gbps Ethernet over Fiber (10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER und 10GBASE-LX4). 10GBASE-SR verwendet Multimode-Faser mit 850 nm Wellenlänge, wobei eine maximale Entfernung von 300 m über OM3 und 400 m über OM4-Faser erreicht werden kann. 10GBASE-LR verwendet Singlemode-Fasern mit einer Wellenlänge von 1310 nm, wobei eine maximale Entfernung von 10 km erreicht werden kann. 10GBASE-ER verwendet Monomode-Fasern mit einer Wellenlänge von 1550 nm, wobei eine maximale Entfernung von 40 km erreicht werden kann. 10GBASE-ZR verwendet Monomode-Fasern mit einer Wellenlänge von 1550 nm, wobei eine maximale Entfernung von 40 km erreicht werden kann. 10GBASE-ZR ist jedoch in 802.3ae nicht abgedeckt.


Wie bereits erwähnt, kann die Übertragungsdistanz von 20 km auf Singlemode-Fasern über 1550 nm Wellenlänge mit dem 10GBASE-ER-Standard erreicht werden. ER steht für Extended Reach, da mit dem 10GBASE-ER-Standard zwei physikalisch getrennte Standorte wie Rechenzentren, zwei verschiedene POPs eines beliebigen ISPs oder die Verbindung zwischen Dienstleister und Kunde mit hoher Geschwindigkeit von 10 Gbit/s bis zu 20 km aufgebaut werden können.
10GBASE-ER optische Transceiver sind im Formfaktor der Standards SFP+, XFP, XENPAK und X2 erhältlich. 10GBASE-ER Transceiver werden von verschiedenen Anbietern hergestellt, da sie MSA-konform sind und auch mit allen Netzwerkgeräten kompatibel sind. 10GBASE-ER ist der einzige Standard, der 10 Gbps Ethernet-Konnektivität über die maximale Entfernung von 20 km unterstützen kann. Wie bereits erwähnt, kann 10GBASE-ZR 80 km erreichen, aber das ist kein IEEE 802.3-Standard.

Was ist Fiber Channel und wie funktioniert es?

Fibre Channel oder FC ist eine Hochgeschwindigkeits-Netzwerktechnologie (die üblicherweise mit 1, 2, 4, 8, 16, 32 und 128 Gigabit pro Sekunde läuft), die hauptsächlich verwendet wird, um Computerdatenspeicher mit Servern zu verbinden. Fibre Channel (FC) ist der vorherrschende Technologiestandard im Bereich der
Storage Area Network (SAN) Rechenzentrumsumgebung. Fibre Channel wurde als serielle Schnittstelle entwickelt, um die Einschränkungen der SCSI- und HIPPI-Schnittstellen zu überwinden. FC hat viele der Probleme im Rechenzentrum gelöst. Diese Probleme umfassten Entfernungs-, Leistungs-, Bandbreiten- und Overheadprobleme. Die Art und Weise, wie FC implementiert wird, und seine inhärente Funktionalität sind so konzipiert, dass sie den Verlust von Daten und die Überlastung des Netzwerks verhindern und gleichzeitig ein hochverfügbares und leistungsstarkes Netzwerk bereitstellen. FC wurde mit modernsten multimodalen Fasertechnologien entwickelt, die die Geschwindigkeitsbegrenzungen des ESCON-Protokolls überwunden haben. Durch die Nutzung der großen Basis von SCSI-Festplatten und die Nutzung von Mainframe-Technologien entwickelte Fibre Channel Skaleneffekte für fortschrittliche Technologien und Implementierungen wurden wirtschaftlich und weit verbreitet.


Die Durchsatzvarianten sind im Folgenden zusammengefasst, wobei die Kapazitätssteigerung von Jahr zu Jahr beobachtet wird:
 

NAME

Line coding

Net throughput

per direction;

MB/s

Availability

        1GFC

8b10b

103.2

1997

2GFC

8b10b

206.5

2001

4GFC

8b10b

412.9

2004

8GFC

8b10b

825.8

2005

10GFC

64b66b

1,239

2008

16GFC "Gen 5"

64b66b

1,652

2011

32GFC "Gen 6"

64b66b

3,303

2016

128GFC "Gen 6"

64b66b

13,210

2016

Die physikalische Schicht des Fibre Channel.
Die physikalische Schicht basiert auf seriellen Verbindungen, die entsprechende Module verwenden. Das Small Form-Factor Pluggable Transceiver (SFP)-Modul und seine erweiterte Version SFP+ sind gängige Formfaktoren für Ports, die eine Vielzahl von Entfernungen über Multimode- und Singlemode-Glasfaser unterstützen, wie in der folgenden Tabelle dargestellt. Das SFP-Modul verwendet eine Duplex-LWL-Verkabelung mit LC-Anschlüssen, die zwar im SFP+-Standard nicht erwähnt wird, aber mit dieser Geschwindigkeit verwendet werden kann. Neben der Datenrate ist der große Unterschied zwischen 8G Fibre Channel und 16G Fibre Channel die Kodierungsmethode. Die 64b/66b-Kodierung, die für 16G verwendet wird, ist ein effizienterer Kodierungsmechanismus als die 8b/10b-Kodierung für 8G und ermöglicht es, die Datenrate zu verdoppeln, ohne die Zeilenrate zu verdoppeln. Das Ergebnis ist die 14,025 Gbit/s Leitungsrate für 16G Fibre Channel.

Die neueste Version des Protokolls basiert auf Gigabit-Ethernet, was den Fibre Channel over Ethernet oder FCoE ergibt. Sehr einfach ist, dass das Ethernet die physikalische Schnittstelle und FC das Transportprotokoll bereitstellt, so dass wir einen FC-Frame in einem Ethernet-Frame erhalten. Computer können mit konvergierten Netzwerkadaptern (CNAs), die sowohl Fibre Channel-Hostbusadapter (HBA) als auch Ethernet-Netzwerkschnittstellencontroller (NIC) auf derselben physikalischen Karte enthalten, an FCoE angeschlossen werden.

BlueOptics© SFP und SFP+ Produktangebote für FCoE-Kompatibilität decken verschiedene Lambdas, Entfernungen und Datenraten ab und sind somit für 1G FC bis 16G Fc geeignet.

Das Quad Small Form Factor Pluggable (QSFP) Modul wurde für 4-spurige Implementierungen von 128GFC eingesetzt. Der QSFP verwendet entweder den LC-Anschluss für 128GFC-CWDM4 oder einen MPO-Anschluss für 128GFC-SW4 oder 128GFC-PSM4. Die MPO-Verkabelung verwendet eine 8- oder 12-Faser-Verkabelungsinfrastruktur, die sich mit einem anderen 128-GFC-Port verbindet oder in vier Duplex-LC-Verbindungen zu 32-GFC-SFP+-Ports aufgeteilt werden kann. Fibre Channel-Switches verwenden entweder SFP- oder QSFP-Module.

Welche Ethernet-Standards können mit SFP+ verwendet werden?

Das verbesserte Small Form Factor Pluggable (SFP+) ist eine verbesserte Version des SFP, die Datenraten bis zu 16 Gbit/s unterstützt.


Die SFP+-Spezifikation wurde erstmals am 9. Mai 2006 und die Version 4.1 am 6. Juli 2009 veröffentlicht. SFP+ unterstützt 8 Gbit/s Fibre Channel, 10 Gigabit Ethernet und den Optical Transport Network Standard OTU2. Es ist ein beliebtes Branchenformat, das von vielen Anbietern von Netzwerkkomponenten unterstützt wird.


SFP+ Konnektivität sind die flexibelsten und skalierbarsten Ethernet-Adapter für die anspruchsvollen Rechenzentrumsumgebungen von heute. Die zunehmende Bereitstellung von Servern mit Multicore-Prozessoren und anspruchsvollen Anwendungen wie High Performance Computing (HPC), Datenbank-Cluster und Video-on-Demand sind die Arten von Anwendungen, die den Bedarf an 10-Gigabit-Verbindungen erhöhen.


10 Gbit/s SFP+ Module sind genau die gleichen Abmessungen wie herkömmliche SFPs, so dass der Gerätehersteller bestehende physikalische Designs für 24 und 48-Port-Switches und modulare Linecards wiederverwenden kann.
Obwohl der SFP+-Standard keine Erwähnung von 16G Fibre Channel enthält, kann er mit dieser Geschwindigkeit verwendet werden. Neben der Datenrate ist der große Unterschied zwischen 8G Fibre Channel und 16G Fibre Channel die Kodierungsmethode. Die 64b/66b-Kodierung, die für 16G verwendet wird, ist ein effizienterer Kodierungsmechanismus als die 8b/10b-Kodierung für 8G und ermöglicht es, die Datenrate zu verdoppeln, ohne die Zeilenrate zu verdoppeln. Das Ergebnis ist die 14,025 Gbit/s Leitungsrate für 16G Fibre Channel.


Wie bei früheren Versionen von Ethernet kann das 10GbE-Medium entweder Kupfer- oder Glasfaserverkabelung sein.  Aufgrund der Bandbreitenanforderungen sind jedoch höherwertige Kupferkabel erforderlich: Kategorie 6a oder Klasse F/Kategorie 7 Kabel für Längen bis zu 100 Metern. Der 10-Gigabit-Ethernet-Standard umfasst eine Reihe verschiedener Physical Layer (PHY)-Standards.
SFP+-Module wandeln nur optisch in elektrische Signale um, ohne Takt- und Datenwiederherstellung, was die Kanalentzerrung des Hosts stärker belastet. SFP+-Module teilen sich einen gemeinsamen physikalischen Formfaktor mit älteren SFP-Modulen.


Wählen Sie den geeigneten Sender-Empfänger aus, um die gewünschte Reichweite zu erreichen. Je nach Produkt erhalten Sie SFP+ Transceiver für Kabellängen von bis zu 15 Metern (m), 400 m, 10 Kilometern (km), 40 km und 70 km. Alternativ können Sie auch ein direktes Anschlusskabel verwenden.

PHY TYPE

REACH

10GBASE-SR

Bis zu 300 m Verbindungslänge mit 2000 MHz*km MMF (OM3). Optische Interoperabilität mit 10GBASE-SRL

10GBASE-SRL

Bis zu 100 m Verbindungslänge mit 2000 MHz*km MMF (OM3). Optische Interoperabilität mit 10GBASE-SR

10GBASE-LRM

Bis zu 220m Verbindungslänge mit 50 μm oder 62,5 μm MMF-Links

10GBASE-LR

Bis zu 10 km Verbindungslänge auf Standard Singlemode-Faser (SMF, G.652)

10GBASE-CR

Vorkonfektionierte zweiadrige Kupferkabel mit Verbindungslängen von 1m, 2m, 3m und 5m (SFP+ bis SFP+ oder QSFP bis 4 x SFP+)

Bidirektionaler Einzelstrang


Im Gegensatz zu früheren Ethernet-Standards definiert 10-Gigabit-Ethernet nur Vollduplex-Punkt-zu-Punkt-Verbindungen, die im Allgemeinen über Netzwerk-Switches verbunden sind; der gemeinsame mittlere CSMA/CD-Betrieb wurde nicht von den Ethernet-Standards der Vorgängergenerationen übernommen. Halbduplexbetrieb und Repeater-Hubs gibt es in 10GbE nicht.


Mehrere Anbieter haben eine einsträngige, bidirektionale 10 Gbit/s Optik eingeführt, die in der Lage ist, eine Singlemode-Faserverbindung herzustellen, die funktionell 10GBASE-LR oder -ER entspricht, aber einen einzelnen Strang Glasfaserkabel verwendet. Analog zu 1000BASE-BX10 wird dies mit einem passiven Prisma in jedem optischen Transceiver und einem abgestimmten Paar Transceiver unter Verwendung eines Wellenlängenpaares wie 1310 nm / 1490 nm oder 1490 nm / 1550 nm erreicht. Die Module sind in verschiedenen Sendeleistungen und Reichweiten von 10 bis 80 km erhältlich.