SFP -module: de belangrijkste link van netwerkcommunicatie

In het digitale tijdperk van vandaag heeft de snelle ontwikkeling van netwerkcommunicatie de sleutel efficiënte gegevensoverdracht gemaakt. Achter dit, SFP -module , als een belangrijk onderdeel in netwerkapparatuur, is het spelen van een onmisbare rol. Met zijn unieke prestaties en kenmerken heeft het een solide basis gelegd voor het bouwen van high-speed en stabiele netwerkverbindingen.

1. Wat is SFP -module?

SFP, dat wil zeggen kleine vorm-factor pluggable. Per definitie is het een optische module die volgt op specifieke normen, voornamelijk gebruikt om de wederzijdse conversie van optische signalen en elektrische signalen tussen netwerkapparaten te realiseren. Deze module is klein van grootte, meestal alleen de grootte van een duim, maar bevat krachtige functies.

De geboorte van SFP -module kan worden beschouwd als een belangrijke innovatie op het gebied van netwerkcommunicatie. Voordat het verscheen, was GBIC (Gigabit Interface Converter) een vaker gebruikte netwerkverbindingscomponent. GBIC -module is echter groot in grootte en heeft bepaalde beperkingen bij het verbeteren van de poortdichtheid van apparatuur. De opkomst van SFP -modules heeft dit probleem goed opgelost. De grootte ervan wordt met ongeveer de helft verlaagd in vergelijking met GBIC -modules, waardoor het aantal poorten meer dan het dubbele van het mogelijk op hetzelfde apparaatpaneel kan worden geconfigureerd, waardoor de poortdichtheid van het apparaat aanzienlijk wordt verbeterd en de uitbreiding en upgrade van het netwerk vergemakkelijkt. ​

2. Werkprincipe van SFP -modules
Het werkende principe van SFP -modules is gebaseerd op optische communicatietechnologie. Aan het uiteinde van het zend omzet het elektrische signaal van het netwerkapparaat in een optisch signaal en verzendt het door optische vezel. In het bijzonder wordt het elektrische signaal de eerste ingang in het rijcircuit in de module ingevoerd. Nadat het rijcircuit het elektrische signaal verwerkt en versterkt, regelt het de laser om het elektrische signaal om te zetten in het overeenkomstige optische signaal en stuurt het vervolgens het optische signaal door de optische vezel. ​

Aan de ontvangende kant is het proces het tegenovergestelde. De fotodetector in de SFP -module is verantwoordelijk voor het ontvangen van het optische signaal van de optische vezel en het omzetten in een elektrisch signaal. Vervolgens wordt het elektrische signaal versterkt door de voorversterker en vervolgens gevormd en hersteld door het daaropvolgende verwerkingscircuit, en ten slotte wordt het bewerkte elektrische signaal uitgevoerd naar het netwerkapparaat.

Iii. Classificatie van SFP -modules
(I) Classificatie door snelheid
100Base SFP: vertegenwoordigt meestal de transmissiesnelheid van 100 Mbps en 155 Mbps, en is veel gebruikt in scenario's zoals Fast Ethernet, SDH/Sonet en ATM. Met de snelle ontwikkeling van netwerktechnologie zijn de meeste apparaten echter opgewaardeerd tot 1G of hogere snelheden, en slechts enkele leveranciers bieden dit type module nog steeds. ​
1000Base SFP: ook bekend als 1G of Gigabit Rate Module, is het meest populaire transceiver -type op het gebied van gegevenscommunicatie, met veel leveranciers op de markt en rijke opties. ​
2G SFP: inclusief 2G Fiber Channel en 2,5 g transmissiesnelheden, geschikt voor 2x FC SAN -schakelaars en SDH/SONET -apparatuur. ​
10G SFP: als een verbeterde versie van de SFP-module ondersteunt het gegevensoverdracht tot 10 Gbps en wordt deze veel gebruikt in applicatiescenario's met hoge bandbreedtevereisten, zoals interne netwerkverbindingen in datacenters, hoogwaardige computergebruik en andere velden. Het uiterlijk en de grootte zijn hetzelfde als die van gewone SFP -modules, maar de prestaties ervan zijn aanzienlijk verbeterd. ​
25G SFP28: Het kan een snelle gegevensoverdracht van 25 Gbps bereiken, die voldoen aan de huidige vraag naar hogere bandbreedte voor sommige opkomende toepassingen en geleidelijk opkomen in scenario's zoals snelle interconnectie in datacenters.
​
(Ii) Classificatie door golflengte
850nm SFP: het behoort tot een multi-mode SFP-module met een typische golflengte van 850 Nm. Bij deze golflengte is de signaaltransmissieafstand van optische vezel met meerdere modellen relatief kort, in het algemeen minder dan 2 km. Het presteert echter goed in applicatiescenario's met hoge banden, zoals korte afstandsverbindingen binnen datacenters. ​
1310nm SFP: het is een gemeenschappelijk golflengtetype voor SFP-modules met één modus. Optische vezels met één modus met een SFP-module van 1310 nm golflengte kan een transmissieafstand van meer dan 2 km bereiken, en wordt vaak gebruikt voor netwerkverbindingen met gemiddelde en korte afstand, zoals backbone-links van het campusnetwerk.
1550nm SFP: Also the wavelength of a single-mode SFP module, compared to the 1310nm wavelength, the 1550nm wavelength has lower transmission loss in single-mode optical fiber and a longer transmission distance, which can achieve long-distance transmission of tens or even hundreds of kilometers, and is suitable for long-distance transmission scenarios such as wide area network connections and metropolitan area network Backbones. ​

(Iii) classificatie door transmissiemedium
Multimode SFP: ondersteunt multimode optische vezelbedrading zoals OM1, OM2, OM3, OM4 en OM5. De prestaties van multimode optische vezels van verschillende cijfers varieert. Hoe hoger het cijfer, hoe beter de prestaties zoals bandbreedte en transmissieafstand. SFP-modules voor multimode worden vaak gebruikt in korte-afstand, hoge bandbreedte en kostengevoelige netwerkomgevingen, zoals interne LAN's van ondernemingen en interconnecties in korte afstand binnen datacenters. ​

SFP met één modus: geschikt voor 9/125 μm single-mode optische vezel (SMF) bedrading, die de maximale link-transmissieafstand kan bieden. Over het algemeen is de typische transmissieafstand 10 km of 20 km. In sommige speciale applicatiescenario's kan het zelfs 180 km bereiken. Het wordt vaak gebruikt voor langafwijking, gegevensoverdracht met grote capaciteit, zoals interconnectie van de Cross-City datacenter, backbone-links met wide Area Network, enz.
Koperen kabel SFP: dit type module maakt gebruik van traditionele koperen kabels, zoals netwerkkabels of DAC (directe bevestigingskabel) om signalen te verzenden. Vergeleken met optische vezeltransmissie, zijn koperen kabel-SFP-modules goedkoper en geschikt voor korte-afstand, kostengevoelige en lage snelheidstransmissiescenario's, zoals verbindingen met korte afstandsapparatuur in sommige kleine bedrijfsnetwerken. ​

IV. Voordelen van SFP -modules
(I) Hot-swappable-functies
De SFP-module heeft een hot-swappable-functie, wat betekent dat tijdens de werking van netwerkapparatuur de module direct kan worden ingevoegd of losgekoppeld zonder de stroom van de apparatuur uit te schakelen. Deze functie brengt veel gemak voor het onderhoud en de upgrade van het netwerk, verkort de service -onderbrekingstijd die veroorzaakt door downtime van apparatuur aanzienlijk en verbetert de beschikbaarheid en betrouwbaarheid van het netwerk.

(Ii) compacte grootte
De SFP -module is klein van grootte en heeft een hoge poortdichtheid. Met deze functie kunnen netwerkapparaten meer netwerkinterfaces bieden in een beperkte ruimte, waardoor voldoet aan de groeiende vraag naar netwerkverbindingen. Als u schakelaars als voorbeeld neemt, kunnen schakelaars met behulp van SFP -modules meer poorten in dezelfde chassisgrootte bieden, waardoor netwerkimplementatie flexibeler en efficiënter is, vooral geschikt voor scenario's zoals datacenters met beperkte ruimte. ​

(Iii) hoge kosteneffectiviteit
Aan de ene kant, vanwege de grootschalige productie van SFP-modules, zijn er veel leveranciers in de markt en felle concurrentie, wat de prijs relatief betaalbaar maakt. Aan de andere kant hoeven gebruikers bij het upgraden van het netwerk alleen de overeenkomstige SFP -modules te vervangen zonder de gehele netwerkapparatuur te vervangen, wat de kosten van netwerkupgrades aanzienlijk verlaagt.
​
(Iv) brede compatibiliteit
SFP-modules volgen een Unified Multi-Source Agreement (MSA), waarmee SFP-modules door verschillende fabrikanten kunnen worden gebruikt op netwerkapparaten met dezelfde interface. Deze brede compatibiliteit biedt gebruikers meer flexibiliteit bij het kiezen van netwerkapparaten en modules. Gebruikers kunnen volgens hun eigen behoeften en budgetten hoogwaardige SFP-modules van verschillende merken kiezen zonder dat ze zich zorgen hoeven te maken over compatibiliteitsproblemen. Tegelijkertijd bevordert het ook de marktconcurrentie en bevordert het de continue vooruitgang van SFP -moduletechnologie en de verlaging van de kosten.

V. Toepassingsscenario's van SFP -modules
(I) Datacenter
In datacenters voeren SFP-modules de belangrijke taak uit van high-speed gegevensoverdracht en -uitwisseling. Een groot aantal netwerkverbindingen in datacenters, zoals tussen servers, tussen servers en schakelaars en tussen schakelaars, kan niet worden gescheiden van SFP -modules. Bijvoorbeeld, 10G SFP-modules worden vaak gebruikt voor hogesnelheidslinkverbindingen tussen kernschakelaars en aggregatieschakelaars in datacenters om te voldoen aan de behoeften van snelle uitwisseling en overdracht van massale gegevens in datacenters; Terwijl 25G SFP28-modules worden gebruikt in sommige datacenterscenario's met hogere bandbreedtevereisten, zoals het verband tussen high-performance computergringen en opslagapparaten, om ervoor te zorgen dat gegevens op een snelle en stabiele manier kunnen worden verzonden en om te zorgen voor de efficiënte werking van datacenters. ​

(Ii) Enterprise Network
In Enterprise Networks spelen SFP -modules ook een sleutelrol. Van het kantoornetwerk binnen de onderneming tot het campusnetwerk, SFP -modules worden gebruikt om verbindingen tussen verschillende apparaten te bereiken. In een enterprise campusnetwerk kan bijvoorbeeld een 1G SFP -module worden gebruikt om vloerschakelaars en kernschakelaars in een kantoorgebouw te verbinden om een stabiele en betrouwbare campusnetwerkbackbone -link te bouwen; Terwijl hij binnen het kantoor is, kan een Multi-Mode SFP-module worden gebruikt om desktopcomputers en toegangsschakelaars te verbinden om te voldoen aan de dagelijkse kantoorbehoeften van werknemers voor netwerkbandbreedte.

(Iii) Telecommunicatienetwerk

Op het gebied van telecommunicatienetwerken zijn SFP-modules belangrijke componenten voor het bereiken van data-transmissie op lange afstand, hoge capaciteit. De backbone-netwerken en Metropolitan Area Networks of Telecommunications Operators hebben data-transmissie en uitwisseling op lange afstand nodig. SFP-modules met één modus zijn de eerste keuze geworden in telecommunicatienetwerken vanwege hun voordelen op lange afstand. SFP-modules met één modus met een golflengte van 1550 nm worden vaak gebruikt voor netwerkverbindingen tussen verschillende steden in het telecommunicatie-backbone-netwerk om cross-regionale gegevensoverdracht te bereiken; En in het Metropolitan Area Network worden SFP-modules ook veel gebruikt in verbindingen tussen verschillende lokale apparaten om ervoor te zorgen dat het telecommunicatienetwerk stabiel en efficiënt gebruikers verschillende communicatieservices kan bieden, zoals spraak, gegevens en video. ​

Als een belangrijk onderdeel op het gebied van netwerkcommunicatie, spelen SFP-modules een onvervangbare rol bij het bouwen van moderne high-speed en stabiele netwerken met hun unieke voordelen en een breed scala aan applicatiescenario's. Naarmate de technologie verder gaat, zullen SFP -modules blijven innoveren en zich ontwikkelen, waardoor meer bijdragen worden geleverd aan het verder verbeteren van de netwerkcommunicatietechnologie.