Wikipedista:Slehobrl/Pískoviště

Small Form-factor pluggable

Small Form-factor pluggable

SFP (Small Form-Factor Pluggable) je standardizovaný modul používaný v telekomunikačních a síťových technologiích pro připojení a komunikaci mezi různými síťovými zařízeními. Tato malá zařízení jsou navržena tak, aby se vešla do malých portů na síťových zařízeních, jako jsou routery a další síťová zařízení.

Historie:

SFP moduly vznikly jako reakce na potřebu flexibilnějších a výkonnějších produktů pro síťovou komunikaci v různých odvětvích, včetně telekomunikací a datových center. SFP moduly začaly vznikat přibližné v 90. letech 20. století. Před nástupem SFP modulů byly běžně používány jiné formáty modulů, jako například GBIC (Gigabit Interface Converter). Tento modul byl větší a měl velmi omezenou kompatibilitu mezi různými výrobci. To způsobovalo problémy při výměně nebo upgradu síťových zařízení.

Kvůli tomu vznikla potřeba standarzdizovaných modulů, které by byly kompatibilní s různými výrobci a umožňovaly větší rozmanitost možných konfigurací.

V tento moment byl zaveden organizací MSA (Multi-Source Agreement) standard SFP, což byla dohoda mezi různými výrobci na společných specifikacích a formátu SFP modulů. Tato standardizace umožnila výrobcům vyrábět SFP moduly, které byly kompatibilní s různými síťovými zařízeními. MSA umožňovala také různým výrobcům tyto moduly prodávat pod svými značkami. Dnes prodávají SFP moduly známé značky jako například Dell, Cisco, Intel, TP-Link a mnoho dalších.

Stavba modulu:

SFP moduly mají standardizovaný malý formát, což znamená, že mají pevně stanovené fyzické rozměry a specifikace. Tato standardizace umožňuje různým výrobcům vyrábět kompatibilní SFP moduly, které lze používat v různých zařízeních a prostředích

Fyzické rozměry:

SFP moduly jsou obvykle čtvercového tvaru a mají následující fyzické rozměry:

Šířka těchto modulů je 13,4mm. Díky této standardní šířce umožňuje snadné instalování a vyjímání modulů z SFP slotů v síťových zařízeních

Výška SFP modulů je 8,5mm. Tato nízká výška je důležitá pro zachování malého fyzického formátu, což umožňuje použití více SFP slotů v jednom zařízení.

Hloubka těchto modulů je přibližně 57 mm. Tato hloubka zahrnuje celý modul, tedy včetně optických a elektrických komponentů, díky kterým je možný přenos dat.

Označení a identifikace:

SFP moduly obvykle obsahují informace o svém typu, rychlosti, dosahu a dalších parametrech na štítku umístěném na modulu. To usnadňuje identifikace a konfiguraci modulů při instalaci a údržbě sítě.

Chlazení:

SFP moduly obvykle neobsahují vlastní chlazení, protože jsou navrženy tak, aby byly energeticky efektivní a generovaly minimální teplo. Toto je důležité pro jejich použití v zařízeních s omezeným prostorem a možnostmi chlazení.

Typy konektorů využívaných SFP:

SFP moduly mají zásuvný konektor, který se snadno zapojuje do kompatibilní portu na síťovém zařízení, jako je router. Konektor je navržen tak, aby byl jednoduše zapojitelný a vyjímatelný. Máme různé typy těchto konektorů:

LC konektor:

Je nejběžnějším konektorem pro optické SFP moduly. Jedná se o malý konektor, který umožňuje připojení dvou optických vláken, jedno je využíváno pro přenos a druhé pro příjem dat. LC konektor je nejčastěji používán pro jednovidové optické vlákno.

SC konektor:

Dalším typem konektoru používaným v SFP modulech je konektor SC. Tento konektor je větší než konektor LC. Používá se nejčastěji pro jednovidové vlákno. Existují SC konektory pro jednosměrný a obousměrný provoz.

MTP/MPO konektor:

Tento typ konektoru je využíván pro SFP moduly, které podporují technologii multiplexování vlnových délek. Tyto konektory jsou obvykle používány pro přenos více signálních kanálů na jednom optickém vlákně

Konektor RJ45:

SFP moduly, které používají pro přenos dat měděné kabely používají konektor RJ45. Tento konektor je standardní pro ethernetové kabely.

Rozlišení pomocí piktogramů

SFP moduly mají standardní kódování pro identifikaci různých typů a vlastností. Toto kódování je založeno na standardu, který je definován v Multi-Source Agreement (MSA) a umožňuje síťovým inženýrům a technikům rychle identifikovat různé SFP moduly. Většinou jsou zde použity piktogramy a označení na modulu samotném. Máme několik různých druhů těchto piktogramů, které jsou používány pro identifikace SFP modulů.

SX (Short-Range):

SFP moduly, které jsou převážně určené na krátké vzdálenosti jsou na vícevidovém optickém vlákně obvykle označeny piktogramem "SX." Toto je běžně používáno pro 1 Gbps moduly.

SR (Short-Range):

Pro SFP+ moduly určené pro krátké vzdálenosti na vícevidovém vlákně je použito označení "SR." Tyto moduly využívají běžně 10 Gbps.

LX (Long-Range):

SFP moduly určené na dlouhé vzdálenosti na jednovidovém optickém vlákně jsou označeny piktogramem "LX."

LR (Long – Range):

Pro SFP+ moduly určené pro dlouhé vzdálenosti na jednovidovém optickém vlákně je použito označení "LR."

SFP moduly podle vlnové délky:

SFP moduly mohou být děleny podle vlnové délky světelného signálu, kterou podporují. To je zejména využíváno u optických SFP modulů. Máme několik hlavních kategorií:

850 nm SFP:

Tyto SFP moduly používají vlnovou délku 850 nanometrů (nm) a jsou obvykle určeny na krátké vzdálenosti na vícevidovém optickém vlákně. Jsou nejčastěji používány pro rychlosti 1 Gbps a 10 Gbps v místních sítích (LAN) a datových centrech.

1310 nm SFP:

SFP moduly s vlnovou délkou 1310 nm jsou obvykle určeny pro jednovidové optické vlákno a mohou podporovat střední a dlouhé vzdálenosti. Jsou často používány pro rychlosti 1Gbps a 10Gbps v telekomunikačních sítích.

1550 nm SFP:

Tyto SFP moduly používají vlnovou délku 1550 nm a jsou vhodné pro dlouhé a extrémně dlouhé dosahy na jednovidovém optickém vlákně. Jsou často využívány pro rozsáhlé telekomunikační spoje a optické komunikace na velké vzdálenosti.

CWDM SFP:

CWDM (Coarse Wavelenght Division Multiplexing) SFP moduly používají vlnové délky v rozmezí 1270 nm až 1610 nm a podporují technologii WDM pro přenos více signálních kanálů na jednom optickém vláknu. To umožňuje zvýšit kapacitu sítě a využít různé vlnové délky.

Alternativy SFP

Existuje několik alternativ k SFP modulům, které se používají pro přenos dat v síti. Volba vhodné alternativy závisí na konkrétních potřebách sítě, rychlosti přenosu dat, dosahu a technických požadavcích.

XFP moduly:

XFP moduly jsou podobné modulům SFP, ale jsou navrženy pro rychlosti 10Gbps a vyšší. Jsou vhodné pro vysokorychlostní přenosy dat, zejména v datových centrech a telekomunikačních sítích.

QSFP moduly:

QSFP moduly jsou určeny pro přenos dat rychlostí 40 Gbps a 100 Gbps. Tyto moduly jsou čtyřnásobnou verzí SFP modulů a jsou běžně používány v datových centrech pro vysokorychlostní přenosy

OSFP modul:

OSFP modul je nový formát s osmi elektrickými cestami, které umožňují přenos dat rychlostí až 400 Gbps. Je o něco širší a hlubší než model QSFP.

GBIC moduly:

GBIC byly předchůdcem SFP modulů a byly využívány do maximální rychlosti 1 Gbps přenosu dat. I když nejsou tak kompaktní a flexibilní jako moduly SFP, stále se někdy používají v některých starších zařízeních

CXP2 moduly:

CXP2 moduly jsou určeny pro ultra-vysokorychlostní přenosy dat rychlostí 200 Gbps. Jsou běžně používány ve výkonných výpočetních a síťových systémech.

Výhody a nevýhody využívání SFP:

Výhody využívání SFP:

Flexibilita:

SFP moduly umožňují snadou výměnu a konfiguraci optických a elektrických rozhraní v síťových zařízeních.  Díky své malé velikosti mohou být rychle a jednoduše instalovány nebo odstraněny, což usnadňuje konfiguraci a údržbu sítě.

Dlouhý dosah:

SFP moduly mají různě velké dosahy, včetně krátkých, středních, dlouhých a extrémně dlouhých vzdáleností. To umožňuje vytvořit optické spoje, které vyhovují konkrétním potřebám sítě.

Méně nákladná údržba:

Díky schopnosti výměny SFP modulů lze snížit náklady na údržbu a výměnu zařízení. Místo výměny celého zařízení stačí vyměnit pouze jeden modul.

Energetická efektivita:

SFP moduly jsou obvykle energeticky velmi efektivní a mohou pomoci snížit energetickou spotřebu síťových zařízení.

Podpora různých médií:

SFP moduly umožňují přenos dat přes různé typy médií, včetně optických vláken, měděných kabelů a bezdrátových spojů.

Nevýhody využívání SFP:

Náklady:

SFP moduly mohou být relativně drahé, zejména pokud jsou potřebné ve velkém množství pro rozsáhlé síťové nasazení. Ceny se poté liší v závisloti na rychlosti, dosahu a technických specifikacích modulu.

Kompatibilita:

I přesto, že jsou SFP moduly standarzdizované, může se stáž, že nebudou plně kompatibilní se všemi síťovými zařízeními.

Omezení vlnové délky:

Každý typ SFP modulu pracuje s jinou vlnovou délkou světelného signálu, což může často omezit jejich použití na určité druhy optického vlákna.

Omezení rychlosti:

I rychlost přenosu je u těchto modulů omezena. Pro velmi vyfoské rychlosti může být třeba použít jiné typy modulů, jako například QSFP.

Zdroje

1.SFP Definition from PC Magazine Encyklopedia [online]. [cit. 2023-10-29]. Dostupné online.

2. LAVOIE, Renaud. The evolution of the pluggable module [online]. [cit. 2023-11-04]. Dostupné online.

3. NF - 8077i [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online

4.CHINO, Moriyasu. Rozměry SFP [online]. [cit. 2023-11-05]. Dostupné online.

5.COMMITTEE, SFF. INF - 8074[online]. [cit. 2023-11-05]. Dostupné online.

6.Druhy [online]. [cit. 2023-11-07]. Dostupné online.

7. SFF-8024 [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online.

8.SFP - vlnové délky [online]. [cit. 2023-11-07]. Dostupné online.

9.SFF-8024_R4 [online]. [cit. 2023-11-07]. Dostupné online.

10.LAVOIE, Renaud. Pros and Cons [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online.

11.SFP - Complete guide [online]. [cit. 2023-11-08]. Dostupné online.