KNOWLEDGE BASE Kompatibilita OEM vložných modulů Optická rozhraní 100Gbps Vysokorychlostní formáty optických transceiverů a základní rozdíly SFP moduly (Small Form-factor Pluggable) Small Form-factor Pluggable (SFP nebo také mini-GBIC) je technický standard optických vložných transceiverů, definovaný skupinou MSA v květnu 2001. Jedná se o kompaktní optický transceiver používaný v telekomunikačních a datových sítích. Jde o populární, velmi rozšířený, výrobci aktivních optických komponent masivně podporovaný modul. Jeho modernější konstrukce postupně vytěsňuje starší GBIC. Na rozdíl od GBIC modulu má SFP přibližně poloviční velikost - menší rozměry umožňují osazení aktivních prvků v hustotě až 48 portů SFP na 1U. SFP modul je osazený zpravidla duplexním LC konektorem. Výjimku tvoří některé jedno-vláknové bi-directional SFP (LC simplex či SC simplex) a metalické SFP transceivery (RJ-45). SFP moduly se vyrábí a dodávají v mnoha variantách podle použitého typu vlákna, přenosového protokolu, překlenované vzdálenosti (až 200km) a vlnové délky. Moduly mohou, ale nemusí být vybaveny tzv. sadou diagnostických funkcí(MSA SFF-8472). Diagnostiku značí u svých produktů různí výrobci různě DMI= Digital Monitoring Interface, DDM= Digital Diagnostic Monitoring či DDMI= Digital Diagnostic Monitoring Interface. Ve skutečnosti platí, že DMI = DDM = DDMI. Pomocí této sady funkcí můžeme, pokud to daný prvek (router, switch) podporuje, sledovat provozní teplotu, provozní napětí, úroveň vysílaného signálu i úroveň signálu přijímaného na přijímači atd. Postupně dochází k vývoji formátů a tak dnes namísto starého GBIC slotu nalezneme v nových zařízeních spíše sloty SFP pro SFP moduly. Pro vyšší rychlosti jsou pak postupně vytlačovány z trhu 10Gbps formáty XENPAK a X2 - ty jsou dnes v nových zařízeních nahrazovány novějšími formáty typu XFP a především pak SFP+ (SFP PLUS). Dnes pak dochází i k velkému rozmachu formátů pro vyšší přenosové rychlosti jako je 25Gbps (SFP28), 40Gbps (QSFP+) a 100Gbps (QSFP28). 100Gbps transceivery jsou pak dostupné již v mnoha provedeních a dochází zde k překotnému vývoji. CFP moduly jsou pak již dnes dostupné i v koherentním a laditelném DWDM provedení a na delší vzdálenosti/ pro operátorská transportní řešení jde aktuálně o preferovaný typ transceiveru. Aktuálně nejpoužívanějším 100G standardem je ale bezesporu QSFP28, ten vychází z konstrukce QSFP+ a je k tomuto formátu i rozměrově ekvivalentní. Další používané standardy jsou např. již zmíněné CFP, CFP2, CFP4, CFP8 (písmenko C zde vyjadřuje číslovku 100 – latinsky centum). A v neposlední řadě tu máme k dispozici ekonomický mikro CXP formát s kterým se počítá jen na opravdu krátké propoje (datacentra). CXP formát je pak dílem sdružení výrobců IBTA. V blízké budoucnosti se můžeme také těšit na celou řadu nových formátů Z novějších a již standardizovaných jmenujme QSFP-DD (Double Density), uQSFP (mikro) a OSFP (Octal). Ty již budou dláždit cestu k přenosovým rychlostem 400Gbps, 800Gbps, 1T, 2T…. Poslední formátem, na kterém se již pracuje, jsou tzv. OBO porty (On Board Optics) - na čele těchto aktivních prvků nalezneme již jen optický multi-vláknový MPO konektor – veškeré aktivní zařízení se již přesune na hostboard. Tyto nové transceivery umožní osazovat aktivní prvky s dnešního pohledu s obrovskou hustotou portů… Optické transceivery (optické moduly) jsou normalizované zařízení/ zásuvné media konvertory pro použití v produktech třetích výrobců. Jak již název napovídá, transceivery v sobě vždy sdružují vysílač/ transmitter a přijímač/ reciever. Z toho také vyplívá že pro obousměrný provoz potřebujeme mít k dispozici 2. vlákna. Pro obousměrný provoz po jednom vlákně se používají speciální WDM moduly, které fungují na principu rozdílných vysílacích vlnových délek (používají se vždy v páru typ A a typ B) a mají v sobě již zabudovaný WDM filtr (spolu s diagonálním polopropustným zrcadlem). U optických vložných transceiverů bývá uvedena zpravidla vzdálenost v km, na kterou je až možno daný modul provozovat, důležitější je však přesný údaj Power Budget, tedy výkonová rezerva v jednotkách dB. Počet km je totiž počítaný právě z hodnoty PB, a záleží pak, jaký měrný útlum pro výpočet dosahu v km byl použit - každý výrobce může údaj počítat jiným koeficientem a tak počet km může být zavádějící. Některé moduly (např. multi-rate operátorské moduly pro SDH či 4,25 tri-rate moduly pro Fiber Channel) umí pracovat na různých přenosových rychlostech a tak se i liší parametry modulu v závislosti na typu aplikace, kde ho použijeme. Údaje uvedené v parametrech produktů na www.alternetivo.cz jsou tak udávány vždy pro nejvyšší možnou přenosovou rychlost daného modulu. Pro ilustraci u 4,25Gbps Multirate produktů je PB udávaný pro 4,25Gbps, tzn. při užití stejného modulu na 1Gbps bude PB (výkonová rezerva) větší než je uvedené v parametrech. Dále lze v sortimentu optických vložných transceiverů volit mezi standardní teplotní odolností modulu (zpravidla 0-70C), nebo mezi průmyslovým HTR (High Temperature Range) provedením do náročných podmínek (-40 až 85C). Moduly CWDM a DWDM pro vlnový Multiplex za pomocí MULTIplexerů a DEMULTIplexerů, jsou zase laděny na speciální vlnovou délku odpovídající CWDM a DWDM kanálům. Ve formátu SFP+, QSFP+ a QSFP28 existují tzv. pasivní metalické kabely, které jsou již před-osazeny zásuvnými transceivery (opět jen pro propojení na krátkou vzdálenost). Na delší vzdálenost např. v rámci datacentra je pak vynikajícím řešení AOC – aktivní optický kabel(pro 100G do 100m) špecifikácia Kompatibilita CISCO Typ konektoru RJ-45 Formát SFP+ Přenosový protokol 10Gbps Ethernet, 1Gbps Ethernet, 2,5Gbps Ethernet, 5Gbps Ethernet Dosah 30m Přenosová rychlost 10Gbps, 2,5Gbps, 5Gbps Typ přenosu metalický (RJ-45) MI diagnostika ano Pro vlákno/ kabel metalický CAT5E/6/6A/7 Provozní rozsah teplot 0 až 70°C