Как выбрать модули SFP (miniGBIC) и XFP: скорость, волокно, дальность и совместимость

Этот гайд для тех, кто собирает или расширяет сеть на оптике. Это может быть сисадмин в офисе, монтажник систем видеонаблюдения, провайдер на последней миле или просто человек, который купил управляемый коммутатор и увидел на нём пустые слоты. SFP, SFP+ и XFP — это сменные модули. Они превращают электрический сигнал в оптический и обратно. С ними один и тот же порт может работать по разному волокну и на разных расстояниях. Подобрать модуль несложно, но параметров много. Если ошибиться хотя бы в одном, линк просто не поднимется. Ниже разбираем по порядку, что проверить до покупки.

На что смотреть при выборе

Форм-фактор: SFP, SFP+ или XFP

Первое — какой слот стоит в вашем оборудовании. SFP, его ещё называют miniGBIC, рассчитан на гигабитные скорости. SFP+ снаружи выглядит точно так же, но работает на 10 Гбит/с. XFP тоже про 10 Гбит/с, но модуль крупнее и в слот SFP физически не встанет. XFP чаще попадается в оборудовании постарше. В новых коммутаторах под десятку обычно стоят слоты SFP+.

Есть важный нюанс. Гигабитный SFP во многих случаях работает в слоте SFP+, а наоборот почти никогда. Но это зависит от конкретного коммутатора, поэтому сначала откройте документацию к нему.

Скорость и протокол

Модуль всегда сделан под конкретную скорость и конкретный протокол. Для обычной локальной сети это Ethernet: гигабитный модуль пишут как 1,25 Гбит/с, десятигигабитный — как 10,3125 Гбит/с. Это линейная скорость с учётом служебного кодирования, пугаться цифр не надо.

Отдельный мир — Fibre Channel. Такие модули ставят в системы хранения данных и SAN-коммутаторы. Модуль FC с маркировкой 16Gb внешне похож на SFP+ для Ethernet, но в обычный сетевой коммутатор его ставить нет смысла, и наоборот тоже. Смотрите на слова Ethernet или FC в названии.

Тип волокна: одномод или многомод

Это главный вопрос. Модуль должен совпадать с кабелем, который у вас уже проложен или который вы собираетесь тянуть.

• Одномодовое волокно (SMF, SM, 9/125 мкм) рассчитано на большие расстояния: от сотен метров до десятков километров. Патч-корды обычно жёлтые.
• Многомодовое волокно (MMF, MM, 50/125 или 62,5/125 мкм) рассчитано на короткие линии внутри здания или серверной. Патч-корды обычно оранжевые или бирюзовые.

Многомодовый модуль на одномодовом кабеле, как и наоборот, нормально работать не будет. Если не знаете, что у вас в стене, посмотрите маркировку на оболочке кабеля или спросите у тех, кто его прокладывал.

Длина волны и WDM (BiDi)

У многомодовых модулей длина волны почти всегда 850 нм. С одномодовыми интереснее. Обычные двухволоконные модули передают и принимают на одной длине волны, чаще всего 1310 нм. Одно волокно идёт на передачу, второе на приём.

Модули WDM, их ещё называют BiDi, работают по одному волокну. Передают на одной длине волны, принимают на другой. Поэтому они всегда идут парами. Если с одной стороны модуль передаёт на 1310 нм и принимает на 1550 нм, то с другой нужен зеркальный: передаёт на 1550, принимает на 1310. Два одинаковых модуля по концам линии друг друга не услышат. У разных производителей встречаются разные пары длин волн, например 1310/1550 или 1490/1550, так что ответный модуль подбирайте строго по паре.

Зачем вообще нужен WDM? Он экономит волокна. Если в кабеле свободна одна жила или аренда каждой жилы стоит денег, BiDi-пара решает задачу.

Дальность

Производитель указывает максимальное расстояние: 300 м, 2 км, 20 км, 80 км и так далее. Брать модуль с запасом по дальности — хорошая идея, но без фанатизма. Мощный дальнобойный модуль на очень короткой линии может пересветить приёмник на другом конце, и связь будет нестабильной. В таких случаях ставят оптический аттенюатор или просто берут модуль попроще.

Реальная дальность зависит не только от модуля. Каждое соединение, сварка и кросс по пути съедают часть сигнала. Если линия длинная и в ней много стыков, считайте бюджет мощности: у модуля указаны мощность передатчика и чувствительность приёмника, разница между ними — это запас на потери в линии.

Разъём

Почти все современные SFP используют разъём LC. Важно, сколько в нём гнёзд:

• LC Duplex — два гнезда, два волокна. Так работают обычные модули.
• LC Simplex — одно гнездо, одно волокно. Так работают модули WDM.

Обратите внимание на тип полировки: UPC или APC. Коннекторы UPC обычно синие, APC — зелёные. Смешивать их в одном соединении нельзя: появятся лишние потери и отражения. Если модуль под UPC, то и патч-корд должен быть UPC.

Совместимость с оборудованием

Некоторые производители коммутаторов проверяют, чей модуль вставлен в порт. Если модуль чужой, коммутатор может выдать предупреждение или вовсе отключить порт. Где-то это лечится одной командой в настройках, где-то нет. Поэтому самый спокойный вариант — модуль того же бренда, что и коммутатор, либо модуль, совместимость которого с вашей моделью заявлена явно.

Если по концам линии стоит разное оборудование, модулям друг до друга дела нет. Главное, чтобы совпадали скорость, тип волокна и длины волн.

DDM и рабочая температура

DDM, или DOM, — это цифровая диагностика. Через неё коммутатор показывает температуру модуля, напряжение, мощность передачи и уровень принимаемого сигнала. Вещь очень полезная: можно увидеть, что линия деградирует, ещё до того, как связь пропадёт. Если в описании модуля есть DDM, это плюс.

Диапазон рабочих температур тоже важен. Коммерческие модули обычно рассчитаны на работу от 0 до 70 °C. Для серверной и офиса этого хватает. Если модуль стоит в уличном шкафу без обогрева, ищите вариант с расширенным промышленным диапазоном.

Сводная шпаргалка

Частые ошибки

• Купили два одинаковых BiDi-модуля. WDM работает только парой с зеркальными длинами волн. Два модуля с одинаковой передачей друг друга не увидят.
• Перепутали одномод и многомод. Модуль вставлен, лампочка не горит или линк постоянно падает. Проверьте маркировку кабеля и модуля.
• Взяли SFP+ под гигабитный порт. Десятигигабитный модуль в обычном гигабитном слоте SFP, как правило, не заработает.
• Поставили модуль Fibre Channel в Ethernet-коммутатор. Похожий корпус ещё не значит, что протокол тот же.
• Не проверили совместимость с брендом коммутатора. Модуль исправен, а порт его не принимает. Документацию лучше прочитать заранее.
• Взяли дальнобойный модуль на короткую линию. Приёмник пересвечен, появляются ошибки. Нужен аттенюатор или модуль под меньшую дистанцию.
• Смешали UPC и APC. Зелёный коннектор в синем гнезде даёт потери и нестабильную работу.
• Забыли о температуре. Обычный модуль в уличном шкафу зимой может работать с ошибками.

Что есть у нас сейчас

Для гигабитных линий по одному волокну есть WDM-модули. TP-Link SM321B-2 — это двунаправленный трансивер 1000Base-BX: разъём LC Simplex, одномод 9/125 мкм, передача на 1310 нм, приём на 1550 нм, скорость 1,25 Гбит/с, есть DDM, дальность до 2 км, рабочая температура от 0 до 70 °C. А-Оптик AO-SFP-B45S-80D тоже работает по технологии WDM (BiDi) по одному одномодовому волокну, но рассчитан на расстояния до 80 км. Скорость у него до 1,25 Гбит/с, передача на 1490 нм. Помните про пары: к каждому модулю на другом конце нужен ответный.

Ещё два одномодовых модуля. Ubiquiti UACC-OM-SM-1G-S работает по одному волокну с разъёмом Simplex LC UPC. В данных указаны длины волн 1310 и 1550 нм, дальность 3 км и температура от 0 до 70 °C. Удобный вариант, если сеть построена на оборудовании Ubiquiti. Dahua GSFP-1310R-20-SMF — оптический модуль стандарта SFP. Его логично рассматривать для систем, собранных на оборудовании Dahua, например вместе с медиаконвертерами со сменными модулями.

Для десяти гигабит и хранилищ данных есть Ruijie XG-SFP-SR-MM850. Это модуль SFP+ на 10,3125 Гбит/с для многомодового волокна: разъём Duplex LC, длина волны 850 нм, дальность до 300 м, поддерживает горячую замену. Подходит для коротких линий внутри серверной. HPE MSA 16Gb SW FC SFP+ — это комплект из четырёх модулей Fibre Channel 16Gb Short Wave, артикул C8R24B. Он предназначен для систем хранения HPE MSA, а не для обычной сети Ethernet.

Больше вариантов — в разделе Модули SFP (miniGBIC) и XFP.

Вопросы и ответы

Чем SFP отличается от SFP+ и XFP?

SFP рассчитан на гигабит, SFP+ и XFP — на 10 Гбит/с. SFP и SFP+ одинаковы по размеру, XFP крупнее и в слот SFP не помещается. Какой модуль нужен, зависит от слота в вашем оборудовании.

Можно ли поставить модули разных брендов на двух концах одной линии?

Да, если совпадают скорость, тип волокна, длины волн и разъём. Модули общаются по стандарту, бренд на другом конце им не важен. Ограничения бывают только со стороны коммутатора, в который модуль вставлен.

Зачем нужен WDM, если можно взять обычный двухволоконный модуль?

WDM передаёт и принимает данные по одному волокну. Это выручает, когда свободных жил в кабеле мало или каждое волокно на счету. Если волокон хватает, обычные двухволоконные модули работают ничуть не хуже.

Как понять, что модуль работает нормально?

Если у модуля есть DDM, зайдите в интерфейс коммутатора и посмотрите уровни передачи и приёма. Сравните их с диапазоном из документации к модулю. Если приём близок к пределу чувствительности, проверьте чистоту коннекторов и состояние линии.

Нужно ли чистить коннекторы?

Да. Пыль на торце коннектора — одна из самых частых причин плохого линка. Перед подключением протрите торец специальной салфеткой или ручным очистителем. И не оставляйте модули и патч-корды без защитных колпачков.

Подойдёт ли модуль Fibre Channel для обычной сети?

Нет. Модули FC сделаны для систем хранения данных и SAN-коммутаторов. Они похожи на SFP+ внешне, но протокол другой. Для Ethernet-коммутатора берите модуль с пометкой Ethernet или 10GBase.