SFP+ 트랜시버는 전 세계적으로 사용됩니다.

 

 

폼 팩터가 생각보다 중요한 이유

 

대부분의 공급업체 백서에서 알려주지 않는 내용은 다음과 같습니다. 실제 이유SFP+ 트랜시버지배는 순전히 기술적인 것이 아닙니다. 예, SFF-8431 사양은 전기적 인터페이스 개선을 가져왔습니다. 예, 더 많은 회로를 호스트 보드로 이동하여 모듈 복잡성을 줄였습니다. 하지만 채택 곡선은요? 이는 조달 관리자와 랙 밀도 계산에 의해 주도되었습니다.

SFP+ 모듈을 사용하는 48포트 10G 스위치는 이전에 48개의 SFP 포트를 보유했던 동일한 1U 섀시를 사용합니다. XFP로 시도해 보세요. 당신은 할 수 없습니다. SFP+의 물리적 크기(레거시 SFP와 정확히 일치)는 장비 제조업체가 기존 기계 설계를 재사용할 수 있음을 의미했습니다. 툴링 비용이 감소했습니다. 생산 라인에는 개조가 필요하지 않았습니다. 경쟁 폼 팩터에 비해 경제성은 잔인했습니다.

 

모듈 내부: 실제로 일어나는 일

 

광학 엔지니어가 SFP+ 광학 트랜시버에 대해 이야기할 때 그들은 놀랍도록 우아한 시스템을 설명합니다. 송신측에서는 VCSEL 레이저(850nm의 단거리-멀티모드 애플리케이션용) 또는 DFB 레이저(1310nm 또는 1550nm의 더 긴 단일{4}}모드 링크용)를 사용합니다. 수신측에서는 감도 요구 사항에 따라 이를 PIN 포토다이오드 또는 APD와 쌍을 이룹니다.

그 사이에 마법이 일어납니다. 최신 10G SFP+ 모듈은 레이저 드라이버, 트랜스임피던스 증폭기, 클록/데이터 복구 회로를 두 손가락으로 잡을 수 있는 패키지에 담았습니다. 20년 전, 랙의 절반을 채우는 10Gbps 필수 장비를 달성했습니다.

DOM 기능은 여기서 언급할 가치가 있습니다. SFF-8472에 따른 디지털 광학 모니터링(디지털 진단 모니터링의 경우 DDM이라고도 함)을 사용하면 네트워크 관리 시스템이 실시간 매개변수(송신 전력, 수신 전력, 온도, 바이어스 전류, 공급 전압)를 폴링할 수 있습니다. 간헐적인 링크 오류 문제를 해결하는 데 몇 시간을 투자한 엔지니어라면 이것이 왜 중요한지 이해할 것입니다. 레이저가 몇 달에 걸쳐 성능이 저하되어 치명적인 오류가 발생하는 것을 실제로 볼 수 있습니다. 대부분의 사람들은 그렇지 않지만 능력은 존재합니다.

 

 

글로벌 배포 상황

 

SFP+ 트랜시버는 전기 인프라를 갖춘 모든 대륙으로 배송됩니다. 그것은 마케팅 과장이 아닙니다. 사하라 이남 아프리카의-통신 사업자는 버지니아의 대규모 데이터 센터에서 실행되는 것과 동일한 MSA-호환 모듈을 사용합니다. 동남아시아의 모바일 백홀 네트워크는 셀 사이트와 집합 지점 간의 10G SFP+ 링크를 사용합니다. 유럽의 ISP는 비즈니스 고객 CPE 연결을 위해 이를 배포합니다.

여기서 표준화가 중요합니다. 선전에 있는 제조업체의 10GBASE{2}}LR 트랜시버는 산호세에서 설계하고 프랑크푸르트에 설치된 스위치 포트와 상호 운용됩니다. 다중-소스 계약(MSA)이 이러한 현실을 만들어냈습니다. SFF-8431 및 SFF-8432 사양은 단지 치수와 핀 할당을 정의하는 것이 아니라 공급업체 상호 운용성을 가능하게 하는 전기적 특성을 설정합니다.

완벽한 상호 운용성은 아닙니다. 타사 10G SFP+ 모듈과 특정 Brocade 파이버 채널 스위치를 함께 사용해 본 경험이 있는 사람이라면 공급업체의{4}}잠금 전쟁이 완전히 끝나지 않았다는 것을 알고 있을 것입니다. 펌웨어 코딩이 중요합니다. 하지만 기본 호환성이 존재했고, 그 기준이 시장을 폭발적으로 성장시켰습니다.

 

거리 및 적용 변형

 

10G 트랜시버 유형의 알파벳 수프는 신규 사용자를 혼란스럽게 합니다. 몇 가지 설명:

SR(단거리): 850nm, 다중 모드 광섬유, OM3에서 300m, OM4에서 400m. 건물 내부 및-랙 상단-연결을 위한 주력 모듈입니다. 가장 저렴한 옵션으로 일반적으로 제3자 공급업체로부터 $15 미만의 상용 등급 장치를 제공합니다.-

LR(장거리): 1310nm, 단일-모드 광섬유, 도달 거리 10km. 캠퍼스 및 지하철 연결을 위한 표준 선택입니다. SMF 인프라는 MMF보다 비용이 많이 들지만 더 빠른 속도를 위해 거리와 미래 대비 성능을 확보할 수 있습니다.{5}}

ER(확장된 범위): 1550nm, SMF를 통해 40km. 전력 소비와 비용을 증가시키지만 증폭 없이 메트로{3}} 규모의 연결을 가능하게 하는 냉각식 EML 송신기를 사용합니다.

ZR(일부 엔지니어들이 농담으로 부르는 Ze Best Range): 80km 싱글{1}}모드. IEEE 802.3ae 사양에 포함되지 않음-Cisco 및 기타 업체에서는 이를 독립적으로 정의했습니다. 특히 최대 80km 도달 거리에서 색분산에 주의가 필요합니다.

BiDi 변형도 존재합니다.. 10GBASE-BX는 WDM을 사용하여 단일 광섬유 스트랜드(다운스트림 1270nm, 업스트림 1330nm) 또는 그 반대로 양방향 트래픽을 압착합니다. 섬유 개수가 절반으로 줄어들어 문제 해결이 복잡해집니다.

CWDM 및 DWDM SFP+ 트랜시버는 이를 더욱 강화하여 공유 광섬유 인프라를 통해 여러 10G 채널을 허용합니다. CWDM을 실행하는 기업은 하나의 광섬유 쌍에 8개의 파장을 배치할 수 있습니다. DWDM 시스템을 실행하는 통신업체는 ITU-T 그리드 간격을 사용하여 40, 80개 이상의 채널을 압축합니다.

 

 

구리 문제

 

모든 SFP+ 트랜시버가 광섬유를 사용하는 것은 아닙니다. 10GBASE-T SFP+ 모듈은 자체 카테고리를 생성하고-배포에 있어 많은 골칫거리를 안겨줍니다.

매력은 분명합니다. 기존 Cat6a 인프라, 현장 기술자가 이해할 수 있는 RJ45 종단, 1000BASE-T 및 100BASE-TX와의 하위 호환성도 있습니다. 현실은 네트워크 엔지니어가 이를 악물게 만드는 열 관리 및 전력 예산과 관련이 있습니다.

일반적인 10GBASE-T SFP+ 모듈은 2.5W를 소비합니다. 표준 SFP+ 포트 전력 할당은 최대 1.5W로 가정합니다. 수학을 해보세요. Cisco 문서에서는 여러 스위치 모델에서 10GBASE{10}}T 모듈의 동시 설치를 명시적으로 제한합니다. 48개의 SFP+ 포트가 있을 수 있지만 48개 모두 10G{16}}T 모듈로 채우면 스위칭 ASIC의 전원 관리 기능을 초과하게 됩니다.

DAC 케이블(직접 연결 구리)은 짧은 거리에서 이 문제를 피합니다. 패시브 Twinax DAC는 5{4}}7미터까지 작동하고, 액티브 DAC는 10{5}}15미터까지 작동합니다. 동일한 행의 랙-대-랙 연결의 경우 DAC는 광 트랜시버보다 비용 절감과 낮은 대기 시간을 제공합니다. 광-전기-광 변환이 없다는 것은 잠재적인 오류 지점이 적다는 것을 의미합니다.

 

품질 및 소싱 현실

 

제3자{0}}트랜시버 시장은 OEM 가격이 제조 비용과 분리되어 있기 때문에 존재합니다. Cisco-브랜드 SFP-10G-SR의 가격은 수백 달러에 달할 수 있습니다. 기존 타사 제조업체의 MSA-호환 제품은 10~20달러에 판매됩니다. 동일한 레이저 칩, 동일한 포토다이오드, 종종 Dongguan이나 Wuxi의 동일한 계약 제조업체입니다.

그러나 품질 차이가 존재합니다. 최하위{1}}공급업체는 테스트 과정에서 무리를 줄이고, 리퍼브 레이저 부품을 사용하거나, 호환성 문제를 일으키는 EEPROM 프로그래밍 오류가 있는 모듈을 배송합니다. 평판이 좋은-제3자 공급업체(많은 공급업체)가 배송 전에 입고 검사, 전체-스펙트럼 광학 테스트 및 펌웨어 검증을 수행합니다.

산업 온도 문제는 특정 배포에 중요합니다. 상업용-등급 SFP+ 트랜시버의 등급은 0~70도입니다. 산업용-등급 모듈은 이를 -40도에서 +85도까지 확장합니다. 이러한 차이에 따라 피닉스의 실외 캐비닛 설치 또는 핀란드의 통신 보호소가 계절적 극한 상황에서도 링크 안정성을 유지할지 여부가 결정됩니다.

 

파이버 채널: 기타 SFP+ 사용 사례

 

이더넷에 초점을 맞춘 네트워크 엔지니어는 파이버 채널이 스토리지 환경에서 상당한 SFP+ 채택을 주도했다는 사실을 종종 잊어버립니다.. 8GFC와 16GFC는 둘 다 SFP+ 폼 팩터를 사용하지만 프로토콜 인코딩은 다릅니다.

Brocade 또는 Cisco MDS 스위치를 사용하는 SAN 설계자는 이더넷과 다른 호환성 매트릭스를 다룹니다. Brocade{1}}승인된 트랜시버 목록이 존재하는 이유는-지터 및 비트 오류율에 대한 FC 프로토콜 민감도가 이더넷의 허용 오차 프로필과 다르기 때문입니다. 즉, 검증된 타사-FC SFP+ 모듈은 대부분의 기업 배포에서 안정적으로 작동합니다. 자격 프로세스에는 추가 검증이 필요합니다.

16G 파이버 채널 트랜시버는 8GFC의 8b/10b 방식보다 효율적인 64b/66b 인코딩을 도입했습니다. 이를 통해 회선 속도를 두 배로 늘리지 않고도 처리량을 두 배로 늘릴 수 있었습니다.-실제 16GFC 신호는 14.025Gbps에서 실행됩니다. 업계가 SFP+ 폼 팩터 제약 조건을 얼마나 최적화했는지 강조하는 영리한 프로토콜 엔지니어링입니다.

 

 

다음은 무엇입니까

 

25G(SFP28) 이상으로의 전환이 진행 중이지만 설치 기반에서 SFP+ 트랜시버를 대체하지는 않았습니다. 브라운필드 배포는 엔터프라이즈 네트워킹에서 그린필드보다 더 중요합니다. 장비 감가상각 주기는 5~7년입니다. 2018~2020년에 10G 인프라를 중심으로 구축된 네트워크는 2020년대 후반까지 SFP+ 모듈을 사용하여 계속 작동할 것입니다.

한편 SFP+는 계속 발전하고 있습니다. 각 구성 요소가 생성될 때마다 전력 효율성 개선, 확장된 온도 정격 및 향상된 DOM 기능이 제공됩니다. 폼 팩터는 곧 아무데도 가지 않을 것입니다.

현재 10G 트랜시버 옵션을 평가하는 네트워크 설계자 및 조달 팀의 경우 기본 원칙은 일관되게 유지됩니다. 즉, 애플리케이션 요구 사항(거리, 광케이블 유형, 온도 범위)을 적절한 모듈 변형과 일치시키고, 특정 스위치 또는 라우터 플랫폼과의 호환성을 검증하고, 최저{1}}가격-조달 정책보다는 품질 실적을 기준으로 공급업체를 선택하는 것입니다.

SFP+ 트랜시버는 글로벌 통신 인프라를 구축했습니다. 그들은 아직도 그것을 만들고 있습니다.

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참조된 산업 사양: IEEE 802.3ae, SFF-8431, SFF-8432, SFF-8472, ITU-T G.652. 제품 호환성은 공급업체 및 펌웨어 버전에 따라 다릅니다.