스위치에서 작동하는 SFP 트랜시버 유형

 

다양한 유형의 SFP 트랜시버는 속도, 광섬유 유형, 전송 거리, 파장 기술 및 환경 내성에 따라 다릅니다. 표준 1G SFP 모듈은 기가비트 연결을 처리하는 반면 SFP+는 10Gbps에 도달하고 SFP28은 25Gbps 속도를 달성합니다. 각 범주 내에서 SFP 트랜시버 유형은 단일{7}}모드 또는 다중 모드 광섬유, 구리 케이블 또는 하나의 광섬유 가닥에서 양방향으로 전송하는 BiDi와 같은 특수 기술을 사용하는지 여부에 따라 다릅니다.

스위치 성능은 전적으로 케이블링 인프라, 거리 요구 사항 및 환경 조건과 일치하는 모듈 선택에 달려 있기 때문에 이러한 차이점을 이해하는 것이 중요합니다. 데이터 센터에는 짧은 랙-대-랙 링크를 위한 상업용{1}}등급 다중 모드 모듈이 필요할 수 있으며, 실외 통신 설치에는 극한 온도에 견딜 수 있는 산업용-등급 단일-모드 트랜시버가 필요할 수 있습니다. 이 가이드에서는 SFP 트랜시버의 주요 유형과 이를 네트워크 스위치와 통합하는 방법을 살펴봅니다.

 

 

데이터 속도 및 폼 팩터에 따른 분류

 

네트워크 스위치는 각각 특정 대역폭 요구 사항에 맞게 설계된 다양한 트랜시버 세대를 수용합니다. 물리적 폼 팩터는 속도 계층 전반에 걸쳐 일관되게 유지되므로 많은 경우 이전 버전과의 호환성이 가능합니다. 이러한 속도- 기반 유형의 SFP 트랜시버는 가장 일반적인 분류를 나타냅니다.

표준 SFP(1Gbps)

원래의 소형 폼팩터{0}}플러그형 모듈은 최대 1.25Gbps의 데이터 속도를 지원하므로 기가비트 이더넷 배포에 적합한 제품입니다. 이러한 모듈은 엔터프라이즈 스위치의 표준 SFP 포트에 적합하며 최신 기술에도 불구하고 널리 배포된 상태로 유지됩니다. 1G SFP 카테고리에는 550미터에 달하는 850nm 파장의 다중 모드 광섬유용 1000BASE-SX와 최대 10킬로미터 거리의 단일 모드 광섬유를 통해 1310nm에서 작동하는 1000BASE-LX와 같은 변형이 포함됩니다. 1000BASE-ZX와 같은 확장된-도달 버전은 1550nm 파장에서 80km를 전송할 수 있습니다.

스위치에 구리 연결이 필요한 경우 RJ45 포트가 있는 1000BASE{1}}T SFP 모듈은 최대 100미터 거리의 Cat5e, Cat6 또는 Cat6a 연선{6}}쌍 케이블에 연결됩니다. 이러한 유연성을 통해 네트워크 관리자는 간단히 모듈을 교체하여 광섬유 및 구리 연결 모두에 동일한 스위치 포트를 사용할 수 있습니다.

SFP+(10Gbps)

향상된 SFP+ 모듈은 표준 SFP와 동일한 물리적 크기를 공유하지만 초당 10기가비트 전송을 지원합니다. 이러한 10배-속도 증가는 더 큰 패키지보다는 개선된 전자 인터페이스 디자인에서 비롯되었습니다. SFP+ 포트는 표준 1G SFP 모듈을 수용하지만 더 낮은 1Gbps 속도에서 작동합니다. 그 반대는 보편적으로 사실이 아닙니다.{9}}표준 SFP 포트에 SFP+를 연결하는 것은 포트에 10G 작동을 위한 전기 사양이 부족하기 때문에 실패하는 경우가 많습니다.

10GBASE-SR 변형은 다중 모드 광섬유를 통해 850nm 파장을 사용하여 OM3 광섬유에서 300미터, OM4에서 400미터에 도달합니다. 장거리의 경우 10GBASE-LR은 단일 모드 광섬유를 통해 10km 동안 1310nm 파장에서 작동하는 반면, 10GBASE-ER은 1550nm에서 이를 40km까지 확장합니다. DAC(직접 연결 구리) 케이블은 트랜시버와 구리 케이블을 하나의 어셈블리로 통합하여 최대 7m 거리의 ​​스위치를 수동적으로 연결하거나 능동형 전자 장치로 15m 거리에 있는 스위치를 연결합니다.

SFP28(25Gbps)

SFP28 트랜시버는 동일한 소형 폼 팩터를 유지하지만 고급 전기 신호를 통해 25기가비트 전송을 달성합니다. 이러한 모듈은 100G 연결을 위한 빌딩 블록 역할을 합니다.-병렬로 작동하는 4개의 SFP28 모듈은 100GBASE-SR4 링크 1개와 동일합니다. 데이터 센터에서는 서버 연결을 위해 25G SFP28을 점점 더 많이 배포하고 있으며, 컴퓨팅 노드 간에 증가하는 동서 트래픽을 처리하기 위해 10G 업링크를 대체하고 있습니다.

SFP28 모듈에는 최대 100미터의 단거리 다중 모드 전송을 위한 25GBASE-SR과 10킬로미터에 도달하는 단일-모드 광섬유를 위한 25GBASE-LR이 포함되어 있습니다. SFP+ 포트와의 역호환성을 통해 10G에서 25G 인프라로 점진적인 네트워크 마이그레이션이 가능합니다.

SFP56(50Gbps)

최신 표준인 SFP56은 기존 NRZ(제로로 돌아가지-않음-) 인코딩 대신 PAM4(4-레벨 펄스-진폭 변조)를 사용하여 동일한 물리적 인터페이스를 유지하면서 데이터 속도를 레인당 50Gbps로 두 배로 늘렸습니다. 이 모듈은 총 대역폭 수요가 25G 연결이 제공할 수 있는 수준을 초과하는 차세대-데이터 센터 스파인-리프 아키텍처를 대상으로 합니다.

 

광섬유 유형 카테고리: 단일-모드 및 다중 모드

 

광섬유의 기본 구분은 단일{0}}모드와 다중 모드 기술을 분리하며 각각은 서로 다른 거리 및 비용 요구 사항에 맞게 최적화됩니다. 이 두 가지 주요 유형의 SFP 트랜시버는 시장을 지배하고 있으며 고유한 사용 사례를 제공합니다.

다중 모드 SFP 모듈

멀티모드 광섬유는 싱글-모드의 9μm 코어에 비해 코어 직경이-50μm 또는 62.5μm로 더 큽니다. 이 더 넓은 경로를 통해 여러 조명 모드가 동시에 전파될 수 있지만 이러한 모드는 약간 다른 속도로 이동하므로 전송 거리를 제한하는 모드 분산이 발생합니다. 이러한 절충안은 저가의-LED 또는 VCSEL(수직-공동 표면-발광 레이저) 광원으로 충분한 단거리-애플리케이션에 이점이 있습니다.

일반적인 다중 모드 SFP 변형은 OM2 파이버에서 550미터에 도달하는 1000BASE-SX와 파이버 등급에 따라 300-400미터를 포괄하는 10GBASE{6}}SR을 포함하여 850nm 파장에서 작동합니다. 색상 코딩 규칙은 다중 모드 모듈을 검은색 또는 베이지색 본체로 표시하지만 이것이 보편적으로 표준화된 것은 아닙니다. 멀티모드 트랜시버는 단일 모드에 비해 비용이 훨씬 저렴하며{13}종종 30~60% 저렴하므로 거리가 500미터 미만인 데이터 센터 랙, 사무실 연결 및 캠퍼스 건물에 경제적입니다.

단일-모드 SFP 모듈

단일{0}}모드 광섬유의 좁은 9μm 코어는 하나의 조명 모드만 전파하도록 허용하여 모드 분산을 제거하고 수십 킬로미터에 걸친 전송을 가능하게 합니다. 이러한 모듈에는 더 비싼 레이저 다이오드와 정밀 광학 장치가 필요하며 이는 더 높은 모듈 비용에 반영됩니다. 이 기술은 대도시 지역 네트워크, 통신 백홀 및 수 킬로미터에 걸친 모든 애플리케이션을 지배합니다.

단일{0}}모드 트랜시버는 일반적으로 1310nm 파장 모델에는 파란색 본체를 사용하고 1550nm 변형 모델에는 노란색 본체를 사용합니다. 1310nm 파장은 2km~40km의 중간 거리를 제공하는 반면, 1550nm는 해당 범위를 80km 이상으로 확장합니다. EZX로 지정된 확장된{10}도달 모듈은 120~160km를 주행할 수 있지만 특수 구성요소와 전력 예산으로 인해 프리미엄 가격이 책정됩니다.

거리 사양은 단일 모드의 특정 광섬유 유형({0}})을 가정하며, 일반적으로 OS1 또는 OS2 등급은 ITU 표준을 충족합니다. 실제 도달 범위는 네트워크 엔지니어가 각 링크에 대해 확인해야 하는 광섬유 품질, 커넥터 손실, 접속 손실 및 광 전력 예산 계산에 따라 달라집니다.

 

파장 분할 다중화 기술

 

WDM 기술은 한 가닥에서 여러 파장을 동시에 전송하여 광섬유 용량을 늘립니다. SFP 트랜시버의 세 가지 주요 유형은 WDM 기술을 사용하며 각각 서로 다른 밀도와 거리 요구 사항을 충족합니다.

BiDi(양방향) SFP 송수신기

BiDi 모듈은 섬유 부족이라는 근본적인 문제를 해결합니다. 기존 SFP는 2개의 광섬유 가닥을 사용합니다.{1}}하나는 전송(TX)용이고 다른 하나는 수신(RX)용입니다. BiDi SFP는 파장 분할 다중화를 사용하여 반대 방향으로 서로 다른 파장을 사용하여 단일 광섬유 가닥에서 보내고 받습니다.

일반적인 BiDi 쌍은 한쪽 끝에서 1310nm TX/1550nm RX를 사용하고 다른 쪽 끝에서는 1550nm TX/1310nm RX를 사용할 수 있습니다. 각 모듈 내부의 통합 WDM 커플러는 파장을 분리하여 동시 양방향 전송을 가능하게 합니다. 이 구성은 광섬유 실행 비용이 설치 비용이 높거나 기존 도관에 추가 케이블을 위한 공간이 부족한 경우 광섬유 요구 사항을 절반으로 줄입니다.{6}}중요합니다.

BiDi 트랜시버는 보완적인 파장과 일치하는 쌍으로 작동해야 합니다. 반대쪽 끝에 두 개의 "1310nm TX/1550nm RX" 모듈을 설치하면 작동하지 않습니다. 파장 쌍에는 1310nm/1490nm, 1310nm/1550nm 및 1510nm/1590nm 조합이 포함됩니다. BiDi 모듈은 이중 커넥터가 아닌 LC 단순 커넥터를 사용하여 파이버 패치 패널의 포트 밀도 요구 사항을 줄입니다.

애플리케이션에는 중앙 사무실을 고객 구내에 연결하는 FTTx 배포, 광케이블 자산을 보존하는 메트로 네트워크, 위치 간에 단일{0}모드 광케이블만 존재하는 개조 상황이 포함됩니다. 표준 SFP에 비해 비용 프리미엄은 일반적으로 20%-40% 더 높으며 광케이블 설치 비용 대비 가치가 있는 것으로 입증됩니다.

CWDM(거친 파장 분할 다중화)

CWDM SFP 모듈은 1270nm부터 1610nm까지의 스펙트럼에서 20nm의 파장 간격을 사용하여 18개의 사용 가능한 채널을 생성합니다. 이러한 거친 간격은 DWDM에 비해 덜 정밀한 온도 제어와 단순한 광학 구성 요소를 필요로 하므로 광섬유 용량을 늘리는 동시에 비용을 절감합니다.

각 CWDM 채널은 색상으로 구분된 모듈 본체를 사용하여 파장을 식별합니다. 1470nm는 파란색, 1490nm 녹색, 1510nm 노란색일 수 있으며 정의된 색 구성표를 따릅니다. 수동 CWDM 멀티플렉서/디멀티플렉서와 ​​결합하면 여러 CWDM SFP 트랜시버가 하나의 광섬유 쌍을 공유하며, 먹스/디먹스 장비는 각 끝에서 파장을 분리합니다.

CWDM은 메트로 액세스 링, 캠퍼스 백본 네트워크 및 8-18개 채널이 충분한 용량을 제공하는 지점간 링크에 적합합니다. 이 기술은 80km 미만의 전송 거리에서 가장 잘 작동하지만 일부 구현에서는 고품질 광학 장치를 사용하여 120km에 도달합니다. CWDM은 DWDM이 요구하는 증폭 요구 사항을 피하여 네트워크 설계를 단순화합니다.

DWDM(고밀도 파장 분할 다중화)

DWDM SFP는 약 1528-1563nm의 C-대역에서 훨씬 더 좁은 파장 간격-을 달성합니다. 일반적으로 0.8nm(100GHz 간격) 또는 0.4nm(50GHz 간격)입니다. 이러한 밀도는 하나의 광섬유 쌍에서 32개, 40개 또는 그 이상의 채널을 지원하여 장거리 통신 및 고용량 메트로 네트워크의 용량을 극대화합니다.

파장 허용 오차가 좁기 때문에 온도-안정화된 레이저와 정밀한 파장 제어가 필요하므로 CWDM에 비해 트랜시버 비용이 크게 증가합니다. 그러나 DWDM 시스템은 여러 파장에 걸쳐 동시에 신호를 증폭시키는 EDFA(Erbium-Doped Fiber Amplifiers)와 같은 광 증폭기를 지원하므로 재생성 없이 200km 이상을 전송할 수 있습니다.

DWDM 애플리케이션에는 도시 간 광섬유 링크, 해저 케이블, 통신업체 백본 네트워크 및{0}}대용량 데이터 센터 상호 연결이 포함됩니다. 이 기술에는 네트워크 에지에서 패시브 DWDM 멀티플렉서가 필요하며 파장 관리를 위해 광학 애드{2}}멀티플렉서(OADM)가 포함되는 경우가 많습니다. 네트워크 운영자는 사용 가능한 스펙트럼을 포함하는 ITU 그리드 번호-C17~C61로 DWDM 채널을 지정합니다.

 

 

환경 내성에 대한 온도 분류

 

작동 온도 범위는 트랜시버가 안정적으로 작동할 수 있는 위치를 정의하며 이는 실외 배포 및 산업 설정에 중요합니다. 이러한 유형의 SFP 트랜시버 분류를 이해하면 열악한 환경에서 비용이 많이 드는 오류를 방지할 수 있습니다.

상업 등급(0도 ~ 70도)

표준 상업용{0}}온도 트랜시버는 HVAC 시스템이 안정적인 상태를 유지하는 데이터 센터, 서버실, 사무실 건물과 같이 기후가 제어되는-환경에서 작동합니다. 이 0~70도 범위는 적절한 여유가 있는 일반적인 실내 시나리오를 포괄합니다.

상용 모듈은 표준 TO-CAN 레이저 패키지를 사용하고 최대 70도에서 일반 온도 노화 테스트를 거칩니다. 구성 요소에 향상된 온도 내성이 필요하지 않고 제조 시 확장된 온도 사이클링 테스트가 필요하지 않기 때문에 비용이 저렴합니다. 실내에서 작동하는 일반적인 기업 네트워크 스위치의 경우 상용{4}}등급 트랜시버는 최저 가격으로 충분한 신뢰성을 제공합니다.

그러나 상용 모듈은 극한의 온도에 노출되면 빠르게 작동하지 않습니다. 주변 온도가 70도를 초과하면 레이저 다이오드 성능 저하, 잘못된 광 출력 수준 및 신호 오류가 발생합니다. 0도 이하에서는 성능이 불안정해집니다. 그러나 작동 장비에서 열이 발생하기 때문에 이러한 현상은 거의 발생하지 않습니다.

산업용 등급(-40도 ~ 85도)

산업용-온도 트랜시버는 극한의 온도부터 극한의 열기-(-40도~85도 범위)까지 견딜 수 있습니다. 이 모듈은 열악한 조건의 실외 통신 캐비닛, 원격 셀 타워, 터널 설치, 유틸리티 변전소 및 제조 시설에 사용됩니다.

확장된 온도 범위에는 특수 구성 요소가 필요합니다. TO-CAN 레이저 패키지는 125도 범위에서 사양을 유지해야 합니다. 가장 중요한 것은 산업용 모듈에는 케이스 온도를 모니터링하고 레이저 바이어스 전류를 조정하여 온도 변화에 따라 안정적인 광 출력과 소광비를 유지하는 온도 보상 소프트웨어가 통합되어 있다는 것입니다. 엔지니어는 노동 집약적인 교정 프로세스인 5-10도 간격으로 보상 곡선을 프로그래밍합니다.

테스트 프로토콜에는 고온/저온 사이클링과 극한 온도에서의 확장된 번인-이 포함되어 제조에 시간과 비용이 추가됩니다. 산업용-등급 트랜시버는 일반적으로 상업용 동급 트랜시버보다 30~50% 더 비쌉니다. 10G SFP+ SR 모듈의 경우 상용 버전은 13달러, 산업용 버전은 19~21달러에 판매됩니다.

산업용-등급이 필요한 애플리케이션에는 5G 기지국, 실외 감시 네트워크, 스마트 시티 인프라 및 교통 시스템이 포함됩니다. 신뢰성 프리미엄은 환경 조건으로 인해 몇 달 내에 상용{3}}등급 모듈이 파괴되는 비용을 정당화합니다.

확장 등급(-5도 ~ 85도 또는 -20도 ~ 85도)

확장된-온도 모듈은 상업 및 산업 범주를 연결합니다. 가장 일반적인 변형은 -5도 ~ 85도를 지원하며 반실외 환경이나 온도 조절이 잘 안되는 위치에 적합합니다. 일부 제조업체는 중간 단계로 -20도에서 85도 버전을 제공합니다.

확장 모듈은 -극한 온도 40도를 견딜 수 있는 구성 요소가 필요하지 않지만 가변 온도 환경에서 상용 트랜시버보다 더 나은 안정성을 제공하므로 전체 산업용 등급보다 가격이 저렴합니다.{0}} 사용 사례에는 난방이 최소화된 실외 장비 인클로저, 창고 네트워크, 온도가 70도를 초과하지만 산업 극한 온도에 도달하지 않는 열대 지역 배포가 포함됩니다.

모든 트랜시버 제품군이 확장된-등급 변형-을 제공하는 것은 아닙니다. 이는 일부 공급업체가 제공하는 비표준 카테고리이고 일부 공급업체는 상업용에서 산업용으로 직접 건너뛰는 경우도 있습니다. 트랜시버를 선택할 때 태양열, 부적절한 공기 흐름 또는 주변 장비 열 방출을 고려하여 주변 공기 온도에 약 20도를 추가하여 최대 예상 케이스 온도를 계산합니다.

 

단거리 연결을 위한 구리 SFP 모듈-

 

광섬유가 장거리 애플리케이션을 지배하는 반면, 구리 유형의 SFP 트랜시버는 스위치를 기존 연선-케이블링 인프라와 통합합니다.

1000BASE-T SFP(RJ45)

구리 SFP 모듈에는 표준 이더넷 케이블(Cat5e, Cat6, Cat6a)을 수용하는 RJ45 포트가 있어 기가비트 속도로 최대 100m까지 연결할 수 있습니다. 모듈에는 일반적으로 스위치의 고정 RJ45 포트에 상주하는 PHY(물리적 계층) 회로가 포함되어 있으며 핫-스왑 가능한 SFP 폼 팩터에 패키지되어 있습니다.

이러한 모듈은 광섬유를 사용할 수 없거나 구리선 기반 서버, 데스크톱 컴퓨터, 프린터 또는 IP 전화 및 카메라와 같은 PoE{3}}기반 장치에 스위치를 연결하는 -비용 효율적-환경에 적합합니다. 100-미터 거리 제한으로 인해 건물 내 배포가 거의 제한되지 않으며 구리 SFP 비용은 광섬유 트랜시버와 광섬유 패치 케이블을 합한 것보다 저렴합니다.

전력 소비량은 전기 신호 요구사항으로 인해 광학 SFP보다 높습니다.-일반적으로 1-1.5W이며 광케이블 모듈의 경우 0.5~1W입니다. 일부 구형 스위치 모델은 전력 예산 제약으로 인해 구리 SFP 모듈을 특정 포트로 제한합니다.. 10GBASE-T 구리 SFP+ 모듈이 존재하지만 3~4W를 소모하여 종종 스위치 포트 전력 용량을 초과하고 상당한 열을 발생시킵니다.

DAC(직접 연결 구리) 케이블

DAC 어셈블리는 양쪽 끝에 SFP+ 또는 SFP28 플러그가 있는 단일 장치에 트랜시버와 구리 쌍축 케이블을 통합합니다. 패시브 DAC 케이블은 액티브 전자 장치 없이 최대 3~5미터까지 작동하며, 2개의 광 트랜시버와 파이버 패치 케이블의 가격은 200~400달러인 데 비해 15~30달러입니다.

액티브 DAC 케이블에는 신호 조절 및 균등화 전자 장치가 포함되어 있어 도달 거리가 SFP+의 경우 7{4}}10미터, SFP28의 경우 5{5}}7미터까지 확장됩니다. 데이터 센터에서는 동일한 랙 또는 인접 랙 내의 인접한 스위치나 서버에 대한 랙 상단형 스위치 연결을 위해 DAC를 광범위하게 배포합니다. 낮은 대기 시간, 감소된 전력 소비 및 비용 절감으로 인해 케이블 길이가 허용하는 모든 곳에서 DAC가 선호됩니다.

제한 사항에는 유연성이 없고{0}}케이블 길이가 제조 시 고정되어 있습니다-Twinax 케이블이 광섬유보다 두껍고 잘 구부러지지 않기 때문에 케이블 관리 문제가 포함됩니다. 10미터를 넘으면 광섬유와 트랜시버를 통합하는 AOC(Active Optical Cable)가 더 나은 옵션이 됩니다.

 

애플리케이션-특정 SFP 변형

 

특정 네트워크 기술에는 표준 이더넷 사양을 넘어서는{0}}특수 제작된 트랜시버 설계가 필요합니다. 이러한 특수 유형의 SFP 트랜시버는 고유한 프로토콜 및 타이밍 요구 사항을 해결합니다.

파이버 채널 SFP

SAN(Storage Area Network)은 서버-대-스토리지 통신에 파이버 채널 프로토콜을 사용합니다. FC SFP 모듈은 이더넷- 중심 트랜시버와는 달리 2G, 4G, 8G, 16G 및 32G 속도에서 작동합니다. 8Gb 파이버 채널 SFP는 비슷한 데이터 속도에도 불구하고 인코딩과 프로토콜이 다르기 때문에 10G 이더넷 SFP+를 대체할 수 없습니다.

FC 트랜시버는 일반적으로 최대 300미터의 다중 모드 연결을 위해 850nm 파장을 사용하거나 10킬로미터에 도달하는 1310nm 단일{3}}모드를 사용합니다. 이 모듈은 Brocade 및 Cisco MDS 시리즈와 같은 FC 스위치에서 작동하여 블레이드 서버, 디스크 어레이 및 테이프 라이브러리를 연결하는 엔터프라이즈 SAN 패브릭에 물리적 계층을 제공합니다.

SONET/SDH SFP

통신 사업자는 시분할 다중화 전송 네트워크를 위해 SONET(동기식 광 네트워크) 및 SDH(동기식 디지털 계층 구조)를 배포합니다.- SONET/SDH SFP 모듈은 OC{8}}3/STM-1(155Mbps)에서 OC-48/STM-16(2.488Gbps)까지의 속도를 지원하여 이러한 캐리어급 프로토콜이 요구하는 엄격한 타이밍 요구 사항을 충족합니다.

이러한 트랜시버는 클로킹 정밀도와 프레임 구조 지원 측면에서 이더넷 SFP와 다릅니다. 애플리케이션에는 메트로 전송 링, 셀룰러 백홀, 서비스 제공업체 네트워크에서 여전히 널리 사용되는 레거시 통신 인프라가 포함됩니다. 네트워크가 패킷- 기반 전송으로 마이그레이션됨에 따라 통신 장비는 계속 생산되고 있지만 SONET/SDH 모듈 수요는 감소했습니다.

PON(수동형 광 네트워크) SFP

PON 송수신기는 광섬유{0}}를--가정에, 광섬유-를-빌딩 액세스 네트워크에 제공합니다. GPON(Gigabit PON) SFP는 1.244Gbps 업스트림 및 2.488Gbps 다운스트림에서 작동하는 반면 XG-PON 및 최신 표준은 10G 속도를 달성합니다. 모듈에는 ONU(광 네트워크 장치) 주소 지정 및 동적 대역폭 할당과 같은 고유한 기능이 포함되어 있습니다.

PON 모듈은 특정 파장(데이터용 업스트림 1310nm, 다운스트림 1490nm, 선택적 RF 비디오 오버레이용 1550nm)을 사용합니다. 일반적으로 동일한 속도로 전송 및 수신하는 이더넷 트랜시버와 달리 비대칭적으로 작동합니다. 중앙 사무실의 OLT(Optical Line Terminal) 장비는 가입자 구내의 ONU 송수신기와는 다른 특수 PON SFP 모듈을 사용합니다.

 

스위치 통합 및 포트 호환성

 

트랜시버가 스위치 포트와 상호 작용하는 방식을 이해하면 호환성 문제를 방지하고 네트워크 성능을 최대화할 수 있습니다.

포트 유형 일치

SFP 포트는 표준 1G SFP를 수용하고 일반적으로 100BASE-SX/LX 모듈을 지원하지만 일부 스위치 모델은 이를 제한합니다. SFP+ 포트는 이전 버전과 호환되며 기가비트 속도로 자동-협상되는 1G SFP 모듈을 수용합니다. 그러나 SFP+ 10G 모듈을 표준 SFP 포트에 설치하는 것은 일반적으로 실패합니다.-모듈이 물리적으로 적합하더라도 포트에 10G 전기 인터페이스가 부족합니다.

SFP28 포트는 SFP28 25G 모듈과 SFP+ 10G 모듈을 모두 수용하며, 스위치는 모듈 유형을 감지하고 적절한 속도를 구성합니다. 이러한 유연성은 네트워크가 10G에서 25G로 점진적으로 업그레이드되는 마이그레이션 전략에 도움이 됩니다. 100G용으로 설계된 QSFP28 포트는 어댑터 케이블을 사용하여 브레이크아웃 모드에서 작동할 수 있으며, 4개의 독립적인 25G SFP28 연결로 분할됩니다.{11}}1개의 QSFP28 포트는 4개의 SFP28 포트가 됩니다.

스위치 문서에는 지원되는 트랜시버 유형, 포트당 최대 전력 및 포트별 제한사항이 명시되어 있습니다-. 엔터프라이즈 스위치는 종종 전원 공급 장치 제약으로 인해 구리 SFP 또는 특정 고전력 모듈을 특정 포트 번호로 제한합니다.

핫{0}}스왑 가능한 작업

모든 SFP 제품군 구성원은 스위치가 작동하고 트래픽을 전달하는 동안 핫{0}}스왑-삽입 및 제거를 지원합니다. 스위치는 모듈 삽입을 감지하고 I2C 인터페이스를 통해 식별 데이터를 읽고 포트를 적절하게 구성합니다. 이를 통해 스위치 다운타임이나 다른 포트에 영향을 주지 않고 트랜시버 교체가 가능합니다.

모범 사례에서는 가능하면 제거하기 전에 포트를 단계적으로 비활성화하는 것을 제안합니다. 단, 전송 중에 트랜시버를 물리적으로 제거해도 -장비가 손상되지는 않습니다. 링크가 즉시 끊어지고 중복 토폴로지에서 네트워크 재통합이 트리거됩니다. 새 모듈을 삽입할 때 대부분의 스위치는 링크를 감지, 식별 및 불러오는 데 5~10초가 걸립니다.

디지털 진단 모니터링(DDM)

최신 SFP 트랜시버에는 DOM(디지털 광학 모니터링)이라고도 하는 DDM 기능이 포함되어 있습니다. 모듈은 송신 전력, 수신 전력, 온도, 레이저 바이어스 전류 및 공급 전압을 지속적으로 측정합니다. 이러한 매개변수는 스위치 CLI 또는 네트워크 관리 시스템을 통해 액세스할 수 있습니다.

DDM은 완전한 장애가 발생하기 전에 성능 저하 링크 문제를 해결하는 데 도움이 됩니다. 예를 들어, 시간이 지남에 따라 수신 전력이 떨어지면 커넥터가 더러워지거나 광섬유가 손상되었음을 나타냅니다. 온도 경보는 냉각 시스템 문제를 경고합니다. 레이저 바이어스 전류 증가는 레이저 수명이 다--가까워지고 있음을 의미합니다. DDM이 없으면 네트워크 관리자는 링크가 심각하게 실패할 때까지 점진적인 성능 저하를 인식하지 못합니다.

모든 트랜시버가 DDM을 구현하는 것은 아니며 일부 오래된 스위치는 진단 데이터가 있더라도 읽기를 지원하지 않습니다. DDM-가능 트랜시버를 지정하고 스위치 지원을 확인하면 장기적인-네트워크 안정성이 향상되고 문제 해결이 단순화됩니다.

 

스위치 배포 선택 기준

 

적절한 SFP 트랜시버를 선택하려면 네트워크 아키텍처 및 요구 사항을 기반으로 여러 기술 및 경제적 요소의 균형을 맞춰야 합니다. 특정 배포 시나리오에 대해 다양한 유형의 SFP 트랜시버를 평가하면 최적의 성능과 비용 효율성이 보장됩니다.

거리 및 미디어 유형

전송 거리는 멀티모드 또는 단일{0}}모드 광섬유 적용 여부를 결정하며, 이로 인해 트랜시버 선택 범위가 크게 좁아집니다. 300-500미터 미만에서는 850nm 트랜시버를 사용하는 멀티모드의 비용이 더 저렴합니다. 2km를 초과하려면 1310nm 또는 1550nm 모듈을 갖춘 단일{10}모드 광섬유가 필요합니다. 도관에 이미 설치된 광섬유 유형은 옵션을 제한합니다.{11}}다중 모드 광섬유가 포함된 단일 모드 트랜시버를 배포하는 것은 매우 짧은 거리 이상에서는 거의 성공하지 못하며 그 반대의 경우도 마찬가지입니다.

2km 이내의 여러 건물에 걸쳐 있는 캠퍼스 네트워크의 경우 1000BASE-LX 또는 10GBASE-LR 트랜시버를 사용하는 단일{1}}모드 광섬유가 최고의 유연성을 제공합니다. 데이터 센터는 주로 내부-랙 및 행 연결을 위해 다중 모드를 사용하고 건물 간 및 스토리지 네트워크 링크를 위해 단일-모드로 전환합니다.-

속도 요구 사항 및 향후 성장

마이그레이션 경로를 고려하면서 현재 처리량 요구 사항에 맞는 트랜시버를 배포합니다. SFP+ 포트가 있는 스위치는 하드웨어 변경 없이 현재 1G SFP를 지원하고 향후 10G SFP+를 지원합니다. 마찬가지로, SFP28 지원 스위치는 현재 10G SFP+를 수용하고 서버 업그레이드로 더 높은 대역폭이 보장되는 경우 25G SFP28을 수용합니다.

현재 트래픽보다 빠른{0}}트랜시버로 과도하게 구축하려면 예산 낭비가 필요합니다.{1}}사용하지 않는 25G 트랜시버는 적절한 10G 모듈보다 비용이 더 많이 듭니다. 그러나 차세대 포트 유형이 포함된 스위치 모델을 선택하면 대역폭 수요가 증가할 때 장비 투자에 부담을 주지 않고 여유 공간을 확보할 수 있습니다.

환경 조건

실내 온도 조절이 가능한-설치에는 상용-등급 트랜시버를 사용합니다. 모든 실외 구성 요소에는 지리적 위치에 관계없이 -40도에서 85도 사이의 산업용 등급 모듈이 필요합니다.{10}}겨울의 추위가 0도 아래로 떨어지는 것처럼 여름 더위로 인해 캐비닛 온도가 70도 이상으로 올라갈 수 있습니다. HVAC가 제한된 창고나 장비실과 같은 준-보호 위치에서는 확장 등급 트랜시버를 사용할 수 있습니다.

케이스 온도 사양은 주변 온도보다 더 중요합니다. 높은- 전력선 카드가 있는 복잡한 스위치 내부에서는 부적절한 공기 흐름으로 인해 트랜시버 케이스 온도가 실내 온도보다 20{4}}30도 높아질 수 있습니다. 수십 개의 트랜시버를 배포하는 고밀도 스위치는 상당한 열을 발생시켜 에어컨이 설치된 데이터 센터에서도 상용{6}}등급 모듈을 사양 이상으로 밀어붙일 가능성이 있습니다.

공급업체 호환성 및 코딩

많은 스위치 공급업체에서는 타사 트랜시버를 거부하도록 장비를 코딩하고 있습니다. -"지원되지 않는 트랜시버" 경고를 표시하거나 포트를 완전히 비활성화합니다. Cisco, Juniper, HP 등은 공식 모듈에 공급업체{2}}별 식별 데이터를 포함합니다. 타사 제조업체의 호환 가능하거나 일반 트랜시버는-스위치 브랜드와 일치하도록 올바르게 코딩되어야 합니다.

대부분의 제3자{0}}트랜시버 공급업체는 모듈이 필요에 따라 Cisco, HP, Dell 또는 기타 공급업체로 식별되도록 프로그래밍된 코딩 서비스를 제공합니다. 이러한 호환 모듈은 50-80% 저렴한 비용으로 OEM 버전과 동일하게 작동합니다. 그러나 일부 조직에서는 특히 중요한 인프라의 경우 보증 준수 또는 지원 이유로 OEM 트랜시버를 요구합니다.

동일한 스위치에 OEM과 타사 모듈을 함께 사용하면 일반적으로 문제 없이 작동합니다.{0}} 타사 모듈에 적절한 코딩이 없거나 펌웨어 업데이트로 인해 스위치의 트랜시버 검증 알고리즘이 변경되면 문제가 발생합니다. 특정 스위치 모델과 함께 작동하는 SFP 트랜시버 유형을 이해하고 신뢰할 수 있는 트랜시버 공급업체와의 관계를 유지하면 호환성 위험이 완화됩니다.

 

자주 묻는 질문

 

SFP+ 모듈이 표준 SFP 포트에서 작동할 수 있습니까?

아니요, 표준 SFP 포트에는 SFP+ 모듈이 물리적으로 적합하더라도 10G 작동을 위한 전기 인터페이스가 부족합니다. 역방향 작동-1G SFP 모듈은 SFP+ 포트가 이전 버전과의 호환성을 유지하므로 감소된 1Gbps 속도로 SFP+ 포트에서 작동합니다.

다중 모드와 단일{0}}모드 SFP 비용의 실질적인 차이점은 무엇입니까?

다중 모드 SFP 트랜시버의 가격은 일반적으로 $4-8인 반면, 단일-모드 버전은 기본 모델의 경우 $8-15입니다. 그러나 다중 모드 광섬유 케이블은 미터당 비용이 약간 저렴합니다. 500m 미만의 거리에서는 멀티모드를 사용하여 전체적으로 비용을 절약할 수 있습니다. 2km를 넘으면 비용에 관계없이 단일 모드가 유일한 옵션이 됩니다.

기존 광케이블이 싱글-모드인지 멀티모드인지 어떻게 식별하나요?

섬유 재킷 색상은 단서를 제공합니다.{0}}노란색은 일반적으로 단일{1}}모드 OS1/OS2를 나타내고, 주황색이나 청록색은 다중 모드 OM1-OM4를 나타냅니다. 신뢰성 향상: 재킷에 인쇄된 사양에서 "9/125μm"(단일{15}}모드), "50/125μm" 또는 "62.5/125μm"(다중 모드)를 확인하세요. 확실하지 않은 경우 단일 모드 광섬유를 통해 다중 모드 850nm 트랜시버 쌍을 사용하려는 시도는 높은 손실로 인해 즉시 실패합니다.

산업용-등급 트랜시버의 가격이 훨씬 더 비싼 이유는 ​​무엇인가요?

비용을 높이는 세 가지 요소는 -40도 ~ 85도 등급의 특수 구성 요소, 모듈별 개별 교정이 필요한 온도 보상 소프트웨어,{5}}제조 중 확장된 온도 사이클링 테스트입니다. 30~50%의 가격 프리미엄은 노동 집약적인 온도 보상 프로세스와 높은 부품 비용을 반영합니다.

BiDi 트랜시버에는 특수 광섬유가 필요합니까?

아니요, BiDi는 표준 단일{0}}모드 광섬유를 사용합니다. 파장 분할 다중화는 통합 WDM 필터를 통해 트랜시버 모듈 내부에서 발생합니다. 그러나 BiDi 트랜시버에는 상호 보완적인 TX/RX 파장이 있는 일치하는 쌍이 필요합니다.-반대쪽 끝에서 두 개의 동일한 모듈을 사용할 수 없습니다.

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데이터 소스

FS.com - SFP 트랜시버 유형 분석(2024)

IEEE 802.3 이더넷 표준 - 물리 계층 사양

Cisco 트랜시버 모듈 배포 가이드(2024)

MSA(다중-소스 계약) - SFP, SFP+, SFP28 사양

링크-PP 기술 문서 - 작동 온도 범위(2025)

Wikipedia - 소형 폼- 플러그형 표준