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Modul-Leitfaden: Klassifizierung der 10G SFP+-Typen

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Vincent

Veröffentlicht 4. März 2020
2020-12-04 14:30:04
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Mit der zunehmenden Popularität von 10GbE-Bereitstellungen wurde eine breite Palette von 10G SFP+-Glasfaser-Transceivern für die Bereitstellung von 10Gbps-Daten in verschiedenen Netzwerkszenarien entwickelt. Normalerweise gibt es zwei Arten von 10G SFP+ Transceiver: Kupfer- und optische Transceiver. Letztere können weiter unterteilt werden in allgemeine Module (Multimode- und Singlemode-Module) und Module für spezielle Anwendungen (SFP+ WDM-Module und BiDi-Module). Dies ist ein Leitfaden, anhand dessen Sie diese 10G SFP+ verfügbaren Modultypen klassifizieren können.

Klassifizierung der 10G SFP+-Typen

10GBASE SFP+ Kupfer-Transceiver

10G-Kupfer-Transceiver, die dem MSA-Standard entsprechen, sind für die Übertragung von 10 Gbit/s Datenraten über Cat6a/Cat7-Kabel ausgelegt. Der als SFP+-Formfaktor implementierte 10G-Kupfer-Transceiver bietet 10GbE-Kommunikation über Kupfer. In Verbindung mit Cat6a/Cat7-Kabeln beträgt die maximale Übertragungsdistanz bis zu 30 Meter. FS hat einen neuen SFP+-Kupfer-Transceiver auf den Markt gebracht, der eine Verbindungslänge von 80 Metern auf Cat6a/Cat7-Kabeln unterstützt.

Aufgrund des geringeren Kostenaufwandes, des geringeren Verbrauchs und der einfacheren Bereitstellung werden 10G-SFP+-Kupfer-Transceiver von vielen Benutzern bevorzugt: Zum einen ist eine kupferbasierte Infrastruktur weitaus kostengünstiger als Glasfaseroptik. Außerdem verbraucht ein 10GBASE-T SFP+-Kupfer-Transceiver 2,5 W, was weniger ist als SFP-DACs, die ebenfalls dem 10GBASE-T-Standard entsprechen (Durchschnittswert: 4-8 W). In unserem Artikel" Funktionsweise von 10GBASE-T-SFP+-Kupfer-Transceiver-Modulen " finden Sie weitere Einzelheiten zu diesem SFP+ Kupfer-Transceiver.

1.The Connection of 10G SFP+ Copper Modules.jpg

Figure 1: Direct Connection of 10G SFP+ Copper Modules

10GBASE SFP+ Optische Transceiver

10G SFP+ Multimode-Transceiver

Es gibt zwei Haupttypen von 10G SFP+ Multimode-Transceivern - 10GBASE SR & 10GBASE LRM, die für die Übertragung über kurze Entfernungen verwendet werden. Sie alle sind steckbare Transceiver mit kleinem Formfaktor, die die Funktion eines Empfängers und Senders für die Übertragung von optischen Signalen über Multimode-Fasern haben.

10GBASE-SR

10GBASE-SR-Glasfaser-Transceiver ist eines der am häufigsten verwendeten Module für 10GbE. SR steht für Short-Range, die Übertragungsdistanz von 10GBASE-SR-Modulen kann bis zu 300 Meter betragen, gepaart mit OM3-Multimode-Faser (MMF). Die Mindestverkabelungsdistanz für diese SR-Module beträgt gemäß IEEE 802.3ae 2 Meter. Implementiert mit einem VCSEL, sind 10GBASE-SR-Transceiver auch als die kostengünstigsten Module mit dem geringsten Stromverbrauch bekannt. Der Variantentyp wird als 10GBASE-SRL (10GBASE-SR lite) bezeichnet.

2.The Connection of 10G SFP+ SR Modules.jpg

Abbildung 2: Direkter Anschluss von 10G SFP+ SR-Modulen

10GBASE-LRM

Als Ersatz für 10GBASE-LX4-Module können 10GBASE-LRM-Glasfaser-Transceiver die maximalen Verbindungslängen von 220 Metern über MMF, d.h. OM3, unterstützen. Beachten Sie, dass 10GBASE-LRM-Module von Cisco (oder Cisco-kompatible Module einiger Hersteller) auch die maximalen Link-Längen von 300 Metern über Single Mode Fiber (SMF) unterstützen können. Die Mindestverkabelungsdistanz für LRM-Module beträgt ebenfalls 2 Meter.

10G SFP+ Singlemode-Transceiver

Es gibt drei Haupttypen von 10G-SFP+-Singlemode-Transceivern – 10GBASE-LR, 10GBASE-ER und 10GBASE-ZR – die für die Übertragung über große Entfernungen verwendet werden. Sie alle sind im laufenden Betrieb austauschbare SFP+-Module, die in SFP+-Steckplätze an Switches gesteckt werden.

10GBASE-LR

10GBASE-LR-Glasfaser-Transceiver - LR steht für "Long Reach" - arbeitet bei einer nominalen Wellenlänge von 1310 nm und kann bis zu 10 km über Monomode-Glasfaser mit einer minimalen Verkabelungsdistanz von 2 m erreichen. Das 10GBASE-LR-Modul ist mit einem Laser mit verteilter Rückkopplung (DFB) implementiert, während das SR-Modul VCSEL verwendet. DFB-Laser sind teurer als VCSEL, aber ihre höhere Leistung und längere Wellenlänge ermöglichen eine effiziente Kopplung in den kleinen Kern der Monomode-Faser über größere Entfernungen.

3.The Connection of 10G SFP+ LR Modules.jpg

Abbildung 3: Direkter Anschluss von 10G SFP+ LR-Modulen

10GBASE-ER

Als eine verbesserte Version von LR-Modulen ist der 10GBase-ER-Transceiver, der bei einer nominalen Wellenlänge von 1550 nm arbeitet, auch für die Langstreckenübertragung über Monomode-Fasern ausgelegt, was die Verbindungslänge von bis zu 40 Kilometern unterstützt. Im Gegensatz zu den bisherigen Modulen wird das 10GBASE-ER-Modul mit einem extern modulierten Laser (EML) realisiert. Erwähnenswert ist, dass aufgrund der Laserleistung das Dämpfungsglied für Verbindungen von weniger als 20 km Länge erforderlich ist. Abhängig von der Übertragungsdistanz, um die Arbeit des Transceivers zu gewährleisten, ist der Einsatz der entsprechenden Dämpfungsglieder erforderlich. (≤1km: 10dB; ≤10km: 7dB; ≤15km: 6dB; ≤20km: 5dB).

10GBASE-ZR

Ähnlich wie die ER-Module arbeitet auch der 10GBASE-ZR-Transceiver bei der nominalen Wellenlänge von 1550 nm und arbeitet mit SMFs, jedoch mit einer längeren Übertragungsstrecke: 80 km. Und wenn die Übertragungsdistanz weniger als 80 km beträgt, muss auch das entsprechende Dämpfungsglied verwendet werden (≤1km: 15dB; ≤10km: 12dB; ≤15km: 11dB; ≤20km: 10dB; ≤30km: 7dB; ≤40km: 5dB; ≤50km: 2dB). 10GBase-ZR gehört eigentlich nicht zum IEEE-Standard, wird aber dennoch von vielen Anbietern angeboten.

10G SFP+ WDM-Transceiver

Die Wellenlängenmultiplex-Technologie (WDM) lässt sich in zwei Teile unterteilen: CWDM & DWDM (C=Grob; D=Dicht). Ein 10G-CWDM-SFP+-Transceiver arbeitet oft bei 18 CWDM-Wellenlängen von 1270 nm bis 1610 nm, und seine Übertragungsdistanz beträgt 10 km bis 80 km. Während der 10G-DWDM-SFP+-Transceiver bei DWDM-Wellenlängen von CH17-CH61 arbeitet, kann die maximale Übertragungsdistanz bis zu 80 km betragen. 10G SFP+ WDM-Transceiver werden in skalierbaren und flexiblen Großunternehmen und in Rechenzentren eingesetzt.

10G SFP+ BiDi-Transceiver

Im Gegensatz zu den oben erwähnten traditionellen faseroptischen Transceivern übertragen und empfangen 10G SFP+ BiDi-Transceiver optische Signale auf getrennten Wellenlängen über eine einzige Faser, indem sie die WDM-Technologie verwenden. Daher werden BiDi-Transceiver auch als ein Typ von WDM-Transceivern bezeichnet. Und die Module müssen paarweise verwendet werden, um effektiv arbeiten zu können. Die Verbindungslänge variiert zwischen 10 km und 120 km für verschiedene Anforderungen. Aufgrund der Maximierung der Kapazität und Nutzung von Glasfasern wird diese kostengünstige Lösung in vielen Infrastrukturen zunehmend bevorzugt. Unser Artikel " Einführung zu BiDi-Transceivern " veranschaulicht diese Art von 10G SFP+ Modul ausführlich.

Fazit

Die schier endlosen Anforderungen an eine höhere Bandbreite und die kontinuierliche Modernisierung von Rechenzentren haben der Glasfaser-Transceiver-Industrie größere Möglichkeiten eröffnet. Das bedeutet aber nicht, dass die Entwicklung der Produkte, die eine relativ geringe Bandbreite unterstützen, immer schmaler wird. 10G-SFP+-Module sind immer noch die Voreingenommenheit für viele Rechenzentren, die Server oder Switches mit 10G-Ports haben oder die Aufrüstungspläne durch 10G-relevante Produkte haben. Eine breite Palette von 10G-SFP+-Modulen wird heute für 10GbE-Implementierungen in verschiedenen Netzwerkumgebungen verwendet und wird auch in Zukunft weiterhin der allgemeine Trend sein.