SFP vs. SFP+ vs. SFP28 vs. QSFP+ vs. QSFP28: Was sind die Unterschiede?

SFP, SFP+, SFP28, QSFP+ und QSFP28 sind verschiedene optische Transceivertypen. Alle sind Hot-Plug-fähige Netzwerk-Schnittstellenmodule, die für den Anschluss eines Netzwerk-Switches und andere Netzwerkgeräte (z. B. eines Servers oder Medienkonverters) zur Datenübertragung verwendet werden. Was sind also die Unterschiede zwischen SFP und SFP+, SFP28 und SFP+, QSFP und QSFP28? Ist QSFP28 mit QSFP+ kompatibel? Kann ich den SFP28-Transceiver in SFP+-Ports verwenden? Der folgende Beitrag bietet Erklärungen zu diesen und weiteren Fragen.

Einführung: Arten von Transceivern

Bevor wir den Unterschied zwischen SFP und SFP+, SFP28 und SFP+ oder QSFP und QSFP28 ermitteln können, müssen wir wissen, was SFP, SFP+, SFP28, QSFP und QSFP28 überhaupt ist.

SFP

SFP (Small Form-factor Pluggable) kann als eine aktualisierte Version von GBIC (Gigabit Interface Converter) betrachtet werden. Sein Volumen beträgt nur die Hälfte des GBIC-Moduls, was die Portdichte von Netzwerkgeräten erheblich erhöht. Die Datenrate von SFP reicht von 100 Mbit/s bis 4 Gbit/s.

SFP+

SFP+ (Small Form-factor Pluggable Plus) ist eine erweiterte Version des SFP. Es unterstützt 8 Gbit/s Fibre Channel, 10 Gigabit Ethernet und den optischen Transportnetzstandard OTU2. SFP+ führt auch Direct-Attach ein, um zwei SFP+-Ports ohne zusätzliche Glasfaser-Transceiver zu verbinden, einschließlich DAC (Direct-Attach-Kabel) und AOC (Active-Optical-Kabel), eine ziemlich brillante Lösung für die Direktverbindung über kurze Entfernungen zwischen zwei benachbarten Netzwerk-Switches.

SFP28

SFP28 (Small Form-factor Pluggable 28) ist eine erweiterte Version von SFP+. SFP28 hat den gleichen gemeinsamen Formfaktor wie SFP+, unterstützt jedoch 25 Gb/s über eine einzelne Spur. SFP28 bietet eine neue Möglichkeit zur Aufrüstung von Netzwerken: 10G-25G-40G-100G. Eine energieeffiziente Lösung, die den wachsenden Anforderungen von Rechenzentrumsnetzwerken der nächsten Generation gerecht wird.

QSFP+

QSFP+ ist eine Weiterentwicklung von QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable). QSFP kann vier Kanäle gleichzeitig übertragen, und jeder Kanal kann eine Datenrate von 1 Gbit/s verarbeiten - daher der Name Quad SFP. Im Gegensatz zu QSFP unterstützt QSFP+ 4x 10 Gbit/s-Kanäle. Und die vier Kanäle können zu einem einzigen 40-Gigabit-Ethernet-Link kombiniert werden. Der QSFP+-Transceiver kann vier Standard-SFP+-Transceiver ersetzen, was zu einer größeren Portdichte und zu Einsparungen bei den Gesamtsystemkosten im Vergleich zu herkömmlichen SFP+-Produkten führt.

QSFP28

QSFP28 (Quad Small Form-Factor Pluggable 28) ist für 100G-Anwendungen ausgelegt. Er bietet vier Kanäle für Hochgeschwindigkeits-Differenzsignale mit Datenraten von 25 Gbps bis zu potenziell 40 Gbps und erfüllt schließlich die Anforderungen an 100 Gbps Ethernet (4×25 Gbps) und 100 Gbps 4X InfiniBand Enhanced Data Rate (EDR). Beachten Sie, dass der QSFP28 je nach verwendetem Transceivertyp eine 4x25G- und 2x50G-Breakout-Verbindung oder 1x100G leisten kann.

Vergleich: SFP vs. SFP+ vs. SFP28 vs. QSFP+ vs. QSFP28

Nachdem wir herausgefunden haben, was SFP/SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28 sind, werden im folgenden Teil detaillierte Vergleiche zwischen SFP und SFP+, SFP28 und SFP+, QSFP und QSFP28 sowie SFP28 und QSFP28 gezogen.

SFP vs. SFP+: Gleiche Größe bei unterschiedlicher Geschwindigkeit und Kompatibilität

SFP vs. SFP+ Transceiver: Beide sind sozusagen identisch in Größe und Aussehen. Dies ermöglicht dem Gerätehersteller die Wiederverwendung bestehender physikalischer SFP-Designs für Netzwerk-Switches mit SFP+-Ports. Der Unterschied liegt eindeutig darin, dass sie unterschiedliche Übertragungsgeschwindigkeiten unterstützen: SFP überträgt bis zu 4 Gbit/s, während SFP+ 10 Gbit/s überträgt. Außerdem erfüllen sie unterschiedliche Spezifikationen. SFP basiert auf dem Protokoll SFF-8472, und SFP+ entspricht SFF-8431 und SFF-8432. In Bezug auf die Kompatibilität von SFP gegenüber SFP+ akzeptieren SFP+-Ports oft SFP-Optik, jedoch bei einer reduzierten Geschwindigkeit von 1 Gbit/s. Und der SFP+-Transceiver kann nicht an einen SFP-Port angeschlossen werden, da sonst das Produkt oder der Port beschädigt werden könnte.

SFP28 vs. SFP+: SFP28-Transceiver können in SFP+-Ports verwendet werden

Aus den obigen Erklärungen geht klar hervor, dass SFP28 die Upgrade-Version von SFP+ ist, die auf 25 Gbit/s pro Spur aufgerüstet wurde. Sie verwenden denselben Formfaktor und die Pinbelegungen der SFP28- und SFP+-Stecker sind steckkompatibel. Der SFP28 wird also mit der SFP+-Optik funktionieren, jedoch mit einer reduzierten Geschwindigkeit von 10 Gbit/s. Das SFP+-Modul wird gut mit dem SFP28-Port an einem Netzwerk-Switch funktionieren, wenn der Port für eine 10G-Übertragung eingerichtet werden kann. Andernfalls können die SFP+-Module nicht funktionieren. Wenn es um Kupferkabel geht, verfügt das SFP28-Kupferkabel im Vergleich zur SFP+-Version über eine wesentlich größere Bandbreite und geringere Verluste.

SFP28 vs. QSFP28: Arbeit auf der Grundlage verschiedener Prinzipien

Obwohl ihre Namen die Zahl "28" enthalten, haben die Transceiver SFP28 und QSFP28 unterschiedliche Größen und Arbeitsprinzipien. Der SFP28 unterstützt nur einen Kanal mit 25 Gbit/s, während der QSFP28 vier separate Spuren mit jeweils 25 Gbit/s unterstützt. Beide können in 100G-Netzwerken verwendet werden, aber der SFP28 wird in Form von Breakout-Kabeln von QSFP28 auf SFP28 eingesetzt. Die folgende Abbildung zeigt eine direkte Verbindung von 100G QSFP28 zu 4x SFP28 DAC.

QSFP+ vs. QSFP28: Unterschiedliche Geschwindigkeiten für unterschiedliche Verwendungen

Die Transceiver QSFP+ und QSFP28 integrieren 4 Sende- und 4 Empfangskanäle und haben die gleiche Größe. Außerdem umfasst die Produktfamilie von QSFP+ und QSFP28 sowohl Transceivermodul als auch DAC/AOC-Kabel, jedoch mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten. Das QSFP+-Modul unterstützt 1x 40 Gbit/s und das QSFP+-DAC/AOC-Kabel unterstützt 4x 10 Gbit/s. Das QSFP28-Modul kann Daten mit 100 Gbit/s übertragen, und das QSFP28-DAC/AOC-Kabel kann mit 4x 25 Gbit/s oder 2x 50 Gbit/s betrieben werden. Beachten Sie, dass QSFP28-Module normalerweise nicht in 10G-Links ausbrechen können. Aber es ist ein anderer Fall, ein QSFP+-Modul in einen QSFP28-Port einzufügen, wenn die Switches dies unterstützen (wie man den 4x 10G-Modus am QSFP28 100G-Port realisiert, siehe QSFP28 100G-Anschluss mit 40G, 25G und 10G). In dieser Situation kann ein QSFP28 wie ein QSFP+-Transceivermodul in 4x10G ausbrechen.

Fazit

SFP vs. SFP+, SFP28 vs. SFP+ und QSFP+ vs. QSFP28: Obwohl einige von ihnen das gleiche Design haben, sind sie für unterschiedliche Datenraten ausgelegt. Aus den Vergleichen wird deutlich, dass die Hauptantriebskraft hinter der Entwicklung der optischen Transceiver die Notwendigkeit ist, höhere Bandbreitenraten mit einem kleineren Formfaktor zu erreichen. So bietet beispielsweise QSFP28 bei gleichem Formfaktor mehr Bandbreite als QSFP+.

Für mehr Informationen über das Transceiver-Paket lesen Sie den Artikel: Warum der 100G Data Center Transceiver einen COB-Aufbau bevorzugt.