Sfp ddm что это

Оптический SFP: что это такое и как его выбрать?

Sheldon

Оптический модуль широко используется для подключения сетевых устройств, таких как коммутаторы, NIC (сетевая карта) и медиаконвертеры, которые делают их необходимыми в волоконно-оптических соединениях. В этом посте будет рассмотрен оптический SFP, который является отраслевой рабочей лошадкой более 15 лет, включая типы и приложения SFP модулей, а также то, как выбрать подходящий оптический SFP.

Что такое оптический SFP?

Оптический SFP – также известный как form-factor pluggable или mini GBIC(gigabit interface converter), представляет собой компактный оптический модуль с горячей заменой, который широко используется как для телекоммуникационных приложений, так и для передачи данных. Его порт SFP принимает оба оптические модули и медные кабели. Вот почему он разработан и поддерживается многими поставщиками сетевых компонентов. Оптический SFP не стандартизирован каким-либо официальным органом по стандартизации, а определяется соглашением с несколькими источниками (MSA). Оптический SFP также поддерживает SONET, Gigabit Ethernet, Fibre Channel и другие стандарты связи. Кроме того, SFP заменил GBIC в большинстве приложений из-за своего небольшого размера.

Типы оптических SFP

Оптический SFP бывает разных типов на основе различных стандартов классификации. Существуют одномодовый SFP модуль и многомодовый модуль SFP в зависимости от типа кабеля, что позволяет пользователям выбирать подходящий модуль в соответствии с требуемым оптическим диапазоном для сети. Скорость передачи SFP модуля составляет от 100 Мбит/с до 4 Гбит/с и более. Рабочее расстояние этих оптических SFP может составлять от 500 метров до 100 километров. Модуль CWDM SFP и модули DWDM SFP также доступны для линий связи WDM. Кроме того, оптический SFP с интерфейсом RJ-45 позволяет осуществлять обмен данными по сетевым кабелям на витой паре. Вот простая классификация оптических SFP. В следующей таблице представлена простая классификация оптических SFP.

Обычно порты SFP находятся в Ethernet коммутаторах, маршрутизаторах, межсетевых экранах и сетевых картах. Оптические SFP подключают сетевое устройство к оптическому или медному сетевому кабелю, например Cat5e. И другие типы оптических SFP, такие как 3G видео SFP, 12G видео SFP, также используются в камерах HD или системах мониторинга.

Общие вопросы о оптическом SFP

2. В чем разница между одномодовым SFP и многомодовым SFP?

3. В чем разница между SFP и SFP+?

SFP и SFP+ имеют одинаковый размер и внешний вид. Основное различие между SFP и SFP+ заключается в том, что SFP часто используется для приложений 100Base или 1000Base, тогда как SFP+ используется в приложениях Gigabit Ethernet. И скорость передачи данных и дальность передачи у них тоже разные. Например, SFP поддерживает скорость Fibre Channel модуля до 4 Гбит/с, а скорость SFP+ составляет до 10,3125 Гбит/с.

4. Можно ли использовать аппаратные средства SFP в слотах SFP+?

Во многих случаях порт SFP+ принимает оптические SFP, но скорость будет снижена до 1 Гбит/с вместо 10 Гбит/с. Однако модули SFP+ нельзя подключить к порту SFP, поскольку SFP+ не поддерживает скорость ниже 1 Гбит/с. Кроме того, почти все порты SFP+ на коммутаторах Cisco могут поддерживать SFP, но многие порты SFP+ коммутатора Brocade поддерживают только модулей SFP+.

5. Как сохранять оптический SFP?

Вообще говоря, есть несколько аспектов сохранения оптических SFP.

Что следует учитывать при выборе оптического SFP?

Когда дело доходит до покупки оптических SFP, многие пользователи предпочитают модули Cisco SFP. Однако по мере процветания рынка оптических трансиверов, множество трёхсторонних поставщиков оптических трансиверов начинают предлагать более дешевые оптические SFP, которые имеют ту же производительность, что и Cisco SFP. Тогда что следует учитывать при выборе оптических SFP 1G?

Совместимость оптического SFP

При покупке трёхстороннего оптического SFP, совместимость часто является самым важным параметром, который волнует пользователей. Перед размещением заказа вы можете проверить центр тестирования модулей поставщика, чтобы убедиться, что выбранный модуль SFP совместим с вашими устройствами. Или просто спросите у представителя подробности о совместимости оптического SFP.

Новые или б/у оптические SFP

Цена оптических SFP

По сравнению с Cisco SFP или оптическими SFP других брендов, трёхсторонние оптические SFP более экономичны. В нормальных условиях, за исключением цены, нет никакой разницы в производительности совместимых модулей 1G SFP и OEM SFP. Вот почему на рынке популярны совместимые оптические SFP. Пользователи могут выбрать подходящие совместимые оптические SFP от надежных поставщиков в соответствии с их потребностями по низкой цене. Кликнуть здесь, чтобы узнать прайс-лист FS SFP.

Температурная стабильность

Оптический SFP в основном используется в дата-центрах или на коммутаторах, где температура может отличаться в большом диапазоне. Слишком высокая или две низкие температуры могут повлиять на оптическую мощность и оптическую чувствительность. Следовательно, температурная стабильность является важным фактором для обеспечения нормальной работы оптического SFP.

Качество оптического SFP и послепродажное обслуживание

Никто не может гарантировать, что полученные оптические SFP на 100% нормальны. А срок службы оптического трансивера у многих производителей обычно составляет 5 лет. В первый год сложно сказать, хорошее или плохое качество. Поэтому важно выбрать надежного поставщика.

Источник

Виды SFP модулей

Съемный приемо-передающий модуль форм-фактора SFP (Small Form factor Pluggable) представляет собой компактное устройство в металлическом корпусе. С одной стороны, SFP модуль оснащен контактной группой для подключения к SFP-порту активного сетевого устройства, а с другой стороны оптическим интерфейсом для подключения к линии передачи. Оптические модули стандарта SFP предназначены для передачи и приёма оптических сигналов между сетевыми устройствами, соединенными между собой волоконно-оптическими линиями связи. Приемо-передатчики форм-фактора SFP поддерживают передачу данных на скоростях от 100 Мбит/с до 4.25 Гбит/с, наибольшей популярностью обладает модификация SFP модулей со скоростью передачи 1.25 Гб/с.

Спецификация INF-8074i впервые, опубликованная MSA в 2001 году, подробно описывает конструкцию и размеры корпуса, устройство электрического интерфейса SFP трансиверов, а так же конструкцию и размеры SFP-порта. Существует ряд спецификаций, которые описывают отдельные модификации и скорости передачи, основные документы можно найти на этой странице.

В спецификации INF-8074i, есть не большой пункт указывающий на необходимость цветовой маркировки на язычках толкателей модулей. В самой спецификации есть указания лишь на два варианта этой маркировки: черный цвет – многомодовой трансивер, синий цвет – одномодовый; в дальнейшем модификаций SFP трансиверов стало значительно больше и новые модели получали свою цветовую маркировку. Цветовая маркировка SFP модулей необходима для облегчения идентификации типа установленного в сетевое оборудование трансивера. Маркировка SFP модулей реализуется одним из двух способов в зависимости от особенностей корпуса трансивера:

Каждой длине волны присвоен свой цвет см. таблицу ниже. Сама идея подобной маркировки очень хороша и удобна для пользователей, но в реализации этой идеи есть определенные сложности, а именно производители SFP модулей используют не стандартизированные цвета, как следствие в некоторых случаях цвета маркировки от производителя к производителю сильно отличаются.

Наиболее ярким примером являются CWDM трансиверы, у которых каждая «пара» волн маркируется своим цветом, но цвета в зависимости от производителей не всегда совпадают.

Примеры цветовой маркировки

Самым простым выходом из подобного положения было бы закрепление за определенными моделями SFP трансиверов определенных цветовых маркеров на уровне спецификации или рекомендации, но к сожалению, подобного документа нет.

Таблица цветовых маркировок трансиверов

Принцип работы SFP модулей

Оптические модули SFP состоят из нескольких основных компонентов:

Устройство SFP модуля

Получая информацию от коммутатора в виде электрических сигналов, трансивер преобразует её в оптический сигнал, который излучает лазер. И наоборот, принимаемый фотодиодом оптический сигнал преобразуется в электрический. Таким образом, информация проходит через съемный оптический приемо-передетчик в современных ВОЛС.

Одной из основных характеристик оптических модулей является оптический бюджет трансивера, именно от неё зависит максимальная дальность передачи. Оптический бюджет зависит от чувствительности приёмника и мощности излучения лазера, его легко вычислить по формуле:

где AR – оптический бюджет, Pmin — минимальная выходная мощность передатчика, Smax — максимальное значение чувствительности фотоприемника. Чем выше значения Pmin и Smax, тем больше оптический бюджет, а значит больше дальность работы данного трансивера. Этот параметр крайне важен при выборе трансиверов для систем уплотнения или на протяжённых участках.

Мониторинг рабочих параметров SFP (DDM)

Для контроля рабочих параметров в SFP модулях, как и в трансиверах других форм-факторов используют систему цифрового мониторинга – DDM. Digital Diagnostics Monitoring сокращенно DDM — функция цифрового контроля параметров производительности трансиверов форм-фактора SFP, SFP+ и XFP. Позволяет отслеживать в реальном времени рабочие параметры трансивера, такие как: подаваемое напряжение, температура трансивера, ток смещения лазера, и сходящая оптическая мощность TX, принимаемая оптическая мощность RX.

Устройство и работа этой системы описаны в спецификации SFF-8472. Более подробное описание DDM можно найти по ссылке.

Отличия от других форм-факторов

Трансиверы форм-фактора SFP пришли на смену промышленному стандарту съемных приемо-передатчиков GBIC. Вначале трансиверы форм-фактора SFP в профессиональной среде называли miniGBIC. Основным преимуществом по сравнению с аналогичными модулями GBIC являются его малые размеры и как следствие малая занимаемая площадь на лицевой панели сетевого устройства. Вследствие этого со временем SFP вытеснили GBIC, так как именно на их основе можно было делать активные сетевые устройства с высокой плотностью портов. На данный момент это наиболее компактный форм-фактор, обеспечивающий наибольшую плотность размещения портов на лицевой панели устройства. Благодаря этому качеству форм-фактор SFP получил развитие в виде SFP+ (10G), SFP28 (25G) SFP DD (100G).

Виды модулей SFP модулей

С момента публикации первой версии спецификации INF-8074i в 2001 году появилось множество видов и модификаций трансиверов на базе форм-фактора SFP. Ниже мы рассмотрим основные типы и разновидности:

SFP MSA – наиболее распространённый вид трансиверов. Они изготавливаются в соответствии с соглашениями MSA. Это означает, что они соответствуют всем требованиям спецификации и удовлетворяют требованиям стандарта.

Оптические модули SFP можно разделить по технологии передачи на следующие типы:

Подавляющее большинство используемых сейчас модулей использует двухволоконную схему работы – выделенные порты передатчика и приемника. При этом наибольшую востребованность в Metro-сетях получили CWDM SFP трансиверы, в связи с тем, что при значительно малых первоначальных вложениях при помощи CWDM можно создать достаточно большую и в тоже время отказоустойчивую сеть в рамках города. В то время как, одноволоконные модули прочно заняли позицию в городских сетях на уровне доступа в условиях дефицита волокон и сетях FTTx, одними из самых популярных моделей WDM SFP трансиверов можно назвать одноволоконные модули с дальностью работы 3 км (арт. MT-SFP-G-WDM-03) и дальностью 20 км (арт. MT-SFP-G-WDM-20).

SFP CWDM-BIDI – это одноволоконный трансивер предназначенный для использования в CWDM системах. Приём и передача, в котором осуществляется по одному волокну на одной волне. Такое решение позволяет вдвое увеличить пропускную способность системы CWDM. Эти модули всегда просто отличить, т.к. вместо разъёма Duplex LC-мама из корпуса выходит пигтэйл с коннектором LC/APC. Дело в том, что внутри модуля установлен оптический циркулятор, для его нормальной работы необходима косая полировка – APC, линейного порта.

Большого распространения данный вид модулей не получил, ввиду сложности изготовления и ограниченности сферы применения – максимальный оптический бюджет таких модулей не превышал 24 дБ.

VideoSFP (SDI-SFP) – решение для передачи видео сигналов. Используется в студийном и вещательном оборудовании.

SDI (последовательный цифровой интерфейс) – это стандарт цифрового видеоинтерфейса, разработанный организацией SMPTE. Два основных вида 3G-SDI, 6G-SDI, 12G-SDI отличаются скоростью передачи, соответственно это 3 Гбит/с, 6 Гбит/с и 12 Гбит/с. Модули 3G-SDI разработаны для паттернов SMPTE 259M, SMPTE 344M, SMPTE 292M и SMPTE 424M, они используются в телевещании и реже в видеонаблюдении. Тогда как 6G-SDI поддерживает паттерн SMPTE 2081 и используется для сервисов 4K/HDTV.

Передача видеоизображения для широкого вещания — это однонаправленная связь. Ввиду этой особенности передаваемого трафика, отличают VideoSFP transmitter (передатчик) и VideoSFP receiver (приёмник). Для организации соединения необходима пара разных модулей. Кроме того, модули VideoSFP могут оснащаться двумя приёмниками или двумя передатчиками, в зависимости от задачи.

Зная эти особенности необходимо подбирать VideoSFP очень внимательно. Ввиду специфичной области применения данный вид SFP мало распространён.

SmartSFP – данный вид модулей отличается не стандартной функциональностью. Обычные трансиверы предназначены для приёма и передачи информации, на этом их функционал заканчивается. Название SmartSFP означает, что модуль несёт дополнительный функционал, либо вообще не предназначен для передачи информации, а выполняет специфические функции. Например это может быть, измерение оптических характеристик линии или измерение качественных характеристик канала передачи. Необходимо отметить, что подобные решения достаточно нишевые и узкоспециализированные, но могут стать идеальным решением задачи.

На нашем сайте представлены модули SmartSFP семейства «Network Migration», они позволяют передавать SDH трафик по IP/MPLS сетям. К примеру, можно перенести каналы STM-1/4/16 в сеть пакетной коммутации или агрегировать потоки Е1 в единый STM-1 канал. Преимуществами использования данного семейства модулей, является возможность освободить оптические волокна, активное оборудование и сократить затраты на электроэнергию.

Copper SFP – широко распространённый вид SFP модулей. Отличительной особенностью является оснащение электрическим интерфейсом RJ45, вместо оптического. Благодаря этому к порту коммутатора можно подключить обычную витую пару. «Медные» SFP изготавливаются с использованием двух интерфейсов SGMII (10/100/1000M) и SerDes (1000M). Соответственно при выборе модуля нужно учитывать особенности сетевого оборудования.

CSFP (compactSFP) – необычный вид трансиверов. По сути, это два одноволоконных WDM трансивера в стандартном корпусе SFP. Такой трансивер позволяет организовать два канала по 1G по двум волокнам, используя при этом только один порт в коммутаторе. Разумеется, сам коммутатор должен поддерживать трансиверы такого типа.

Принцип работы SFP модулей

SGMII – данные оптические модули называются в честь интерфейса на котором построены. Они разработаны для согласования портов по скорости. SGMII-SFP позволяют конвертировать порт GigabitEthernet (GE) в порт FastEthernet (FE). Таким образом, к коммутатору порты которого поддерживают только гигабитное подключение можно подключить устройства работающие на меньшей скорости – 100Мбит/с.

xPON – специализированные трансиверы предназначенные для работы в пассивных оптических сетях, с топологией «дерево». Их можно разделить на два вида: OLT (Optical Line Terminal) и ONU (Optical Network Unit). Модули OLT используются в головном оборудовании, до абонентских устройств сигнал передаётся на волне 1490нм (2.5G) и принимается на волне 1310нм (1.25G). Существует несколько классов: B+, C+, C++, которые отличаются оптическим бюджетом.

ONU – трансивер для абонентских устройств, предназначен для установки в пакетные Ethernet коммутаторы и бытовые роутеры оснащенные SFP портом. Для согласованной работы класс ONU должен соответствовать классу OLT. Трансиверы SFP ONU не отличаются большой популярностью, т.к. технология PON рассчитана на массовое применение, в то время как бытовые устройства редко оснащаются SFP портами. В основном ONU это отдельно стоящее устройство, работающее от сети 220В.

Источник

Функция DDM

Digital Diagnostics Monitoring сокращенно DDM — функция цифрового контроля параметров производительности трансиверов форм-фактора SFP, SFP+ и XFP. Позволяет отслеживать в реальном времени рабочие параметры трансивера, такие как:

Реализация функции DDM осуществляется на основе специального интерфейса DDMI (Digital Diagnostic Monitoring Interface), все характеристики которого описаны соглашениями MSA (напр. SFF-8472 «Digital Diagnostic Monitoring Interface for Optical Transceivers»).

DDMI состоит из связки управляющего микроконтроллера и внутренней памяти (EEPROM). Управляющий контроллер собирает информацию о текущих значениях рабочих параметров и сохраняет ее во внутреннюю память. При опросе хост-системы (любое активное сетевое оборудование поддерживающее работу с DDM) контроллер предоставляет не только текущие параметры трансивера, но и пороговые значения для этих параметров. Внутренняя память трансивера – EEPROM используется не только для хранения текущих и пороговых значений рабочих параметров, но и общую информацию о трансивере (наименование, производитель, серийный номер и тд). EEPROM состоит из двух областей памяти A0h (1010000x) и A2h (1010001x).

В части A0H содержится:

В части A2H содержится:

Функция DDM различными производителями может называться по-разному, к примеру, Cisco называет эту функцию DOM (Digital Optical Monitoring), ZyXel – DDMI. При этом реализация DDM жестко регламентирована соглашением MSA SFF-8472, в рамках которой производители имеют право вносить изменения только в области EEPROM специально отведенные для этого.

Функционал DDM состоит в двух основных функций: предоставление хост-системе значений рабочих параметров в реальном времени и оповещение системы об опасном (warning) или аварийном (alarm) отклонении параметров. Так же следует заметить, что SFF-8472 предполагает погрешность в предоставляемых DDMI значениях, таким образом возможны ложные сообщения об отклонении рабочих параметров.

О чем могут говорить параметры предоставляемые DDMI:

Подаваемое напряжение – стандартно это значение должно быть в диапазоне 3,14 – 3,46, в случае возникновения оповещения об опасном или аварийном значении этого параметра, вероятнее всего неисправность заключается как минимум в конкретном порту, а как максимум – вся хост-система работает не корректно.

Температура трансивера – рабочий диапазон этого параметра для стандартного (коммерческого) исполнения трансиверов равен 0-75 оС, зачастую температура колеблется в диапазоне 30-55 оС. Высокое значение температуры трансивера свидетельствует о неисправности системы охлаждения хост-системы или о высокой температуре в помещении, в котором находится оборудование, так же это может свидетельствовать о некорректной работе лазера трансивера.

Ток смещения лазера – этот параметр достаточно индивидуален и напрямую зависит от типа лазера установленного в трансивер. Опасное или аварийное значение этого параметра напрямую свидетельствует о неисправности трансивера, но в связи с тем, что этот параметр является узкоспециальным, на него зачастую не обращают внимание.

Исходящая оптическая мощность TX – этот параметр так же разнится в зависимости от конкретного трансивера. Его отклонения могут свидетельствовать об износе или выходе из строя лазера трансивера. Так же, при помощи этого параметра можно проводить мониторинг и оценку работы системы передачи.

Принимаемая оптическая мощность RX – это наиболее востребованный параметр, он отображает уровень мощности принимаемого трансивером сигнала.

Параметры «Исходящая оптическая мощность TX» и «Принимаемая оптическая мощность RX» в зависимости от хост-системы могут указываться в дБм (децибел-милливатт) или в мВт (милливатт).

Ниже приведены примеры вывода информации Digital Diagnostics Monitoring различными коммутаторами.

Вывод информации DDM на коммутаторах Juniper:

Вывод информации DDM на коммутаторах Cisco:

Router# show interfaces transceiver detail
mA: milliamperes, dBm: decibels (milliwatts), NA or N/A: not applicable.
++ : high alarm, + : high warning, – : low warning, — : low alarm.
A2D readouts (if they diffe r), are reported in parentheses.
The threshold values are calibrated.

High Alarm High Warn Low Warn Low Alarm
Voltage Threshold Threshold Threshold Threshold
Port (Volts) (Volts) (Volts) (Volts) (Volts)
___________________________________________________
Gi0/10 3.25 3.70 3.59 3.09 3.00
Gi0/11 3.23 3.70 3.59 3.09 3.00

High Alarm High Warn Low Warn Low Alarm
Current Threshold Threshold Threshold Threshold
Port (milliamperes) (mA) (mA) (mA) (mA)
___________________________________________________
Gi0/10 533.3 N/A N/A N/A N/A
Gi0/11 391.1 N/A N/A N/A N/A

В обоих примерах зелёным цветом выделены текущие значения трансивера, а оранжевым пороговые значения.

Важно отметить, что трансиверы SFP/SFP+ Copper (1000Base-T/10GBase-T) и Direct Attach Copper не оснащаются функцией Digital Diagnostic Monitoring в связи с конструктивными особенностями.

Источник

Функция DDM в SFP/SFP+ модулях

Функция DDM в SFP/SFP+ модулях: удаленная диагностика и устранение неполадок в оптоволоконных сетях

Функция цифрового мониторинга DDM (Digital Diagnostics Monitoring) в SFP/SFP+ модулях – это удобное средство удаленной диагностики и устранения неполадок в оптоволоконных сетях.

SFP модули с DDM внешне ничем не отличаются от модулей без этой функции. Разница лишь в том, что SFP или SFP+ трансиверы с поддержкой DDM функции производители оснащают несколькими датчиками, а также системой обработки и записи их показаний в одну из страниц памяти.

Посмотреть показания датчиков можно, установив SFP/SFP+ модуль в свитч или роутер. Для нормальной работы функция DDM должна поддерживаться как коммутатором, так и трансивером. При этом у коммутатора/маршрутизатора прямого доступа к трансиверу нет: связь осуществляется только через EEPROM (внутреннюю память оптического модуля). Так вы сможете удаленно зайти в панель управления вашего свитча или роутера и отследить важные параметры работы установленного SFP, SFP+ модуля с поддержкой DDM функции.

Если вы пользуетесь программатором, то сможете посмотреть объем зарезервированной под нужды DDM памяти SFP трансивера.

Параметры работы SFP модуля с функцией DDM

Функция DDM включает в мониторинг пять параметров:

✔ Мощность передатчика (TX)

✔ Ток смещения в цепи передатчика

Мощность оптического излучения на приемнике показывает, насколько силен приходящий сигнал. Весьма полезный параметр для контроля поступления сигнала и его величины. Измеряется в dBm или в mW.

Мощность передатчикa в реальном времени показывает, достаточной ли мощности сигнал излучается передатчиком и позволяет отслеживать соответствие заявленной производителем мощности. Измеряется в dBm или в mW.

Напряжение питания по стандарту должно приближаться к значению 3.3 V. Если показатели выше или ниже – речь идет о неисправности свитча/роутера или бракованном оптическом модуле.

Температура – особенно важный параметр для трансиверов SFP+ со скоростью передачи данных 10 Gbps для дальних дистанций, поскольку они подвержены перегреву. Модули SFP малой дальности со скоростью передачи данных 1.25 Gbps или 10 Gbps обычно не перегреваются, но контролировать их температуру не помешает.

Ток смещения у всех модулей разный, смотрите на предельно допустимые значения, указанные производителем.

Таким образом, благодаря функции DDM всегда можно провести первичную диагностику и узнать, где именно возникли проблемы.

Доступные к заказу в нашем интернет-магазине SFP/SFP+ модули с поддержкой функции DDM торговой марки Netsodis:

Источник