Рассказываем о том, что такое оптический модуль, и даем советы о подборе оптимального оптического модуля под задачи клиента
Выбор оптического модуля зависит от задач и технических требований заказчика. В этой статье мы рассказываем о том, что такое оптический модуль, чем они отличаются и как правильно выбрать оборудование для оптимального построения ИКТ-инфраструктуры.
Что такое оптический модуль?
Оптический модуль ー это устройство приема и передачи сигнала, которое используется в активном сетевом оборудовании. Оно конвертирует электрический сигнал в оптический и наоборот.Различные характеристики модулей позволяют передавать информацию на расстояния со скоростью до 800 Гбит/с даже в условиях низких температур.
Оптический модуль
Из чего состоит оптический модуль?
В оптическом модуле, он же трансивер, есть:- Передатчик сигнала ー лазер;
- Приемник ー широкополосный фотоприемник;
- Оптические разъёмы;
- Печатная плата (РСВ);
- Плата памяти EEPROM;
- Контактные дорожки;
- Металлический корпус;
- Механизм крепления.
Для чего нужен оптический модуль?
Оптический модуль необходим, чтобы соединить другие оптические устройства внутри сети.Он используется для подключения коммутаторов, маршрутизаторов, медиаконвертеров и других сетевых устройств.
Модули могут быть подключены к разным типам оборудования за счет стандартизации разъёмов и размеров.
Они позволяют увеличить пропускную способность сети и подключить удаленный участок без дополнительного усилителя.
Характеристики оптического модуля
Характеристика оптического модуля влияет на скорость передачи сигнала и расстояние, на которое этот сигнал может дойти.Оптические трансиверы различаются по используемому волокна, оптического разъема, излучателя, длины волны и форм-фактора.
Тип волокна (Fiber type)
Тип волокна определяет, какие соединения устройство может создавать. Поэтому при выборе оптического модуля необходимо учитывать его назначение.Для построения локальных соединений в трансиверах используют многомодовое оптическое волокно (MMF).
Для локальных и магистральных соединений ー одномодовое волокно (SMF).
Тип оптического разъема (Connector type)
В выборе оптического модуля не последнюю роль играет разъем. Он может быть более или менее компактным, а также иметь дополнительные фиксаторы.В многомодовых высокоскоростных трансиверах применяется разъем MPO и LC, который передает скорость 40 Гбит/с до 800 Гбит/с.
SC разъем передает сигнал со скоростью 1,25 Гбит/с и используется в WDM SFP модулях.
LC разъем встречается во всех трансиверах, включая высокоскоростные CFP2 и QSFP28.
Тип излучателя (Transmitter type)
Тип излучателя влияет на скорость и расстояние, которое сигнал способен преодолеть.Длинноволновые лазеры с вертикальным объемным резонатором (Vertical Cavity Surface Emitting Laser) передают информацию на скорости 1Гбит/сек и 100 Гбит/с.
Торцевый лазер (Fabry-Pero) ー на расстояния 100 м - 5 км на скорости 100 Мбит/с и 1 Гбит/с.
Лазер с внешней модуляцией (Electroabsorptive Modulated Laser) ー на расстояния 10 км - 160 км со скоростью 1 Гбит/с, 40 Гбит/с и 100 Гбит/с.
Форм-факторы оптических модулей
Выбор форм-фактора оптического трансивера зависит от протокола передачи данных и сетевого оборудования заказчика.SFP модули
SFP (Small Form-factor Pluggable) — это компактные трансиверы промышленного стандарта, которые передают данные через сети Ethernet, Fibre Channel, SONET/SDH и др.Они обеспечивают быстрое и простое подключение различных сетевых устройств (коммутаторы, маршрутизаторы) и поддерживают различные типы среды передачи, включая медные кабели с витой парой и оптическое волокно.
SFP модули обычно имеют небольшой размер и могут быть легко вставлены и заменены в сетевых устройствах без необходимости их перепрограммирования или перезагрузки.
Это обеспечивает гибкость и масштабируемость сети, позволяя добавлять или изменять функциональность без значительных затрат на замену оборудования.
SFP модули
SFP+ модули
SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable) — это усовершенствованная версия трансивера SFP, которая предоставляет более высокую скорость передачи данных и большую емкость.SFP+ модули используются в высокоскоростных сетевых подключениях, таких как 10 Gigabit Ethernet и Infiniband, и позволяют передавать данные со скоростью до 10 Гбит/с.
SFP+ модули
XFP модули
XFP (10 Gigabit Small Form-factor Pluggable) — это стандартные модули, которые используются для передачи данных на скорости до 10 Гбит/сек. Они обычно используются в высокопроизводительных коммутаторах и маршрутизаторах для подключения к сетям Ethernet, Fibre Channel и другим.
Модули XFP поддерживают различные типы оптических кабелей, что позволяет использовать их в различных сетевых сценариях.
XFP модуль с рабочей длиной волны 1528,77 нм
SFP28 модули
SFP28 (25 Gigabit Small Form Factor Pluggable 28) — это стандарт оптических трансиверов, разработанный для поддержки высоких скоростей передачи данных в сетях Ethernet, Inniband и других.Он был создан для обеспечения более высокой производительности и масштабируемости сетевых устройств по сравнению с предыдущими стандартами, такими как SFP и SFP+.
Модули SFP28 обеспечивают передачу данных со скоростью до 25 Гбит/сек, что позволяет увеличить пропускную способность сети и улучшить её производительность.
Они также поддерживают различные типы интерфейсов, включая медные кабели категории 6а и оптические кабели, что обеспечивает гибкость при подключении различных устройств.
SFP28 модуль
QSFP+ модули
QSFP+ (Quad Small Form Factor Pluggable Plus) — промышленный стандарт сетевых трансиверов, применяющихся в высокоскоростных сетях передачи данных.QSFP+ имеет 4 независимых канала по 10 Гбит/с, обеспечивая суммарную скорость до 40 Гбит/с. Трансиверы предназначены для работы по одномодовому и многомодовому волокну.
QSFP+ модуль
QSFP28 модули
QSFP28 (quad small form-factor pluggable 28) — промышленный стандарт сетевых трансиверов, применяющихся в высокоскоростных сетях передачи данных, и поддерживающий скорость передачи данных до 112 Гбит/с.Модуль имеет четыре канала по 25 Гбит/с. Трансивер предназначен для работы по одномодовому и многомодовому волокну, оснащен дуплексным LC или MPO разъемом.
QSFP28 модуль
QSFP56 модули
QSFP56 (Quad Small Form-factor Pluggable 56) — высокопроизводительное, компактное и экономичное решение для сетей 200G Ethernet и центров обработки данных.Модуль обладает канальной скоростью 50 Гбит/с за счет использования PAM4 модуляции, тем самым эффективно увеличивая пропускную способность.
QSFP-DD модули
QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) — это трансиверы, поддерживающие скорость передачи данных до 400G, предназначены для удовлетворения растущего спроса на более высокую пропускную способность в центрах обработки данных.Модуляция PAM4 и восьми полосный электрический интерфейс обеспечивают скорость до 400 Гбит/с. QSFP-DD обратно совместим с QSFP+/QSFP28/QSFP56 трансиверами.
OSFP модули
OSFP (Octal Small Form Factor Pluggable) — усовершенствованный высокоскоростной трансивер для передачи и приема данных со скоростью до 800 Гбит/с.Модуль имеет 8 независимых электрических входных/выходных каналов, работающих со скоростью 100 Гбит/с на канал. Применяется в 800G Ethernet, центрах обработки данных и облачных сетях.
Подбор оптического модуля
При выборе оптического модуля необходимо учитывать следующее:- форм-фактор и скорость передачи;
- технология сети;
- дальность передачи;
- совместимость с сетевым оборудованием заказчика.
Заказчик 1.
Вводные: недостаток пропускной способности у заказчика между узлами связи.Задача: организация подключения двух узлов связи на расстоянии 10 км по двум волокнам на скорости 10 Гбит/с использованием коммутаторов BDCOM S3900.
Совет эксперта «базис.телеком» по подбору трансивера: для решения данной задачи подойдут оптические трансиверы BZ-SFP+-10G-LR-10, которые обеспечивают дальность передачи данных по одному волокну до 10 км на скорости 10Гбит/с и комплект оптических патч-кордов BZ-PC-SM3.0-LC/U-LC/U-1 (4шт)
Оптический трансивер SFP+
Заказчик 2.
Вводные: удорожание аренды оптического волокна на стороне заказчика, что привело к росту цен на использование сети.Задача: организация подключения двух узлов с применением технологии CWDM для обеспечения передачи 4 каналов 10 Гбит/с на расстояние 30 км по одному волокну.
Совет эксперта «базис.телеком» по подбору трансивера: для реализации данного проекта потребуются 2 CWDM мультиплексора на 4 канала, 8 оптических трансиверов и комплект оптических патч-кордов.
Мультиплексор/демультиплексор CWDM
Заключение
В текущих реалиях оптические трансиверы являются безальтернативным вариантом передачи сигнала на большие расстояния по оптическому волокну.Оптические трансиверы помогают построить расширенную ИКТ-инфраструктуру и оптимизировать затраты. Они увеличивают пропускную способность сети и снижают ее стоимость.
На приведенных примерах были продемонстрированы оптимальные технические решения в условиях ограниченного бюджета.
При высокой стоимости аренды оптического волокна трансиверы позволяют удешевить организацию передачи данных.
Компания «базис.телеком» предоставляет заказчикам широкую линейку всевозможных оптических трансиверов для решения конкретной задачи по передаче оптического сигнала.