SFP-модули и медиаконвертеры: как подобрать по скорости, волокну, длине волны и разъёму

История из начала статьи происходит чаще, чем кажется. WDM-модуль выглядит так же, как обычный, на нём тот же LC-разъём и та же надпись «20 km». Отличие видно только в строке «TX 1270 nm, RX 1330 nm», которую при заказе пропускают. Похожих ловушек в оптике несколько: модуль 25G, который в старом порту не стартует; одномодовый LX на оранжевом многомодовом кабеле без особого патч-корда; зелёный коннектор APC, вставленный в синий UPC.

Ниже — порядок, в котором имеет смысл принимать решения: форм-фактор порта, тип волокна, длина волны, число волокон, разъём, бюджет в децибелах. Потом — медь, DAC и совместимость с брендом коммутатора, а в конце три типовых сценария с моделями из наличия.

SFP, SFP+, SFP28, QSFP28: какой модуль встанет в какой порт

Форм-фактор определяет скорость и размер клетки в коммутаторе. Механически SFP, SFP+ и SFP28 одинаковы и вставляются друг в друга, поэтому ошибка не видна до включения. QSFP28 шире и в клетку SFP не войдёт.

QNAP в справке по своим сетевым картам описывает типичное поведение: модуль SFP+ в порту SFP28 работает, но не быстрее 10 Гбит/с, скорость устройство выставляет само. Обратное не гарантировано: модуль SFP28 в порту SFP+ поднимется на 10G, только если двухскоростной режим умеют и модуль, и порт. FIBO, например, прямо указывает, что FT-S25-M01LD работает и как 10GBASE-SR.

Со скоростями ниже гигабита сложнее. В даташите Cisco Catalyst 2960-S записано, что его порты SFP+ не принимают 100-мегабитные модули GLC-FE-100FX, -100LX и -100BX, и у других производителей картина похожая. Если на дальнем конце старое оборудование на 100 Мбит/с, проще поставить пару медиаконвертеров, чем искать порт, который согласится на такой модуль.

Многомод или одномод: цвет кабеля подскажет

Волокно уже лежит в стене или в канализации, и модуль подбирается под него. Многомод (OM1–OM4) рассчитан на сотни метров, многомодовые модули SFP+ и SFP28 работают на 850 нм. Одномод (OS2, стандарты G.652 и G.657) работает на 1310 и 1550 нм и тянет километры. Определить тип можно по оболочке: по TIA-598 одномод жёлтый, OM1 и OM2 оранжевые, OM3 бирюзовый, OM4 бирюзовый или фиолетовый. Надёжнее надпись на оболочке — производители иногда отступают от цветов.

Строчка про 25G заслуживает внимания. Cisco указывает 70 и 100 метров только с включённой коррекцией ошибок BASE-R FEC. Без неё дальность по OM3 падает до 30 м. Если сервер и коммутатор договорились работать без FEC, линия на 60 м по старому OM3 может сыпать ошибками при исправных модулях.

Для новых линий между зданиями берут одномод: многомод на 10G упирается в сотни метров, одномод — в километры. Если кабель будут прокладывать по тесным лоткам и коробам, обратите внимание на G.657.A1 — по ITU-T он допускает радиус изгиба 10 мм и полностью совместим с G.652.D, то есть сваривается с ним без переходников.

850, 1310 и 1550 нм: почему у волн разная дальность

Стекло по-разному пропускает разные длины волн. Prysmian для своего кабеля G.652.D указывает затухание не больше 0,35 дБ/км на 1310 нм и 0,22 дБ/км на 1550 нм, нормы TIA для кабеля OS2 допускают 0,4 и 0,3 дБ/км. Отсюда разделение труда: 1310 нм — основная волна для линий до 10–20 км, а с мощным передатчиком и до 40 км, как у гигабитного SNR с бюджетом 21 дБ. 1550 нм берут для самых длинных пролётов: гигабитный ZX у Cisco на этой волне рассчитан примерно на 70 км. 850 нм — только многомод и только сотни метров.

Для WDM-модулей длина волны — ещё и способ разделить направления на одном волокне, об этом следующий раздел. Для обычных дуплексных модулей правило проще: на обоих концах стоят одинаковые модули, например два SM5110-LR на 1310 нм.

Два волокна или одно: WDM-модули и пары A/B

Обычный модуль занимает два волокна: по одному свет идёт туда, по другому обратно, разъём — дуплексный LC. WDM-модуль, он же BiDi, обходится одним волокном. Внутри стоит разветвитель, который отправляет свет на одной длине волны и принимает на другой. Отсюда главное правило: модули ставят парой с зеркальными длинами волн.

У гигабитных модулей две несовместимые схемы. Стандарт IEEE 802.3ah для 1000BASE-BX10 использует пару 1310/1490 нм, а многие производители, в том числе SNR, выпускают гигабитные модули на 1310/1550. Модуль 1310/1550 с модулем 1490/1310 не договорится, хотя на обоих написано «BX». Заказывайте обе стороны из одной линейки и проверяйте строку TX/RX.

Буквы в названии тоже помогают. У Cisco и в стандарте U (upstream) передаёт на короткой волне, D (downstream) — на длинной. У FIBO номер в артикуле начинается с передающей волны: W27… передаёт на 1270, W33… — на 1330. Одно волокно вместо двух выручает, когда в кабеле между зданиями осталась одна свободная жила, а прокладывать новый кабель ради второй — долго и дорого.

LC и SC, UPC и APC: что видно на торце

В SFP-модулях почти всегда LC: у Cisco все SFP-порты с разъёмами LC, у всех модулей SFP+ и SFP28 из этой статьи — тоже. SC — более крупный разъём, он встречается на медиаконвертерах с несъёмной оптикой (у MC112CS порт SC) и на оптических кроссах. Переход с SC на LC решается патч-кордом SC–LC, отдельный модуль под SC искать не нужно.

Вторая характеристика разъёма — полировка торца. У UPC торец слегка выпуклый, потери на отражение по рекомендациям Belden не хуже −50 дБ, корпус синий. У APC торец скошен под 8°, отражённый свет уходит в оболочку волокна, потери на отражение не хуже −60 дБ, корпус зелёный. APC ставят в сетях кабельного ТВ и PON, Ethernet-оптика почти всегда на UPC.

Бюджет в децибелах: считаем линию до покупки

Цифра «10 км» на модуле означает дальность для идеальной линии. Реальное ограничение — оптический бюджет: разница между минимальной мощностью передатчика и чувствительностью приёмника. У TP-Link SM5110-LR по даташиту передатчик выдаёт от −8,2 до +0,5 дБм, чувствительность приёмника −14,4 дБм. Бюджет — 6,2 дБ.

Теперь линия. Восемь километров одномода между корпусами завода, по оптическому кроссу в каждом здании и четыре сварки по пути. Считаем по консервативным нормам: 0,4 дБ/км для кабеля по TIA, 0,75 дБ на соединение разъёмов и 0,3 дБ на сварку.

На бумаге линия укладывается, на деле — нет. Руководства по проектированию закладывают запас около 3 дБ на старение лазеров, грязные разъёмы и будущие ремонты, когда после обрыва на кабеле появится ещё пара сварок. Здесь нужен модуль следующего класса. SNR, например, прямо указывает бюджет в описании: у гигабитных WDM-модулей на 3 км — 6 дБ, на 20 км — 14 дБ, на 40 км — 21 дБ.

Обратная ошибка — поставить модуль на 40–80 км на линию в триста метров. Сильный передатчик перегружает приёмник соседа. Cisco для своего 1000BASE-ZX требует ставить аттенюатор на 10 дБ с каждой стороны, если затухание линии меньше 8 дБ. Модуль «с запасом по километрам» на короткой линии без аттенюатора — риск сжечь приёмник, поэтому класс подбирается под реальное затухание.

1. Узнайте длину и тип волокна. Если линию строили подрядчики, у них есть протокол измерений с затуханием каждой жилы, это точнее любого расчёта.
2. Посчитайте затухание. Километры умножьте на 0,4 дБ для 1310 нм или на 0,3 дБ для 1550 нм, добавьте по 0,75 дБ на каждый кросс и по 0,3 дБ на каждую сварку.
3. Прибавьте 3 дБ запаса. Это минимальный бюджет модуля.
4. Проверьте нижнюю границу. Если линия короткая, а модуль дальнобойный, предусмотрите аттенюатор по рекомендации производителя.

DDM: модуль докладывает о своём состоянии

DDM (или DOM) — встроенная диагностика по спецификации SFF-8472. Модуль постоянно измеряет пять величин: температуру, напряжение питания, ток лазера, мощность на передаче и мощность на приёме. Для каждой производитель записывает четыре порога — верхний и нижний для предупреждения и для аварии. Коммутатор читает эти данные и показывает их в интерфейсе или по SNMP.

Самая полезная строка — мощность на приёме. Если месяц назад она была −9 дБм, а сейчас −13, линия деградирует: загрязнился разъём, кабель передавили, сварка начала сдавать. Связь ещё работает, но запас тает, и есть время на ремонт до аварии. Без DDM такую деградацию увидит только выездная бригада с измерителем.

У диагностики есть границы. Nokia в документации указывает точность оптической мощности ±3 дБ или лучше и советует для точных замеров брать измеритель. FIBO добавляет оговорку: DDM работает полностью, только если её поддерживают и модуль, и коммутатор. У неуправляемого коммутатора смотреть эти данные негде, о ступенях управления — в материале об управляемых и неуправляемых коммутаторах.

Медные SFP и SFP+: RJ45 в оптическом слоте

Медный модуль превращает слот SFP в обычный порт под витую пару. На гигабите это простое решение для коммутатора, у которого кончились медные порты. С 10GBASE-T история другая: чип, который гонит 10 Гбит/с по меди, потребляет много и сильно греется.

MikroTik в руководстве к своему S+RJ10 называет цифры: в среднем 2,7 Вт против максимум 0,8 Вт у оптического модуля, при этом сам модуль нагревается примерно до 90 °C. Рекомендация производителя — ставить такие модули через порт, разделяя их оптическими модулями или пустыми клетками, а в блоках по четыре клетки — не больше одного медного 10G на блок. Extreme для своего модуля разрешает занимать только каждый второй порт SFP+. Для сравнения, оптический SM5110-LR по даташиту TP-Link потребляет 0,858 Вт.

Дальность у таких модулей тоже ниже стандартной. 10GBASE-T по стандарту рассчитан на 100 м, а SFP+ RJ45 выпускают в классах 30 и 80 м. По спецификации SFF-8431 модуль стартует в режиме 1 Вт, и если коммутатор не поддерживает более мощный класс, медный 10G может не заработать или работать нестабильно.

Медный SFP+ уместен, когда у сервера или NAS есть только порт 10GBASE-T, а у коммутатора — только SFP+. Если можно выбирать, оптика или DAC выйдут заметно холоднее.

DAC и AOC: кабель вместо двух модулей

DAC — медный твинаксиальный кабель, на концах которого сразу распаяны разъёмы SFP+ или SFP28. Модули, патч-корды и чистка торцов не нужны. FS выпускает 10G-кабели DAC длиной от 0,5 до 7 м и прямо называет их решением для соединений внутри стойки. Пассивный DAC почти не потребляет энергии и не добавляет задержки. FIBO описывает FT-S10-DAC3m как бюджетную замену оптике для коммутаторов в пределах стойки или серверной.

AOC устроен так же, но внутри кабеля оптика, а на концах — встроенные трансиверы. У FS такие кабели длиной до 30 м, они тоньше и гнутся сильнее: минимальный радиус изгиба 7,5 мм против 23 мм у DAC. Это вариант для соседних стоек.

Кабель с распаянными разъёмами сложнее перекладывать: длину надо угадать заранее, и при переезде оборудования в соседний шкаф его не удлинишь. Для постоянных соединений сервер — коммутатор в одной стойке это не проблема, для кросс-панели между рядами удобнее пара модулей и обычный патч-корд.

Совместимость: код производителя внутри модуля

В памяти каждого модуля записан производитель и код изделия. Многие коммутаторы, в первую очередь Cisco и HPE Aruba, сверяют эту запись со своим списком и отключают порт, если модуль чужой, даже при исправной оптике. Поэтому сторонние производители выпускают один и тот же модуль в разных кодировках. FIBO продаёт FT-S25-M01LD как совместимый с Cisco SFP-25G-SR-S, Arista SFP-25G-SR и Mellanox MMA2P00-AS, а DAC на 3 м — в кодировке Cisco SFP-H10GB-ACU3M и Arista CAB-SFP-SFP-3M.

У некоторых платформ проверку можно отключить. На коммутаторах Cisco для этого служит скрытая команда service unsupported-transceiver, которая есть не во всех версиях ПО и при вводе предупреждает: при неисправностях со сторонними модулями поддержка Cisco может отказать. У HPE Aruba аналог — allow-unsupported-transceiver в глобальной конфигурации, после неё модули надо вынуть и вставить заново.

Модули TP-Link заявлены как совместимые со стандартом SFP+ MSA, а в даташитах SM5110-SR и SM5110-LR дополнительно перечислены проверенные коммутаторы, например SG3428X. Политику конкретной модели ищите в её списке совместимых модулей. Для Cisco и HPE при заказе указывайте модель коммутатора, чтобы получить модуль в нужной кодировке.

Медиаконвертер: когда он уместнее слота SFP

Медиаконвертер — отдельная коробка с блоком питания, которая переводит медный Ethernet в оптику. Если у коммутатора есть свободный слот SFP, модуль проще: нет лишнего блока питания и лишней точки отказа. Конвертер нужен в трёх случаях: у устройства на конце линии нет слота SFP (камера, турникет, регистратор, бытовой роутер), нужна скорость 100 Мбит/с, которую слоты SFP+ не поддерживают, или на дальнем конце нужно подать питание PoE.

Конвертеры бывают двух видов. С несъёмной оптикой, как TP-Link MC112CS: порт SC, длины волн и дальность заданы на заводе. По даташиту он передаёт на 1310 нм, принимает на 1550 нм и работает до 20 км по одномоду, а на другом конце нужен конвертер с обратными длинами волн — TP-Link называет в паре MC111CS. Второй вид — со слотом SFP, как Cudy MC220P: оптику выбираете сами: слот рассчитан на гигабитный модуль, дуплексный или WDM, и дальность определяет именно он.

Три детали, которые всплывают уже на объекте:

• Питание. MC112CS питается от внешнего адаптера 9 В, 0,6 А и потребляет до 1,3 Вт, MC220P — от адаптера 54 В на 35 Вт, из которых до 30 Вт уходит в PoE. На каждом конце линии нужна розетка, а для надёжности — ИБП.
• Температура. У MC112CS рабочий диапазон 0…40 °C, у MC220P — 0…50 °C. В уличный ящик на столбе без подогрева такие конвертеры не годятся, для мороза нужны промышленные модели.
• LFP и FEF. Без этих функций при обрыве волокна коммутатор на одной стороне продолжает считать порт рабочим и не видит аварии. С ними конвертер гасит медный порт, и обрыв виден на обоих концах. MC220P поддерживает обе функции; LFP работает только у пары конвертеров одного производителя.

Если конвертеров в одной серверной набирается много, их ставят в шасси с общим питанием: у TP-Link для этого есть MC1400, MC112CS работает и отдельно, и в нём.

Связь двух зданий по одной жиле

Офис и склад в паре километров друг от друга, между ними старый кабель, в котором свободна одна жила одномода. Если в коммутаторах на обоих концах есть слоты SFP+, ставится пара WDM-модулей на 10G: модуль на 1270 нм в одном здании, на 1330 нм — в другом. Если на дальнем конце один-два компьютера, камера и турникет, хватит пары медиаконвертеров на 100 Мбит/с, и слоты SFP вообще не понадобятся.

Перед заказом сверьте два пункта: бюджет по расчёту выше и длины волн на обоих концах. Проще всего брать обе стороны из одной линейки: FIBO так и описывает W2720LD — в паре с W3320LD на противоположном конце.

Пара на одно волокно: модули и конвертеры

Трансивер FIBO FT-S10-W2720LD SFP+ WDM 10 Гбит/с, Tx 1270/Rx 1330 нм, LC, до 20 км, DDM

FIBO FT-S10-W2720LD: SFP+ WDM на 10G, передаёт на 1270 нм, до 20 км, DDM — сторона A

2 150 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Трансивер FIBO FT-S10-W3320LD SFP+ WDM 10 Гбит/с, Tx 1330/Rx 1270 нм, LC, до 20 км, DDM

FIBO FT-S10-W3320LD: ответная половина пары, передаёт на 1330 нм — сторона B

2 150 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Медиаконвертер TP-Link MC112CS, 100 Мбит/с, одномодовое SC, Tx 1310 нм, до 20 км

TP-Link MC112CS: медь 10/100 в одно волокно, TX 1310 нм, до 20 км, порт SC

2 300 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Ме

Медиаконвертер TP-Link MC111CS, 100 Мбит/с, одномодовое SC, Tx 1550 нм, до 20 км

TP-Link MC111CS: ответный конвертер с TX 1550 нм для пары с MC112CS

2 300 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Камера в километре от коммутатора

Камера на въезде, на дальнем углу территории или на соседнем здании. Витая пара держит 100 м, режим Extend у PoE-коммутаторов — до 250 м на 10 Мбит/с, дальше нужна оптика. Схема из документации Cudy: в основном коммутаторе — SFP-модуль, по волокну — до 20 км, на дальнем конце — MC220P с ответным модулем, от него до камеры не больше 100 м витой пары с питанием PoE+.

Выигрыш схемы в том, что на дальнем конце не нужен ни коммутатор, ни отдельный инжектор: одна коробка и одна розетка. Порт PoE соответствует 802.3at и выдаёт до 30 Вт, этого хватает PTZ-камере с ИК-подсветкой. Модуль в MC220P подбирается по тем же правилам, что и в коммутаторе: та же скорость, ответная длина волны для WDM. Как считать питание камер, разобрано в материале о PoE-коммутаторах.

Стойка на 10 и 25 Гбит/с

Сервер виртуализации с сетевой картой SFP28, хранилище с SFP+, коммутатор со слотами SFP28. Внутри одной стойки, где кабель короче 3 м, соединения делают DAC: никакой оптики и чистки торцов. Хранилище в соседнем ряду, до которого метров сорок по лоткам, подключают парой модулей SR по многомоду OM4: для 25G это в пределах 100 м с FEC, для 10G — в пределах 400 м.

Модули SR заметно холоднее медных SFP+: у оптического 10G меньше ватта, у медного почти три. В плотном коммутаторе на 24–48 портов эта разница превращается в десятки ватт тепла внутри корпуса. Как спланировать сеть под хранилище на 1, 2,5 и 10 Гбит/с, разобрано в отдельном материале.

Для стойки: SR-модули и DAC

Трансивер FIBO FT-S25-M01LD SFP28 25 Гбит/с, многомодовый, LC, 850 нм, до 100 м, DDM

FIBO FT-S25-M01LD: SFP28 25GBASE-SR, 850 нм, 70 м по OM3 и 100 м по OM4, DDM; умеет 10G

2 000 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Тр

Трансивер TP-Link SM5110-SR SFP+ 10 Гбит/с, многомодовый, LC, 850 нм, до 300 м

TP-Link SM5110-SR: SFP+ 10GBASE-SR, до 300 м по OM3, DDM, проверен с коммутаторами Omada

2 450 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Кабель DAC Fibo FT-S10-DAC3m SFP+ 10 Гбит/с, медный, 30AWG, 3 м

FIBO FT-S10-DAC3m: пассивный SFP+ DAC на 3 м — сервер и коммутатор в одной стойке

1 800 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Подбор оптики за семь вопросов

1. Какой порт на обоих концах? SFP, SFP+, SFP28 или его нет вовсе — тогда медиаконвертер.
2. Какая скорость нужна? Модули на обоих концах должны работать на одной скорости; 100 Мбит/с в слотах SFP+ обычно не поддерживается.
3. Какое волокно? Жёлтое — одномод, бирюзовое или оранжевое — многомод; надпись на оболочке важнее цвета.
4. Сколько свободных жил? Две — дуплексные модули, одна — WDM-пара с зеркальными длинами волн.
5. Какой разъём на кроссе? LC или SC, синий UPC или зелёный APC — от этого зависит патч-корд.
6. Хватает ли бюджета? Затухание линии плюс 3 дБ запаса должны быть меньше бюджета модуля, а на коротких линиях проверьте риск перегрузки приёмника.
7. Примет ли коммутатор модуль? Для Cisco и HPE указывайте модель коммутатора, для медного 10G проверьте нагрев и соседние порты.

Чаще всего ошибаются на четвёртом и шестом пунктах: заказывают два одинаковых WDM-модуля или берут дальнобойный модуль на короткую линию. Обе ошибки не видны до монтажа, и обе исправляются только докупкой — ответного модуля или аттенюатора.

Из наличия в разделе

Трансиверы и SFP-модули

SFP-модули и трансиверы: фильтры по скорости, длине волны и дальности

Все позиции раздела →

Трансивер NVIDIA Mellanox MMA4Z00-NS OSFP 800 Гбит/с, 2×NDR, 2×SR4, 2×MPO/APC, до 50 м

123 200 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Трансивер D-Link 310GT SFP 1000Base-LX, одномодовый, Duplex LC, 1310 нм, до 10 км

2 000 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →

Трансивер FIBO FT-S10-W3310LD SFP+ WDM 10 Гбит/с, Tx 1330/Rx 1270 нм, LC, до 10 км, DDM

2 100 ₽

В наличии

В корзинуПодробнее →