Добрый день, товарищи пикабушники! Пишу тут, в надежде, что кто-то сможет мне помочь и дать дельную обратную связь по моей проблеме! Во время обновления прошивки микроконтроллера мой RE360 v.1 превратился в кирпич... Нет возможности попасть в его оболочку ни по IP адресу, ни через ссылку. При подаче напряжения световой круг вокруг кнопки WPS загорается розовым (красным) цветом на несколько секунд и гаснет. Индикатор POWER горит синим. На нажатие кнопок - не реагирует. На нажатие кнопки RESET - также не реагирует. При этом, я заметил интересную особенность - если не трогать устройство несколько минут после включения, то оно однократно позволяет нажать на кнопку POWER и перезагрузиться, после чего понять же ничего не будет происходить. Также я обратил внимание, что если подключиться к устройству по кабелю и задать в настройках сетевого адаптера IP адрес 192.168.0.254 - то будет видно, что идет обмен пакетами. Я попробовал провести восстановление через программу Tftpd64, но у меня не получается создать подключение. Я пробовал задавать IP-адреса – 192.168.0.66, 192.168.0.68, 192.168.0.86, 192.168.0.254 Но связь не устанавливалась. В связи в чем у меня возникли вопросы: Какой правильный IP адрес для восстановления для RE360 v.1? Какое правильное название для файла восстановления (re360v1_tp_recovery.bin или просто tp_recovery.bin)? Буду очень признателен за советы и рекомендации.
UPD.
Вопрос решен.
Для того чтобы попасть в режим Emergency Firmware Recovery нужно в сетевой карте прописать следующие параметры - IP: 192.168.0.10, Subnet Mask: 255.255.255.0, Default Gateway: 192.168.0.254
И устройство пустит в веб интерфейс со своего стандартного IP: 192.168.0.254 и позволит перепрошить.
Есть ощущение, что вокруг работает куча вещей, о которых мы вообще не думаем.
Ну типа пока всё ок — их как будто не существует. А потом что-то ломается — и внезапно выясняется, что за этим стоит чья-то работа.
Про ремонт лифтов, компьютеров ещё понятно, специалистов по ремонту и обслуживанию часто вызывают в обычной жизни.
А вот что насчет: — вентиляции в ТРЦ или офисе — турникеты в метро и на проходных — сотни камер на дорогах — медицинское оборудование, от которого напрямую зависит приём пациентов и многое другое
Кажется, есть целый слой «невидимой» работы, без которой всё просто встанет — но о ней почти не говорят.
Интересно, а вы что чините или обслуживаете, о чём обычно никто не задумывается?
Или может быть есть знакомые с такой работой, напишите в комментариях, соберем лучшие истории.
Может кому-то будет полезно. Ситуация была аналогичная, что "Ростелеком только со своим роутером работает". Не стал спорить, взял в аренду их роутер за бесплатно (первый месяц?) Или там копейки какие-то. Монтажник притащил его и настроил. Через день приобрёл коробку Huawei (конвертер сигнала из оптики в витую пару), роутер свой TP-Link у меня был. Первый день танцевал с бубнами чтобы коробку эту впринципе завести. Второй день воевал с поддержкой ростелекома чтобы зарегистрировали мне устройство(мою коробку). Но в итоге после 3-х часов переписок коробку таки зарегистрировали и у меня появился интернет. Родной Ростелекомовский роутер благополучно сдал, у меня его с радостью приняли и убрали с моего баланса. Причем отправлял Почтой России в г.Санкт-Петербург, непонятно почему так, хотя нахожусь в г.Пермь. у нас есть офис Ростелеком. видать Ростелекому в прикол катать свои роутеры по стране, их право.
Вот как-то так. Всё работает по сей день, роутер уже приобретен новый Кинетик. Как не странно претензий за год пользования особо нет. Отваливалась связь буквально раза 2-3 за год.
P.S. По поводу "будет ли работать коробка" интересовался у МТС(он спустя полгода тоже зашел в дом) - они никто ничего не знают, я перебрал штук 10 уже специалистов оттуда , точного ответа нет. Большая часть склонна к тому что работать не будет. Поэтому я не экспериментирую и продолжаю сидеть на Ростелекоме. К тому же от соседей не очень отзывы об МТС, типа отваливается инет.
PPS.s Пояснение для не понимающих "почему нельзя воткнуть кабель и чтоб работало" - оптические терминалы по умолчанию должны регистрироваться на домовом оборудовании провайдера, то есть должен провайдер условно прописать что "такой то коробочке интернет раздаём". По витой паре всё проще - там можно втыкать в любой роутер провод и настроить подключение. (Возможно и на витой паре есть такая же регистрация, я не встречал)
Но у меня как всегда много вопросов. Всегда ко всем есть вопросы. И в хорошем смысле тоже=).
Даже рубрику такую у себя завёл.
Здорово, если бы вы в будущих статьях рассказали как у нас по факту устроены оптоволоконные сети, которые сейчас пришли в каждую деревню. Что там на столбе за скрученное кольцо. зачем, что за колодка-набалдашник, кабель в каждый дом идёт от провайдера, или где-то разветвляется один магистральный?
Какое оптоволокно к дронам сейчас подвешивают? Как там и туда и обратно передача идёт?
Видел используют оптоволокно для передачи hdmi от проектора до, скажем, компа через здоровенную аудиторию. Там же односторонняя передача, не нужен дуплекс?
Где-то видел. что в оптоволокно можно изображение сфокусировать линзами и потом расфокусировать на той стороне. Это через любое, или специальное? Можно подглядывать через щёлочку по оптоволокну? Серьёзно? А оно будет перевернутое? От чего зависит?
Видел делают освещение через оптоволокно выводя его концы на крышу к специальным собирающим линзам, а внутренние концы в специальные светильники в потолке дома. Это тоже специальное какое-то волокно? Сколько ватт можно передать таким способом? На какие расстояния и какие потери?
А что за волокно было в вот этих светильниках?
А правда, что в некоторых случаях когда подвести электричество к оптоволоконному ретранслятору нельзя, то превращают свет в электроэнергию и от нее запитывают лазеры для передачи и электронику приёма сигнала? А как питаются ретрансляторы ВОЛС последней мили в селах от провайдера до домов? Или там не нужны ретрансляторы и пучок волокон сплошной идёт от провайдера до самого дальнего дома, и около каждого ома одно волокно режут и подпаивают к нему волокно до роутера?
А вы про оптический кабель для звука не рассказали, или было в другой статье серии?
Спасибо что не даёте мне деградировать на пикабу=)
Приветствую, коллеги! В прошлой статье я с вами обсуждал историю развития SFP модулей, их типы и иерархию скоростей, а также из чего они состоят.
В данной статье хотел бы с вами обсудить все, что касается оптических кабелей. От основ их устройства до практических рекомендаций по выбору.
❯ Зачем нужна эта статья?
Данная статья нам нужна для того, чтобы разобраться в базовых понятиях и разобрать:
что такое оптическое волокно, патч-корд, пигтейл и из чего они состоят;
симплекс и дуплекс;
типы волокон (классы и стандарты);
коннекторы и розетки;
IL и RL;
виды оболочек кабеля;
как выбрать оптический патч-корд с практическими примерами.
❯ Что такое оптическое волокно, патч-корд, пигтейл и из чего они состоят
Что такое оптическое волокно?
Оптическое волокно предназначено для передачи трафика на относительно большие расстояния. Оно служит для соединения устройств между собой или для распайки на оптические кроссы.
Оптическое волокно состоит из:
сердцевины, сделанной из сверхчистого кварцевого стекла (диаметром 9 мкм или от 50 до 62,5 мкм), которое и является волноводом;
оболочки из буферного покрытия, которое покрывает сердцевину и обеспечивает полное внутреннее отражение и механическую защиту хрупкой стеклянной сердцевины;
кевларовых нитей для растягивающих нагрузок и предотвращения механических воздействий;
внешней оболочки для механической защиты всего сердечника от влаги, химикатов, истирания, а также сохранение геометрии кабеля;
цветовой маркировки для быстрой идентификации типа волокна.
Из чего состоит оптическое волокно
Что такое пигтейл?
Пигтейл (pigtail) – это отрезок оптоволоконного кабеля с коннектором на одном конце и свободным другим концом, который приваривается к основному волокну. Пигтейлы используются для сварки или механического соединения с основным кабелем.
Пигтейл
Что такое патч-корд?
Патч-корд (patch cord) – это оптическое волокно, которое с обеих сторон заканчивается коннекторами. Коннекторы бывают разные (от LC до MTP).
Патч-корд
Симплекс и дуплекс
Оптические патч-корды бывают двух видов:
одноволоконный симплексный;
двухволоконный дуплексный.
Симплексный и дуплексный патч-корд
При этом дуплексный патч-корд состоит из двух симплексных волокон.
Теперь поговорим про технологию симплекса и дуплекса.
Давайте представим, что оптические патч-корды – это обычная дорога, а пакеты данных – автомобили.
Симплекс – это однополосная дорога с односторонним движением. Автомобили (пакеты данных) могут передвигаться только в одном направлении. Данные волокна используются как в SM, так и в MM.
Дуплекс – это двухполосная дорога, где каждая полоса отвечает за движение в разную сторону. Автомобили могут передвигаться только в свою сторону, не выезжая на встречную полосу. Данные волокна используются как в SM, так и в MM.
С дорогами разобрались, но кто отправляет автомобили на маршрут (передает пакеты данных в оптоволокно)?
У стандартных SFP модулей есть приемник (ресивер или RX) и передатчик (трансмиттер или TX). Первый модуль, с помощью передатчика, отправляет пакеты данных по симплексному оптоволокну в приемник второго модуля. Соответственно второй модуль, на другой стороне, передает пакеты данных по симплексному оптоволокну в приемник первого модуля.
Получается два модуля с обеих сторон подключены друг к другу двумя симплексными кабелями, но два симплексных кабеля вместе образуют один дуплексный патч-корд.
Когда SFP+ модули работают на скорости 10Ge, в дуплексном кабеле суммарно может передаваться до 20 Gbs трафика (по 10 Gbs в каждую сторону).
Вроде все просто, но есть и нестандартные SFP модули, которые передают и принимают сигналы в обоих направлениях. Такие модули в простонародье называют «одноглазые». То есть в таком модуле используется одно симплексное волокно для дуплексного канала.
Важно !
Не надо путать симплексное/дуплексное волокно и технологию симплекса/дуплекса.
К примеру, так работают BiDi/WDM модули, которые с одной стороны передают данные на длине волны 1490нм , с другой 1550нм. Это позволяет вместо двух волокон для организации одного канала использовать одно. Про длины волн как-нибудь позже.
Для подключения данных модулей используется одно симплексное волокно, которое работает в режиме дуплекса.
Вообще волокну без разницы как и в какую сторону передавать сигнал, тут все зависит от SFP модулей.
❯ Типы волокон
Теперь поговорим о типах.
Волокна имеют всего 2 типа – многомод/мультимод (MM или MMF) и одномод/синглмод (SM или SMF)
Сначала давайте разберемся что такое мода.
Мода, по сути, это луч света, который отправляет SFP модуль в волокно. Одномодовый SFP модуль отправляет одну моду, то есть один луч света в волокно. Многомодовый SFP модуль отправляет множество мод (лучей) в волокно.
MM и SM из-за этого имеют разное строение.
SMF (Singlemode Fiber)
Одномодовый кабель имеет волновод меньше, чем многомодовый. Нужно это для того, чтобы одна мода как можно меньше отражалась от стенок волновода, соответственно меньше происходило затухание сигнала. Благодаря небольшому затуханию, через SM можно передавать информацию на километры. Для таких задач используются одномодовые SFP модули обеспечивающие передачу на 10 км или более мощные для дистанций от 40 до 160 км.
Диаметр сердцевины такого кабеля составляет всего 9/125 мкм.
Сердцевина оптического волокна содержит дополнительные примеси, увеличивающие показатели его преломления, которое немного больше, чем у оболочки. Благодаря этому, свет распространяется в сердцевине волокна и имеет полное внутреннее отражение на границе с оболочкой.
MMF (Multimode Fiber)
Многомодовый кабель имеет бОльший по размеру волновод, чем одномодовый. Большая сердцевина нужна, чтобы распространять множество мод (лучей), идущих по разным траекториям. Поэтому у MM и есть ограничение по дальности из-за модовой дисперсии.
Принцип разделения длин волн используется, например, в технологии BiDi, где передача и прием ведутся по одному волокну на разных длинах волн.
Диаметр сердцевины составляет 50/125 или 62,5/125 мкм.
Из-за большей сердцевины и меньшего показателя преломления MM волокно имеет ограничение по дальности распространения сигнала, по сравнению с SM. Но благодаря такому волокну подключают оборудование внутри одного помещения/серверной/ЦОДов на расстоянии до нескольких десятков метров. По цене это выгоднее, так как сопоставимые по скорости SFP SX MM модули дешевле, чем SFP LX SM.
Обозначения 9/125 мкм это диаметр волновода относительно внешней оболочки
Классы MMF
Существуют 5 классов многомодового волокна.
ОМ1 (50 или 62,5 мкм). Считается, что ОМ1 устаревший кабель и его все реже можно встретить для закупки. Он работает только с 1Ge и 10Ge (550м 1Ge и 33м 10Ge) на коротких расстояниях. Его заменил ОМ2.
ОМ2 (50 мкм). Он и работает на бОльших расстояниях (550м 1Ge и 82м 10Ge), чем ОМ1, но при этом оба этих кабеля имеет одинаковую цветовую маркировку – оранжевую.
ОМ3 (50 мкм). Разрабатывался специально под 40/100Ge модули, соответственно и расстояние для передачи 1Ge и 10Ge стали намного больше (550м 1Ge, 300м 10Ge, 100м 40/100Ge). Цветовая маркировка изменилась и стала голубой или фиолетовой.
ОМ4 (50 мкм). Стал развитием OM3, увеличив дистанцию для 10-100Ge (550м 1Ge, 400м 10Ge, 150м 40/100Ge). Цветовая маркировка – бирюзовая или фиолетовая.
ОМ5 (50 мкм). Разрабатывался специально для SWDM4 и высоких скоростей от 400 Ge и QSFP+/QSFP28-SWDM4, чтобы качественно передавать сигнал на большие расстояния (400м 10Ge, 150м 40Ge, 440м 40Ge SWDM4, 150м 100Ge, 100м 100Ge SWDM4, 150м 400Ge). Цвет маркировки – зеленый.
Классы MMF
Небольшая ремарка. ОМ5 разрабатывался специально под SWDM4, но это не значит, что данный стандарт работает только на данном оптоволокне. На ОМ4 и даже на ОМ3 данный модуль тоже будет работать, но на меньшее расстояние. 40Ge SWDM4 ~ 240м на ОМ3, ~ 350м на ОМ4, 100Ge SWDM4 ~ 70м на ОМ4 и ОМ3.
Классы SMF
Существует несколько стандартов одномодовых волокон, в которых еще есть несколько подклассов (спецификаций).
Если в многомодовых волокнах, по сути, разница не такая большая, то одномодовые патч-корды довольно сильно различаются и эти отличия важно знать.
Стандарты ITU-TG.652 – 657.
ITU-T G.652 имеет четыре подкласса (A, B, C и D), которые отвечают за разные длины волн. A и B используются для обычных одномодовых трансиверов на стандартной длине волны 1300 Нм. C и D имеют низкое затухание на длине волны 1383 Нм., то есть в области «водного пика» (о нем как-нибудь позже) и могут использоваться в системах CWDM.
ITU-T G.653 (ZDSF – Zero Dispersion-Shifted Fiber) – работает на увеличенной дальности и длине волны 1550 Нм., с помощью сдвига нулевой дисперсии в третье окно прозрачности (тема достаточно сложная для понимания, вернемся к ней чуть позже). На данный момент этот стандарт устарел.
ITU-T G.654 – волокно с минимальными потерями на длине волны 1550 Нм. Низкое затухание достигается за счет кварца с высокой степенью очистки сердцевины. Данные кабели используются на высоких расстояниях для систем дальней связи, а также в магистральных и подводных кабелях. Данные кабели очень дорогие.
ITU-T G.655 – предназначены для систем DWDM, на длине волны 1550 Нм. У данного волокна сниженное (близкое к нулю) значение хроматической дисперсии, которое практически не оказывает влияние на сигналы в DWDM системах.
ITU-T G.656 – имеет около нулевое значение коэффициента хроматической дисперсии (как G.655), но уже в диапазоне длин волн 1460-1625 нм, что позволяет использовать не только DWDM, но и CWDM системы.
ITU-T G.657 – нечувствительно к изгибам, поэтому подходит для прокладки внутри помещений. Имеет два подкласса (A1 и A2), отличающихся минимальным радиусом изгиба и соответствующей величиной потерь.
Подклассы (спецификации) OS1 и OS2
OS1 соответствует ранним стандартам – G.652 A и B. Такие кабели применялись для прокладки внутри помещений, на относительно малом расстоянии, например, в кампусных сетях или ЦОДах. OS1 применялись в кабелях с конструкцией «волокно в плотном буфере» (tight buffer). Такая конструкция не позволяла использовать их для прокладки на улице, так как со временем они разрушались.
OS2 – это современный стандарт для волокон с нулевым смещением дисперсии. Он включает в себя все актуальные и производимые сегодня типы волокон: G.652.C, G.652.D и G.657.A1/A2.
OS2 применяются как в кабелях с конструкцией tight buffer, так и с модульной конструкцией «со свободной укладкой» (Loose tube). Данные кабели можно использовать как для прокладки внутри помещений, так и для прокладки на улице.
Главное отличие OS2 от OS1 это меньшее затухание. OS1 имеет затухание до 1.0 дБ/км, OS2 – 0.4 дБ/км.
В завершении представляю сводную таблицу основных различий.
❯ Коннекторы и розетки: как соединить оптическое волокно
Неотъемлемым компонентом любой ВОЛС является оптическое волокно. Но как с его помощью соединить два модуля?
На помощь приходят оптические коннекторы (разъемы) и проходные розетки (адаптеры).
Оптическая проходная розетка (адаптер) – это переходник, который позволяет соединить между собой два оптических коннектора, не прибегая к склейке или сварке оптического волокна. Оптическая розетка сводит ферулы двух коннекторов и фиксирует их в таком положении для обеспечения передачи данных.
LC розетка
Бывают даже проходные розетки, которые на одном конце имеют один разъем, а на другом конце другой (к примеру LC на SC). Это нужно для того, чтобы соединить 2 SFP модуля с разными коннекторами.
Розетка с LC на SC
Оптический коннектор – это кабельное окончание. Коннектор устанавливается с обоих концов кабеля на заводе изготовителе. Для пигтейла коннектор устанавливается только с одной стороны.
Существует множество оптических коннекторов, отличающихся по конструктивному исполнению, способу, фиксации, диаметру ферулы, типу полировки и т. д.
Давайте разберем основные виды коннекторов.
Основным различием оптического коннектора является диаметр ферулы.
Ферула – керамическая часть коннектора цилиндрической формы, в центр которой вклеено оптическое волокно.
❯ Одно или два волокна
Диаметр ферулы 2,5 мм
FC
FC-коннектор считается устаревшим, но одним из самых надежных. Данный коннектор имеет металлический корпус с резьбовым соединением и меньше подвержен вибрациям. Коннектор накручивается на интерфейс, тем самым создавая механическую прочность соединения. На данный момент такой интерфейс устанавливается на большинство приборов для ВОЛС, но, как правило, для них используют переходники (например с FC на LC).
Патч-корды с FC-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, но всегда имеют только симплексный вид.
Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из металлического корпуса с резьбовым соединением с двух сторон.
FC-коннектор
ST
ST-коннектор тоже является устаревшим, но также он довольно надежный и до сих пор применяется в ВОЛС. Обычно он применяется в местах с повышенными вибрациями, так как имеет металлический корпус с надежной фиксацией. В отличие от остальных типов коннекторов, ферула коннектора ST имеет только UPC полировку (про нее чуть позже).
Патч-корды с ST-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, но всегда имеют только симплексный вид, как и FC.
Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из металлического корпуса с надежной фиксацией.
ST-коннектор
SC
Самый популярный разъем с диаметром ферулой 2,5 мм.
SC-коннектор считается менее надежными, так как имеет пластиковый корпус прямоугольной формы. Но данный коннектор довольно просто коммутируется. Для фиксации в интерфейсе его достаточно вставить до щелчка. Его размер, в сравнении с LC, довольно большой, но при этом более удобен, особенно для инженеров с большими пальцами.
Патч-корды с SC-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, и имеют как симплексное, так и дуплексное исполнение.
Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из пластикового корпуса.
Наверное, самый популярный на данный момент коннектор.
LC имеет меньший размер, что может делать его чуть более уязвимым к механическим нагрузкам по сравнению с массивными SC, но при правильном использовании его надежность достаточна для любых задач при построении ВОЛС.
Он менее удобен в коммутации, чем SC, но при этом имеет более высокую плотность этой самой коммутации. При монтаже в обычную патч-панель LC портов на ~ 40% больше, чем SC. Но при этом из-за высокой плотности приходится применять особый инструмент «длинногубцы».
Длиногубцы
Из-за малого размера и цены LC-коннектор стал самым распространенным для коммутации СКС, в ЦОД и обычных LAN сетях. Подавляющее большинство SFP-модулей используют именно этот тип коннектора.
Патч-корды с LC-коннекторами бывают как SMF, так и MMF, имеют как симплексное, так и дуплексное исполнение.
Для данного типа коннектора существует оптическая проходная розетка. Она также состоит из пластикового корпуса.
LC-коннектор
Достойны упоминания еще коннекторы MU и E2000, но из-за более высокой цены, по сравнению с LC, они быстро стали невостребованными.
MPO (Multi-Fiber Push On) и MTP (Multi-fiber Termination Push-on) обеспечивают коммутацию нескольких волокон с помощью одного разъема. MTP является более усовершенствованной версией MPO. Главным преимуществом MPO/MTP является высокая плотность нескольких волокон (обычно до 12) в одной ленте, поэтому MPO/MTP называют ленточным волокном. Плотная компоновка позволяет организовать параллельные каналы передачи данных. 12 волокон с пропускной способностью 10 Gbs способны обеспечить скорость до 120 Gbs.
Самые распространенные модификации коннектора с 12 волокнами, реже 8, но также есть и с 24 (2 ряда по 12 волокон), 48 (4 ряда по 12 волокон) и 72 (6 рядов по 12 волокон) волокнами.
Интерфейсы с разным количеством волокон
Основные отличия MPO и MTP кабелей.
Конструкция штырей немного отличается. У MPO используются плоские штыри с фаской, у MTP они закругленные, для увеличения ресурса и снижения вероятности повреждения данного коннектора.
Конструкции штырьков
У MTP плавающее крепление ферул, для более точного выравнивания и снижения потерь.
MTP фиксатор имеет металлическое углубление для пружины. У MPO такого углубления нет. Благодаря ему осуществляется более плотное крепление.
MPO крепление
MTP крепление
Как видно отличий не так много, но из-за этого у данных коннекторов ограниченная совместимость.
Коннекторы MTP совместимы с розетками MPO, но не наоборот.
Ключи и пины
У MPO/MTP-коннекторов могут быть разные ключи и пины. Ключи могут быть направлены как вверх, так и вниз. Пины могут как присутствовать и это будет коннектор типа «папа» (male), так и отсутствовать и это будет коннектор типа «мама» (female).
Коннекторы «мама» и «папа» между собой, просто так подключить не получится. Для этого необходима проходная розетка. Но из-за полярности таких розеток 2 вида, в отличие от LC или SC.
Полярность
Сначала о розетках.
Существует 2 вида проходных MPO/MTP розеток:
Тип А. С одной стороны ключ направлен вверх, с другой стороны вниз;
Тип B. С обеих сторон ключ направлен в одну сторону.
Тип А. Можно назвать этот кабель проходным или прямым, так как из 1-го пина волокно передается в 1-й пин с другой стороны, соответственно с остальными 12-ти пинами аналогично.
Тип B. Этот кабель уже перевернутый или перекрестный, так из 1-го пина волокно передается в 12-й пин с другой стороны, соответственно из 2-го в 11-й и т.д.
Тип С. Попарно перевернутый или попарно перекрестный, так как из 1-го пина волокно передается во 2-й пин с другой стороны, соответственно из 3-го в 4-й и т.д.
Кабели Type A/Type B/Type C
Существуют еще пару интересных кабелей MPO/MTP.
Breakout. Он необходим для подключения нескольких MPO/MTP модулей с помощью одного кабеля. Стоимость одного такого кабеля ниже, чем 4-х отдельных.
Breakout кабель
Конверсионные кабели MPO/MTP
Также существуют кабели, которые позволяют преобразовать большое количество волокон в меньшее количество и наоборот.
Обычно используются кабели преобразования MTP/MPO от 24 до 2 × 12 волокон, от 24 до 3 × 8 волокон, от 2 × 12 до 3 × 8 волокон.
Fanout MTP/MPO на LC. Чаще всего именно эти кабели называют Breakout. Fanout позволяет 12 пинов (волокон) развести на несколько дуплексных LC или SC пар.
С помощью их комбинации можно подключать различные виды SFP модулей, кроссов или Breakout/Fanout кабелей. Разные кабели используются для разных целей. Если очень хорошо попросите, разберу их в отдельной статье.
Достойны упоминания.
Еще есть несколько видов дуплексных много волоконных кабелей. Это MTRJ, VF-45, Opti-Jack, ESKON. Многие из них применяются довольно редко, в специфических задачах и многие сетевые инженеры о них даже не слышали.
Одним из значимых параметров оптического патч-корда является полировка ферул. Из-за неверного выбора типа полировки можно столкнуться с многими проблемами:
большие потери сигнала и снижение расстояния передачи данных;
сильный нагрев SFP модуля, уменьшая срок его службы;
ошибки BER;
частичное или полное отсутствие передачи данных.
На данный момент FLAT и PC полировки считаются устаревшими, но все еще встречаются. Главное, что нужно про них знать, они вносят большее затухание, чем более новые типы полировок UPC и APC.
Виды полировок
UPC (Ultra Physical Contact) полировка распространена в обычных сетях, так как такие коннекторы имеют более низкую стоимость, по сравнению с APC. Еще важным критерием служит мощность сигнала, так как в обычных сетях она невысокая, то отраженный ферулой сигнал имеет допустимую величину и не влияет на нагрев SFP модуля.
APC (Angled Physical Contact) полировка, из-за высокой мощности, распространена в кабельном телевидении (CATV), сетях PON (технология пассивных оптических сетей) и также используется в сетях на больших расстояниях, обычно на волне 1550нм.
UPC vs APC
Потери на UPC и APC практически не отличаются, но APC имеет меньшее отражение в сторону источника сигнала, тем самым и снижает излишний нагрев SFP модуля.
Потери на UPC и APC полировках
Происходит это за счет скошенной под углом 8-9 градусов ферулы. Подключать между собой патч-корды с UPC и APC нельзя, так как из-за разных полировок ферул APC может повредиться и сигнал не будет передаваться.
Для того чтобы не перепутать ферулы, данные коннекторы имеют разную цветовую маркировку. UPC чаще всего синяя или черная, APC всегда зеленая.
Цветовая маркировка UPC и APC
Не только LC и SC имеют полировку APC, но и коннекторы MPO/MTP могут ее иметь. Для этого эти коннекторы тоже имеют зеленую цветовую маркировку.
MTP APC
MTP APC
Как подключаются ключи MTP APC
❯ IL и RL
Те из вас, кто занимался закупками патч-кордов, замечали на упаковке значения IL и RL в дБ. Но кто-нибудь задумывался, зачем нужны эти значения и что собственно они обозначают?
IL (Insertion Loss) – вносимые потери. По сути это ослабление оптического сигнала, проходящего через оптоволокно. Сигнал ослабевает не только из-за частичного отражения внутри волокна, но и из-за коннекторов.
Представьте, что вы говорите через длинную трубу. Чем труба длиннее, тем тише ваш голос на другом конце. А если внутри трубы есть препятствие или неровности (как загрязнения или плохой коннектор), звук ослабнет еще сильнее. Вот эти «потери громкости» – и есть IL.
Вообще есть целая наука по расчету оптического бюджета, которая помогает сетевым инженерам рассчитать потери на всех участках сети, так как потери вносят не только патч-корды, но и кроссы, проходные розетки, места сварки, пигтейлы и многое другое.
Главное, что нужно запомнить, чем меньше значение IL, тем меньше будет затухания.
RL (Return Loss) – потери на отражение. Это потери из-за отраженного сигнала. Когда сигнал встречает препятствие, например, плохой контакт в разъеме, загрязненную ферулу или несоответствия импеданса, часть самого сигнала его отражается назад как эхо.
Чем выше значение RL, тем меньше «эха» будет создаваться, тем лучше будут передаваться данные. То есть, чем значение RL выше (например >55 дБ), тем меньше отраженная мощность и тем лучше качество сигнала.
Краткая таблица для значений IL и RL
❯ Виды оболочек кабеля ПВХ, ПЭ и LSZH
Поливинилхлорид (ПВХ или PVC). В ее составе присутствуют противопожарные присадки, но при горении этот материал образует высокотоксичные галогенные соединения, очень опасные для человека и повреждает электронное оборудование. По этой причине такие кабели применяются только в местах, где присутствие людей ограничено.
Полиэтилен (ПЭ или PE). В ее составе нет противопожарных присадок, которые при горении опасны для человека, но такой материал горит более интенсивно, чем ПВХ. По этой причине такие кабели применяются для наружной прокладки, но не под прямыми солнечными лучами.
По причине существенных недостатков таких типов оболочек, был изобретен LSZH.
Малодымный безгалогенный компаунд LSZH. Данная оболочка изготавливается из специализированного компаунда, который медленно горит, не выделяет токсичных газов и не повреждает электронное оборудование.
Стоимость таких кабелей немного выше, чем ПВХ и ПЭ, но они имеют несомненные преимущества:
используются в местах с массовым пребыванием людей (жилые, общественные здания);
используется для внешних и магистральных прокладок, в том числе под прямыми солнечными лучами.
Благодаря неоспоримым преимуществам LSZH и жестким требованиям пожарной безопасности ГОСТ Р 53315-2009 и закону РФ № 123-ФЗ, данная оболочка практически всегда и используется при построении ВОЛС.
Как выбрать оптический патч-корд
Что же делать со всей этой информацией выше? :) Нам нужно разобраться, а как же выбрать оптический патч-корд и соединить между собой два SFP модуля. Попробую кратко рассказать.
Есть несколько ключевых шагов:
Тип волокна:
Одномод (SMF) – маркировка желтая, надпись «OS2» или «9/125» (диаметр сердцевины/оболочки). Используйте для расстояний свыше 100–300 м (магистрали, межэтажные/межкампусные соединения). Подходит для технологий WDM/DWDM.
Многомод (MMF) – цветовая маркировка:
a) OM1/OM2 – оранжевая оболочка; b) OM3 – фиолетовая оболочка; c) OM4 – бирюзовая или фиолетовая оболочка; d) OM5 – зеленая оболочка.
Надпись на оболочке: «OM1», «OM2» и т.д., либо диаметр (50/125 или 62.5/125). Для коротких дистанций (до 100 - 300 м в зависимости от скорости) и идеален для ЦОД, серверных и коммутации внутри стойки.
Стандарты ITU-T G.652 – G.657:
G.652 (OS1/OS2) – базовый стандарт для большинства применений; G.657 – устойчив к изгибам; G.654/G.655 – для магистралей и DWDM-систем (низкие потери на 1550 нм).
Проверяйте маркировку на кабеле – стандарт указывается рядом с типом волокна.
Дуплексность:
Симплекс (одно волокно) – для односторонней передачи (PON, WDM); Дуплекс (два волокна) – стандарт для SFP/SFP+/QSFP+ (TX/RX разделены).
Коннектор и розетки:
LC – высокая плотность монтажа (ЦОД, коммутаторы); SC – надежный, удобен для кросс-панелей; MPO/MTP – для многоканальных систем (40/100Ge); FC/ST – для специализированных задач, в местах с высокими вибрациями.
Особое внимание нужно для типа розетки (A/B) и полярности кабеля (Type A/B/C) MPO/MTP. Проверяйте совместимость коннекторов.
Полировка ферул:
UPC (синяя/серая/черная маркировка) – для большинства задач в обычных сетях; APC (зеленая маркировка) – для PON, CATV, DWDM и сетях на высоких дальностях.
Параметры IL/RL:
IL (Insertion Loss) – чем меньше (например, <0.3 дБ), тем лучше; RL (Return Loss) – чем больше (например, >50 дБ для UPC, >60 дБ для APC), тем меньше отражений.
Проверяйте спецификации производителя – дешевые патч-корды часто имеют завышенные потери.
Среда эксплуатации:
Для помещений используйте патч-корды с плотным буфером (tight buffer); Для улицы/магистралей используйте кабели с модульной конструкцией (loose tube) и защитой от влаги; Гибкие решения – это волокна G.657, устойчивые к изгибам; Используйте верную оболочку ПВХ, ПЭ и LSZH, в зависимости от требований пожарной безопасности.
❯ Практические примеры
Подводя итоги статьи, дам пару практических примеров, как выбрать патч-корд для разных видов SFP модулей.
Стандартное подключение LC-LC
Задача: подключить между собой стандартные SFP 1.25Ge MM модули на стандартной длине волны 850нм.
Соответственно не все характеристики указываются на кабеле, их лучше всего смотреть на упаковке или заранее на сайте производителя.
Будьте внимательны, так как не существуют переходников с SM на MM и на некоторые коннекторы.
Также не забывайте про длину. Избыточная длина, свернутая в бухту, может вносить дополнительные потери из-за избыточного изгиба.
❯ Заключение
Выбор оптического патч-корда – это комплексная задача, требующая внимания к деталям. Всегда проверяйте сертификацию патч-кордов и используйте тестеры для измерения потерь на критичных участках. Помните: даже идеальный SFP-модуль не передаст информацию через некачественный патч-корд.
Всегда чистите коннекторы перед подключением! А лучше возьмите новый, почистите и навсегда подключите его! Я не раз сталкивался с потерями трафика из-за загрязненного или некачественного патч-корда.
Избегайте резких изгибов (радиус ≥ 5 см для SMF, ≥ 3 см для MMF). Для ответственных линий используйте патч-корды с низкими/высокими параметрами IL/RL
В этом цикле статей мне бы хотелось с вами обсудить SFP‑модули. Что это такое, какие типы бывают (и чем они отличаются), какую роль играют оптические кабели и немного затронем историю их развития.
Информации очень много. Точного объема статей я пока не знаю, но обещаю разложить все по полочкам максимально емко и понятно.
Данная статья нам нужна для того, чтобы разобраться в базовых понятиях и разобрать:
историю развития модулей;
типы модулей и иерархию скоростей;
из чего состоят модули.
❯ История развития модулей
История становления волоконно‑оптических линий связи (ВОЛС) начинается с патента
на оптическую телефонную систему. Патент получил Норман Р. Френч в 1934 году, в нем описывались речевые сигналы, которые передавались при помощи света по стержням чистого стекла.
В 1962 году уже был создан полупроводниковый лазер и фотодиод, использовавшийся как источник и приемник оптического сигнала.
В 1966 году опубликовалась работа «Dielectric-Fibre Surface Waveguides For Optical frequencies» («Диэлектрические волоконно-поверхностные волноводы для оптических частот») в Proc. IEE, доказав, что затухание в стекле можно теоретически снизить до 20 дБ/км (о затухании в оптоволокне поговорим в другой статье). Также они представили оптические нити из обычного стекла, которые имели затухание в 1000 дБ/км.
В 1970 году Роберт Маурер (Robert Maurer), Дональд Кек (Donald Keck) и Питер Шульц (Peter Schultz) создали первое волокно с затуханием 17 дБ/км (1970 г.). Волокно было многомодовым для передачи сигнала по длине волны 633 нм (про одномодовое/многомодовое волокно, а также про длины волн чуть позже). К 1972 г. Было достигнуто 4 дБ/км. Для сравнения, на сегодняшний день лучшие волокна имеют уровень затухания менее 0,18 дБ/км.
Далее в 70-е годы было много экспериментов с волокном, которые применялись в коммерческих телефонных сетях AT&T и GTE, а также в военных целях (военно-морские силы США внедрили ВОЛС на борту корабля USS Little Rock.)
Спустя 10 лет технология получила применение в телекоммуникационных сетях.
❯ 1990-е: Первые поколения приемопередатчиков и первые горяче-сменяемые решения.
Приемопередатчик 1х9
В 1990-е годы появилось первое решение оптических приемопередатчиков – 1х9. Трансиверы (если их можно так назвать) 1х9 являются самыми ранними представителями оптических модулей. Они были нацелены на скорости до 1Ge. В настоящее время современные ВОЛС обходятся без трансиверов 1х9, но все еще есть клиенты промышленного и видеосектора, которые используют данные передатчики.
Приемопередатчик 1х9
GBIC
На замену 1х9 пришли первое решение оптических трансиверов – GBIC
Gigabit interface converter (GBIC) – это один из оптических трансиверов, который преобразует последовательные электрические сигналы в оптические с горячей заменой (Hot Swap) Иногда его называют GBIC-конвертером. Его скорость передачи данных 1Ge, дальность передачи составляет от 550м до 80 км, в зависимости от моделей.
GBIC Copper — расшифровывается как медный трансивер, обычно со скоростью 1000BASE‑T, и передает сигнал на расстояние до 100 метров по кабелю Cat 5;
GBIC SX — означает короткое расстояние (short reach), соединение до 550 м на оптоволокне OM2;
GBIC LX — означает дальнее расстояние (long reach), соединение до 10 км на оптоволокне OS2;
GBIC EX — означает расширенная дальность (extend reach), связь до 40 км на оптоволокне OS2;
GBIC ZX — расшифровывается примерно, как расширенное длинное расстояние (extend long reach), связь до 70 км на оптоволокне OS2.
Также еще существуют CWDM GBIC, BiDi GBIC и DWDM GBIC, но принципы их работы совпадают с аналогичными SFP/SFP+, о них чуть позже.
На данный момент GBIC морально устарел. Он больше своего преемника SFP по размеру и занимает много места в коммутаторе, снижая его пропускную способность. Сетевое оборудование, с интерфейсами GBIC, также перестали производить, так как их вытеснили современные коммутаторы с портами SFP.
❯ Начало 2000-х: Да здравствует король! SFP
Из-за большого размера GBIC коммутаторы имели малое количество интерфейсов. Поэтому началась разработка принципиально нового оптического модуля с меньшим размером и энергопотреблением, а также более высокой скоростью – SFP (Small-form factor pluggable).
SFP также называли раньше mini-GBIC из-за похожего форм фактора и работы, но на данный момент большинство сетевых инженеров не знают о GBIC и термин mini-GBIC устарел.
SFP поддерживает горячую замену (Hot Swap) и обеспечивает большое количество интерфейсов в коммутаторах. Часто коммутаторы 1RU (Rack Unit) могут быть оснащены до 48 интерфейсов SFP, что намного больше, чем у предыдущих коммутаторов с GBIC интерфейсами.
❯ Середина 2000-х: Война форматов 10G (XENPAK, X2, XFP vs SFP+)
XENPAK
XENPAK – это один из первых серийных оптических модулей который работал на скоростях 10Ge. Его разработали как прямое развитие стандарта GBIC.
В нем впервые массово стали применять технологию CDR (Clock Data Recovery) – схема восстановления тактового сигнала.
Еще одним плюсом, данного стандарта, являлась поддержка широкого спектра технологий (SR/LR/ER/LX4, DWDM).
Но главные минусы XENPAK взял у GBIC – большой размер, занимающий много места в коммутаторе, высокое энергопотребление и большая стоимость (по сравнению с будущим SFP+)
X2 модуль был разработан той же группой вендоров, как эволюция XENPAK. Размер стал меньше, при этом сохранив встроенный CDR и поддержку всех ключевых оптических стандартов 10Ge. Энергопотребление было значительно снижено.
Cisco активно продвигали X2, как модуль исправляющий недостатки XENPAK, но он был все еще довольно крупным, по сравнению со своими последователями.
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) стал первым действительно компактным форм-фактором для 10Ge, он стал намного легче и меньше, чем XENPAK и X2. Он поддерживал все основные оптические стандарты и имел низкое потребление.
Его стали применять как универсальное решение, где размер и энергопотребление были критичны.
XFP мог стать доминирующим стандартом, но имел два критических минуса – отсутствие CDR и цену больше, чем SFP+.
На старте у SFP+ был ряд недостатков — поддержка простых стандартов (SR и LR), более сложные (ER/ZR, DWDM, LX4) требовали XFP или X2, также отсутствовал CDR.
Но были и неоспоримые преимущества — лучшая энергоэффективность и самый малый размер, по сравнению с конкурентами, а также самая низкая цена.
Так как о SFP знали и пользовались во всем мире, SFP+ стал его преемником в скоростях 10Ge. Производители оборудования (Cisco, Juniper, HP и др.) и операторы связи нуждались в снижении стоимости порта 10Ge, а легкая миграция с 1G на 10G в одном и том же форм‑факторе сулила огромные выгоды.
Почему победил SFP+?
Экономия — аргумент стоимости порта и плотности оказались решающими для массового внедрения 10Ge в серверные стойки и агрегационные уровни.
Эволюция — преемственность с SFP значительно упростила внедрение для производителей оборудования.
Прогресс в электронике — к концу 2000-х стало возможным реализовывать CDR достаточно дешево и надежно, нивелируя ключевое преимущество XENPAK/X2/XFP.
Расширение возможностей SFP+ — быстро появились модули SFP+ для всех основных оптических стандартов (включая ER, ZR, DWDM), закрыв функциональные пробелы.
По мере роста производства SFP+ его цена падала еще сильнее, а доступность росла, создавая самоподдерживающийся цикл принятия. Ведущие вендоры быстро переориентировались на SFP+. XFP на сегодня еще можно встретить в нишевых сегментах, а вот XENPAK и X2 в основном не поддерживаются, хотя их до сих пор можно приобрести для legacy-систем.
Если в 2000-х развернулась война за право стать главным стандартом 10Ge, то 2010-е стали десятилетием революции плотности.
Рост облачных технологий, гипермасштабируемых дата-центров, виртуализации, Big Data и огромные потоки мобильного трафика стали требовать больше пропускной способности и скорости передачи.
10Ge интерфейсы уже не могли обеспечить необходимые потребности и на смену им пришли 25Ge, 40Ge и 100Ge интерфейсы.
Производители телеком «железа» столкнулись с проблемой. Необходимо было разработать оборудование с максимальным количеством портов в минимальное количество RU, желательно все уместить в 1RU. Остро понадобился маленький форм-фактор схожий с SFP/SFP+.
И появились три ключевых форм-фактора: QSFP+, SFP28 и QSFP28.
QSFP+
QSFP+ (Quad Small Form‑factor Pluggable Plus) — стал первым «большим» стандартом. Главная особенность, судя из названия quad (четырехканальный), заключалась в возможности передавать 4 канала по 10Ge в одном модуле.
QSFP+ физически занимал лишь на 30–40% больше места, чем один SFP/SFP+, что позволяло размещать от 16 до 36 (что соответствует 64–144 портам 10Ge) интерфейсов на 1RU коммутаторе.
Стоимость одного QSFP+ модуля была значительно ниже, чем 4 отдельных SFP+, что снижало стоимость/Gbps.
Но главным двигателем прогресса стали кабели breakout (в простонародье — гидра).
Breakout кабель
Гидра позволяет подключать 4 серверные стойки 10Ge к одному порту 40Ge в ToR коммутатор. Магистрали внутри стоек, агрегация, первые развертывания 40Ge стали главными двигателями прогресса в первой половине 2010-х.
SFP28 заменил SFP+, став стандартом для подключения серверов к коммутаторам ToR, а также он использовался как аплинк на бюджетных коммутаторах агрегации.
SFP28 одинаковый по размерам с SFP+ но имеют разную аппаратную составляющую.
Еще одной маленькой революцией стала схема модуляции.
Для SFP+ и QSFP использовалась относительно простая схема модуляции NRZ (Non‑Return‑to‑Zero). Она использует 2 уровня сигнала — 1 или 0.
Для увеличения скорости передачи, без увеличения частоты (энергозатратно) и форм‑фактора в SFP28 стали применять более сложную схему модуляции — PAM-4 (Pulse Amplitude Modulation with 4 levels — Амплитудно‑импульсная модуляция с 4 уровнями).
PAM-4 использует 4 уровня сигнала, что позволяет каждому символу кодировать 2 бита информации (00, 01, 10, 11). Благодаря ей удалось увеличить скорость передачи битов, без изменения форм-фактора.
SFP28 обеспечил плавный, высокоплотный и экономичный переход от 10G к 25G в серверной среде. Доказал эффективность «точечного» увеличения скорости в компактном форм-факторе.
25Ge и 40Ge, конечно, хорошо, но все ждали чего-то большего. 100Ge было не за горами.
После того как стали успешно внедрять SFP28, разработали новый стандарт на базе форм-фактора QSFP+.
Если QSFP+ имел 4 канала по 10Ge, то QSFP28 имел уже 4 канала по 25Ge.
QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) стал пиком плотности. Вендоры смогли разместить в 1RU до 32 портов 100Ge. Это было эквивалентно 128 портам 25Ge или 256 портам 10Ge в одном юните. Плотность стала на порядок выше, размеры на порядок меньше, чем у ранних решений.
Стоимость порта 100Ge стремительно снижалась благодаря массовому производству и конкуренции. QSFP28 стал самым экономичным путем к 100Ge.
Механическая совместимость со слотами QSFP+ упрощала миграцию с 40Ge на 100Ge на некоторых платформах.
QSFP28 стали применять повсеместно: магистрали дата-центров, агрегация, подключение высокопроизводительных серверов и систем хранения через breakout.
QSFP28 стал основным мировым стандартом де-факто для 100Ge. Его гибкость, плотность и экономичность обеспечили массовое внедрение 100Ge в дата-центрах к концу 2010-х. Заложил фундамент для следующих поколений (200Ge, 400Ge, 800Ge).
2010-е доказали, что плотность и экономика — главные драйверы сетевой эволюции. QSFP+, SFP28 и QSFP28 стали главной революцией, преодолев барьеры стоимости, энергопотребления и физического пространства. Их успех заложил основу для следующих поколений форм-факторов (QSFP-DD, OSFP, SFP-DD), которые продолжили гонку за плотностью уже на скоростях 200G, 400G и выше, используя те же принципы агрегации каналов и сохраняя гибкость. Революция плотности 2010-х сделала терабитные скорости в дата-центрах не фантастикой, а повседневной реальностью.
Если вы задались вопросом почему SFP28 и QSFP28 именно 28, я написал мини статью на эту тему в своем канале.
2020-е: QSFP-DD/OSFP и путь к 1.6T
Рост облачных сервисов, ИИ, 5G породил большой спрос на высокую пропускную способность. К 2020 году 100Ge уже перестал быть «магистральным», он стал стандартом для серверных аплинков и агрегации стоек. На смену 100Ge пришел 400Ge, но даже его стало не хватать. Новым рубежом стал 800G, а следующим стал 1.6T. Ключевыми игроками стали два форм‑фактора — QSFP‑DD и OSFP.
Небольшая ремарка. На данный момент в России эти стандарты не очень популярны. В 2020–2022 года стали последними, когда данные стандарты еще можно было встретить в серверных ЦОДах с зарубежным оборудованием, по понятным причинам. На данный момент Российские вендоры научились разрабатывать и предоставлять оборудование только с 100Ge портами. Поэтому QSFP‑DD и OSFP это для нас задел на будущее.
QSFP‑DD (Quad Small Form‑factor Pluggable Double Density) — имеет схожий форм‑фактор с QSFP28, но с точки зрения скорости передачи данных, это два разных стандарта SFP‑модулей (QSFP‑DD немного шире и длиннее), которые значительно отличаются друг от друга. Как мы помним. QSFP28 может передавать только четыре канала по 25Gbs, в это время и QSFP‑DD может передавать восемь каналов по 50Gbs, что эквивалентно 400Gbs.
Основные минусы QSFP‑DD это тепловыделение и поддержка со стороны вендоров. По сравнению с QSFP28 тепловыделение значительно выше, а поддержкой занимаются только крупные вендоры (Broadcom, Intel, Cisco, Juniper) с соответствующей ценой.
Для того чтобы обеспечить пропускную способность в 800Gbs, был разработан QSFP‑DD800.
QSFP‑DD800 использует 8 каналов по 100Gbs. С помощью четырехуровневой модуляции PAM4 скорость удваивается, по сравнению с предыдущим поколением. Следующее поколение трансиверов 800Ge увеличит скорость каждого канала до 200Gbs, что создаст серьезные проблемы из‑за одновременного увеличения скорости модуляции и передачи данных.
OSFP (Octal Small Form‑factor Pluggable) — как следует из названия (восьмеричные подключаемые модули малого форм‑фактора) обеспечивает 8 электрических каналов и он более оптимизирован под высокие мощности чем QSFP‑DD.
OSFP имеет специфический форм‑фактор с дополнительными радиаторами и высокоплотный 80-контактный разъем. Из‑за этого он не совместим с интерфейсами под QSFP‑DD.
Хотя QSFP‑DD также работают на скоростях до 800Gbs, OSFP был разработан под более высокие требования пропускной способности и эффективности в современных сетевых средах и обеспечивает бесперебойную передачу данных по оптоволокну.
Модули OSFP могут обеспечить скорость передачи от 200Gbs до 800Gbs, что делает их идеальными для использования в средах с высокой плотностью или в местах, требующих высокой пропускной способности.
Из‑за того, что QSFP‑DD и OSFP имеют разные форм‑факторы, производителям серверного оборудования пришлось делать разные линейки с поддержкой разных стандартов или оборудование с платами расширения.
К примеру Arista 7800R3 имеет модульную структуру и поддерживает платы расширения, которые поддерживают либо интерфейсы под QSFP‑DD порты, либо OSFP порты.
FEC Рида‑Соломона, конечно, хорош, но требует большой избыточности, что недопустимо на высоких скоростях.
Кодирование LDPC имеет низкие накладные расходы на кодирование и снижает частоту ошибок в канале, имеет низкие задержки и энергопотребление.
Кодирование BCH обычно используется в оптоволоконной связи и в системах хранении данных. BCH обеспечивает баланс между производительностью исправления ошибок и накладными расходами на кодирование.
Путь к 1.6T
Первым этапом конечно же стал 800Ge, став главным стандартом суперсовременных ЦОД и магистральных линий.
Вторым этапом стало тестирование первых стандартов, поддерживающих 1.6T.
QSFP‑DD1.6T использует 8 каналов по 200Ge и PAM-4, но требует огромного охлаждения.
OSFP‑XD — это увеличенная версия OSFP для 1.6T (8x 200G или 16x 100G), но также имеет вопросы по охлаждению.
CPO (Co‑Packaged Optics). Традиционные оптические модули подключаются к основному чипу системы коммутатора или маршрутизатора через медные дорожки на относительно больших расстояниях (примерно 150–200 мм). Потери из‑за этого составляют примерно 0.25 дБ/мм.
CPO использует иной подход, интегрируя оптический модуль с микросхемой ASIC. Благодаря «прямому» подключению обеспечивается сокращение расстояния между соединениями и уменьшение потери сигнала.
Но есть главный минус — ремонтопригодность. Стандартные модули всегда поддерживают горячую замену, что позволяет заменить «сгоревший» модуль, а с CPO так просто это не получится.
На данный момент первые модули от Broadcom (OSFP-XD) и Intel (QSFP-DD1.6T) проходят комплексное тестирование. CPO тестируется у NVIDIA (Spectrum-4), Arista (7800R3) с ИИ и суперкомпьютерами.
График развития модулей
❯ Типы модулей SFP
Ранее я описал несколько видов GBIC модулей, но совсем не затронул SFP. В данном разделе приведу только сухие данные.
SFP 1Ge
SFP‑Copper — медный трансивер, предназначенный для подключения к кабелю «витая пара», с разъемом Rj-45 и передает сигнал на расстояние до 100 метров по кабелю Cat 5.
SFP‑SX (у некоторых производителей SFP‑SR) — многомодовый оптический трансивер на короткое расстояние (short reach), соединение до 550 м на оптоволокне OM4;
SFP‑LX — одномодовый оптический трансивер на дальнее расстояние (long reach), соединение до 10 км на оптоволокне OS2;
SFP‑EX — одномодовый оптический трансивер с расширенной дальностью (extended distance), соединение до 40 км на оптоволокне OS2;
SFP‑ZX — одномодовый оптический трансивер на максимальное расстояние (ZX это неофициальный стандарт, это название придумали производители для модулей, превосходящих по дистанции LX и EX.), соединение от 80 до 120 км на оптоволокне OS2.
Кроме того, существуют некоторые специальные модели:
SFP‑BiDi — тип модуля оснащается симплексным (про симплекс и дуплекс, как всегда, позже) коннектором LC или SC, который используется с одним волокном для приема и передачи;
SFP‑CWDM/DWDM— тип модуля, который имеет технологию уплотнения и выполняет передачу с высокой пропускной способностью по нескольким длинам волн одновременно.
❯ SFP+ 10Ge
SFP+Copper — медный трансивер предназначается для подключения к кабелю «витая пара» с разъемом Rj-45 и передает сигнал на расстояние до 30 метров по кабелю Cat 6a.
SFP+SR — многомодовый оптический трансивер на короткое расстояние (short reach), соединение до 300 м на оптоволокне OM4;
SFP+LR — одномодовый оптический трансивер на дальнее расстояние (long reach), соединение до 10 км на оптоволокне OS2;
SFP+ER — одномодовый оптический трансивер с расширенной дальностью (extended reach), соединение до 40 км на оптоволокне OS2;
SFP+ZR — одномодовый оптический трансивер на максимальное расстояние (ZX это неофициальный стандарт, это название придумали производители для модулей, превосходящих по дистанции LR и ER.), соединение от 80 до 120 км на оптоволокне OS2.
Кроме того, существуют некоторые специальные модели:
SFP+BiDi — тип модуля оснащается коннектором LC, который используется с одним волокном для приема и передачи;
SFP+ CWDM/DWDM — тип модуля, который имеет технологию уплотнения и выполняет передачу с высокой пропускной способностью по нескольким длинам волн одновременно.
SFP+ DAC и AOC — недорогая альтернатива модулям 10G, которая соединяет коммутаторы на небольшом расстоянии, в пределах стойки, серверной или ЦОДа (для AOC).
Интересный факт, как некоторые из вас могли заметить, у GBIC и SFP стандарты называются SX/LX и т.д, а у SFP+ SR/LR и т. д.
Но почему так?
Термин «SX» уже был хорошо знаком по 100BASE‑SX и ранним GBIC 1000BASE‑SX. Он стал де‑факто стандартом для SFP и GBIC‑модулей, хотя некоторые производители иногда маркируют SFP как SR.
Когда появился более компактный SFP и SFP+, рабочая группа IEEE стандартизировала его как «SR» (Short Range) как более логичный и последовательный (противопоставляя его «LR» — Long Range для одномодового волокна). Это было уже после того, как «SX» закрепился за GBIC.
Хотя IEEE стандартизирует физический уровень и протоколы («BASE‑SX», «BASE‑SR»), сами названия модулей (GBIC‑SX, SFP‑SR, SFP‑SX) часто формируются производителями и рынком, что приводит к вариациям.
SFP28 25Ge
Самыми распространенными SFP28 являются:
SFP28-SR — многомодовый оптический трансивер на короткое расстояние (short reach), соединение до 100 м на оптоволокне OM4;
SFP28-LR — одномодовый оптический трансивер на дальнее расстояние (long reach), соединение до 10 км на оптоволокне OS2;
SFP28-ER — одномодовый оптический трансивер с расширенной дальностью (extended reach), соединение до 40 км на оптоволокне OS2.
Менее распространенными SFP28 являются:
CWDM SFP28 — одномодовый оптический трансивер со спектральным уплотнением (до 9 каналов), соединение до 10 км на оптоволокне OS2;
DWDM SFP28 — одномодовый оптический трансивер со спектральным уплотнением (от 40 до 80 каналов), соединение до 10 км на оптоволокне OS2;
MWDM SFP28 — одномодовый оптический трансивер со спектральным уплотнением (до 12 каналов), соединение до 15 км на оптоволокне OS2;
LWDM SFP28 — одномодовый оптический трансивер со спектральным уплотнением (до 6 каналов), соединение до 30 км на оптоволокне OS2.
QSFP+ 40Ge
QSFP+SR4 — многомодовый оптический трансивер на короткое расстояние (short reach), соединение до 100 м на оптоволокне OM4. Используется коннектор MPO/MTP;
QSFP+LR4 — одномодовый оптический трансивер на промежуточное расстояние (intermediate reach), соединение до 2 км на оптоволокне OS2. Используется коннектор LC;
QSFP+LR4 — одномодовый оптический трансивер на дальнее расстояние (long reach), соединение до 10 км на оптоволокне OS2. Используется коннектор LC;
QSFP+LR4-PSM — одномодовый оптический трансивер на дальнее расстояние (long reach), соединение до 10 км на оптоволокне OS2. Используется коннектор MPO/MTP;
QSFP+ER4 — одномодовый оптический трансивер с расширенной дальностью (extended reach), соединение до 40 км на оптоволокне OS2. Используется коннектор LC.
QSFP28
QSFP28-SWDM4 — многомодовый оптический трансивер, соединение до 100 м на оптоволокне ОМ5 (~ 70м на ОМ4) Используется коннектор LC. Как‑нибудь позже разберем этот интересный модуль отдельно;
QSFP28-SR4 — многомодовый оптический трансивер на короткое расстояние (short reach), соединение до 100 м на оптоволокне OM4. Используется коннектор MPO/MTP;
QSFP28-PSM4 — многомодовый оптический трансивер на короткое расстояние (short reach), соединение до 2 км на оптоволокне OM4. Используется коннектор MPO/MTP;
QSFP28-CWDM4 — одномодовый оптический трансивер со спектральным уплотнением, соединение до 2 км на оптоволокне OS2. Используется коннектор LC;
QSFP28-LR4 (LWDM) — одномодовый оптический трансивер со спектральным уплотнением, соединение до 10 км на оптоволокне OS2. Используется коннектор LC;
QSFP28-ER4 (LWDM) — одномодовый оптический трансивер со спектральным уплотнением, соединение до 40 км на оптоволокне OS2 при использовании FEC или до 30 км на оптоволокне OS2 без использования FEC. Используется коннектор LC.
❯ Из чего состоят SFP модули?
В конце данной статьи хотелось бы разобрать — из чего состоят SFP модули.
Печатная плата: — приемник и передатчик. Содержит лазерный диод (VCSEL для многомодовых, DFB/EML/FP для одномодовых) для передачи, и фотодиод (PIN или APD) для приема оптического сигнала; — драйвер лазера/светодиода. Управляет током лазера/светодиода; — усилитель‑ограничитель (TIA — Transimpedance Amplifier). Усиливает слабый ток от фотодиода и преобразует его в напряжение; — микросхема контроля (CDR — Clock and Data Recovery, иногда с контроллером). Восстанавливает тактовую частоту и данные из входящего сигнала. Часто включает EEPROM для хранения информации о модуле (тип, длина волны, производитель, серийный номер, параметры калибровки — DDM/DOM); — пассивные компоненты. Резисторы, конденсаторы, индуктивности; — разъемы. Контактные площадки для подключения к гнезду SFP на устройстве (хосте) и, иногда, внутренние разъемы для соединения с оптическими компонентами.
Литой корпус: — основная структура модуля, внутри которой закреплена печатная плата. Имеет точную форму для вставки в SFP‑интерфейс коммутатора/маршрутизатора. Обеспечивает базовую защиту компонентов.
Крепление (Винты / Клипсы): — винты необходимы для крепления печатной платы к корпусу; — клипсы/защелки необходимы для крепления металлического кожуха (п. 6) к корпусу.
Оптический интерфейс: — это дуплексный или симплексный разъем (LC, SC и т.д), содержащий точную цангу (ferrule), удерживающую торец оптического волокна для центрования с лазером или фотодиодом внутри модуля.
Защелка: — представляет собой металлический (чаще) или пластиковый рычаг/петлю. При поднятии/потягивании она отводит фиксирующий язычок внутри модуля, позволяя вытащить его из гнезда. Форма защелки (bail latch — «скоба», pull tab — «язычок») зависит от типа модуля (SFP, SFP+, XFP и т. д.).
Металлический кожух: — покрывает значительную часть основного корпуса и печатной платы (особенно область оптических компонентов и электроники). Служит для:
a. электромагнитного экранирования (EMI). Защищает внутренние цепи от внешних помех и предотвращает излучение помех от модуля;
b. защиты от статического электричества (ESD);
c. механической защиты;
d. теплоотвода. Помогает рассеивать тепло от лазера и электроники (хотя основной теплоотвод идет через контакты к хосту).
Пластиковая или резиновая заглушка: — необходима для защиты разъемов при неиспользовании или транспортировки модуля.
Итак, в первой части данного цикла мы разобрали историю и эволюцию оптических трансиверов — от первых экспериментов со светом в стеклянных стержнях до современных высокоскоростных модулей.
Мы с вами разобрали иерархию типов и скоростей модулей — от знакомых SFP/SFP+ до мощных QSFP‑DD и OSFP, готовых к терабитным скоростям. Увидели, как даже в рамках одного форм‑фактора (SFP, SFP+, SFP28) разнообразие типов (SR, LR, ER, ZR, CWDM, DWDM, BiDi). Пока я намеренно обошел тему — как все это разнообразие модулей позволяет решать различные задачи.
И, наконец заглянули внутрь SFP модулей и узнали из каких ключевых компонентов состоит этот маленький технологический шедевр.
Что дальше?
Во второй части разберем:
что такое симплекс и дуплекс;
типы волокон: SMF (одномод) vs MMF (многомод);
классы MMF: OM1-OM5, SMF: OS1-OS2 — дистанции и скорости;
разъемы: как соединить SFP модули между собой.
Для тех кто прочитал до конца
Немного важной информации
Я создал Telegram‑канал от сетевика для сетевиков. Если ты сетевой инженер, системный администратор, разработчик, студент или просто увлекаешься сетями — тебе сюда.
Что тебя ждет?
Разборы глобальных сбоев и неожиданных сетевых проблем.
Мини‑статьи с полезными фишками и объяснением сложных тем простым языком.
Истории из жизни сетевиков — в том числе от подписчиков.
Доброго времени суток. Практикующие айтишники сетевики, подскажите пожалуйста, существуют ли приложения для андроида чтобы связать для локальные сети. Задача: дома у меня есть интернет со статичным ip( или это не важно). В другом доме есть железка к которой я хочу подключится компьютером из первого дома и принимать даные. Думаю на сегодня телефон с мобильным интернетом технически вполне может это сделать. Наверняка и ПО такое существует для андроида. Может кто из вас подобное использовал- подскажите как найти его или какими ключевыми словами эту технологию гуглить?
Доп.1 на удаленной сети у меня предполагается телефон с сим картой, мобильный интернет и железка с wifi. Всё. нужно из домашней сети виндовым приложением подключится к удаленной железке как будто она в локальной сети рядом.
Ограничения доступа к популярным майнинг-пулам со стороны интернет-провайдеров — главная головная боль владельцев оборудования в 2026 году. Провайдеры внедряют системы глубокого анализа трафика (DPI), которые легко распознают специфические пакеты данных от ваших аппаратов. Итог всегда один: асики отваливаются от пула, сыпятся ошибки соединения, а хешрейт (и вместе с ним ваш профит) стремится к нулю.
Что делать, если ваша локация попала под раздачу, а переходить на альтернативные пулы с огромной комиссией не хочется? Разберем рабочие способы восстановления коннекта.
Способ 1: Использование зеркал пула (Временно)
Многие крупные площадки предоставляют резервные адреса (зеркала).
Плюс: Легко прописать в настройках Antminer или Whatsminer.
Минус: Провайдеры банят новые адреса так же быстро, как и основные домены. Это постоянная игра в кошки-мышки, требующая ручного вмешательства. Пока вы спите, оборудование может сутками простаивать вхолостую.
Способ 2: Публичные сервисы смены локации
Некоторые пытаются пустить трафик всей фермы через популярные массовые приложения для обхода блокировок, устанавливая их на роутер.
Минус: Обычные массовые сервисы не рассчитаны на специфику майнинга. Они дают огромную задержку (пинг). В майнинге время решает всё: если ваш пакет с «решением» придет на пул позже других из-за высокого пинга, вы получите stale share (устаревшую шару), за которую вам не заплатят. Вы будете жечь электричество, но терять до 20-30% дохода.
Способ 3: Специализированный туннель (Smart-маршрутизация)
Единственный стабильный вариант для промышленного и домашнего майнинга — использование выделенного криптованного туннеля. Он маскирует stratum-трафик под обычный веб-серфинг, но при этом маршрутизирует его по кратчайшему пути до серверов пула.
Именно для этих задач разрабатываются инфраструктурные решения, такие как MinerGuard.
Почему это работает лучше всего:
Невидимость для провайдера: Системы DPI провайдера видят ваш трафик как обычное защищенное соединение, а не как работу фермы. Фильтры вас просто игнорируют.
Минимальный пинг: Трафик идет через выделенные транзитные серверы без шифрования тяжелыми бытовыми протоколами. Задержка минимальна, никаких stale shares.
Стабильность аптайма: Настроил один раз на роутере (MicroTik, Keenetic) или Raspberry Pi, и ферма работает месяцами без обрывов связи.
Где взять надежный канал и как настроить?
Поднять такой шлюз можно самостоятельно, арендовав зарубежный сервер и настроив сложные протоколы маскировки трафика. Но если вам нужно готовое решение «под ключ» с правильной маршрутизацией прямо до популярных пулов, вы можете подключить инфраструктуру MinerGuard.
👉 Узнать подробности работы шлюза, посмотреть актуальные тарифы и получить инструкции по настройке можно в нашем Telegram: @MinerFixLab
P.S. Также в MinerFixLab мы занимаемся профессиональным ремонтом ASIC-оборудования любой сложности. Воскрешаем то, от чего отказались другие сервисы. Обращайтесь!
