Optika 1 - druhy transceiverů

Když se před léty po vynálezu Ethernetu (je mu už fakt hodně skoro čtyřicet let), začalo přemýšlet jak se dostat dále než jen na omezenou vzdálenost danou fyzikálními možnostmi koaxiálního kabelu (thick a thin ethernet) byla tu optika. Po nějakých prvních pokusech s převodníky nebo proprietárními moduly do tehdejších hubů, přišla dohoda, že je nesmysl mít různé moduly napříč modely/výrobci. Je jednodušší interoperabilita a také výměna modulu za jiný, když potřebuji např. delší vzdálenost, použiji jiný typ vlákna ...

AUI
V tomto pravěku se objevily první transceivery (nebo také jednotka pro připojení k médiu? Medium Attachment Unit - MAU). Jednalo se o zařízení pro desítkový ethernet a standard se jmenoval AUI. Dnes ho asi objevíte jen na nějakých historických zařízeních, případně někde v průmyslových sítích. Mimochodem první verze Ronji byla nad AUI (Ronja Metropolis). Krabička s transceiverem se připojovala přes konektor Canon (asi jako dříve Gameport).

AUI

MII
Předchozí transceivery byly pro desítkový ethernet. Standard MII (Media Independent Interface) byl pro fastethernet. Já osobně jsem se s ním setkal pouze jednou na nějakém přepínači Dlink, spíš jsem narážel na proprietární zásuvné karty do 3Com přepínačů, ale rozhodně tyto transceivery existovaly. Od AUI se lišily samozřejmě rychlostí a také měli více pinů na konektoru, ale stále byly vně mateřského zařízení (hubu, switche).

MII

GBIC
Jak šel vývoj ethernetu s rychlostí dále ke gigabitu, bylo třeba další rozhraní pro transceivery. A tím byl GBIC (Gigabit Interface Converter). Hlavní rozdíl oproti předcházejícím dvěma byl ten, že GBIC modul se zasunuje dovnitř zařízení (GBIC slot). Bylo to dané tím, že se těchto slotů objevovalo na zařízeních i více (krabice byla konzistentnější - kromě kabelů z ní nic nečouhalo) a také kvůli elektromagnetickému rušení EMI.

GBIC

SFP (miniGBIC)
Miniaturizace pokročila, zákazníci zvyklí na 24 portů v 1U switchi pro metaliku, chtěli to samé i pro modulární optiku. Tehdy se zrodil menší bráška GBICu SFP (Small Form-Factor Pluggable) alias miniGBIC.

SFP/SFP+

A při další skokové změně rychlosti, tentokrát na 10Gbit ethernet, přišly další formáty:

XENPAK
první standard pro 10G byl XENPAK.
Taková vcelku velká krabička, miniaturizace a spotřeba nebyly ještě na takové výši. Hojně rozšířen, byl používán více výrobci.

XENPAK

X2, XPAK, XFP
Po tomto široce rozšířením modulu přišly další, menší X2 a XPAK. X2 byl prosazován hlavně Ciscem. XPAK vůbec neznám. Po nich další mírná rozměrová evoluce byl XFP formát. Pro mě minorita.

X2

XFP

SFP+
A 10GbE hvězda je SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable). Stejný formát jako SFP, "jen" s tím rozdílem, že 10× rychlejší. Menší spotřeba, vyšší  hustota portů atd. To je asi nejčastější 10G standard pro transceivery v současné době.

A nyní proč to vlastně celé píšu :-) Blíží se další evoluce a tím je 40G/100G Ethernet. Loni jsem poprvé viděl 40Gb modul.

CFP
aneb C Form-Factor Pluggable. Viděl jsem ho jako 40G, ale je plánován i pro 100GbE. Pár info také zde.

CFP

QSFP+
a letos už je tu menší kolega (CFP je fakt monstrum) QSFP+ (Quad Small Form Factor Pluggable Plus). Viz článek z Lightwave.

porovnání CFP a QSFP+

Různé
Celou dobu píšu o optice, ale samozřejmě existují i metalické varianty (rozhraní jsou skutečně na médiích nezávislá) hlavně pro 10GbE mají určitě smysl (propojování na krátké vzdálenosti), ale o tom někdy příště.


Dle mého nemá smysl kupovat originální transceivery (myšleno převážně SFP/SFP+) od výrobce switche. Mívají totiž několikanásobnou cenu a funkčností se nijak neliší od OEM výrobku. Maximálně vám dají servisní podporu s rychlou výměnou do x hodin apod. Jenže za nižší cenu si obvykle můžete koupit transceiverů několik a mít je záložní pro případ poruchy. Někteří výrobci mají SFP porty otevřené a klidně vás nechají vložit jakýkoliv modul. Někteří je "zamykají" a dovolují použití pouze originálů. Potom přijdou na řadu něco-compatible produkty. V SFP se totiž pro identifikaci používá EEPROM paměť, která se dá upravit a poté se daný modul tváří jako originál.

Celou dobu zde píšu o ethernetu (týká se 1GbE a 10GbE), ale podobné platí i pro Fibre Channel. Používá také moduly ve formátu minimálně SFP a SFP+, ale o této problematice moc nevím, s neoriginálními moduly je zde určitě větší (možná i fatální) problém.


A ještě malá perlička, co se mi skutečně hodně líbilo je konverze X2 na SFP (takže konverze konverze :-) taková trochu matrjoška). SFPéček je skutečně hodně a jsou dneska za pusu, takže stačí tato konverze, protože X2 jsou dražší. Co si tak matně vzpomínám, je to dokonce levnější než X2 transceiver s požadovaným rozhraním, není proto důvod kupovat originály.

A k dilematu zda mít externí převodníky nebo modulární switch a transceivery?

Já jsem jednoznačně pro variantu modulární switch a SFP/SFP+. Nestaráte se o další napájení, máte kompletní dohled nad trasou, vyšší hustotu portů, nižší latence. Co je v tomto případě nevýhoda je, že modulární switch samozřejmě stojí delší peníze než obyčejná metalika a také jich pravděpodobně (nejste-li optický ISP) máte více (neřku-li záložní), ale to je tak jediná nevýhoda. Jinak samá pozitiva a sociální jistoty.

Další info/zdroje:
http://en.wikipedia.org/wiki/Category:Hot-swappable_transceiver
http://en.wikipedia.org/wiki/10_Gigabit_Ethernet

http://xfpe.org/release/?home

http://web.archive.org/web/20080320072903/http://www.xenpak.org/

http://www.cfp-msa.org/index.html
http://www.opnext.com/
http://www.finisar.com/