8.5.5.1 SFP介绍(摘自互联网)
1.基本概念:
SFP是SMALL FORM PLUGGABLE(小型可插拔)的缩写,可以简单的理解为GBIC的升级版本。SFP模块体积比GBIC模块减少一半,只有大拇指大小。可以在相同的面板上配置多出一倍以上的端口数量。
图8‑79 SFP光模块图
3.SFP分类:
按照波长分有850nm/1310nm/1550nm/1490nm/1530nm/1610nm,波长为850nm为SFP多模,传输距离在2KM以下,波长是1310/1550nm的为单模,传输距离在2KM以上。
SPF的单模和双模区别:
单模:单模光纤的尺寸为9-10/125μm,并且较之多模光纤具有无限量带宽和更低损耗的特性。而单模光端机多用于长距离传输,有时可达到150至200公里。采用LD或光谱线较窄的LED作为光源。拉环或者体外颜色为蓝色、黄色或者紫色。
多模:几乎所有的多模光纤尺寸均为50/125um或62.5/125um,并且带宽(光纤的信息传输量)通常为200MHz到2GHz。多模光端机通过多模光纤可进行长达5公里的传输,以发光二极管或激光器为光源。
4.SFP光模块与交换机接法:
光模块由光电子器件、功能电路和光接口等组成,包括发射和接收两部分,发射部分主要由激光驱动器电路和激光器组成,接收部分由光敏二极管(PIN) 互阻放大器(TIA)和限幅放大器(Limiting Amp.)组成,完成对数字信号透明 O/E,E/O 转换的功能。
光模块内部原理框图:
图8‑80 光模块内部原理框图
光模块和交换机的连接:
所有交换机的光纤端口都是2个,即一发一收。当然,光纤跳线也必须是2根,否则端口之间将无法进行通信。当交换机通过光纤端口级联时,必须将光纤跳线两端的收发对调,当一端接"收"时,另一端接"发"。同理,当一端接"发"肘,另一端接"收"。Cisco GBIC光纤模块都标记有收发标志,左侧向内的箭头表示"收",右侧向外的箭头表示"发,如果光纤跳线的两端均连接"收"或"发",则该端口的LED指示灯不亮,表示该连接为失败。只有当光纤端口连接成功后,LED指示灯才转变为绿色。
同样,当汇聚层交换机连接至核心交换机时,光纤的收发端口之间也必须交叉连接,如图所示。
图8‑81 图连接至核心交换机
光电收发器的一端使用光纤跳线连接至光纤配线架,实现与远端光纤接口的连接;另一端使用双绞线跳线连接至交换机的RJ-45端口,实现与交换机上其他计算机间连接,从而完成网络骨干的光纤传输。
当网络直径过大、己经远远超出双绞线所能支持的传输距离时,都会借助于光纤进行传输。如果网络用户较量较少,仅仅是为了实现远距离通信,对网络性能和数据传输速率没有太高要求,可以在两端均使用光电收发器十普通RJ-45端口交换机的方式,从而大幅降低网络成本。
连接光电收发器与交换机时,应当注意以下几个方面的问题。
●连接光电收发器与交换机的双绞线跳线应当为直通线。有些光纤收发器提供一个MDI/MDI-X按钮开关,当使用交叉线时应当按下MDI/MDI-X开关按钮,而使用直通线时,则无需按下该按钮。事实上,只要LED指示灯变绿,即为连通状态;否则,说明连接跳线或开关按钮有问题。
●光纤跳线的类型与芯径必须与布线中使用的光纤完全相同。
5.SFP光模块光纤接法:
首先我们要知道光纤连接器,也就是接入光模块的光纤接头,也有好多种,且相互之间不可以互用。在这里要说明的是,许多不是经常接触光纤的人可能会误以为GBIC和SFP模块的光纤连接器是同一种,其实不是的。SFP模块接LC光纤连接器,而GBIC接的是SC光纤连接器。对于不同的连接器与光模块的应用,在下面做相关的说明:
一、FC型光纤连接器
FC是Ferrule Connector的缩写,表明其外部加强方式是采用金属套,紧固方式为螺丝扣。最早,FC类型的连接器,采用的陶瓷插针的对接端面是平面接触方式(FC)。此类连接器结构简单,操作方便,制作容易,但光纤端面对微尘较为敏感,且容易产生菲涅尔反射,提高回波损耗性能较为困难。后来,对该类型连接器做了改进,采用对接端面呈球面的插针(PC),而外部结构没有改变,使得插入损耗和回波损耗性能有了较大幅度的提高。
二、SC型光纤连接器
也就是连接GBIC光模块的连接器,它的外壳呈矩形,所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同,其中插针的端面多采用PC型或APC型研磨方式;紧固方式是采用插拔销闩式,不须旋转。此类连接器价格低廉,插拔操作方便,介入损耗波动小,抗压强度较高,安装密度高。
三、ST型光纤连接器
常用于光纤配线架,外壳呈圆形,所采用的插针与耦合套筒的结构尺寸与FC型完全相同,其中插针的端面多采用PC型或APC型研磨方式;紧固方式为螺丝扣。
四、LC型光纤连接器
也就是连接SFP模块的连接器,它采用操作方便的模块化插孔(RJ)闩锁机理制成。该连接器所采用的插针和套筒的尺寸是普通SC、FC等所用尺寸的一半,为1.25m,提高了光配线架中光纤连接器的密度。
以上是便是几种常用的光纤连接器
8.5.5.2 SFP接口介绍
无论是 SFP 光模块还是 SFP 电模块,其接口定义是完全相同的,有统一的标准规范。如下图所示。
图8‑82 SFP模块引脚
引脚定义如下:
图8‑83 SFP引脚定义
表8‑16 SFP引脚说明
Pin | Name | Function/Description |
---|---|---|
1 | VeeT | 发射部分地 |
2 | Tx Fault | 发射部分报错 |
3 | Tx Disable | 关断发射,高电平或悬空是有效 |
4 | MOD-DEF(2) | 模块定义脚,I2C通信的数据线 |
5 | MOD-DEF(1) | 模块定义脚,I2C通信的时钟线 |
6 | MOD-DEF(0) | 模块定义脚,接地 |
7 | Rate Select | 速率选择 |
8 | LOS | LOS告警 |
9 | VeeR | 接收部分地 |
10 | VeeR | 接收部分地 |
11 | VeeR | 接收部分地 |
12 | RD- | 接收部分数据反相输出 |
13 | RD | 接收部分数据输出 |
14 | VeeR | 接收部分地 |
15 | VccR | 接收部分电源 |
16 | VccT | 发射部分电源 |
17 | VeeT | 发射部分地 |
18 | TD | 发射部分数据输入 |
19 | TD- | 发射部分反相数据输入 |
20 | VeeT | 发射部分地 |
电气接口
电源:
VCCT和VCCR分别是发射和接受部分电源,要求3.3V±5%,最大供电电流300mA以上。电感的直流阻抗应该小于1欧姆,确保SFP的供电电压稳定在3.3V。推荐的滤波网络,可以保证插拔模块时的浪涌小于30mA。
VCCT和VCCR可以在模块内相连。发射和接收的地可以在模块内相连。
差分输入/输出:
TD-/ 是发射部分差分信号输入,采用交流耦合,差分线具有100欧姆输入阻抗。
差分输入信号摆幅范围500mV~2400mV。
RD-/ 接受部分差分信号输出,采用交流耦合,差分线具有100欧姆输入阻抗。
差分输出信号摆幅范围370~2000mV。
I2C总线:
Rate_Select:接收部分速率选择。
Mod_Def(0):接地
Mod_Def(1):I2C的时钟线.应该在主板上由4.7K~10K电阻上拉至VCC
Mod_Def(2):I2C的数据线.应该在主板上由4.7K~10K电阻上拉至VCC。
状态控制信号:
TX_Fault:开集/漏极输出,需要在主板上由4.7K~10K电阻上拉至2~VCC 0.3V。激光器失效时为高电平,正常工作时为低电平(<0.8V )。
TX_Disable:关断使能输入.需要在模块内由4.7K~10K电阻上拉至2~VCC 0.3V。
低电平(0~0.8) 正常工作
高电平(2~3.465)关断
悬空:关断
LOS:开集/漏极输出,需要4.7K~10K电阻上拉至2~VCC 0.3V。当输入光功率低于最差接受光功率时,高电平告警。