8.5.5.1SFP介绍(摘自互联网)
1.基本概念:
SFP是SMALL FORM PLUGGABLE缩写(小插拔)可以简单理解为GBIC升级版。SFP模块体积比GBIC只有拇指大小的模块减少了一半。同一面板上可配置两倍以上的端口。
图8?79SFP光模块图
3.SFP分类:
按波长分850nm/1310nm/1550nm/1490nm/1530nm/1610nm,波长为850nm为SFP多模,传输距离为2KM波长为1310/1550nm为单模,传输距离为2KM以上。
SPF单模和双模的区别:
单模:单模光纤尺寸为9-10/125μm,与多模光纤相比,它具有带宽无限、损耗低的特点。单模光端机多用于长距离传输,有时可达150至200公里。LD或者光谱线窄LED作为光源。拉环或体外颜色为蓝色、黄色或紫色。
多模:几乎所有的多模光纤尺寸都是50/125um或62.5/125um,而且带宽(光纤信息传输量)通常是200MHz到2GHz。以发光二极管或激光器为光源,多模光端机可通过多模光纤传输5公里。
4.SFP光模块与交换机的连接方式:
光模块由光电子设备、功能电路和光接口组成,包括发射和接收。发射部分主要由激光驱动电路和激光组成,接收部分由光敏二极管组成(PIN) 互阻放大器(TIA)和限幅放大器(Limiting Amp.)对数字信号透明 O/E,E/O 转换功能。
光模块内部原理框图:
图8?80光模块内部原理框图
光模块与交换机的连接:
所有交换机都有两个光纤端口,即一发一收。当然,光纤跳线也必须是两条,否则端口之间将无法通信。当交换机通过光纤端口级联时,光纤跳线两端的收发必须对调,当一端连接时"收"时,另一端接"发"。同样,当一端连接时"发"肘部,另一端连接"收"。Cisco GBIC光纤模块标有收发标志,左向内箭头表示"收",右侧向外的箭头表示"如果光纤跳线两端连接头发,"收"或"发",则该端口的LED指示灯不亮,表示连接失败。光纤端口连接成功后,LED指示灯变绿了。
同样,当汇聚层交换机连接到核心交换机时,光纤的收发端口必须交叉连接,如图所示。
图8?81图纸连接到核心交换机
光电收发器的一端用光纤跳线连接到光纤配线架,实现与远端光纤接口的连接;另一端用双绞线跳线连接到交换机RJ-45端口与交换机上的其他计算机连接,完成网络骨干的光纤传输。
当网络直径过大,远远超过双绞线支撑的传输距离时,光纤将被用于传输。如果网络用户较少,只是为了实现远程通信,对网络性能和数据传输速率的要求不高,光电收发器可以在两端使用RJ-端口交换机的方式大大降低了网络成本。
连接光电收发器和交换机时,应注意以下问题。
●连接光电收发器和交换机的双绞线跳线应为直线。一些光纤收发器提供一个MDI/MDI-X按钮开关,使用交叉线时按下MDI/MDI-X使用直通线时,无需按下开关按钮。事实上,只要LED指示灯变绿,即连接状态;否则说明连接跳线或开关按钮有问题。
●光纤跳线的类型和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:
首先要知道光纤连接器,即接入光模块的光纤接头,有很多种,不能互用。这里需要注意的是,许多不经常接触光纤的人可能会错误地认为GBIC和SFP模块的光纤连接器是一样的,但不是。SFP模块接LC而光纤连接器GBIC接的是SC光纤连接器。以下是不同连接器和光模块的应用说明:
一、FC型光纤连接器
FC是Ferrule Connector缩写表明其外部加固方式为金属套,紧固方式为螺钉扣。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)。这种连接器结构简单,操作方便,制造方便,但光纤端对微尘敏感,容易产生菲涅尔反射,难以提高回波损耗性能。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),外部结构没有改变,大大提高了插入损耗和回波损耗的性能。
FC 光纤连接器 |
SC 光纤连接器 |
二、SC型光纤连接器
也就是连接GBIC光模块连接器的外壳为矩形,插针和耦合套筒的结构尺寸和FC类型完全相同,插针的端面多采用PC型或APC研磨方式;紧固方式为插拔式螺栓,无需旋转。该连接器价格低廉,插拔操作方便,介入损耗波动小,抗压强度高,安装密度高。
三、ST型光纤连接器
常用于光纤配线架,外壳为圆形,插针与耦合套筒的结构尺寸及FC类型完全相同,插针的端面多采用PC型或APC研磨方式;紧固方式为螺钉扣。
LC 光纤连接器 |
ST 光纤连接器 |
四、LC型光纤连接器
也就是连接SFP模块化连接器采用模块化插孔,操作方便(RJ)锁紧机制。插针和套筒的尺寸是普通的SC、FC所用尺寸的一半为1.25m,光纤连接器的密度提高了光配线架。
以上是几种常用的光纤连接器
8.5.5.2SFP接口介绍
无论是 SFP 光模块还是 SFP 电模块的界面定义完全相同,标准规范统一。如下图所示。
图8?82SFP模块引脚
引脚定义如下:
图8?83SFP引脚定义
表8?16SFP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。