Типы интерфейсов коммутаторов

В зависимости от выполняемых задач коммутаторы могут быть оборудованы различным количеством и типом портов. В таблице 2 приведены типы наиболее часто используемых интерфейсов и их основные характеристики в соответствии со стандартом IEEE 802.3-2008.

Наиболее распространенными интерфейсами, реализуемыми в коммутаторах, являются фиксированные интерфейсы с разъемом RJ-45 на основе витой пары, поддерживающие технологию Fast или Gigabit Ethernet, автосогласование скоростей, полудуплексного или дуплексного режима работы и автоматического определения полярности витой пары MDI/MDIX.

Для обеспечения большей гибкости в выборе типа подключения, многие коммутаторы оборудованы специальными слотами для установки компактных сменных интерфейсных модулей GBIC (Gigabit Interface Converter), SFP (Small Form Factor Pluggable), SFP+ (Enhanced Small Form Factor Pluggable) и XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable), поддерживающих режим «горячей замены».

Таблица 2

Стандарт	Тип кабеля	Максимальное расстояние передачи, м
10BASE-T	Кабель на основе витой пары категории 3 или 5
100BASE-TX	Кабель на основе витой пары категории 5
100BASE-FX	Многомодовый оптический кабель	412 (полудуплекс) 2000 (дуплекс)
100BASE-BX10	Одноволоконный одномодовый оптический кабель (длина волны: 1310 нм восходящий поток, 1550 нм нисходящий)	10 000
100BASE-LX10	Одномодовый оптический кабель (длина волны 1310 нм)	10 000
1000BASE-T	Кабель на основе витой пары категории 5, 5e, 6 или 7
1000BASE-SX	Многомодовый оптический кабель 62.5/125 микрон/ 50/125 микрон	220/550
1000BASE-LX	Одномодовый оптический кабель Многомодовый оптический кабель	5 000
1000BASE-LX10	Одномодовый оптический кабель (длина волны 1310 нм) Многомодовый оптический кабель (длина волны 1310 нм)	10 000
1000BASE-BX10	Одноволоконный одномодовый оптический кабель (длина волны: 1310 нм восходящий поток, 1550 нм нисходящий)	10 000
1000BASE-ZX	Одномодовый оптический кабель (длина волны 1550 нм)	80 000
1000BASE-LH (Long Haul)	Одномодовый оптический кабель	50 000
10GBASE-CX4	Экранированный сбалансированный медный кабель
10GBASE-SR	Многомодовый оптический кабель
10GBASE-LR	Одномодовый оптический кабель	10 000
10GBASE-ER	Одномодовый оптический кабель	40 000

Самой первой спецификацией на компактные сменные интерфейсные модули была спецификация SFF-8053 комитета SFF, описывающая конвертеры гигабитного интерфейса

(Gigabit Interface Converter, GBIC). Модули GBIC поддерживают стандарты Gigabit Ethernet или Fibre Channel для передачи данных, голоса и видео по медным или оптическим кабелям, но преимущественно представляют собой оптические трансиверы для приема или передачи сигнала по многомодовому или одномодовому волокну. Компания D-Link выпускает большой перечень модулей GBIC с поддержкой технологии Gigabit Ethernet с оптическими и медными интерфейсами.

Рис. 1.7. Модуль GBIC DGS-703 с 1 портом 1000Base-LX для одномодового оптического кабеля

Спустя несколько лет после появления спецификации GBIC разработчики предложили усовершенствованную, компактную модификацию сменного интерфейса (Small Form Factor Pluggable, SFP). Модули SFP в два раза меньше своих предшественников по габаритным размерам. Посадочный размер SFP (форм-фактор) определяется величиной медного разъема RJ-45. Интерфейсы SFP поддерживают практически любые существующие протоколы: Ethernet (на 10, 100, 1000 Мбит/с), SONET/SDH (OC3/ 12/48 и STM 1/4/16), Fibre Channel (1 и 2 Гбит/с). Компания D-Link выпускает модули SFP, поддерживающие стандарты Fast и Gigabit Ethernet и предназначенные для работы с разнообразным оптическим кабелем

— одномодовым, одноволоконным одномодовым для систем с технологией WDM

(Wavelength Division Multiplexing) и многомодовым.

Рис. 1.8. Модуль SFP DEM-310GT с 1 портом 1000Base-LX для одномодового оптического кабеля

Технология сменных модулей оказалась очень эффективной в системах оптического уплотнения (Wavelength Division Multiplexing, WDM), широко применяемых в сетях передачи данных и в телекоммуникационной отрасли. Основной принцип, на котором базируется работа этих устройств — модуляция сигнала для смещения спектра несущего сигнала в другой диапазон. Сигналы каждого канала переносятся в собственном диапазоне частот. Далее они собираются в мультиплексоре и передаются уже по одному волокну, образуя широкополосный канал. Таким образом, по одному волокну параллельно передается несколько независимых каналов (каждый на своей длине волны), что позволяет повысить пропускную способность системы передачи в целом. Задача объединения или разделения частот решается на уровне приемника или передатчика.

Компания D-Link производит модули SFP с использованием технологии WDM, поддерживающие скорости передачи 100 Мбит/с и 1000 Мбит/с. Эти модули позволяют одновременно передавать и получать сигналы на длинах волн 1310 нм и 1550 нм по одному

оптическому волокну на расстояние до 40 км. Это достигается путем установки SFP-модуля передатчика и SFP-модуля приемника на разных концах линии связи.

Рис. 1.9. Модули SFP DEM-331R и DEM-331T с 1 портом 1000BASE-BX10 с поддержкой технологии WDM

Модули SFP могут поддерживать важные функции цифровой диагностики (описанные в спецификации SFF-8472), позволяющие в реальном времени осуществлять мониторинг таких параметров как мощность передатчика, чувствительность приемника, напряжение питания и температура каждого оптического компонента. Информация о поддержке этой функции обычно указывается в спецификации на устройство.

Каждый модуль SFP выпускается с собственной электронной меткой, где содержатся сведения об идентификационном номере устройства и спецификации внешнего порта. Информация о внешнем порте может включать данные о длине волны, характеристиках волокна, скорости передачи данных, поддерживаемых протоколах, а также о длине канала. Идентификация SFP полезна при инвентаризации: с ее помощью отслеживается установка и замена компонентов и определяется местонахождение того или иного модуля.

Следующей ступенью эволюции сменных интерфейсов стала разработка оптических трансиверов XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) для волн 850, 1310 и 1550 нм. Они поддерживают 10GE, 10 Gigabit SONET/SDH, Fibre Channel и еще некоторые высокоскоростные протоколы. XFP имеют несколько большие размеры, чем трансиверы SFP. Модули могут поддерживать систему цифровой диагностики для мониторинга состояния оптических линий.

В настоящее время компания D-Link выпускает трансиверы XFP 10GE, предназначенные для работы с одномодовым и многомодовым оптическим кабелем разной дальности передачи.

Рис. 1.10. Модуль XFP DEM-423XT с 1 портом 10GE (10GBASE-ER) для одномодового оптического кабеля

Новым поколением оптических сменных интерфейсных модулей с поддержкой скоростей 10 Гбит/с стали трансиверы SFP+. Требования к модулям SFP+, которые являются расширенной версией SFP, определены в спецификации SFF-8431. Несмотря на то, что модули SFP+ имеют ряд усовершенствований по сравнению с классическими модулями SFP, в коммутаторах D-Link слоты SFP+ поддерживают установку модулей SFP.

По сравнению с трансиверами XFP, модули SFP+ обладают меньшими габаритными размерами и тепловыделением, что позволяет повысить плотность размещения портов 10 Гбит/с на корпусе телекоммуникационных устройств.

Модули SFP+, также как и модули SFP могут поддерживать систему цифровой диагностики в соответствии со спецификацией SFF-8472.

Компания D-Link производит широкий спектр трансиверов SFP+ с поддержкой и без поддержки функции цифровой диагностики. Различают модули, предназначенные для работы как с одномодовым или многомодовым оптическим кабелем на длинах волн 850, 1310 и 1550 нм, так и с одноволоконным с поддержкой технологии WDM, использующие длины волн 1330 и 1270 нм для приема/передачи сигналов.