Guida al modulo 25G SFP28: come scegliere quello giusto

Un modulo SFP28 da 25G è un ricetrasmettitore ottico compatto,-collegabile a caldo che fornisce connettività Ethernet da 25 Gigabit su un'unica corsia. Condivide lo stesso fattore di forma fisica dei moduli SFP e SFP+, il che significa che l'impianto di cablaggio esistente può spesso essere riutilizzato quando la porta host supporta già il funzionamento SFP28. I moduli SFP28 vengono utilizzati in data center, reti fronthaul 5G, campus aziendali e cluster di elaborazione ad alte-prestazioni in cui la larghezza di banda 10G è diventata un collo di bottiglia, ma 100G rimane costosa-proibitiva a livello di accesso.

 

Cosa significa realmente SFP28?

"SFP" sta per Small Form-factor Pluggable - il design-standard di settore per i moduli di rete-scambiabili a caldo utilizzato da oltre vent'anni. Il "28" si riferisce alla velocità dell'interfaccia elettrica fino a 28 Gbps. In pratica, il modulo viene utilizzato per applicazioni 25 Gigabit Ethernet (definite dagli standard IEEE 802.3by e 802.3cc) e Fibre Channel 32G. Perché 28 Gbps invece di esattamente 25? La capacità aggiuntiva offre spazio per il sovraccarico del protocollo, la codifica di correzione degli errori e le attività di manutenzione - di ripristino dell'orologio che consumano larghezza di banda oltre la velocità dati nominale di 25G.

Da un punto di vista fisico, un ricetrasmettitore SFP28 sembra identico al vecchio modulo SFP+. Entrambi condividono le stesse dimensioni (8,5 × 13,4 × 56,5 mm) e utilizzano lo stesso connettore elettrico a 20 pin. Questa compatibilità con le versioni precedenti è uno dei motivi principali per cui l'adozione del 25G si è diffusa così rapidamente negli ambienti dei data center: gli operatori di rete possono collegare un modulo SFP28 a una porta compatibile con SFP28 su uno switch più recente e ottenere immediatamente 2,5 volte il throughput che avevano con SFP+ - senza nuove corse in fibra, senza necessità di riconfigurazione del rack.

 

 

SFP28 e SFP+: perché il percorso di aggiornamento è importante

Se la tua rete utilizza ancora collegamenti 10G SFP+ a livello di accesso al server, il caso di aggiornamento per 25G SFP28 è convincente. Ciascuna porta SFP28 fornisce 25 Gbps - 2.5 volte più larghezza di banda rispetto a SFP+ - assorbendo all'incirca la stessa potenza (in genere da 1,0 W a 1,5 W a seconda della portata). Su base per-gigabit, ciò rende SFP28 molto più efficiente dal punto di vista energetico-e il costo per gigabit è diminuito costantemente con l'aumento dei volumi di produzione.

La compatibilità con le versioni precedenti merita un'attenzione speciale qui. Se colleghi un modulo SFP+ più vecchio a una porta SFP28, la porta rallenterà automaticamente fino a 10G e funzionerà normalmente. Ciò rende pratiche le migrazioni graduali-passo dopo-passo: puoi aggiornare subito le NIC dei server e gli switch-della-rack all'hardware compatibile con 25G-e quindi sostituire l'ottica SFP28 nel tempo man mano che le richieste del carico di lavoro crescono. Questa flessibilità è particolarmente preziosa per le organizzazioni attiveambienti ricetrasmettitori SFP a velocità mista-dove 10G e 25G coesistono sullo stesso chassis.

Un avvertimento importante che coglie molti ingegneri alla-guardia: la compatibilità con le versioni precedenti funziona solo in una direzione. Le porte SFP28 accetteranno i moduli SFP+ più vecchi e negozieranno fino a 10G - ma i moduli SFP28 generalmente non funzioneranno nelle porte SFP+ più vecchie. La maggior parte delle porte SFP+ ha un limite di 10 Gbps e rifiuterà completamente il modulo più veloce. Alcuni switch richiedono inoltre l'impostazione manuale della velocità della porta tramite riga di comando prima di inserire un modulo di velocità-diverso; salta questo passaggio e potresti dedicare un'ora alla risoluzione dei problemi di un collegamento che richiede solo un comando CLI per essere risolto.

 

 

 

 

 

Tipi di moduli SFP28 da 25G e relative specifiche

Non tutti i ricetrasmettitori 25G SFP28 sono intercambiabili. Il modulo giusto per la tua rete dipende da tre fattori: la distanza che deve percorrere il segnale, il tipo di cavo in fibra già installato e le condizioni ambientali di installazione. Ecco un'analisi delle varianti principali, seguita da una tabella di confronto fianco a fianco-a-per un rapido riferimento.

 

25G SFP28 SR (raggiungimento breve)

Il modulo SR è progettato per connessioni a breve-distanza -fino a 100 metri. Utilizza un laser da 850 nm accoppiato con fibra multimodale (il tipo di cavo in fibra più comunemente pre-installato negli edifici dei data center). Avrai bisogno di fibra multimodale di grado OM3 o OM4 con connettori duplex LC standard. La portata massima è 70 metri su fibra OM3 e 100 metri su OM4, a condizione che RS-FEC (una forma di correzione degli errori) sia abilitato sulla porta dello switch. Senza FEC abilitato, la distanza utilizzabile scende a circa 30–50 metri a seconda delle condizioni della fibra.

Questo è il modulo cavallo di battaglia per le connessioni all'interno di un - server-di data center per-collegamenti di commutazione, connessioni di archiviazione all'interno di una fila di rack e interconnessioni di calcolo ad alte- prestazioni. I moduli SR rappresentano l'opzione SFP28 ottica dal costo più basso-e consumano meno di 1,0 W di potenza ciascuno, rendendoli ideali per implementazioni ad alta-densità in cui decine di moduli popolano un singolo switch.

 

25G SFP28 LR (lunga portata)

I moduli LR sono costruiti per distanze fino a 10 chilometri. Utilizzano un laser da 1310 nm e richiedono fibra monomodale- (grado OS2) - un tipo di fibra diverso da quello utilizzato dai moduli SR. Il consumo energetico è leggermente superiore a quello SR, tipicamente tra 1,0 e 1,5 W per modulo.

Gli usi tipici includono il collegamento di edifici separati in un campus, il collegamento di strutture di data center in un'area metropolitana e il midhaul 5G (il collegamento tra funzioni di rete centralizzate e distribuite). La portata di 10 km copre la maggior parte delle distanze tra siti aziendali e di operatori-senza richiedere amplificatori o ripetitori di segnale, mantenendo quindi gestibile il costo totale del collegamento. Un importante suggerimento per risparmiare sui costi-: se la tua distanza effettiva è di 8 km, non hai bisogno di un modulo ER da 40 km-classificato - scegliere la portata giusta per la tua distanza nel mondo reale-è uno dei modi più semplici per ridurre la spesa per l'ottica senza sacrificare l'affidabilità.

 

25G SFP28 ER (portata estesa)

Quando la distanza del collegamento raggiunge i 40 chilometri, i moduli ER sono la risposta. Questi utilizzano un trasmettitore laser più potente e un ricevitore più sensibile per mantenere la qualità del segnale su percorsi in fibra più lunghi. Funzionano su fibra monomodale-a 1310 nm e consumano circa 1,5–2,0 W. Per il funzionamento a distanza-intera è necessario RS-FEC sulla porta host.

I fornitori di servizi che collegano strutture geograficamente separate, le imprese che collegano campus distanti e i collegamenti di backhaul 5G che coprono distanze suburbane o rurali si affidano tutti all’ottica ER. Sebbene il costo per modulo- sia superiore a quello di LR, la capacità di coprire 40 km senza aggiungere apparecchiature intermedie spesso rende ER la scelta più economica se si considera il costo totale dell'infrastruttura.

 

25G BiDi SFP28

I moduli standard utilizzano due filamenti di fibra - uno per trasmettere, uno per ricevere. I moduli bidirezionali (BiDi) lo riducono a un singolo filamento trasmettendo e ricevendo simultaneamente su diverse lunghezze d'onda della luce. Devono essere distribuiti in coppie abbinate: un modulo di "Tipo A" da un lato e un modulo di "Tipo B" dall'altro. Ciascun tipo utilizza l'assegnazione della lunghezza d'onda inversa (ad esempio, il tipo A trasmette a 1310 nm e riceve a 1490 nm, mentre il tipo B fa il contrario). I ricetrasmettitori BiDi SFP28 in genere raggiungono 10-15 km su fibra monomodale-.

BiDi è particolarmente utile in situazioni in cui il numero di fili di fibra è limitato, poiché dimezza il fabbisogno di fibra rispetto ai moduli standard a due-fibra. Ciò lo rende una scelta popolare per le implementazioni fronthaul 5G, dove lo spazio dei condotti in fibra è spesso limitato tra le torri cellulari e le unità di elaborazione della banda base. Valutazione degli operatori di reteopzioni di ricetrasmettitori ottici per temperature-industrialiper gli armadi radio da esterno selezionare spesso i moduli BiDi SFP28 con campi operativi estesi (da -40 gradi a 85 gradi).

 

 

 

 

25G CWDM e DWDM SFP28

I moduli Wavelength-division multiplexing (WDM) consentono a più canali 25G indipendenti di condividere una singola coppia di fibre - trasformando di fatto una fibra in diverse fibre virtuali. I moduli CWDM utilizzano lunghezze d'onda distanziate di 20 nm e raggiungono fino a 10–40 km. I moduli DWDM racchiudono i canali in modo più stretto, consentendo ancora più connessioni simultanee sulla stessa fibra.

Questi moduli sono essenziali nelle reti fronthaul 5G in cui sei o più connessioni 25G devono condividere un singolo percorso di fibra tra un'unità di elaborazione centrale e più siti di antenne. Servono anche scenari di aggregazione metropolitana in cui l’installazione di nuova fibra è poco pratica o proibitivamente costosa. Comprensionefunzionalità del ricetrasmettitore di rete come la corrispondenza della lunghezza d'onda e gli schemi di modulazioneè fondamentale quando si specifica l'ottica WDM per evitare errori di interoperabilità.

Un errore comune e costoso con le implementazioni WDM: acquistare due moduli che sembrano compatibili sulla carta - entrambi in modalità singola-, entrambi classificati per la stessa distanza - solo per scoprire che il collegamento si rifiuta di funzionare. Il colpevole è spesso una mancata corrispondenza della lunghezza d'onda (ad esempio, un modulo a 1310 nm e l'altro a 1550 nm). A meno che non si utilizzi deliberatamente la tecnologia BiDi progettata per lunghezze d'onda diverse, entrambe le estremità di un collegamento devono utilizzare la stessa lunghezza d'onda. Quando ordini l'ottica CWDM o DWDM per distribuzioni multi-sito, verifica sempre l'esatta assegnazione della lunghezza d'onda per canale prima di effettuare l'ordine.

 

 

 

 

Confronto-rapido dei riferimenti: quale modulo ti serve?

Confronto affiancato-a-di tutti i principali tipi di moduli 25G SFP28 - utilizza questa tabella per abbinare la distanza del collegamento, il tipo di fibra e lo scenario di distribuzione al modulo giusto prima di ordinare.

 

Tipo di modulo	Distanza massima	Tipo di fibra	Lunghezza d'onda	Assorbimento di potenza	Costo relativo	Ideale per
SR(Breve portata)	100 metri (OM4) 70 metri (OM3)	Multimodale OM3/OM4	850 nm	< 1.0 W	$ Più basso	All'interno del data center -server-a-switch, storage, collegamenti al cluster HPC
LR(Lunga portata)	10 km	Modalità-singola OS2	1310 miglia nautiche	1.0 – 1.5 W	$$ Metà	Collegamenti da edificio-a-edificio, metropolitana DCI, 5G midhaul
E.R(Portata estesa)	40 km	Modalità-singola OS2	1310 miglia nautiche	1.5 – 2.0 W	$$$ Più alto	Campus a lungo- raggio, inter-ufficio tra operatori, backhaul 5G su aree rurali/suburbane
BiDi(Bidirezionale)	10 – 15 km	Modalità-singola OS2, filamento singolo	1270/1330 nm o 1310/1490 nm (accoppiato A+B)	1.0 – 1.5 W	$$ Metà	Siti con vincoli in fibra- - 5G fronthaul, spazio condotto limitato
CWDM	10 – 40 km	Modalità-singola OS2	1271 – 1331 miglia nautiche (spaziatura di 20 nm)	1.0 – 1.5 W	$$$ Più alto	Multiplexing di diversi canali 25G su un fronthaul - 5G in fibra, metro WDM
DWDM	40 km+	Modalità-singola OS2	Banda C- (spaziatura densa)	1.5 – 2.5 W	$$$$ Il più alto	Massima densità di canali sulle reti metropolitane in fibra esistenti - di livello carrier-

 

Come leggere questa tabella (per i team di procurement)Inizio con due domande:

(1) Quanto sono distanti le due estremità di questo collegamento?Ciò determina i requisiti di distanza e restringe la colonna "Tipo di modulo".

(2) Che tipo di cavo in fibra è già installato?La modalità multimodale (OM3/OM4) è comune all'interno degli edifici dei data center; la modalità-singola (OS2) viene utilizzata per corse all'aperto più lunghe tra gli edifici. Abbina queste due risposte alla tabella e avrai la tua lista. Se la tua distanza è inferiore a 100 m e disponi di fibra multimodale, SR è quasi sempre la scelta giusta. Se colleghi edifici separati fino a 10 km di distanza l'uno dall'altro tramite fibra monomodale-, LR è la scelta standard. Passare ai moduli ER, BiDi o WDM solo quando la distanza, la scarsità di fibra o la densità del canale lo richiedono specificamente.

 

 

Applicazioni chiave che guidano l'adozione del 25G SFP28

Tre scenari di implementazione rappresentano la maggior parte della domanda 25G SFP28 in tutto il mondo.

 

Connettività del server del data center (architettura spine-leaf).Il caso d'uso più comune è connettere i server allo switch più vicino. Con la migrazione delle schede di rete dei server da 10G a 25G -, un cambiamento iniziato intorno al 2018-2019 e accelerato fino al 2024 -, la porta dello switch di fronte a ciascun server necessita di un modulo SFP28 corrispondente. Un tipico switch leaf con 48 porte downlink SFP28 e 6 porte uplink QSFP28 aggrega 1,2 Tbps di larghezza di banda del server in 600 Gbps di capacità upstream - un rapporto 2:1 che funziona bene per la maggior parte dei carichi di lavoro cloud e aziendali. Le organizzazioni che eseguono applicazioni sensibili alla latenza-come il trading finanziario o l'analisi-in tempo reale spesso mirano a rapporti 1:1, che consentono collegamenti a velocità più elevata-anche quando il livello di accesso rimane a 25G. Gli stessi uplink 100G QSFP28 utilizzano internamente quattro corsie da 25G, il che significa cheRicetrasmettitore 25G SFP28è l’elemento fondamentale dell’intero tessuto di rete.

 

Fronthaul e midhaul 5G.L’architettura delle reti radio 5G ha creato una massiccia domanda di collegamenti ottici 25G tra unità di elaborazione centralizzate e unità radio remote presso le torri cellulari. Il segmento 25G SFP28 è stata la categoria ottica dominante nel mercato 5G nel 2024, spinto dalla rapida creazione di macrostazioni base in tutto il mondo. Per le implementazioni all'aperto, le sfide principali sono gli sbalzi di temperatura ambientali -, i requisiti di tempistica precisi e i vincoli fisici degli armadi remoti con potenza e spazio limitati. I moduli SFP28 di classe industriale-(da -da 40 gradi a 85 gradi) con supporto di sincronizzazione stanno diventando lo standard per questi ambienti. Quando vengono distribuiti su più siti cellulari con disponibilità di fibra limitata, i moduli CWDM SFP28 possono multiplexare diversi canali 25G su un singolo filamento, riducendo significativamente i costi dell'infrastruttura in fibra. La scelta del ricetrasmettitore giusto per gli ambienti delle telecomunicazioni coinvolge fattori che vanno oltre la portata e la comprensione della lunghezza d'ondadove i diversi tipi di fibra ottica del ricetrasmettitore offrono le migliori prestazioniaiuta a prevenire costosi errori di distribuzione.

 

Campus aziendali e reti di storage.Le organizzazioni che collegano più edifici all'interno di un campus in genere necessitano di collegamenti da 1 a 10 km a 25G - una soluzione naturale per i moduli SFP28 LR sulla fibra monomodale- esistente. Le storage area network sono un'altra area di crescita: Fibre Channel 32G, che utilizza la stessa interfaccia fisica SFP28, sta sostituendo il vecchio standard 16G negli ambienti di storage all-flash in cui le esigenze di prestazioni hanno superato la connettività della generazione precedente-.

 

 

Come selezionare il modulo 25G SFP28 giusto

La scelta di un ricetrasmettitore 25G SFP28 implica molto più che la semplice corrispondenza di un numero di distanza con un tipo di fibra. Diversi fattori pratici determinano se un modulo funzionerà in modo affidabile nel tuo ambiente specifico.

 

Verifica la compatibilità della piattaforma.I moduli SFP28 seguono uno standard di settore-(il Multi-Source Agreement, o MSA), ma alcuni produttori di switch implementano controlli del firmware che rifiutano i moduli non specificatamente codificati per il loro marchio. Fornitori di ricetrasmettitori di terze parti affidabili programmano codici identificativi specifici del fornitore e moduli di test sull'hardware effettivo dello switch prima della spedizione. La decisione tra l'acquisto di ottiche OEM (Original Equipment Manufacturer) e ottiche compatibili di terze parti-spesso si riduce a una questionevalutazione strutturata dei tipi di ricetrasmettitori SFP, costi e processo di convalida del fornitore.

 

Conferma il tuo impianto di fibre.L'inserimento di un modulo a modalità singola- (come LR) in un collegamento che utilizza fibra multimodale non funzionerà - i due tipi di fibra trasportano la luce in modi fondamentalmente diversi. Prima di ordinare le ottiche, verificare: (1) il tipo di fibra installata (modalità multimodale o singola-), (2) il tipo di lucidatura del connettore (UPC è standard per la maggior parte delle applicazioni SFP28; i connettori APC causeranno problemi) e (3) la perdita totale di segnale attraverso il collegamento, compresi connettori e giunzioni. Nei brevi utilizzi in modalità singola-, controlla anche che la potenza ricevuta non superi l'ingresso massimo del modulo. - Un segnale eccessivo può danneggiare il ricevitore, così come un segnale troppo basso causa errori.

 

Tenere conto dei requisiti FEC.La maggior parte dei moduli SFP28 da 25G necessita della correzione degli errori diretti (FEC) abilitata sulla porta dello switch per raggiungere la distanza nominale. FEC è un meccanismo digitale di ripristino degli errori- integrato nello switch - consideralo come una rete di sicurezza che rileva e corregge gli errori di trasmissione prima che incidano sul tuo traffico. Senza FEC, la portata utilizzabile diminuisce in modo significativo. Verifica che lo switch supporti il ​​tipo FEC richiesto (RS-FEC è il più comune) e che entrambe le estremità del collegamento siano configurate in modo identico.

 

Valutare i vincoli energetici e termici.In uno switch leaf ad alta- densità in cui sono popolate tutte le 48 porte SFP28, l'assorbimento di potenza combinato dai soli moduli può raggiungere 50–70 W. La combinazione di moduli SR e LR nello stesso switch crea profili di calore irregolari che possono influenzare le porte vicine. Conferma sempre che il budget energetico e il design di raffreddamento dello switch siano in grado di gestire il funzionamento a pieno carico nelle peggiori-condizioni di temperatura prima dell'implementazione su larga scala.

 

 

Compatibilità con 100G QSFP28 Through Breakout

Uno dei modelli di distribuzione più pratici collega quattro porte SFP28 a una singola porta QSFP28 utilizzando uno speciale cavo "breakout". Ecco come funziona: un modulo QSFP28 da 100G trasporta in realtà quattro corsie 25G indipendenti. Un cavo breakout divide queste quattro corsie in modo che ciascuna si connetta a una porta SFP28 separata su uno switch o server downstream. Questa operazione può essere eseguita con cavi breakout in rame a collegamento diretto- (per distanze inferiori a 5 metri), cavi breakout ottici attivi (fino a 100 metri) o un cablaggio in fibra con moduli ottici separati a ciascuna estremità. L'approccio breakout massimizza l'utilizzo delle porte sugli switch upstream e semplifica il cablaggio in ambienti strutturati.

Per le organizzazioni nel mezzo di una migrazione a fasi in cui coesistono vecchi switch 10G e nuovi switch 100G, i cavi breakout possono fungere da ponte - sebbene ciò dipenda dai modelli specifici di switch e dal firmware coinvolti. Il lato 100G funziona a pieno 4×25G e ciascuna corsia si collega a una porta downstream. Il fatto che la porta downstream funzioni a 10G o 25G dipende dall'hardware. Verificare sempre la compatibilità del breakout nella documentazione dello switch prima di presumere che questa topologia funzionerà come previsto.

 

Alternative DAC e AOC alle ottiche collegabili

Per connessioni molto brevi - all'interno di un singolo rack o tra rack vicini - non sono necessariamente necessari moduli ottici. 25I cavi G SFP28 Direct attach Copper (DAC) sono gruppi di rame pre-terminati che si collegano direttamente alle porte SFP28 su entrambe le estremità. Il DAC passivo supporta fino a 3 metri a 25G; il DAC attivo si estende fino a circa 10 metri. Questi cavi monopezzo-hanno il costo per collegamento più basso, eliminano il rischio di connettori ottici sporchi e assorbono meno energia rispetto ai ricetrasmettitori separati. I cavi ottici attivi (AOC) colmano il divario tra DAC e ottiche collegabili, raggiungendo fino a 100 metri utilizzando la fibra ma senza richiedere l'acquisto di ricetrasmettitori separati per ciascuna estremità. Entrambe le opzioni si integrano naturalmente negli ambienti in cuii ricetrasmettitori svolgono più ruolitra livelli di elaborazione, archiviazione e rete.

 

 

Domande frequenti