GBIC、SFF、SFP、XFP等光接口

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以太网交换机常用的光模块有SFP，GBIC，XFP，XENPAK。它们的英文全称，中文名不常用，可以简单了解下 SFP: Small Form-factor Pluggable transceiver ，小封装可插拔收发器 GBIC ：GigaBit Interface Converter，千兆以太网接口转换器 XFP: 10-Gigabit   small Form-factor Pluggable transceiver   万兆以太网接口小封装可插拔收发器 XENPAK:   10 Gigabit EtherNet Transceiver PAcKage万兆以太网接口收发器集合封装 通过diplay interface命令可以在软件中显示光模块的端口类型信息，显示格式为 XXXX_BASE_YY[_AAAA]_ZZZ[_BBBB]，各字段含义如下表所示 字段名称 含义 取值 取值说明 XXXX 光模块支持的最高速率 10G 10GE 1000 1000M 100 100M YY 传输距离 SX 短距 LX 中距 LH+传输距离 长距 T 电接口 ZZZ 连接器类型 SFP SFP接口 GBIC GBIC接口 XENPAK XENPAK接口 XFP XFP接口 AAAA 接口光纤类型 MM+中心波长 多模光纤 SM+中心波长 单模光纤 BBBB 附加特性（可选） BIDI 单纤双向模块 CWDM CWDM 模块 STACK 堆叠模块   对于没有插入光模块的接口，显示为ZZZ_NO_CONNECTOR，其中ZZZ与上述连接器类型一致。 对于不能识别的光模块，显示为ZZZ_UNKNOWN_CONNECTOR，其中ZZZ与上述连接器类型一致。 对于无附加特性项的模块，不显示附加特性项 如：显示以太网端口GigabitEthernet2/1/1的端口信息如下 [fabric-56]display intterface g2/1/1 GigabitEthernet2/1/1 current state : UP IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 00e0-fc10-4378 Media type is optical fiber, loopback not set Port hardware type is 1000_BASE_SX_SFP sx表示该端口为短距1000M SFP模块 参数 含义 850nm   1310nm   1550nm 光波波长 100Mbps   1000Mbps 传输速率 10km   30km   70km 链路长度 SX   LX 激光器类型（短波   长波） SM   MM 工作模式（单模 多模） 光纤连接器 光纤连接器由光纤和光纤两端的插头组成，插头由插针和外围的锁紧结构组成。根据不同的锁紧机制，光纤连接器可以分为FC型、SC型、LC型、ST型和MTRJ型。 FC连接器采用螺纹锁紧机构，是发明较早、使用最多的一种光纤活动连接器。 SC是一种矩形的接头，由NTT研制，不用螺纹连接，可直接插拔，与FC连接器相比具有操作空间小，使用方便。低端以太网产品非常常见。 LC是由LUCENT开发的一种Mini型的SC连接器，具有更小的体积，已广泛在系统中使用，是今后光纤活动连接器发展的一个方向。低端以太网产品非常常见。 ST连接器是由AT&T公司开发的，用卡口式锁紧机构，主要参数指标与FC和SC连接器相当，但在公司应用并不普遍，通常都用在多模器件连接，与其它厂家设备对接时使用较多。 MTRJ的插针是塑料的，通过钢针定位，随着插拔次数的增加，各配合面会发生磨损，长期稳定性不如陶瓷插针连接器。 光模块的常用知识2 光纤知识 光纤是传输光波的导体。光纤从光传输的模式来分可分为单模光纤和多模光纤。 在单模光纤中光传输只有一种基模模式，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输。由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽因而适用与高速，长距离的光纤通迅。 在多模光纤中光传输有多个模式，由于色散或像差，这种光纤的传输性能较差，频带窄，传输速率较小，距离较短。 光纤的特性参数 光纤的结构预制的石英光纤棒拉制而成，通信用的多模光纤和单模光纤的外径都为125μm。 纤体分为两个区域：纤芯(Core)和包层(Cladding layer)。单模光纤纤芯直径为8~10μm，多模光纤纤芯径有两种标准规格，芯径分别为62.5μm（美国标准）和50μm（欧洲标准）。 我们在用户资料<安装手册>中经常看到对接口光纤规格有这样的描述：62.5μm/125μm多模光纤，其中62.5μm就是指光纤的芯径，125μm就是指光纤的外径。 单模光纤使用的光波长为1310nm或1550 nm。 多模光纤使用的光波长多为850 nm。 从颜色上可以区分单模光纤和多模光纤。单模光纤外体为黄色，多模光纤外体为橘红色 千兆光口自协商 千兆光口可以工作在强制和自协商两种模式。802.3规范中千兆光口只支持1000M速率，支持全双工（Full）和半双工（Half）两种双工模式。 自协商和强制最根本的区别就是两者再建立物理链路时发送的码流不同，自协商模式发送的是/C/码，也就是配置（Configuration）码流，而强制模式发送的是/I/码，也就是idle码流。 千兆光口自协商过程 一、两端都设置为自协商模式 双方互相发送/C/码流，如果连续接收到3个相同的/C/码且接收到的码流和本端工作方式相匹配，则返回给对方一个带有Ack应答的/C/码，对端接收到Ack信息后，认为两者可以互通，设置端口为UP状态 二、一端设置为自协商，一端设置为强制 自协商端发送/C/码流，强制端发送/I/码流，强制端无法给对端提供本端的协商信息，也无法给对端返回Ack应答，故自协商端DOWN。但是强制端本身可以识别/C/码，认为对端是与自己相匹配的端口，所以直接设置本端端口为UP状态 三、两端均设置为强制模式 双方互相发送/I/码流，一端接收到/I/码流后，认为对端是与自己相匹配的端口，直接设置本端端口为UP状态 按照速率分：以太网应用的100Base（百兆）、1000Base（千兆）、10GE SDH应用的155M、622M、2.5G、10G 按照封装分：1×9、SFF、SFP、GBIC、XENPAK、XFP，各种封装见图1～6 1×9封装--焊接型光模块，一般速度不高于千兆，多采用SC接口 SFF封装--焊接小封装光模块，一般速度不高于千兆，多采用LC接口 GBIC封装--热插拔千兆接口光模块，采用SC接口 SFP封装--热插拔小封装模块，目前最高数率可达4G，多采用LC接口 XENPAK封装--应用在万兆以太网，采用SC接口 XFP封装--10G光模块，可用在万兆以太网，SONET等多种系统，多采用LC接口 按照激光类型分：LED、VCSEL、FP LD、DFB LD 按照发射波长分：850nm、1310nm、1550nm等等 按照使用方式分：非热插拔（1×9、SFF），可热插拔（GBIC、SFP、XENPAK、XFP） GigabitEthernet2/1 current state : UP IP Sending Frames' Format is PKTFMT_ETHNT_2, Hardware address is 00e0-fc59-5da4 Description: To_GanBuPeiXunLou The Maximum Transmit Unit is 1500 Media type is optical fiber, loopback not set Port hardware type is 1000_BASE_SX_MMF 1000Mbps-speed mode, full-duplex mode Link speed type is autonegotiation, link duplex type is autonegotiation Flow-control is not supported The Maximum Frame Length is 1536 Allow jumbo frame to pass PVID: 1 SX,LX,ZX 短波,长波,中波 SX对应是850 LX对应波长1310 ZX对应是1550这段话不是很准确, 光纤千兆位以太网包括1000Base-SX、1000Base-LX、1000Base-LH和1000Base-ZX等4个标准。其中，SX(Short-wave)为短波，LX(longwave)为长波，LH(long-haul)和ZX(extended range)为超长波，1000Base-SX和1000Base-LX既可使用单模光纤，也可使用多模光纤；而1000Base-LH和1000Base-ZX则只能使用单模光纤。   从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇1 光纤为光导纤维的简称，由直径大约为0.1mm的细玻璃丝构成。它透明、纤细，虽比头发丝还细，却具有把光封闭在其中并沿轴向进行传播的导波结构。光纤通信就是因为光纤的这种神奇结构而发展起来的以光波为载频，光导纤维为传输介质的一种通信方式。 目前，光通信使用的光波波长范围是在近红外区内，波长为0.8至1.8μm。可分为短波长段（0.85μm）和长波长段（1.31μm和1.55μm）。由于光纤通信具有一系列优异的特性，因此，光纤通信技术近年来发展速度无比迅速。可以说这种新兴技术是世界新技术革命的重要标志，又是未来信息社会中各种信息网的主要传输工具。 光纤的中心是光传播的玻璃芯，芯外面包围着一层折射率比芯低的玻璃封套，使射入纤芯的光信号，经包层界面反射，使光信号在纤芯中传播前进。由于光纤在传输信息时使用光信号，而不是电信号，所以光纤传输的信息不会受到电磁干扰的影响。    此外，光纤功率损失少、传输衰减小、保密性强，并有极大的传输带宽，被广泛应用于网络布线的建筑群主干布线子系统和建筑物主干布线子系统。随着光纤和光网络设备价格的不断下降，以及对网络带宽需求地不断增长，相信光纤也会逐渐走进水平布线系统。 光纤类型的选择 根据光纤传输点模数的不同，光纤主要分为两种类型，即单模光纤(Single Mode Fiber，SMF)和多模光纤(Multi Mode Fiber，MMF)。所谓“模”，是指以一定角速度进入光纤的一束光。 多模光纤采用发光二极管LED为光源，1000Mb/s光纤的传输距离为220m--550m。多模光缆和多模光纤端口的价格都相对便宜，但传输距离较近，因此被更多地用于垂直主干子系统，有时也被用于水平子系统或建筑群子系统。 单模光纤采用激光二极管LD作为光源，1000Mb/s光纤的传输距离为550m--100km。单模光缆和单模光纤端口的价格都比较昂贵，但是能提供更远的传输距离和更高的网络带宽，通常被用于远程网络或建筑物间的连接。即建筑群子系统。 常见的单模光纤规格为8/125um、9/125um和10/125um，常见的多模光纤规格为50/125um(欧洲标准)和62.5/125um(美国标准)。相比较而言，62.5/125um光纤得到了大多数用户的青睐，并已在世界光纤市场上获得了稳固的地位。 光纤千兆位以太网包括1000Base-SX、1000Base-LX、1000Base-LH和1000Base-ZX等4个标准。其中，SX(Short-wave)为短波，LX(longwave)为长波，LH(long-haul)和ZX(extended range)为超长波，1000Base-SX和1000Base-LX既可使用单模光纤，也可使用多模光纤；而1000Base-LH和1000Base-ZX则只能使用单模光纤。各类光纤千兆以太网的传输距离如下表1所示。 从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇-2 单模光纤和多模光纤可以从纤芯的尺寸大小来简单地判别。单模光纤的纤芯很小，约4～10um，只传输主模态。这样可完全避免了模态色散，使得传输频带很宽，传输容量很大。这种光纤适用于大容量、长距离的光纤通信。它是未来光纤通信与光波技术发展的必然趋势。 多模光纤又分为多模突变型光纤和多模渐变型光纤。前者纤芯直径较大，传输模态较多，因而带宽较窄，传输容量较小；后者纤芯中折射率随着半径的增加而减少，可获得比较小的模态色散，因而频带较宽，传输容量较大，目前一般都应用后者。 光缆类型的选择 光纤通常被扎成束，外面有保护外壳，中间有抗拉线，这就是所谓的光缆了。根据应用环境的不同，光缆通常被分为室内光缆和室外光缆。 室内光缆抗拉强度较小，保护层较差，但更轻便、更经济。室内光缆主要适用于水平布线子系统和垂直主干子系统。 室外光缆抗拉强度较大，保护层较厚重，并且通常为铠装(即金属皮包裹)。室外光缆主要适用于建筑群子系统，可采用三种架设方式敷设，即直埋、架空或管道。直接方式将光缆埋设至开挖的电信沟内，埋设完毕即填土掩埋，简单易行，且施工费用低廉。如果准备开挖有电信沟或者预埋管道，就可以采用管道光缆。当地面不适宜开挖、无法开挖或开挖费用太高时，即考虑采用架空的方式敷设。如下图所示。 从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇-3 虽然光纤的端接和跳线的制作都非常困难，但光纤网络的连接却可以轻松完成。只要连接设备(集线器和网卡)具有光纤连接接口，就可使用一段已制作好的或购买的光纤软跳线进行连接，连接方法和双绞线与网卡及集线器的连接方法相同。然而，与双绞线不同的是，光纤的连接器具有多种不同的类型，而不同类型的连接器之间又无法直接进行连接。 光纤连接器简介 在安装任何光纤系统时，都必须考虑以低损耗的方法把光纤或光缆相互连接起来，以实现光链路的接续。光纤链路的接续，又可以分为永久性的和活动性的两种。永久性的接续，大多采用熔接法、粘接法或固定连接器来实现；活动性的接续，一般采用活动连接器来实现。这里将对活动连接器做一简单的介绍。 光纤活动连接器，俗称活接头，一般称为光纤连接器，是用于连接两根光纤或光缆形成连续光通路的可以重复使用的无源器件，已经广泛应用在光纤传输线路、光纤配线架和光纤测试仪器、仪表中，是目前使用数量最多的光无源器件。 光纤连接器的分类 按照不同的分类方法，光纤连接器可以分为不同的种类，按传输媒介的不同可分为单模光纤连接器和多模光纤连接器；按结构的不同可分为FC、SC、ST、D4、DIN、Biconic、MU、LC、HT等各种型式；按连接器的插针端面可分为FC、PC(UPC)和APC；按光纤芯数的差别还有单芯、多芯之分。在实际应用过程中，   我们一般按照光纤连接器结构的不同来加以区分。 从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇-4 单模光纤连接器接头类型有FC、SC、ST、FDDI、SNA、LC、MT-RJ等（图3），多模光纤连接器接头类型有FC、SC、ST、FDDI、SMA、LC、MT-RJ、MU及VF45等（图4），光纤连接器根据端面接触方式分为PC、UPC和APC型。 从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇-5 光纤连接器类型的选择 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。 从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇-6 SC型光纤连接器 SC型光纤连接器外壳呈矩形，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。 从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇-7 ST型光纤连接器 ST型光纤连接器外壳呈圆形，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。此类连接器适用于各种光纤网络，操作简便，且具有良好的互换性。 从头学做网管系列教程:光纤产品选购篇-8 MT-RJ型光纤连接器 MT-RJ带有与RJ-45型LAN电连接器相同的闩锁机构，通过安装于小型套管两侧的导向销对准光纤，为便于与光信号收发机相连，连接器端面光纤为双?间隔0.75mm)排列设计，是主要用于数据传输的高密度光连接器。