SFP czy QSFP: różnice, które naprawdę mają znaczenie

Kieszeń jest produktem, liczba pasm to specyfikacja

SFP powstał, by zastąpić masywny GBIC, a jego obudowa mechaniczna została zamrożona bardzo wcześnie: około 13,4 mm szerokości, 8,5 mm wysokości, 56,5 mm głębokości, złącze krawędziowe 20-pinowe i jedna szyna 3,3 V. SFP+ nie powiększył tej obudowy, tylko podniósł pułap elektryczny do 10,3125 Gb/s — właśnie dlatego moduł 10G wchodzi fizycznie do kieszeni 1G i dlatego potem decyduje ASIC. Dokumenty bazowe to INF-8074 dla obudowy, SFF-8431 dla warstwy elektrycznej 10G i SFF-8472 dla mapy diagnostycznej.

QSFP przejmuje ten sam język konstrukcyjny i poszerza go do czterech pasm: około 18,35 mm szerokości, 8,5 mm wysokości, 72,4 mm głębokości, 38 pinów, opisany przez SFF-8436 dla generacji 40G i SFF-8665 dla 100G. Drabinka prędkości to liczba pasm razy prędkość pasma: 4 × 1G w pierwszym QSFP, 4 × 10G w QSFP+, 4 × 25G w QSFP28, 4 × 50G PAM4 w QSFP56. QSFP-DD dodaje drugi rząd styków i podwaja do ośmiu pasm — tak 400G mieści się w kieszeni, która wciąż przypomina przodka.

Pięć milimetrów dodatkowej szerokości brzmi banalnie, dopóki nie policzy się kieszeni na panelu 1U: wąskie jednopasmowe mieszczą 48, szerokie czteropasmowe od 32 do 36. Wymieniasz liczbę portów na przepustowość jednego portu i ta wymiana jest całą dyskusją.

SFP i QSFP w jednym spojrzeniu

Co naprawdę kupuje czwarte pasmo — i ile kosztuje

Argument handlowy za QSFP to nie sama przepustowość, lecz podzielność: port 100G QSFP28 ustawiony jako 4 × 25G obsługuje cztery serwery z jednego portu ASIC; port 40G QSFP+ rozcięty na 4 × 10G robi to samo dla starszej puli serwerów. Na przełączniku leaf 32 × 100G rozdzielenie 24 portów daje 96 łączy 25G do serwerów plus osiem portów wciąż na 100G na uplinki. Ta arytmetyka sprawiła, że leaf-spine osiadł na czteropasmowej kieszeni.

• DAC rozdzielony — jeden wtyk QSFP po stronie przełącznika, cztery wtyki SFP po stronie serwera, miedź na całej długości. Najtańsze i najoszczędniejsze, ale ograniczone do kilku metrów w szafie.
• AOC rozdzielony — ten sam podział w światłowodzie fabrycznie zarobionym, wygodny w obrębie rzędu szaf, długość nadal stała.
• Optyka równoległa plus wiązka — moduł SR4 lub PSM4 w porcie QSFP i fan-out MPO na 4×LC do czterech modułów jednopasmowych. Jedyna opcja, która przeżywa okablowanie strukturalne, bo każda odnoga kończy się na porcie panelu krosowego.

Pułapka jest w oprogramowaniu, nie w optyce. Port fizycznie rozdzielony nadal zachowuje się jak jeden interfejs 100G, dopóki system operacyjny nie dostanie polecenia; cztery podinterfejsy nie pojawiają się same, a dokładna komenda różni się między systemami sieciowymi. Druga pułapka to FEC: przy rozdzieleniu 25G moduł serwerowy i podport QSFP muszą uzgodnić ramkowanie Reed-Solomon, a niezgodność daje klasyczny objaw podinterfejsów, które istnieją, zgłaszają światło i nigdy nie przepuszczają ruchu.

Rozdzielenie ma też promień rażenia. Jeden zanieczyszczony czoło MPO albo jedna zgięta odnoga wiązki kładzie cztery łącza serwerowe naraz zamiast jednego. Na portach dostępowych to akceptowalna cena; na łączu, które ma dostarczyć jednemu hostowi pełne 100G, rozdzielenie jest po prostu niewłaściwym narzędziem.

Gdzie SFP+ nadal wygrywa

Cztery pasma nie są automatycznie lepsze. Istnieje długa lista zadań, w których właściwą odpowiedzią jest jednopasmowa kieszeń, i większość z nich leży poza rdzeniem hyperscale.

Odległość. Moduł 10G SFP+ ZR sięga 80 km po jednej parze duplex na 1550 nm — dokładnie to robi nasz BLS558-77BL, a w tej samej obudowie są wersje ER na 40 km i LR na 10 km. Porównywalne QSFP kończą znacznie wcześniej: 100G ER4 zatrzymuje się około 40 km i kosztuje kilkakrotnie więcej na port. Gdy między końcami jest miasto, jedno pasmo i jedna para światłowodów to odpowiedź ekonomiczna.

Brak światłowodów. Dwukierunkowa optyka 10G nadaje na jednej długości fali, a odbiera na innej, więc jeden włókno niesie całe łącze. Nasza seria BLB pokrywa 20, 40 i 60 km w tej formie. W kanale, który jest już pełny, o połowę mniej włókien jest warte więcej niż dwa razy więcej pasm.

Multipleksacja falowa. Wersje SFP+ CWDM i DWDM wciskają wiele kanałów 10G w jedną parę przez optykę pasywną — rodziny BLC i BLD pokrywają 20, 40 i 80 km. Nie ma równie taniego odpowiednika czteropasmowego, bo multipleksacja dzieje się poza modułem.

Zejścia miedziane. SFP 1000BASE-T pozwala portowi światłowodowemu obsłużyć odcinek RJ45 — tak przełączniki dostępowe wchłaniają istniejące okablowanie bez konwertera mediów.

Gęstość przy 25G. SFP28 dokręca wąską kieszeń: 25,78 Gb/s na jednym paśmie oznacza 48-portowy przełącznik dostępowy 1U zamiast 24-portowego. Nasze BLM11C, BLM333 i BLM336 pokrywają w tej formie od 100 m po światłowodzie wielomodowym do 40 km po jednomodowym.

Zapasy. Sieć oparta na jednym paśmie trzyma jedną część zapasową na klasę zasięgu. Sieć czteropasmowa trzyma po jednej na prędkość i na kodowanie, a budżet zapasów rośnie szybciej niż liczba portów.

Zasady, które decydują, czy port wstanie

Tabele specyfikacji opisują, co powinno działać. Sześć zasad opisuje, co działa naprawdę.

1. Pułap prędkości siedzi w hoście, nie w module. Port QSFP28 zwykle przyjmie moduł 40G QSFP+ i poprowadzi go na 40G. Odwrotnie się nie udaje: port QSFP+ nie taktuje modułu 100G. Ta sama asymetria rządzi SFP: porty SFP+ dual-rate schodzą do 1G, ale kieszeń tylko 1G nie napędzi modułu 10G.
2. Prędkość spada, format nie. Moduł SFP nie wejdzie do kieszeni QSFP bez dedykowanego adaptera, a adapter działa tylko tam, gdzie system sieciowy go wspiera. Dopasowanie fizyczne i wsparcie logiczne to dwie osobne zgody.
3. Strona tożsamości jest częścią produktu. Dwa moduły o identycznej optyce mogą mieć różną zawartość EEPROM, a platformy sprawdzające tożsamość dostawcy odrzucą niewłaściwy. To mechanizm opisany w artykule o kodowaniu EEPROM i zgodności.
4. Mapy zarządzania zmieniły generację. SFP mówi SFF-8472, QSFP+ i QSFP28 mówią SFF-8636, QSFP-DD i nowsze mówią CMIS. Host oczekujący CMIS oznaczy całkowicie zdrowy moduł ze starą mapą jako „nieobsługiwany”.
5. FEC da się wynegocjować tylko przy zgodzie obu stron. Powyżej 50G na pasmo ramkowanie Reed-Solomon KP4 jest obowiązkowe, nie opcjonalne, a każde przerwanie łańcucha — moduł, kabel, host po drugiej stronie — objawia się rosnącym licznikiem korekcji zamiast czystego łącza.
6. Budżet termiczny to decyzja o liczbie portów. Moduł 400G z DSP potrafi pobrać dwanaście razy tyle co SFP 1G. Wypełnienie wszystkich kieszeni karty to nie to samo co wypełnienie ich w granicach projektu termicznego.

Wybieraj we właściwej kolejności

Zacznij od końca, nie od modułu. Jakiej prędkości naprawdę potrzebuje urządzenie i na jakiej odległości? Potem zapytaj, który budżet uwiera: jeśli dominują włókna albo koszt prac ziemnych, wygrywa jedno pasmo i WDM; jeśli dominują jednostki szafowe i porty ASIC, wygrywają cztery pasma i rozdzielanie. Dopiero potem wybierz konkretny numer katalogowy — i potwierdź profil portu oraz kodowanie przed zamówieniem, a nie po dostawie modułów.

Ta kolejność wyjaśnia, dlaczego oba formaty współistnieją, a nie konkurują. SFP+ LR 10G w warstwie dostępu i uplink QSFP28 100G na tym samym przełączniku to nie kompromis, lecz ta sama decyzja podjęta dwa razy, za każdym razem z innym ograniczeniem. Nasze strony SFP+, QSFP+ i QSFP28 wymieniają klasy zasięgu i numery katalogowe obu stron, a notatka o leaf-spine 25G do 100G rozwija arytmetykę portów.

Częste pytania

Czy moduł SFP+ można użyć w porcie QSFP?

Nie bezpośrednio. Obudowy i wyprowadzenia nie mają nic wspólnego, więc SFP musi trafić do dedykowanego adaptera, a adapter musi być obsługiwany przez zainstalowany system sieciowy. Nawet wtedy port pracuje na 10G, więc zwykle istnieją tańsze rozwiązania.

Czy QSFP zawsze jest szybszy od SFP+?

Nie. QSFP to obudowa czteropasmowa, a najstarsza wersja niosła 4 × 1G — wolniej niż pojedynczy SFP+ 10G. Prędkość sumaryczna to liczba pasm razy prędkość pasma: QSFP+ 40G to cztery pasma po 10G, QSFP28 100G to cztery pasma po 25G.

Czy moduł 40G QSFP+ wejdzie do portu 100G QSFP28?

W większości przypadków tak i port zejdzie do 40G. Warto to potwierdzić w macierzy transceiverów platformy, bo niektóre wersje systemu ograniczają pracę z mieszanymi prędkościami na konkretnych kartach.

Czy rozdzielenie wymaga specjalnego kabla, czy wystarczy dowolna droga QSFP–SFP?

Potrzebny jest zestaw zbudowany do tego celu: rozdzielony DAC, rozdzielony AOC albo moduł równoległy z wiązką MPO. Zwykły kabel duplex nie przeniesie czterech pasm, ma tylko dwa włókna.

Dlaczego pojawiają się cztery podinterfejsy 25G, ale pozostają down?

Dwie typowe przyczyny: port nigdy nie został przełączony w tryb rozdzielenia w oprogramowaniu, więc podinterfejsy istnieją bez poprawnej mapy pasm; albo moduł serwerowy i podport QSFP nie zgadzają się co do ramkowania FEC. Najpierw sprawdź konfigurację interfejsu, potem ustawienia FEC po obu stronach.

Czy SFP i QSFP raportują tę samą diagnostykę?

Mierzą te same pięć wielkości — temperaturę obudowy, napięcie zasilania, prąd polaryzacji lasera, moc nadawaną i odbieraną — ale przez różne mapy pamięci. Dlatego skrypt diagnostyczny napisany pod układ strony SFP zwraca bzdury na QSFP, dopóki mapa nie jest obsłużona poprawnie.