Con lo sviluppo delle tecnologie e il continuo aumento della domanda di banda per la trasmissione dati, nei dispositivi di rete – come switch, router, media converter e firewall – compaiono nuovi tipi di interfacce.
La velocità di trasmissione dati è un fattore fondamentale per l’interfaccia di uno switch Ethernet e di solito va da 1G, 10G, 25G, 40G fino a 100G e oltre. Di seguito presentiamo alcuni dei principali tipi di interfacce per le velocità sopra indicate.
Le più diffuse sono decisamente le interfacce SFP e SFP+.
Principali tipi di interfacce nelle reti Ethernet:
RJ45
RJ45 (Registered Jack type 45) è lo standard per il connettore in rame; la porta RJ45 su uno switch trasmette i dati in rete Ethernet alle velocità 10/100/1000/10000 BASE e può essere usata nei data center per i server e nelle LAN. Il cavo Ethernet standard è più spesso di categoria 5/5e/6/6a; viene comunemente utilizzato per collegare due porte RJ45.
GBIC
GBIC (Gigabit Interface Converter) è un tipo di interfaccia più datato, oggi raramente utilizzato, basato sullo standard Ethernet, impiegato per la conversione tra mezzo ottico e elettrico, con costruzione hot swap. È stato utilizzato nelle reti Ethernet e Fibre Channel.
Il modulo GBIC dispone di connettore ottico SC, trasmette dati fino a 1,25 Gb/s, opera con fibra multimode e single-mode (a 2 fibre e a 1 fibra) ed è adatto anche al funzionamento in tecnologia CWDM. Questi moduli trasmettono dati su distanze fino a 120 km.
Lo standard GBIC è non proprietario ed è stato definito dallo Small Form Factor Committee. La prima pubblicazione risale a novembre 1995. L’editor tecnico è stato Robert Snively di Brocade Communications, mentre i membri del comitato includevano AMP Incorporated, Compaq Computers, Sun Microsystems e Vixel Corporation.
SFP
SFP, Small Form-Factor Pluggable, è un’interfaccia di dimensioni ridotte, che consente una densità di porte superiore rispetto al GBIC. Per questo è chiamata anche mini-GBIC. Viene utilizzata per la conversione tra mezzo ottico e elettrico. Le interfacce SFP sono impiegate non solo nelle reti Ethernet, ma anche nelle reti SONET, Fibre Channel e in altri standard industriali. Offrono velocità dalla Fast Ethernet a 100 Mb/s fino a 4 Gb/s per Fibre Channel.
I transceiver SFP dispongono di connettori ottici LC o SC (per la trasmissione ottica) e di connettore in rame RJ45 per il Gigabit Ethernet. Operano con fibre multimode e single-mode e sono adatti anche al funzionamento in tecnologia CWDM e DWDM. Trasmettono dati su distanze fino a 200 km. Hanno costruzione hot swap.
Supportano funzioni diagnostiche DDM/DOM, consentendo il monitoraggio in tempo reale dei parametri operativi. Forniscono informazioni sulla potenza ottica emessa e ricevuta, temperatura di esercizio, corrente di bias e tensione di alimentazione.
I moduli ottici SFP sono comunemente disponibili in diverse categorie:
- SFP SX – lunghezza d’onda 850 nm, distanza fino a 550 m,
- SFP LX – lunghezza d’onda 1310 nm, distanza fino a 20 km,
- SFP EX – lunghezza d’onda 1310 nm, distanza 40 km,
- SFP ZX – lunghezza d’onda 1550 nm, distanza 80 km,
- SFP EZX – lunghezza d’onda 1550 nm, distanza 160 km,
- SFP BX (detto anche BiDi) – lunghezza d’onda 1550 nm/1310 nm (più raramente 1490 nm/1310 nm).
Sono disponibili anche moduli progettati per sistemi CWDM – 18 canali disponibili sia per la seconda sia per la terza finestra di trasmissione – e DWDM – 48 canali per sistemi con griglia 100 GHz e 96 canali per quelli con griglia 50 GHz. Gli SFP 1000BASE-T sono moduli SFP Gigabit Ethernet che consentono di lavorare con cablaggio in rame.
SFP+
SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable) è un’interfaccia ottica di dimensioni ridotte. Questi transceiver sono impiegati non solo nelle reti Ethernet, ma anche nelle reti SONET, Fibre Channel e in altri standard industriali. Offrono velocità da 8 Gb/s (Fibre Channel) e 10 Gb/s (Ethernet) fino a 16 Gb/s Fibre Channel. La prima specifica SFP+ è stata pubblicata nel 2006, mentre la versione attualmente in vigore, la 4.1, nel 2009.
I transceiver SFP+ sono quasi identici alle SFP sia dal punto di vista costruttivo sia per quanto riguarda le funzionalità diagnostiche.
I moduli ottici SFP+ sono comunemente disponibili in diverse categorie:
- SFP+ SR – lunghezza d’onda 850 nm, distanza fino a 300 m,
- SFP+ LR – lunghezza d’onda 1310 nm, distanza fino a 10 km o 20 km,
- SFP+ ER – lunghezza d’onda 1550 nm, distanza 40 km,
- SFP+ ZR – lunghezza d’onda 1550 nm, distanza 80 km,
- SFP+ BX – lunghezza d’onda 1270 nm/1330 nm, distanza fino a 40 km.
Come per i transceiver SFP, anche i SFP+ possono operare sia in sistemi CWDM sia DWDM.
XFP
XFP è un transceiver 10 Gigabit Small Form Factor Pluggable. Questo tipo di interfaccia supporta velocità da 9,95 Gb/s a 11,1 Gb/s. È progettato per l’uso in reti SONET, Ethernet e OTN.
La specifica XFP è stata creata dalla XFP Multi Source Agreement Group (gruppo industriale informale, non supportato ufficialmente da alcuna istituzione). La prima specifica è stata pubblicata il 27 marzo 2002 e resa pubblica il 19 luglio 2002 (il 31 agosto 2005 sono state introdotte piccole modifiche). Il presidente del gruppo XFP era Robert Snively di Brocade Communications Systems e l’editor tecnico Ali Ghiasi di Broadcom.
I transceiver XFP prevedono connettori ottici LC o SC. Sono disponibili modelli per fibre single-mode e multimode, nonché modelli progettati per sistemi di multiplazione di lunghezza d’onda CWDM e DWDM.
I moduli ottici XFP sono comunemente disponibili in diverse categorie:
- XFP SR – lunghezza d’onda 850 nm, distanza fino a 300 m,
- XFP LR – lunghezza d’onda 1310 nm, distanza fino a 10 km o 20 km,
- XFP ER – lunghezza d’onda 1550 nm, distanza 40 km,
- XFP ZR – lunghezza d’onda 1550 nm, distanza 80 km,
- XFP BX – lunghezza d’onda 1270 nm/1330 nm, distanza 40 km.
XENPAK
XENPAK è uno standard pubblicato nel 2001 da MSA (Multi Source Agreement). L’ultima versione di questo standard, la 3.0, risale al 2002.
I moduli XENPAK dispongono di connettori ottici SC. Possono anche funzionare con cavi in rame InfiniBand con connettori CX4 (raggiungendo una distanza massima di 15 m). Hanno costruzione hot swap.
Oggi i moduli XENPAK sono stati sostituiti da moduli più piccoli come XFP o SFP+, che offrono le stesse funzionalità.
X2
X2 è uno standard pubblicato nel 2002, sviluppato sulla base dello standard XENPAK.
I moduli X2 possono essere utilizzati in reti 10 Gigabit Ethernet, SONET/SDH e Fibre Channel.
Come il predecessore XENPAK, anche X2 è stato oggi sostituito da moduli XFP o SFP+.
SFP28
SFP28 è un’interfaccia da 25 Gbit/s, evoluzione dei transceiver SFP+. Alla data di redazione di questo articolo è un modulo utilizzato di norma per collegamenti 25 Gb Ethernet e 32G Fibre Channel.
QSFP+
QSFP+ (Quad Small Form-Factor Pluggable) è, in termini semplici, l’equivalente di 4 transceiver SFP+ in un unico package. Sul lato ottico trasmette il segnale su 4 canali indipendenti da 10 Gbps ciascuno.
I moduli QSFP+ sono disponibili con connettori MPO e LC. Un modulo con connettore MPO utilizza 4 coppie di fibre ottiche per la trasmissione dati, mentre un modulo con connettore LC integra un multiplexer che consente di veicolare 4 trasmissioni indipendenti, ognuna su una diversa lunghezza d’onda sulla stessa fibra. I moduli in questo formato consentono di realizzare collegamenti utilizzando fibre sia multimode sia single-mode. Alla data di redazione di questo articolo, la massima distanza ottenibile con questi moduli è di circa 30 km.
QSFP28
QSFP28, così come il modulo QSFP+ integra 4 moduli SFP+, integra 4 moduli SFP28. Consente la trasmissione dati in uno dei due standard, ossia 100 GbE e/o OTU4. I moduli in questo formato permettono di realizzare collegamenti utilizzando 1 lambda a 100 Gbps, 2 lambda a 50 Gbps o 4 lambda a 25 Gbps. Consentono di attivare servizi sia su fibra single-mode sia multimode e di realizzare trasmissioni su distanze fino a 80 km senza l’uso di amplificatori ottici esterni.
CFP/CFP2/CFP4 100G
CFP/CFP2/CFP4 100G è un’interfaccia che supporta velocità da 103,1 Gb/s a 111,8 Gb/s. Sono i moduli che per primi sul mercato hanno permesso di superare la soglia dei 100 Gbps. Per dimensioni e consumo energetico, questa tecnologia è svantaggiata rispetto ai transceiver QSFP28, soprattutto nelle trasmissioni punto-punto su fibre single-mode o multimode. Sono però gli unici moduli hot swap che consentono di realizzare collegamenti in tecnologia coerente, sia a 100 Gbps sia a 200 Gbps. La tecnologia attualmente disponibile non permette ancora di ridurre a sufficienza il fabbisogno energetico di tali moduli per poterli integrare in un package QSFP28.
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