¿Qué son los puertos SFP y QSFP de los switches?

El puerto SFP de un conmutador Gigabit es un concepto importante cuando se trata de redes informáticas y velocidades de transferencia de datos. El puerto SFP (Small Form-Factor Pluggable) también se conoce como mini GBIC (Convertidor de interfaz Gigabit).

El módulo SFP se introdujo por primera vez en 2001 y ha provocado un cambio importante en las redes. La introducción del módulo SFP para reemplazar el módulo GBIC (convertidor de interfaz Gigabit) anterior se debió en gran parte al tamaño pequeño y la mayor flexibilidad del módulo SFP, lo que lo convierte en uno de los componentes más importantes de las redes modernas.

SFP es un módulo conectable en caliente que se utiliza para transferir datos entre conmutadores y otros dispositivos de red.

La definición y función del puerto SFP

El puerto SFP es una interfaz estandarizada que permite a los usuarios reemplazar módulos de red sin apagar el dispositivo. Está diseñado para ser compacto, fácil de instalar y reemplazar, y es una solución estandarizada para conectar conmutadores Gigabit Ethernet y otros dispositivos de red, como enrutadores, convertidores de fibra, etc. El objetivo principal del puerto SFP es brindar flexibilidad, lo que permite administradores de red para elegir diferentes tipos de módulos SFP según las necesidades de la red, para lograr diferentes medios y velocidades de transmisión.

¿Cómo funcionan los puertos SFP?

SFP puede admitir varios tipos de medios de transmisión, incluidos fibra, cable de cobre, etc., así como diferentes velocidades de transmisión de datos. El principio de funcionamiento del puerto SFP implica tecnologías ópticas y eléctricas. Aquí hay una breve explicación del proceso de trabajo:

Conexión física: Primero, inserte suavemente el módulo SFP en el puerto SFP del dispositivo de red. El puerto SFP está diseñado como una interfaz estandarizada para garantizar que el módulo pueda insertarse correctamente y conectarse físicamente al dispositivo.

Fuente de alimentación: Después de insertar el módulo SFP, el dispositivo proporcionará energía al módulo. Esto es para permitir que los componentes electrónicos y los dispositivos ópticos dentro del módulo SFP funcionen correctamente.

Transmisión de datos: El principio de funcionamiento del módulo SFP depende de su tipo, es decir, si es fibra o cable de cobre.

Conexión de fibra: En conexión de fibra, el módulo SFP contiene un transmisor óptico y un receptor óptico. Los datos se convierten de señales eléctricas en el dispositivo de red a señales ópticas y se transmiten a través de la fibra. El extremo de envío del módulo SFP utiliza un transmisor óptico para convertir señales eléctricas en señales ópticas láser y luego las envía a través de fibra. El extremo receptor del módulo SFP utiliza un receptor óptico para convertir las señales ópticas nuevamente en señales eléctricas para el procesamiento del dispositivo de red.

Conexión de cable de cobre: En la conexión de cable de cobre, el módulo SFP utiliza señales eléctricas para la transmisión de datos. Los datos se envían desde señales eléctricas en el dispositivo de red a través de la interfaz eléctrica del módulo SFP y se transmiten a través del cable de cobre conectado. Este tipo de conexión es adecuado para la transmisión de datos a corta distancia, como la conexión de dispositivos dentro del mismo bastidor.

Proceso de datos: Ya sea una conexión de cable de fibra o de cobre, el módulo SFP también puede realizar algunas funciones de procesamiento de datos durante la transmisión de datos, como detección de errores, control de flujo, etc., para garantizar la precisión y confiabilidad de los datos.

conexión en caliente: Una característica importante es la naturaleza de conexión en caliente del puerto SFP, lo que significa que puede reemplazar o agregar módulos SFP sin apagar el dispositivo. Esta característica es muy conveniente para el mantenimiento y la actualización de la red y puede reducir el tiempo de inactividad.

¿Cuál es la distancia máxima entre dos dispositivos que puede acomodar el puerto SFP?

La distancia de transmisión máxima entre dos dispositivos que puede admitir el puerto SFP depende de múltiples factores, incluido el tipo de módulo SFP utilizado, el medio de transmisión (fibra o cable de cobre), la intensidad de la señal óptica, la topología de la red, etc. Los diferentes tipos de módulos SFP admiten diferentes rangos de distancia de transmisión.

Estos son algunos tipos de módulos SFP comunes y sus distancias de transmisión máximas típicas:

Módulos SFP de fibra multimodo (MMF):

1000BASE-SX: La distancia máxima de transmisión es de unos 550 metros a 2 kilómetros, según el tipo y la calidad de la fibra.

10GBASE-SR: La distancia máxima de transmisión suele estar en el rango de 100 metros a 300 metros, dependiendo también de la calidad de la fibra.

Módulos SFP de fibra monomodo (SMF):

1000BASE-LX: La distancia máxima de transmisión suele ser de 5 kilómetros.

10GBASE-LR: la distancia máxima de transmisión suele ser de 10 kilómetros.

40GBASE-LR4 y 100GBASE-LR4: la distancia máxima de transmisión puede alcanzar los 10 kilómetros.

Módulos SFP de cobre:

1000BASE-T: La distancia máxima de transmisión suele ser de 100 metros.

10GBASE-T: la distancia máxima de transmisión suele ser de 30 a 100 metros, según la calidad y las especificaciones del cable de cobre.

 

Tipos de módulo SFP

Según sus diferentes medios de transmisión, velocidades de transmisión y escenarios de aplicación, los módulos SFP se pueden dividir en varios tipos. Estos son algunos tipos de módulos SFP comunes:

1000BASE-SX: este módulo SFP de fibra multimodo (MMF) es adecuado para la transmisión de datos a corta distancia, generalmente en el rango de 550 metros a 2 kilómetros. Utiliza 850 nm de longitud de onda óptica, adecuada para entornos con distancias de fibra relativamente cortas.

 

1000BASE-LX: este es un módulo SFP de fibra monomodo (SMF), adecuado para la transmisión de datos a larga distancia, generalmente dentro de los 5 kilómetros. Utiliza 1310nm de longitud de onda óptica, adecuada para entornos con distancias de fibra más largas.

 

1000BASE-T: este es un módulo SFP de cobre que admite la transmisión de datos a través de cables de cobre Cat5e o de especificación superior, con una distancia máxima de transmisión de generalmente 100 metros. Es adecuado para necesidades de conexión de corta distancia.

 

10GBASE-SR: este módulo SFP de fibra multimodo es adecuado para la transmisión de datos de alta velocidad a corta distancia, generalmente en el rango de 100 metros a 300 metros. Utiliza 850 nm de longitud de onda óptica.

 

10GBASE-LR: este es un módulo SFP de fibra monomodo, adecuado para la transmisión de datos de alta velocidad a larga distancia, generalmente dentro de los 10 kilómetros. Utiliza 1310nm de longitud de onda óptica.

 

10GBASE-ER: Este es un módulo SFP de fibra monomodo de mayor distancia que puede admitir distancias de transmisión de hasta 40 kilómetros.

 

40GBASE-SR4 y 100GBASE-SR4: estos módulos SFP de fibra multimodo admiten transmisión de datos de alta velocidad de 40 Gbps y 100 Gbps, generalmente adecuados para conexiones de corta distancia, como dentro de centros de datos.

 

40GBASE-LR4 y 100GBASE-LR4: estos módulos SFP de fibra monomodo admiten transmisión de datos de alta velocidad de 40 Gbps y 100 Gbps, adecuados para conexiones de larga distancia, generalmente con una distancia de transmisión de hasta 10 kilómetros.

Además de los tipos comunes anteriores, existen muchos otros tipos de módulos SFP, cada uno optimizado para necesidades de transmisión y escenarios de aplicación específicos.

El Ventajas del puerto SFP

Tamaño pequeño y alta densidad: Los módulos SFP tienen la mitad del tamaño de los GBIC, lo que les permite usarse en espacios más estrechos y densos. En los centros de datos y dispositivos de red modernos, la utilización del espacio de rack es fundamental, por lo que el tamaño pequeño de los módulos SFP permite que los dispositivos acomoden más puertos, lo que aumenta la densidad de conexión de la red.

Enchufable en caliente: La naturaleza conectable en caliente de los módulos SFP permite a los administradores de red reemplazar o agregar módulos mientras el dispositivo está funcionando, sin tener que apagar el dispositivo. Esto reduce en gran medida el tiempo de inactividad durante los procesos de actualización y mantenimiento y mejora la disponibilidad de la red.

Flexibilidad : Los módulos SFP pueden admitir varios tipos de medios de transmisión, incluidos cables de fibra y cobre, así como diferentes velocidades de transmisión. Esta flexibilidad permite a los administradores de red elegir el módulo apropiado según las necesidades de la red, para cumplir con los requisitos de las diferentes conexiones.

transmisión de larga distancia: Los módulos SFP admiten varias distancias de transmisión, desde distancias cortas hasta distancias largas, e incluso hasta decenas de kilómetros. Esto los hace muy útiles para construir conexiones de red de área amplia y transmisión a larga distancia.

Conmutadores que admiten la interfaz SFP

Huawei:

Serie Huawei S5720

Serie Huawei S5700

Serie Huawei S6700

Serie Huawei S9300

ZTE (ZTE) :

serie ZTE S3300

serie ZTE S3500

serie ZTE S3900

serie ZTE S5900

Ruijie

Serie Ruijie RG-S2900G-E

Serie Ruijie RG-S5750E

Serie Ruijie RG-S7700

Serie Ruijie RG-S9250

TP-Link:

Serie TP-Link JetStream T1600G

Serie TP-Link JetStream T2600G

Serie TP-Link JetStream T3700

Serie TP-Link JetStream T4800

 

Cisco:

Cisco Catalyst serie 2960

Cisco Catalyst serie 3560

Cisco Catalyst serie 3850

Cisco Catalyst serie 4500

**HPE (Hewlett Packard Enterprise)**

HPE OffSerie iceConnect 1920S

Serie HPE ProCurve 2520

HPE FlexNetwork serie 5130

Serie HPE Aruba 2930F

Dell:

Serie X de redes de Dell

Serie N de redes de Dell

Dell PowerConnect serie 2800

Dell PowerConnect serie 5500

Redes de enebro:

Serie EX2200 de enebro

Serie EX2300 de enebro

Serie EX3400 de enebro

Serie EX4300 de enebro

NETGEAR:

NETGEAR ProSAFE GS108T

NETGEAR ProSAFE GS724T

NETGEAR ProSAFE JGS524E

NETGEAR ProSAFE XS708E

La importancia de los puertos SFP en las redes modernas

A medida que crece la demanda de conexiones de red más rápidas y estables entre las empresas e instituciones, los puertos SFP en los conmutadores gigabit desempeñan un papel clave en las redes modernas.

Estas son algunas aplicaciones clave de los puertos SFP en las redes modernas:

Red de centro de datos: En los centros de datos, la transmisión de datos rápida y estable es crucial. Los puertos SFP permiten a los administradores del centro de datos configurar las conexiones de red de acuerdo con las diferentes necesidades, para cumplir con los requisitos del intercambio de datos de alta velocidad entre servidores.

Conexión de red de área amplia: A través de los puertos SFP, los administradores de red pueden elegir los módulos SFP apropiados para lograr la transmisión de datos a largas distancias, adecuados para conexiones de red de área amplia en ciudades, países o incluso continentes.

Red de fibra óptica: La fibra óptica es un medio ideal para la transmisión de datos de alta velocidad, los módulos de fibra óptica conectados a través de puertos SFP pueden proporcionar un excelente rendimiento en la red, cumpliendo con los requisitos de alto ancho de banda y baja latencia. Redundancia de red: los puertos SFP también brindan la posibilidad de lograr redundancia de red. Al configurar enlaces redundantes, incluso si un enlace falla, otro enlace aún puede mantener una conexión de red, lo que garantiza la confiabilidad de la red.

Futura expansión: Con el avance continuo de la tecnología, surgen nuevos tipos de módulos SFP que admiten velocidades de transmisión más altas y un mayor ancho de banda. Esto hace que la red sea más fácil de expandir en el futuro, para satisfacer la creciente demanda de la red.

En resumen, los puertos SFP en conmutadores gigabit como un componente importante de las redes modernas, brindan a los administradores de red flexibilidad, escalabilidad y capacidad de mantenimiento. No solo cumple con los requisitos de las diferentes necesidades de la red, sino que también realiza contribuciones importantes a la estabilidad y confiabilidad de la red. Con el desarrollo continuo de la tecnología, los puertos SFP seguirán desempeñando un papel importante en el campo de la red, promoviendo la mejora de la velocidad y el rendimiento de la conexión de la red.

La evolución y el desarrollo de QSFP

QSFP de primera generación

El primer estándar QSFP apareció en 2006, introdujo las características de tamaño pequeño y conexión de alta densidad. El QSFP de primera generación admite transmisión de 4 canales, la velocidad de cada canal suele ser de 10 Gbps, adecuada para la interconexión del centro de datos y la conexión del servidor. Su aparición abrió una nueva era en la transmisión de datos a alta velocidad.

QSFP + (Cuádruple factor de forma pequeño enchufable Plus) 

Con el crecimiento de los centros de datos, también aumentó la demanda de tasas de transmisión más altas. QSFP+ como actualización del QSFP de primera generación, admite una velocidad de transmisión de 40 Gbps. Su tamaño pequeño y su función conectable en caliente hacen de QSFP+ una opción ideal para conexiones de alta densidad entre conmutadores, servidores y dispositivos de almacenamiento en centros de datos. Al mismo tiempo, QSFP+ también se usa ampliamente en Ethernet 10G y otros campos.

QSFP28

Con la llegada de la era digital, la demanda de tarifas de transmisión es más urgente. El estándar QSFP28 se lanzó en 2016 y admite una velocidad de transmisión de 100 Gbps por canal, lo que hace que la interconexión de alta velocidad en los centros de datos sea más eficiente. La aparición de los módulos QSFP28 permite mejorar el rendimiento del procesamiento de datos a gran escala, la computación en la nube y las supercomputadoras, entre otros campos.

QSFP-DD (doble densidad)

La expansión continua de los centros de datos hace que la densidad de los puertos de conexión sea un desafío. El estándar QSFP-DD logra duplicar la densidad de puertos en función del tamaño de QSFP, y admite velocidades de transmisión de 200 Gbps y 400 Gbps. Este alto grado de flexibilidad hace que QSFP-DD sea más importante en la interconexión de alta velocidad en grandes centros de datos, brindando un sólido soporte para la computación de alto rendimiento y el procesamiento de datos a gran escala.

OSFP (factor de forma pequeño octal conectable)

Además de QSFP-DD, existe otro estándar relacionado, OSFP, que también está diseñado para transmisiones de alta velocidad. OSFP admite velocidades de transmisión de 400 Gbps y 800 Gbps y se compara con QSFP-DD. Aunque OSFP puede tener algunas ventajas en algunos aspectos, QSFP-DD todavía ocupa una posición importante en el mercado.

Puerto y Canal

Una de las características de los módulos QSFP es su diseño multicanal. Los módulos QSFP típicos admiten 4 canales y, a través del diseño multicanal, pueden lograr una transmisión de alto ancho de banda en un tamaño relativamente pequeño. Además, con la evolución de los estándares, algunos módulos también logran una transmisión de 8 canales, mejorando aún más la densidad de puertos y la capacidad de transmisión.

Tasa de transmisión y distancia de transmisión

Diferentes tipos de módulos QSFP admiten diferentes velocidades de transmisión. Desde 10 Gbps hasta 400 Gbps, diferentes velocidades pueden satisfacer las necesidades de diferentes escenarios. Al mismo tiempo, la distancia de transmisión también se ve afectada por factores como el tipo de fibra, el tipo de módulo, etc. Las conexiones de corta distancia suelen utilizar fibra multimodo, mientras que las conexiones de larga distancia requieren fibra monomodo.

Tipo de módulo óptico

Según las diferentes distancias de transmisión y uso, los módulos QSFP se dividen en varios tipos. Los módulos SR (Short Range) son adecuados para conexiones de corta distancia, los módulos LR (Long Range) son adecuados para transmisión de media distancia, mientras que los módulos ER (Extended Range) y ZR (Zero Dispersion Range) son adecuados para transmisión de larga distancia. Esta diversidad hace que QSFP pueda cumplir con varios escenarios de aplicación diferentes.

Características adicionales

Además de la transmisión de alta velocidad, los módulos QSFP también tienen algunas características adicionales integradas. La función conectable en caliente hace que el reemplazo del módulo sea más conveniente, y la función de monitoreo de diagnóstico digital puede ayudar a los administradores a monitorear el rendimiento y el estado del módulo en tiempo real. realizando así el mantenimiento de la red y la solución de problemas.

La tasa del módulo óptico QSFP

QSFP: 40 Gbps

El primer módulo óptico QSFP se lanzó en 2006 e introdujo el concepto de miniaturización y conexión de alta densidad. El QSFP de primera generación admite transmisión de 4 canales, la velocidad de cada canal suele ser de 10 Gbps. Esto significa que la velocidad de transmisión total de cada módulo alcanza los 40 Gbps. Este diseño hace que el módulo óptico QSFP de primera generación desempeñe un papel importante en la interconexión del centro de datos, la conexión del servidor y el enlace del conmutador.

QSFP+: 40 Gbps y 56 Gbps

Con la expansión continua de los centros de datos y la demanda de velocidades de transmisión más altas, el módulo óptico QSFP+ se convierte en la clave del desarrollo. QSFP+ admite opciones de velocidad de transmisión más altas, que incluyen:

• 40 Gbps: la velocidad de transmisión por canal es de 10 Gbps y la velocidad total de 4 canales alcanza los 40 Gbps. Este módulo es muy utilizado en conexiones de alta densidad y Ethernet 40G.
• 56 Gbps: la tasa de transmisión por canal aumenta a 14 Gbps y la tasa total de 4 canales alcanza los 56 Gbps. Esta tasa del módulo QSFP+ proporciona un mayor ancho de banda para algunas aplicaciones específicas.

QSFP28: 100 Gbps

Con el advenimiento de la era digital, la demanda de tarifas de transmisión aumenta aún más. El estándar QSFP28 se lanzó en 2016 y admite una velocidad de transmisión de 100 Gbps por canal. Esto hace que la interconexión de alta velocidad en los centros de datos sea más eficiente, lo que ayuda a hacer frente a la creciente demanda de procesamiento de datos. Mediante el uso de cuatro canales, los módulos QSFP28 empaquetan hasta 100 Gbps de velocidad de transmisión de datos en un módulo compacto (100G QSFP28).

QSFP-DD: 200 Gbps y 400 Gbps

A medida que la escala del procesamiento de datos continúa expandiéndose, la conexión de alta densidad se vuelve crucial. Se creó el estándar QSFP-DD, admite opciones de velocidad de transmisión más altas, que incluyen:

• 200 Gbps: la velocidad de transmisión por canal es de 50 Gbps y la velocidad total de 4 canales alcanza los 200 Gbps. Este módulo es adecuado para escenarios donde existe una necesidad urgente de una conexión de gran ancho de banda.
• 400 Gbps: la tasa de transmisión por canal aumenta a 100 Gbps y la tasa total de 4 canales alcanza los 400 Gbps. Esta conexión de alta densidad es adecuada para el procesamiento de datos a gran escala y la informática de alto rendimiento en los centros de datos.

SFP frente a QSFP

El Aplicación of QSFP

Red de centro de datos

En los centros de datos, la interconexión de alta velocidad es crucial para lograr un procesamiento de datos de alto rendimiento. Los módulos QSFP juegan un papel clave en las redes de centros de datos, conectando varios conmutadores, servidores y dispositivos de almacenamiento. Ya sea computación en la nube, procesamiento de datos a gran escala o inteligencia artificial, los módulos QSFP admiten silenciosamente la transmisión rápida de datos entre bastidores.

Supercomputadora y computación de alto rendimiento

Las supercomputadoras necesitan procesar datos masivos y tareas informáticas complejas, que requieren conexiones de baja latencia y alto ancho de banda. Los módulos QSFP, con sus características de alta velocidad y baja latencia, se convierten en la opción ideal para la conexión dentro de las supercomputadoras. Ya sea en la investigación científica, el pronóstico del tiempo o el desarrollo de nuevos medicamentos, las supercomputadoras dependen de los módulos QSFP para lograr una transmisión de datos rápida y una computación colaborativa.

Red de comunicacion

En las redes de comunicación, la transmisión de datos a alta velocidad es esencial para mantener conexiones estables y entregar grandes cantidades de información. Los módulos QSFP se utilizan ampliamente en comunicaciones de fibra óptica y redes de área metropolitana, para admitir la transmisión de datos de gran ancho de banda entre diferentes regiones. Desde transmisión de video hasta juegos en línea, los módulos QSFP brindan conexiones de red estables y eficientes para diversas actividades de interconexión.

 

El Perspectivas de futuro of QSFP

Aumento continuo de las tasas de transmisión

Con el mayor desarrollo de la era digital, la demanda de transmisión de datos de alta velocidad seguirá aumentando. Los estándares QSFP seguirán evolucionando y admitirán tasas de transmisión más altas. A partir de velocidades de transmisión de 800 Gbps, 1.6 Tbps o incluso superiores, los módulos QSFP seguirán satisfaciendo la creciente demanda de transmisión en el futuro.

El impacto de la nueva tecnología de fibra óptica

Con la innovación continua de la tecnología de fibra óptica, la aparición de nuevos tipos de fibra óptica tendrá un impacto en el rendimiento y la distancia de transmisión de los módulos QSFP. La nueva tecnología de fibra óptica puede proporcionar una transmisión de señal de mayor calidad, lo que permite que los módulos QSFP logren una transmisión de datos de alta velocidad en distancias más largas, ampliando así su rango de aplicación.

QSFP, como componente clave de la transmisión de datos de alta velocidad, juega un papel importante en los campos modernos de comunicación y centros de datos. Desde la primera generación QSFP hasta QSFP-DD, su evolución y desarrollo han ido satisfaciendo la creciente demanda de transmisión. La innovación continua de la tecnología hace que los módulos QSFP no solo puedan lograr una transmisión de alta velocidad, sino que también se adapten a diferentes distancias de transmisión y escenarios de aplicación. Con el desarrollo continuo de la tecnología, podemos esperar que aparezcan módulos QSFP más eficientes y de mayor velocidad, que continúen promoviendo el progreso de los campos de las comunicaciones y los centros de datos.