Guia de selecció i comparació completa de 10GBASE-T i SFP+ (10GbE)

Quan actualitzeu l'emmagatzematge NAS, les estacions de treball o els servidors d'1 GbE a 10 GbE, la primera pregunta que us trobareu és si heu de triar el familiar.RJ45 vs SFP+interfície-específicament, si s'ha d'utilitzarPorts 10GBASE-Tamb cablejat de coure tradicional o professionalPorts SFP+. Això requereix comprendre els seus principis tècnics, comparacions de rendiment, anàlisi de costos i estratègies de desplegament per seleccionar la interfície més adequada per al vostre projecte.

Què són 10GBASE-T i SFP+?

10GBASE-T

10GBASE-Tés una tecnologia Ethernet de 10 Gigabit definida per l'estàndard IEEE 802.3an, que utilitza connectors RJ45 tradicionals per a la transmissió de dades mitjançant cables de coure-de parell trenat. El seu major avantatge és la compatibilitat enrere (inclosos cables Cat6a/Cat7), que permet la reutilització de la infraestructura de cablejat de xarxa existent. Amb a10GBASE-T distància màxima per segmentde 100 m, els dispositius poden-negociar automàticament entre velocitats 1G i 10G.
 

SFP+

Molta gent creu erròniamentSFP+és una tecnologia de transmissió específica. En realitat,Ports SFP+són simplement interfícies compactes i-permutables en calent que s'utilitzenPort 10G SFP+connexions tant amb fibra com amb coure.

Ports SFP+ de 10 GbEAdmet tipus de mòduls completament diferents:

Mòduls òptics (més comuns)

10G SR(A curt abast): fibra multi-mode, distància de transmissió de 300 metres

10G LR(Llarg abast): fibra d'un-mode, distància de transmissió de 10 quilòmetres

10G ER(Range ampliat): fibra de mode únic-, distància de transmissió de 40 quilòmetres

Cables de connexió directa DAC/AOC

DAC: 1-7 metres, disseny passiu, consum d'energia extremadament baix

DAC actiu: 7-15 metres, xips d'amplificació de senyal integrats

AOC(Cable òptic actiu): 10-100 metres, senyal òptic (factor de forma del cable)
 

Tipus d'interfície i compatibilitat

10GBASE-Tes connecta a través de ports RJ45 mitjançant cables Cat5e/Cat6/Cat6a/Cat7 existents, integrant-se perfectament amb les xarxes tradicionals. DiferentCables 10G Base-Ttenen distàncies de transmissió diferents:

Cat6aés la "opció segura" per a10GBASE-T. El seu ample de banda de 500 MHz i el blindatge millorat garanteixen una transmissió estable a tota la distància de 100 metres.

Ports SFP+ofereixen ranures SFP+ compatibles amb diversos transceptors connectables, que us permeten canviar els tipus d'interfície (coure, DAC, AOC, fibra) segons els requisits de la xarxa. Els cables de connexió directa DAC són l'opció òptima per a les connexions dins de-rack, ja que no requereixen cap transceptor per separat. La seva resistència a les interferències electromagnètiques supera amb escreix els cables-de parells trenats, i les seves característiques gruixudes i rígides els fan adequats per a entorns industrials i escenaris de sala elèctrica d'alta-tensió.

DAC passiu(1-5m): consum d'energia<0.1W, latency <0.1μs, ideal for interconnecting devices within the same rack

DAC actiu(7-15 m): consum d'energia ~ 1 W, adequat per a bastidors adjacents

Comparació de rendiment

Diferències de latència

10GBase-Tutilitza codificació de blocs per a la transmissió de dades{0}}sense errors. L'estàndard especifica una latència més alta del transceptor de 2,6 microsegons, limitant el rendiment de les aplicacions sensibles a la latència-.SFP+utilitza electrònica simplificada sense requisits de codificació, proporcionant una latència ultra-baixa de 300 nanosegons (ns)-per la qual cosa és l'opció preferida per a càrregues de treball virtualitzades i sistemes en temps real-.

Consum d'energia i generació de calor

10GBase-Tels components consumeixen aproximadament entre 2 i 5 watts per port als dos extrems del cable (segons la longitud del cable), el que resulta en un major consum acumulat d'energia i generació de calor en entorns d'alta-densitat.10 GbE SFP+consumeix aproximadament 0,7 watts per port.

Diferències de consum d'energia en escenaris d'alta-densitat

48 ports10GBASE-Tcommutador contra. 48-portSFP+interruptor (amb DAC/mòduls òptics):

10GBASE-T: 48 × 5 W=240W (només potència del port)

SFP+ + DAC: 48 × 0.1W = 4.8W

Mòduls òptics SFP+ +: 48 × 1.2W = 57.6W

Diferència anual del cost de l'electricitat (a 0,12 $/kWh):

240 W vs 57,6 W → Diferència anual d'aproximadament 192 $

Afegint la potència de refrigeració de l'aire condicionat (normalment 0,4-0,6x la potència de l'equip), la diferència total arriba als 268-280 $/any

Anàlisi de costos

10GBASE-TEls cables Cat basats en RJ45-normalment tenen uns costos inicials de maquinari més baixos que els cables de fibra de longitud equivalent, especialment per als ports i els estàndards.Cables Ethernet. Tanmateix, un consum d'energia més elevat augmenta els-costos operatius a llarg termini-que s'utilitzen habitualment als centres de dades.

SFP+: Preus per10 GB de coureEls mòduls SFP, el DAC i els transceptors han caigut significativament. No obstant això,Cables SFP+requereixen transceptors als dos extrems de connexió per connectar-se als disponiblesPorts SFP+ 10GbE. La inversió inicial és relativament més gran-varias vegades que la dels cables Cat-però un consum d'energia més baix redueix el cost total de propietat al llarg del temps, maximitzant la utilització del cablejat estructurat de coure existent.
 

Implementació del desplegament

Quan es desplega10 GbExarxes, feu combinacions-basades en escenaris en funció de la distància, les condicions del cablejat, el consum d'energia i les capacitats de manteniment. ÚsSFP+(DAC/fibra) com a columna vertebral i10GBASE-Tper reutilitzar el cablejat estructurat de-punt final, aconseguint una experiència 10G escalable, fàcil de-{-mantenir i estable al cost complet més baix.

PMF

L'enllaç 10GBASE-T es baixa amb freqüència?

Comproveu els cables: Utilitzeu un provador de cables, centreu-vos en els paràmetres NEXT (Near-End Crosstalk) per a infraccions

Comproveu la distància: Els cables Cat6 idealment no haurien de superar els 50 metres

Comproveu l'encaminament: desagrupeu els cables, proveu individualment (elimineu la diafonia)

Comproveu la terminació: Torneu a-crimar els connectors RJ45, assegureu-vos que els 8 cables estiguin ben col·locats

El mòdul òptic SFP+ no es connecta?

Coincidència de tipus de fibra: els mòduls SR requereixen fibra multi-mode (OM3/OM4), els mòduls LR utilitzen mode-únic (OS2)

Neteja de la cara-de l'extrem de la fibra: Netegeu els connectors LC amb un drap-sense pelusa + alcohol isopropílic

Detecció de potència òptica: Prova amb mesurador de potència òptica, rang normal -10dBm a -1dBm

Compatibilitat de mòduls: comproveu la llista de compatibilitat del fabricant de l'interruptor

El cable de connexió directa DAC no es reconeix?

Anàlisi de causes arrels:

DAC és un dispositiu actiu amb una-EEPROM integrada que emmagatzema informació de compatibilitat

Alguns commutadors tenen restriccions de llista blanca per a cables DAC no-oficials

Solucions:

Actualitza el firmware del commutador a la versió més recent

Compreu DAC amb una millor compatibilitat de marca (p. ex., marques de tercers-FS, 10Gtek)

Contacteu amb el fabricant de l'interruptor per activar el "mode de compatibilitat de mòduls de-tercers"

Com avaluar si els cables Cat6 existents poden executar 10G?

Mètode professional:

Compra o compra en préstec el provador de cable Fluke DSX-5000

Mètode de prova simple:

ÚsTargeta de xarxa 10GBASE-Tper a la connexió real, executeu la prova de velocitat iperf3 contínuament durant 1 hora

Observeu si la velocitat es manté estable per sobre de 9,4 Gbps

Utilitzeu l'ordre ethtool -S per comprovar si hi ha errors CRC

Per què 10GBASE-T té una latència més alta?

A causa de les característiques físiques-de parells trenats (diafonia, reflexos) que requereixen un processament complex del senyal del xip:

Modulació 128-DSQ: algorismes de processament de senyal digital

Tomlinson-Precodificació Harashima: Cancel·la la interferència de múltiples camins

Equalitzador adaptatiu: correcció de la-distorsió del senyal en temps real

Aquests processos afegeixen 1-2 microsegons de retard de processament al xip PHY. Per a:

Bases de dades de negociació-alta freqüència,-en temps real: Aquesta diferència pot afectar el rendiment del sistema

Emmagatzematge domèstic NAS, servidors generals: Diferència pràcticament imperceptible

Per què els mòduls 10GBASE-T SFP+ són tan bons?

EstàndardTargetes de xarxa 10GBASE-Ttenir suficient àrea de PCB i dissipadors de calor, mentre queTargeta SFP+els mòduls només tenen 1/10 de l'espai de les targetes de xarxa estàndard. El mateix consum d'energia de 5-6 W amb una zona de refrigeració dràsticament reduïda dóna com a resultat:

Les temperatures de l'habitatge del mòdul solen arribar als 60-70 graus (temperatura de funcionament normal)

Quan estan completament poblats a alta densitat, els ports adjacents "s'enfornen" entre si, provocant la protecció tèrmica i la reducció de velocitat.

Amb un disseny deficient del flux d'aire de l'interruptor, les temperatures dels mòduls poden superar els 85 graus i provocar temps d'inactivitat

Per què els centres de dades prefereixen SFP+?

Major densitat de ports= Es necessiten menys interruptors=Menys espai al bastidor

Els cables DAC/fibra són més prims= Millor gestió del flux d'aire=Costos de refrigeració més baixos