Ask Our Experts
Project Solutions & Tech.
Get Advice: Live Chat | +852-63593631

Понимание портов SFP и QSFP на коммутаторах: полное руководство

author
Network Switches
IT Hardware Experts
author https://network-switch.com/pages/about-us

Современные корпоративные сети используют высокопроизводительные коммутаторы для быстрой и безопасной передачи данных. Двумя важнейшими элементами этих коммутаторов являются порты SFP (Small Form-factor Pluggable) и QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable). Хотя на первый взгляд они могут показаться похожими, эти порты предназначены для совершенно разных сценариев использования. Понимание их возможностей, различий и областей применения поможет вам принимать более обоснованные решения по проектированию сети.

В этом руководстве мы рассмотрим:

  • Определения и функции портов SFP и QSFP.
  • Основные технические различия (скорость, плотность, дальность, мощность и гибкость).
  • Реальные приложения в корпоративных сетях, центрах обработки данных и облачной инфраструктуре.
  • Рекомендации по выбору между SFP и QSFP в различных условиях.

Обзор SFP и QSFP

what are sfp and qsfp on switch

Что такое порты SFP на коммутаторах?

Порты SFP (Small Form-factor Pluggable) — это модульные интерфейсы, поддерживающие как оптоволоконные, так и медные соединения. Они компактны, поддерживают горячую замену и обладают высокой гибкостью, что делает их одним из самых распространённых типов портов в корпоративных и кампусных сетях.

Основные характеристики портов SFP

  • Параметры скорости: Поддерживает 1G и 10G, в зависимости от используемого трансивера.
  • Совместимость волокон: Работает с одномодовым и многомодовым оптоволокном для передачи данных на короткие и большие расстояния.
  • Поддержка меди: Может быть оснащен модулями RJ-45 SFP для кабелей Cat5e/6.
  • Возможность горячей замены: Модули можно вставлять или заменять, не выключая коммутатор.

Порты SFP широко используются для соединений на короткие расстояния в офисах, корпоративных локальных сетях и соединениях уровня доступа.

Что такое порты QSFP на коммутаторах?

Порты QSFP (Quad Small Form-factor Pluggable) выводят модульные сети на новый уровень. Обеспечивая четыре линии передачи данных в одном приёмопередатчике, QSFP обеспечивает значительно более высокую пропускную способность по сравнению с SFP.

Основные характеристики портов QSFP

  • Параметры скорости: 40G (QSFP+), 100G (QSFP28) и далее.
  • Поддержка канала: Четыре независимые полосы движения могут использоваться параллельно или разбиваться на несколько более мелких соединений.
  • Дальность передачи: Работает как с многомодовыми, так и с одномодовыми волокнами, поддерживая расстояния от нескольких сотен метров до более 100 км в зависимости от модуля.
  • Высокая пропускная способность: Идеально подходит для приложений, требующих огромной пропускной способности, таких как облачные центры обработки данных или HPC (высокопроизводительные вычисления).

Порты QSFP в основном используются в основных коммутаторах, архитектурах «позвоночник-листья» и соединениях между высокопроизводительными серверами или системами хранения данных.

Техническое сравнение

Характерная черта SFP-порты Порты QSFP
Размер Меньше Больше
каналы 1 канал 4+ канала
Диапазон скоростей 1G / 10G 40G / 100G / 200G+
Дальность передачи Короткие и средние (до ~10 км) От средней до очень большой (до ~100 км)
Способ подключения Оптоволокно (LC) или медь (RJ-45) Оптоволокно (LC/MTP) или медь DAC/AOC
Плотность портов Высокая плотность (больше портов на коммутатор) Меньшая плотность, но более высокая пропускная способность
Потребляемая мощность Ниже Выше
Типичные варианты использования Корпоративная локальная сеть, периферийные коммутаторы, сети доступа Агрегация центров обработки данных, высокопроизводительные вычисления, магистральные соединения

Подробно о расстояниях передачи

  • SFP по многомодовому оптоволокну (MMF):1G: ~550 м 10G: ~300 м
  • 1G: ~550 м
  • 10G: ~300 м
  • SFP по одномодовому оптоволокну (SMF):1G LX: ~5 км 10G LR: ~10 км
  • 1G LX: ~5 км
  • 10G LR: ~10 км
  • Модули QSFP:40G/100G SR4: 100–150 м (волокно OM3/OM4) 40G/100G LR4: 10 км (SMF) Расширенные версии (ER4, ZR4): до 40–80 км
  • 40G/100G SR4: 100–150 м (волокно OM3/OM4)
  • 40G/100G LR4: 10 км (SMF)
  • Удлиненные версии (ER4, ZR4): до 40–80 км

Это иллюстрирует, почему порты SFP лучше подходят для коротких соединений, а QSFP превосходно проявляет себя в условиях дальних соединений и сред с интенсивным использованием полосы пропускания.

Преимущества портов SFP и QSFP

Преимущества портов SFP

  • Гибкость и экономичность
  • Совместимость с устаревшими медными сетями
  • Подходит для корпоративных локальных сетей и коммутаторов доступа

Преимущества портов QSFP

  • Огромная пропускная способность (40G–400G)
  • Идеально подходит для масштабирования центров обработки данных и облачных инфраструктур
  • Поддерживает агрегацию и разветвление каналов для гибкого развертывания

Где они используются?

Приложения порта SFP

  • Офисные локальные сети (ПК, принтеры, VoIP-телефоны)
  • Коммутаторы доступа к центрам обработки данных
  • Подключение к удаленному офису

Приложения порта QSFP

  • Архитектуры центров обработки данных типа «позвоночник-лист»
  • Высокопроизводительные вычислительные кластеры
  • Междугородние межкоммутационные линии связи (до 80 км)
  • Поставщики облачных услуг, которым требуется огромная пропускная способность

Выбор между SFP и QSFP

При выборе между ними учитывайте следующие факторы:

  1. Масштаб сети: Небольшие сети = SFP, крупные центры обработки данных = QSFP.
  2. Требования к пропускной способности: Если вам требуется от 1 до 10 Гбит/с на устройство, достаточно SFP. Для 40 Гбит/с и более требуется QSFP.
  3. Расстояние передачи: Для подключения на большие расстояния предпочтительны QSFP LR4/ER4.
  4. Бюджет: Модули SFP менее дороги, тогда как QSFP требует более высоких инвестиций, но обеспечивает гораздо большую пропускную способность.
huawei switch with sfp and qsfp port

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

В1: Могу ли я использовать модуль SFP в порту QSFP?

А: Не напрямую. Порты SFP и QSFP имеют разные физические размеры, поэтому модуль SFP не может быть установлен в порт QSFP. Однако некоторые коммутаторы поддерживают кабели или адаптеры для оконечной разводки, позволяющие разделить один порт QSFP на несколько портов SFP или SFP+. Это часто встречается в центрах обработки данных, где требуется гибкость.

В2: В чем разница между QSFP+ и QSFP28?

  • QSFP+: поддерживает 40 Гбит/с (с использованием 4 линий по 10 Гбит/с).
  • QSFP28: поддерживает 100 Гбит/с (с использованием 4 линий по 25 Гбит/с).
    Несмотря на одинаковый форм-фактор, модули QSFP28 обеспечивают гораздо более высокую скорость и широко используются в современных сетях 100G центров обработки данных. Обратная совместимость зависит от аппаратного обеспечения и прошивки коммутатора.

В3: Возможна ли «горячая» замена модулей SFP и QSFP?

Да. Трансиверы SFP и QSFP поддерживают горячую замену, то есть их можно устанавливать и извлекать, не выключая коммутатор. Это упрощает обслуживание и модернизацию, сводя к минимуму время простоя в критически важных средах.

В4: Поддерживают ли порты SFP и QSFP медные кабели?

Да, но с ограничениями:

  • Порты SFP могут использовать модули SFP RJ-45 для медных Ethernet-подключений на расстояние до 100 метров по кабелю Cat5e/6/6a.
  • Порты QSFP обычно используют медные кабели прямого подключения (DAC) для очень коротких соединений (до 5–7 метров) или активные оптические кабели (AOC) для более длинных соединений.

В5: Как выбрать между портами SFP и QSFP для моей сети?

Это зависит от архитектуры вашей сети:

  • Выбирайте порты SFP для корпоративных локальных сетей, филиалов или периферийных подключений, где достаточно скорости до 10G.
  • Выбирайте порты QSFP для центров обработки данных, уровней агрегации, облака или сред HPC, где вам требуется полоса пропускания 40–400 Гбит/с и масштабируемость на большие расстояния.

Вывод

Порты SFP и QSFP играют важнейшую роль в современных сетях. Порты SFP остаются предпочтительным выбором для корпоративных локальных сетей и соединений на короткие расстояния, в то время как порты QSFP незаменимы для масштабируемых сетей высокой пропускной способности, таких как центры обработки данных и поставщики облачных услуг.

Понимая различия в скорости, плотности, расстоянии и приложениях, сетевые архитекторы могут принимать обоснованные решения, которые обеспечивают баланс производительности, стоимости и масштабируемости.

Помогла ли вам эта статья или нет? Расскажите нам. Фейсбук и LinkedIn . Мы будем рады услышать от вас!

Просмотреть все

Сделайте запрос сегодня