【Storage】10G 光纖收發(fā)器和線纜介紹

************************************************************************   ****原文：blog.csdn.net/clark_xu 徐長(zhǎng)亮的專欄 ************************************************************************

光纖收發(fā)器的概述

光纖收發(fā)器：Transceiver。

由光電子器件、功能電路和光接口等組成，光電子器件包括發(fā)射和接收兩部份。

簡(jiǎn)單的說，光纖收發(fā)器的作用就是光電轉(zhuǎn)換，發(fā)送端把電信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)，通過光纖傳送后，接收端再把光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。                                         

光纖收發(fā)器的發(fā)展

根據(jù)不同的封裝格式，比較常見的有1X9，GBIC，SFF，SFP。

1X9光模塊

1X9，最早的光模塊產(chǎn)品，是直接固化在通訊裝備的電路板上的固定模塊，采取SC接口。

1X9向兩方面發(fā)展

?  支持熱插拔，即成了GBIC（Gigabit interface Converter）千兆位接口轉(zhuǎn)換器。其與1X9封裝模塊相比，優(yōu)勢(shì)是：GBIC產(chǎn)品是1個(gè)獨(dú)立的模塊，用戶可以更方便的更新保護(hù)光模塊。

?  小型化，即成了SFF光模塊。

  GBIC和SFF光模塊都曾有過很廣泛的利用。

 GBIC光模塊

隨著網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展，GBIC模塊的缺點(diǎn)也日趨顯現(xiàn)出來。其個(gè)頭太大，板卡上沒法容納足足數(shù)量的GBIC，不能適應(yīng)網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的需要。

  SFP光模塊 

  SFP（Small Form Pluggable）小型可插拔模塊誕生：既繼承了GBIC的熱插拔特性，又鑒戒了SFF小型化的優(yōu)勢(shì)。其體積僅為GBIC的1/2到1/3,極大增加了網(wǎng)絡(luò)裝備的端口密度。

                           SFP

2002年7月18日IEEE通過了802.3ae,萬兆以太網(wǎng)誕生。

Xenpak光模塊

  Xenpak是針對(duì)10G以太網(wǎng)推出的第1代光模塊，采取IEEE802.3ae標(biāo)準(zhǔn)中的10G附加單元接口（XAUI）作為數(shù)據(jù)通路；支持所有IEEE802.3ae定義的光接口，其在單模光纖上傳輸距離可到達(dá)10KM。

缺點(diǎn)：Xenpak模塊安裝到電路板上需要在電路板上開槽，實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜，沒法實(shí)現(xiàn)高密度利用，而且其體積大，功耗也較大。

X2光模塊

 Xpak和X2光模塊是由Xenpak標(biāo)準(zhǔn)演化而來，其內(nèi)部功能模塊與前者基本相同，經(jīng)過改進(jìn)后體積只有Xenpak的1/2，可以直接放到電路板上。提供兩種接口，既可用于10G以太網(wǎng)，也可用于10G FC。

 Xpak和X2標(biāo)準(zhǔn)非常相接近，兩種規(guī)格終究融會(huì)到1起。雖然比Xenpak體積小，但其本錢比Xenpak高，只能作為1種過渡性的產(chǎn)品，很多廠商都漸漸放棄Xpak和X2光模塊的開發(fā)，轉(zhuǎn)向XFP。

                           X2

XFP光模塊

XFP（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable），萬兆小型可插拔模塊。美國(guó)Finisar公司聯(lián)合大約10個(gè)公司在2002年成立XFP多元協(xié)議組織（MSA）。XFP是繼Xpak或X2的新1代產(chǎn)品，不但外形緊湊，本錢也是最低廉，因此具有很大的優(yōu)勢(shì)。XFP只是1個(gè)光收發(fā)器，所以與協(xié)議實(shí)現(xiàn)無關(guān)，可以普遍適用10G以太網(wǎng)和10G FC。

       XFP          

SFP+光模塊

SFP+光模塊基于XFP基礎(chǔ)采取SFP封裝技術(shù)，外形尺寸比X2和XFP封裝更緊湊（尺寸與SFP相同），本錢比XFP，X2，Xenpak產(chǎn)品低。到2010年已取代XFP成為10G市場(chǎng)主流。

                          SFP+

光纖接口的介紹

光纖接口是用來連接光纖線纜的物理接口。其原理是利用光從光密介質(zhì)進(jìn)入光疏介質(zhì)從而產(chǎn)生了全反射。通常有SC，ST，LC，F(xiàn)C等幾種類型。

  FC：Ferrule Connector，其外部加強(qiáng)方式是采取金屬套，緊固方式是螺絲扣。

  SC：Standard Connector，是標(biāo)準(zhǔn)方形接頭，采取工程塑料，本事高溫，不容易氧化。 SC光纖接口主要用于局域網(wǎng)交換環(huán)境，像交換機(jī)裝備側(cè)1般都用SC接口。

  LC：Lucent Connector，該接頭與SC接頭形狀相似，較SC小1些，LC接頭1般會(huì)接SFP或SFP+模塊。

光纖Cable

光纖又叫光導(dǎo)纖維，英文名是 OPTIC FIBER，通訊用光纖由外敷塑料保護(hù)層的細(xì)如毛發(fā)的玻璃絲組成，玻璃絲由芯層和包層兩部份組成。

光纖的優(yōu)點(diǎn):①通訊容量大，傳輸距離遠(yuǎn) ②信號(hào)串?dāng)_小 ③不受電磁干擾，傳輸質(zhì)量好 ④尺寸小，重量輕 ⑤材料來源豐富。缺點(diǎn)：質(zhì)地脆，機(jī)械強(qiáng)度差，其曲折半徑不能太小。

光纖的分類：

根據(jù)光在光纖中傳播模式不同：分為單模光纖(SMF)和多模光纖(MMF)。每束光都可以稱為1個(gè)“模”光，多模光纖以發(fā)光2極管作光源，允許多束光在光纖中同時(shí)傳播，到達(dá)另外一端點(diǎn)的時(shí)間不同，產(chǎn)生模分散現(xiàn)象。而單模光纖以激光器作光源，只有1束光進(jìn)入光纖。

單模與多模光纖的性能比較：

多模光纖芯徑大（62.5μm或50μm），由于模分散現(xiàn)象，因此帶寬較窄，傳輸容量小，傳輸距離短。工作波長(zhǎng)在850nm或1310nm，與光器件的耦合相對(duì)容易。

單模光纖芯徑小（10μm左右），工作波長(zhǎng)在1310nm和1550nm。其傳輸帶寬較寬，傳輸容量大，傳輸距離遠(yuǎn)（最遠(yuǎn)可達(dá)100千米），與光器件耦合相對(duì)困難。

對(duì)光模塊來講，并沒有單模和多模之分。所謂單模，多模模塊，指的是光端模塊采取的光器件與何種光纖配合能取得最好傳輸性能。

單模模塊比多模模塊價(jià)格要貴。

OM3（Optimized Multimode 3，優(yōu)化的多模3）光纖（沒有優(yōu)化的線徑50μm光纖稱為OM2光纖，而線徑為62.5μm的光纖稱為OM1光纖）。主要用Brocade和Csico SAN switch。

SC端頭接插入X2模塊的ProCurve交換機(jī)，LC端頭接SFP+模塊

Copper Cable同軸電纜

 同軸電纜：同軸電纜由里到外分為4層：中心銅線，塑料絕緣體，網(wǎng)狀導(dǎo)電層和電線外皮。中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層構(gòu)成電流回路。由于中心銅線和網(wǎng)狀導(dǎo)電層為同軸關(guān)系而得名。

直連線的優(yōu)缺點(diǎn)：與光纖傳輸相比，其價(jià)格非常便宜。但是其體積大，占用大量空間；不能承受纏結(jié),壓力和嚴(yán)重的曲折；與雙絞線相比，其本錢也很高。

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