10G SFP+ optischer Transceiver Branchenkenntnisse
Was ist das Funktionsprinzip des optischen 10G-SFP-Moduls? Wie werden Daten übertragen?
Das optische 10G-SFP-Modul (Small Form-factor Pluggable Plus) ist ein Hochgeschwindigkeits-Glasfaserübertragungsgerät, das zur Übertragung von Daten mit einer Rate von 10 Gbit/s (10 Gigabit pro Sekunde) verwendet wird. Es handelt sich um ein Hot-Swap-fähiges Modul, das häufig in Netzwerkgeräten wie Switches, Routern und Servern verwendet wird, um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zu erreichen.
Arbeitsprinzip:
Photoelektrische Umwandlung:
Sender: Wenn Daten übertragen werden sollen, wird das elektrische Signal des Senders über die elektrische Schnittstelle im optischen 10G-SFP-Modul übertragen. Im Modul werden elektrische Signale in optische Signale umgewandelt. Dieser Vorgang wird durch einen Laser (oder eine LED) durchgeführt, der das elektrische Signal in Lichtimpulse umwandelt, die die binäre Kodierung digitaler Daten darstellen. Das optische Signal wird dann über den Faserkoppler im Modul an den Glasfaserausgang übertragen.
Glasfaserübertragung:
Sobald das Lichtsignal in die Faser eintritt, breitet es sich entlang der Faser aus. Bei einer optischen Faser handelt es sich um eine schlanke Glasfaser aus Material mit hohem Brechungsindex, die die Übertragung optischer Signale entlang der optischen Faser in Totalreflexion ermöglicht und so Signaldämpfung und -verzerrung reduziert. Das optische Signal wird mit Lichtgeschwindigkeit über die Glasfaser zum Empfänger übertragen.
Photoelektrische Umwandlung:
Empfangsende: Nachdem das optische Signal das Empfangsende erreicht hat, gelangt es in den optischen Empfänger im optischen 10G-SFP-Modul.
Der optische Empfänger wandelt das optische Signal wieder in ein elektrisches Signal um. Dieser Vorgang ähnelt dem auf der Sendeseite, jedoch wird auf der Empfangsseite das optische Signal erkannt und in ein elektrisches Signal umgewandelt, das dem Originalsignal entspricht.
Letztendlich wird das elektrische Signal zur weiteren Verarbeitung und Nutzung an ein Gerät am Empfangsende ausgegeben, beispielsweise einen Switch, Router oder Server.
Datenverarbeitung und -übertragung: Sobald die Daten in Form elektrischer Signale den Empfänger erreichen, können sie vom Zielgerät empfangen und verarbeitet werden. Dies kann Demodulations-, Formungs- und andere Verarbeitungsschritte umfassen, um die Datenintegrität und -korrektheit sicherzustellen.
Laser überträgt Signale: Auf der Sendeseite werden die elektrischen Signale verarbeitet und dann im optischen Modul an den Laser übertragen. Laser wandeln elektrische Signale in optische Signale, sogenannte Laserimpulse, um. Diese optischen Signale werden über optische Fasern an den Empfänger übertragen.
Glasfaserübertragung: Optische Signale werden über Glasfasern an den Empfänger übertragen. Bei einer optischen Faser handelt es sich um eine schlanke Glasfaser mit einem hohen Brechungsindex, die optische Signale effektiv übertragen und Signaldämpfung und -verzerrung reduzieren kann.
Der optische Empfänger empfängt das Signal: Auf der Empfangsseite gelangt das optische Signal zum optischen Empfänger im optischen Modul. Der optische Empfänger wandelt das optische Signal wieder in ein elektrisches Signal um, stellt also das ursprüngliche Datensignal wieder her.
Datenverarbeitung: Das empfangene elektrische Signal wird weiterverarbeitet, einschließlich Schritten wie Demodulation und Formung, um die Genauigkeit und Integrität der Daten sicherzustellen.
Datenübertragung:
Das optische 10G-SFP-Modul überträgt Daten über Glasfaser und seine Übertragungsrate kann 10 Gbit/s erreichen, was bedeutet, dass es 1 Milliarde Bits pro Sekunde übertragen kann. Durch diese Hochgeschwindigkeitsübertragung wird sie häufig in Szenarien eingesetzt, die eine große Bandbreite und Hochgeschwindigkeitsverbindungen erfordern, wie z. B. Rechenzentren, Cloud Computing, Video-Streaming und andere Bereiche.
Welche Anwendungsszenarien gibt es für optische 10G-SFP-Module in Rechenzentrumsnetzwerken?
Optische 10G-SFP-Module bieten vielfältige Anwendungsszenarien in Rechenzentrumsnetzwerken. Im Folgenden werden mehrere Aspekte vorgestellt:
Serververbindung:
Das optische 10G-SFP-Modul bietet eine Übertragungsrate von bis zu 10 Gbit/s und eignet sich für Anwendungsszenarien, die große Datenübertragungsmengen erfordern. Über diese Hochgeschwindigkeitsverbindung können Server im Rechenzentrum schnell Ressourcen gemeinsam nutzen, Daten übertragen und den Betrieb von Hochleistungsanwendungen unterstützen. Rechenzentrumsanwendungen reagieren sehr empfindlich auf Latenz, insbesondere in Anwendungsszenarien, die eine schnelle Reaktion erfordern, wie z. B. Finanztransaktionen, Online-Spiele usw. Das optische 10G-SFP-Modul realisiert die Datenübertragung durch Glasfaserübertragung und weist eine geringe Übertragungsverzögerung auf, die die Anforderungen erfüllen kann Forderung nach geringer Latenz. Optische 10G-SFP-Module haben eine kleinere physische Größe, was ihnen Flexibilität bei Serververbindungen verleiht. Server haben oft nur begrenzten Platz und das kleine Design der optischen SFP-Module ermöglicht es ihnen, problemlos in die Portkonfigurationen verschiedener Server und Netzwerkgeräte zu passen. Server in einem Rechenzentrum können in verschiedenen Racks oder Computerräumen verteilt sein und erfordern Span-Verbindungen, um miteinander zu kommunizieren. Optische 10G-SFP-Module können Fernverbindungen durch Glasfaserübertragung herstellen und ermöglichen so Hochgeschwindigkeitsverbindungen zwischen Fernservern.
Speichernetzwerkverbindung:
Speichersysteme in Rechenzentren erfordern in der Regel Netzwerkverbindungen mit hoher Bandbreite und geringer Latenz, um schnelle Lese-, Schreib- und Speichervorgänge für Daten zu ermöglichen. Optische 10G-SFP-Module können zum Anschließen von Speichergeräten verwendet werden, z. B. zum Anschließen von Speicherservern an Speicherarrays, Speicherschalter usw., um eine schnelle und stabile Datenübertragung durch Glasfaserübertragung zu erreichen.
Netzwerkaggregation:
Rechenzentrumsnetzwerke verwenden in der Regel Netzwerkaggregationstechnologie, um mehrere Netzwerkverbindungen zu einer Netzwerkverbindung mit hoher Bandbreite und hoher Verfügbarkeit zusammenzufassen. Optische 10G-SFP-Module können zum Verbinden von Netzwerkaggregationsgeräten wie zum Verbinden von Switches und Core-Routern, zum Verbinden von Übertragungsverbindungen zwischen verschiedenen Rechenzentren usw. verwendet werden, um eine Hochgeschwindigkeitsdatenaggregation und -übertragung durch Glasfaserübertragung zu erreichen.
Virtualisierte Umgebung:
In einer virtualisierten Umgebung müssen möglicherweise mehrere virtuelle Maschinen gleichzeitig auf Speicherressourcen zugreifen oder miteinander verbunden sein, was Hochgeschwindigkeitsnetzwerkverbindungen zur Unterstützung der Datenübertragung und Kommunikation zwischen virtuellen Maschinen erfordert. Optische 10G-SFP-Module können verwendet werden, um die Kommunikation zwischen Servern und Switches in virtualisierten Umgebungen zu verbinden und Netzwerkverbindungen mit hoher Bandbreite und geringer Latenz für virtuelle Maschinen bereitzustellen.
High Performance Computing:
Bei der Durchführung von Hochleistungsrechneraufgaben wie wissenschaftlichem Rechnen und Big-Data-Analyse sind große Mengen an Datenübertragungs- und Rechenressourcen erforderlich. Optische 10G-SFP-Module können verwendet werden, um die Kommunikation zwischen Servern und Switches in Hochleistungs-Computing-Clustern zu verbinden, um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung und eine verteilte Verarbeitung von Computing-Aufgaben zu erreichen.
Zu den Anwendungsszenarien optischer 10G-SFP-Module in Rechenzentrumsnetzwerken gehören hauptsächlich Serververbindungen, Speichernetzwerkverbindungen, Netzwerkaggregation, Virtualisierungsumgebungen und Hochleistungsrechnen. Es bietet Hochgeschwindigkeits- und stabile Netzwerkübertragungsfunktionen für Rechenzentren und erfüllt verschiedene Anforderungen. Anforderungen in verschiedenen Anwendungsszenarien.
