【Storage】10G 光纤收发器和线缆介绍

************************************************************************   ****原文：blog.csdn.net/clark_xu 徐长亮的专栏 ************************************************************************

光纤收发器的概述

光纤收发器：Transceiver。

由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收两部份。

简单的说，光纤收发器的作用就是光电转换，发送端把电信号转换成光信号，通过光纤传送后，接收端再把光信号转换成电信号。                                         

光纤收发器的发展

根据不同的封装格式，比较常见的有1X9，GBIC，SFF，SFP。

1X9光模块

1X9，最早的光模块产品，是直接固化在通讯装备的电路板上的固定模块，采取SC接口。

1X9向两方面发展

?  支持热插拔，即成了GBIC（Gigabit interface Converter）千兆位接口转换器。其与1X9封装模块相比，优势是：GBIC产品是1个独立的模块，用户可以更方便的更新保护光模块。

?  小型化，即成了SFF光模块。

  GBIC和SFF光模块都曾有过很广泛的利用。

 GBIC光模块

随着网络的迅猛发展，GBIC模块的缺点也日趋显现出来。其个头太大，板卡上没法容纳足足数量的GBIC，不能适应网络发展的需要。

  SFP光模块 

  SFP（Small Form Pluggable）小型可插拔模块诞生：既继承了GBIC的热插拔特性，又鉴戒了SFF小型化的优势。其体积仅为GBIC的1/2到1/3,极大增加了网络装备的端口密度。

                           SFP

2002年7月18日IEEE通过了802.3ae,万兆以太网诞生。

Xenpak光模块

  Xenpak是针对10G以太网推出的第1代光模块，采取IEEE802.3ae标准中的10G附加单元接口（XAUI）作为数据通路；支持所有IEEE802.3ae定义的光接口，其在单模光纤上传输距离可到达10KM。

缺点：Xenpak模块安装到电路板上需要在电路板上开槽，实现较复杂，没法实现高密度利用，而且其体积大，功耗也较大。

X2光模块

 Xpak和X2光模块是由Xenpak标准演化而来，其内部功能模块与前者基本相同，经过改进后体积只有Xenpak的1/2，可以直接放到电路板上。提供两种接口，既可用于10G以太网，也可用于10G FC。

 Xpak和X2标准非常相接近，两种规格终究融会到1起。虽然比Xenpak体积小，但其本钱比Xenpak高，只能作为1种过渡性的产品，很多厂商都渐渐放弃Xpak和X2光模块的开发，转向XFP。

                           X2

XFP光模块

XFP（10 Gigabit Small Form Factor Pluggable），万兆小型可插拔模块。美国Finisar公司联合大约10个公司在2002年成立XFP多元协议组织（MSA）。XFP是继Xpak或X2的新1代产品，不但外形紧凑，本钱也是最低廉，因此具有很大的优势。XFP只是1个光收发器，所以与协议实现无关，可以普遍适用10G以太网和10G FC。

       XFP          

SFP+光模块

SFP+光模块基于XFP基础采取SFP封装技术，外形尺寸比X2和XFP封装更紧凑（尺寸与SFP相同），本钱比XFP，X2，Xenpak产品低。到2010年已取代XFP成为10G市场主流。

                          SFP+

光纤接口的介绍

光纤接口是用来连接光纤线缆的物理接口。其原理是利用光从光密介质进入光疏介质从而产生了全反射。通常有SC，ST，LC，FC等几种类型。

  FC：Ferrule Connector，其外部加强方式是采取金属套，紧固方式是螺丝扣。

  SC：Standard Connector，是标准方形接头，采取工程塑料，本事高温，不容易氧化。 SC光纤接口主要用于局域网交换环境，像交换机装备侧1般都用SC接口。

  LC：Lucent Connector，该接头与SC接头形状相似，较SC小1些，LC接头1般会接SFP或SFP+模块。

光纤Cable

光纤又叫光导纤维，英文名是 OPTIC FIBER，通讯用光纤由外敷塑料保护层的细如毛发的玻璃丝组成，玻璃丝由芯层和包层两部份组成。

光纤的优点:①通讯容量大，传输距离远 ②信号串扰小 ③不受电磁干扰，传输质量好 ④尺寸小，重量轻 ⑤材料来源丰富。缺点：质地脆，机械强度差，其曲折半径不能太小。

光纤的分类：

根据光在光纤中传播模式不同：分为单模光纤(SMF)和多模光纤(MMF)。每束光都可以称为1个“模”光，多模光纤以发光2极管作光源，允许多束光在光纤中同时传播，到达另外一端点的时间不同，产生模分散现象。而单模光纤以激光器作光源，只有1束光进入光纤。

单模与多模光纤的性能比较：

多模光纤芯径大（62.5μm或50μm），由于模分散现象，因此带宽较窄，传输容量小，传输距离短。工作波长在850nm或1310nm，与光器件的耦合相对容易。

单模光纤芯径小（10μm左右），工作波长在1310nm和1550nm。其传输带宽较宽，传输容量大，传输距离远（最远可达100千米），与光器件耦合相对困难。

对光模块来讲，并没有单模和多模之分。所谓单模，多模模块，指的是光端模块采取的光器件与何种光纤配合能取得最好传输性能。

单模模块比多模模块价格要贵。

OM3（Optimized Multimode 3，优化的多模3）光纤（没有优化的线径50μm光纤称为OM2光纤，而线径为62.5μm的光纤称为OM1光纤）。主要用Brocade和Csico SAN switch。

SC端头接插入X2模块的ProCurve交换机，LC端头接SFP+模块

Copper Cable同轴电缆

 同轴电缆：同轴电缆由里到外分为4层：中心铜线，塑料绝缘体，网状导电层和电线外皮。中心铜线和网状导电层构成电流回路。由于中心铜线和网状导电层为同轴关系而得名。

直连线的优缺点：与光纤传输相比，其价格非常便宜。但是其体积大，占用大量空间；不能承受缠结,压力和严重的曲折；与双绞线相比，其本钱也很高。

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