SFP-модули: компактное и надежное решение для современных оптоволоконных сетей

SFP-модули стали неотъемлемой частью современных оптоволоконных сетей, особенно если вы работаете с Ethernet-коммутаторами.

В этой статье:

1. Что такое SFP-модуль?
2. Конструкция и принцип работы
3. Стандарты SFP MSA
4. Как выбрать SFP-модуль?
5. Цветовая маркировка SFP

Эти компактные устройства обеспечивают стабильную передачу данных и удобную интеграцию в сетевую инфраструктуру. Но что именно представляет собой SFP-модуль? Давайте разберёмся.

Что такое SFP-модуль?

Аббревиатура SFP расшифровывается как Small Form-factor Pluggable, что означает подключаемый модуль малого форм-фактора. Согласно стандарту SFF INF-8074i, SFP представляет собой миниатюрный оптический приемопередатчик, который устанавливается в соответствующий порт сетевого оборудования, например, коммутаторов или маршрутизаторов.

Иногда SFP называют mini-GBIC (Gigabit Interface Converter), но по сути оба термина обозначают одно и то же устройство. Благодаря компактным размерам и удобству замены, SFP-модули стали предпочтительным выбором по сравнению с более старшими стандартами, такими как GBIC и SFF.

Конструкция и принцип работы

Типовой SFP-модуль состоит из нескольких ключевых компонентов:

• Корпус – защищает внутренние элементы устройства,
• Печатная плата (PCBA) – обеспечивает работу модуля,
• Управляющий чип – контролирует работу и взаимодействие с сетью,
• Оптический передатчик (TOSA) и оптический приемник (ROSA) – отвечают за передачу и прием данных. В некоторых вариантах они объединены в блок BOSA, который используется в BiDi-модулях с одним портом.

Почему SFP вытесняет старые стандарты?

SFP стремительно заменяет GBIC и SFF, и этому есть несколько причин:

• Горячая замена – модуль можно подключать и отключать без остановки работы устройства,
• Компактность – позволяет увеличить плотность портов и повысить пропускную способность сети,
• Функция DDM (DOM) – обеспечивает цифровую диагностику и мониторинг состояния модуля в реальном времени,
• Доступность – массовое производство снизило стоимость, делая SFP более выгодным решением.

Стандарты SFP MSA

Спецификация SFP MSA (Multi-Source Agreement) регулирует параметры модулей, обеспечивая их совместимость. Среди ключевых стандартов выделяют:

• MSA INF-8074i – базовые механические и функциональные характеристики,
• SFF-8431 – усовершенствованный оптический и электрический интерфейс,
• SFF-8472 – поддержка цифрового мониторинга (DDMI).

Благодаря этим стандартам SFP-модули остаются универсальным и надежным решением для современных сетей.

Для чего нужен модуль SFP?

Представьте себе коммутатор без оптического модуля. Как в таком случае добиться высокой скорости передачи данных? Один из вариантов — использовать медный кабель. Однако этот способ имеет серьезные ограничения: высокая стоимость, значительная толщина кабеля и ограниченная длина линии.

Вот здесь на помощь приходят SFP-модули. Они позволяют организовать надежную связь между коммутаторами, даже если они находятся на расстоянии десятков или сотен километров друг от друга. Оптический трансивер, установленный в соответствующий порт, служит преобразователем сигнала, обеспечивая стабильное соединение.

Разновидности SFP-модулей и их дальность передачи

Выбор SFP-модуля зависит от типа волокна и необходимой дальности передачи данных:

• SFP 1G/SX – предназначен для многомодового волокна OM2, обеспечивая передачу данных на дистанции до 550 метров,
• SFP 1G/LX – работает с одномодовым волокном, увеличивая максимальную дальность связи до 20 км.

Подробная классификация модулей SFP

Классификация по скорости передачи

• 100BASE SFP – скорость 100 и 155 Мбит/с, используется в Ethernet, SDH/SONET и ATM,
• 622M SFP – предназначен для SDH/SONET,
• 1000BASE SFP (1G) – самый распространенный вариант для современных сетей,
• 2G SFP – скорости 2G и 2.5G, подходит для FC SAN и SDH/SONET,
• 3G SFP – скорости 2.97G и 3.07G, используется в видеотрансляциях и базовых станциях,
• 4G SFP – скорость 4.25G, применяется в FC SAN,
• 6G SFP – скорость 6.14G, используется в CPRI и OBSAI,
• 8G SFP – скорость 8.5G, подходит для FC SAN.

Классификация по среде передачи

• Медные модули – работают с сетевыми кабелями и DAC,
• Многомодовое оптоволокно (MMF) – поддерживает OM1-OM5,
• Одномодовое оптоволокно (SMF) – обеспечивает максимальную дальность передачи.

Классификация по дальности передачи

• T (100BASE-T, 1000BASE-T, 2.5GBASE-T, 5GBASE-T) – до 100 м по кабелю Cat5,
• SX – до 550 м по многомодовому волокну,
• LX – до 10 км по одномодовому волокну,
• EX – до 40 км по одномодовому волокну,
• ZX – до 70-80 км по одномодовому волокну,
• EZX – до 120-160 км по одномодовому волокну,
• BX (BiDi) – от 10 до 80 км, использует WDM для передачи двух потоков по одному волокну.

Классификация по функциональным возможностям

• Стандартные SFP – двухволоконные трансиверы,
• CWDM SFP – поддерживают спектральное уплотнение CWDM,
• DWDM SFP – поддерживают плотное спектральное мультиплексирование DWDM,
• BiDi SFP – двунаправленные трансиверы,
• SDH/SONET SFP – скорости 155 Мбит/с, 622 Мбит/с и 2.5 Гбит/с,
• Fibre Channel SFP – от 1G до 8G, используется в сетях хранения данных,
• Видео-SFP – поддерживает HD-SDI, 3G-SDI, 6G-SDI, 12G-SDI,
• PON SFP – для широкополосных сетей FTTx,
• Кабельные коннекторы SFP – бюджетное решение для коротких линий.

Классификация по типу коннектора

• LC SFP – стандартный коннектор,
• SC SFP – встречается в BiDi трансиверах,
• RJ45 SFP – для медных кабелей.

Классификация по рабочей температуре

• Коммерческий класс – от 0 до +70°C,
• Промышленный класс – от -40 до +85°C,
• Расширенный класс – от -10 до +85°C.

Как выбрать модуль SFP?

Выбор SFP-модуля — важный шаг для обеспечения стабильной работы сети. Приведем несколько ключевых факторов, которые помогут Вам подобрать оптимальный трансивер:

• Скорость передачи данных - определите, какие скорости поддерживают порты вашего коммутатора или другого сетевого оборудования. Выбирайте SFP-модуль, соответствующий этим параметрам,
• Тип кабеля - многомодовое волокно (MMF) — выбирайте многомодовые SFP, одномодовое волокно (SMF) — используйте одномодовые SFP,
• Дальность передачи - учитывайте расстояние между устройствами. Лучше выбирать модуль с запасом по дальности, чтобы избежать проблем из-за качества кабеля или загрязнения соединений,
• Температурные условия - коммерческий класс (0°C – 70°C) — подходит для стандартных помещений, промышленный класс (-40°C – 85°C) — необходим для работы в сложных условиях,
• Совместимость оборудования - перед покупкой уточните у поставщика, поддерживает ли ваш коммутатор выбранный SFP-модуль. Несовместимость может привести к потере времени и денег.

Цветовая маркировка модулей SFP

 

Производители используют цветовую кодировку для обозначения длины волны модуля:

Длина волны - Цветовая маркировка

• 850 нм - Черный
• 1310 нм - Синий
• 1550 нм - Зеленый
• CWDM 1470 нм - Серый
• CWDM 1490 нм - Фиолетовый
• CWDM 1510 нм - Синий
• CWDM 1530 нм - Зеленый
• CWDM 1550 нм - Желтый
• CWDM 1570 нм - Оранжевый
• CWDM 1590 нм - Красный
• CWDM 1610 нм - Коричневый
• 1310нм-TX/1490нм-RX - Синий
• 1310нм-TX/1550нм-RX - Синий
• 1550нм-TX/1310нм-RX - Желтый
• 1550нм-TX/1490нм-RX - Фиолетовый

Эволюция модулей SFP

Модули SFP играют ключевую роль в оптических коммуникациях, и их развитие привело к появлению более продвинутых версий. Сегодня на рынке представлены усовершенствованные модификации, такие как SFP+ и другие. Внешне они похожи, но различаются по скорости передачи данных и функциональным возможностям.

Основные разновидности SFP-модулей

Трансиверы SFP - аббревиатура SFP расшифровывается как Small Form-factor Pluggable – подключаемый модуль малого форм-фактора. Устройства связывают оптоволоконные кабели с сетевыми устройствами, такими как коммутаторы, маршрутизаторы, сетевые карты и точки доступа. 

Среди распространенных моделей SFP:

• 155M SFP – для базовых сетей,
• 622M SFP – используется в SDH/SONET,
• 1G SFP – стандартный гигабитный трансивер,
• 2.5G SFP – для более высоких скоростей,
• 2G/4G Fibre Channel SFP – для хранения данных,
• 3G SFP – для видеотрансляций,
• 6G SFP – для специализированных приложений.

Трансиверы SFP+ - это усовершенствованная версия SFP, поддерживающая скорости 8, 10 и 16 Гбит/с. Они имеют те же размеры, что и стандартные SFP, но обеспечивают более высокую пропускную способность. Такие модули широко используются в дата-центрах и корпоративных сетях.

Основные типы SFP+:

• Dual Fiber SFP+ – двухволоконные трансиверы,
• BiDi SFP+ – двунаправленные трансиверы,
• Copper SFP+ – для работы с медными кабелями,
• CWDM/DWDM SFP+ – поддержка спектрального уплотнения.

SFP-модули стали стандартом в оптоволоконных сетях благодаря своей компактности, удобству замены и высокой скорости передачи данных. Устройства обеспечивают стабильное соединение, соответствуя последним стандартам MSA. Выбор правильного SFP-модуля — залог надежной работы вашей сети.

Модули SFP, SFP+ представлены В РАЗДЕЛЕ

Компания «Вектор Связи» является официальным дистрибьютором, производителем и поставщиком материалов для ремонта и строительства линий связи на всей территории Дальнего Востока.