In den letzten zwei Jahrzehnten hat die SFP-Steckverbinder Das Modul als gängiger optischer Transceiver-Typ hat eine Migration zu verschiedenen Formen durchlaufen - SFP-Steckverbinder, SFP+-Steckverbinder, SFP28-Steckverbinder, QSFP-Steckverbinder, QSFP+ connector, QSFP28 connector, QSFP56 connector, SFP-DD connector, QSFP-DD connector und OSFP connector. Was sind SFP-Steckverbinder? Welche SFP-Steckverbindertypen gibt es? Und welche Arten von SFP-Schnittstellen gibt es? Lesen Sie diesen Beitrag als Referenz.

Was ist ein SFP-Steckverbinder?

SFP-Steckverbinder oder SFP-Stecker ist eine weitere Bezeichnung für SFP, da SFP (small form-factor pluggable) ein kompakter und Hot-Plug-fähiger Schnittstellensteckverbinder ist. Das SFP-Steckverbindermodul fungiert als Kommunikationsmedium zwischen Netzwerkgeräten und Kabeln, um eine photoelektrische und elektrooptische Umwandlung zu erreichen. Die SFP-Schnittstelle wird häufig in Netzwerkgeräten mit SFP-Port wie Ethernet-Switches, Firewalls, Routern und Netzwerkkarten (NICs) sowohl für Datenkommunikations- als auch Telekommunikationsanwendungen verwendet.

Abbildung 1: direkte Verbindung für 1000BASE-SX-SFP-Steckermodule mit Ethernet-Switches und Glasfaser-Patchkabeln. Der SX-Steckverbinder SFP  mit Duplex SFP-LC-Steckverbinder dient zum Verbinden von Multimode-Fasern für Kurzstreckenanwendungen.

Warum ist der SFP-Steckverbinder das am häufigsten verwendete Transceiver-Modul?

Das Transceiver-Modul entwickelt sich in Richtung Miniaturisierung, Hot-Swap-Fähigkeit, niedrige Kosten, geringer Stromverbrauch, hohe Geschwindigkeit und große Reichweite. Ende des 20. Jahrhunderts führte der Druck durch Anwendungen mit hochdichten Daten-Racks dazu, dass mehr Ports in einer Netzwerk-Switch-Einheit bereitgestellt werden mussten. SFP-Steckermodule mit kleineren Abmessungen wurden 2001 eingeführt. Seitdem hat SFP den größeren Gigabit Interface Converter (GBIC) ersetzt und ist zum am häufigsten verwendeten Modultyp in der Datenkommunikation geworden. 

In den letzten zwei Jahrzehnten haben der stetig zunehmende massive Datenverkehr und Spitzentechnologien wie Cloud Computing, 5G und WiFi-6 den Bedarf an mehr Bandbreite und höheren Datenraten erhöht, was das SFP-Steckmodul dazu veranlasst hat, sich zu verschiedenen Varianten weiterzuentwickeln.  

Abbildung 2: Die Entwicklungsgeschichte des optischen SFP-Connector-Transceivers.

Welche Formfaktoren hat ein SFP-Steckverbinder?

Im folgenden Teil werden wir die SFP-Steckverbindertypen im Laufe der Zeit einzeln vorstellen. Da der QSFP-Steckverbinder eine weitere Version des SFP-Moduls ist, betrachten wir ihn hier als einen eigenen Teil.

SFP-Steckverbindertypen

An SFP Das Steckverbindermodul ist nach Datenraten unterteilt mit 100Mbit/s SFP, 1 Gbit/s SFP und 4 Gbit/s SFP erhältlich. Typisch sind 1 Gbit/s SFP für Ethernet-Standard-SFP-Module und bis zu 4 Gbit/s für Fibre-Channel-SFP-Anwendungen.

Die erste Iteration ist die SFP+ Steckverbinder-Modul (SFP Plus), das 2006 eingeführt wurde, um die Datenrate auf bis zu 10Gbit/s zu erhöhen. Danach kommt das SFP28 Anschluss für Geschwindigkeiten von bis zu 25 Gbit/s. cSFP Steckverbinder (compact small form-factor pluggable) wurde eingeführt, um eine höhere Portdichte bereitzustellen und Fasern einzusparen. Das cSFP-Steckverbindermodul kann als zwei BiDi-SFPs in einer Einheit betrachtet werden. Es verfügt über zwei bidirektionale Ports, wobei jeder Port eine bidirektionale Verbindung über ein einzelnes Kabel unterstützt. Daher unterstützt der cSFP-Steckverbinder die doppelte Kapazität bei halbierter Faseranzahl. SFP-DD Steckverbinder (Small Form-Factor Pluggable Double Density) ermöglicht 100Gbit/s über zwei Übertragungskanäle. 

QSFP-Steckverbindertypen

Der nächste Bruder, der nach dem SFP-Modul geboren wurde, ist der QSFP Steckverbindermodul (Quad Small Form-factor Pluggable), das als eine weitere Modulvariante betrachtet werden kann, da es erstmals vier Kanäle in die SFP-Modulfamilie einführte. Das ursprüngliche QSFP unterstützt  4Gbit/s durch vier Kanäle, die gleichzeitig 1Gbit/s übertragen. Hier sind weitere abgeleitete Formen der QSFP-Steckverbinder. 

QSFP+ Stecker ermöglicht Geschwindigkeiten von bis zu 40Gbit/s, wobei jeder der vier Kanäle Datenraten von 10Gbit/s überträgt. Darüber hinaus QSFP28 Steckverbinder (Quad Small Form-factor Pluggable 28) auf Datenraten von 25 Gbit/s für vier Kanäle gebracht, um eine Gesamtgeschwindigkeit von 100Gbit/s zu erreichen. QSFP56 Steckverbinder (Quad Small Form-factor Pluggable double density) wurde veröffentlicht, um die Datenrate auf 200Gbit/s zu verdoppeln. 

QSFP-DD connector (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density) MSA wurde am 19. September 2016 vorläufig veröffentlicht. Es ermöglicht insgesamt 400 Gbit/s über acht Lanes. Am 24. Mai 2021 wurde das neueste QSFP-DD800 von QSFP-DD MSA veröffentlicht, um eine Leistung von bis zu 800G über 8 Lanes mit 100 Gb/s zu erreichen.

OSFP-Steckverbinder

Gemäß osfpms, der OSFP Der Anschluss (Octal Small Format Pluggable) wurde ursprünglich 2016 entwickelt, um 8 Kanäle x 50 Gbit/s bereitzustellen und 400 Gbit/s zu erreichen. Im Jahr 2021 wurde der neueste OSFP 4.0 wurde veröffentlicht, um für zukünftige Anforderungen eine Beschleunigung auf 800 Gbit/s über Breakout 2x 400G FR4 zu ermöglichen.

Was ist die optische Schnittstelle eines SFP-Steckverbinders?

Ein SFP-Steckverbinder verfügt an beiden Enden über eine Schnittstelle. Ein Ende mit Goldfinger wird in den SFP-Steckplatz des Netzwerkgeräts eingesetzt. Das andere Ende, das durch eine Staubschutzkappe geschützt ist, wird als optische Schnittstelle bezeichnet und dient zum Anschließen von Glasfaserkabeln oder Ethernet-Kupferkabeln. Die im SFP-Transceiver-Modul integrierte optische SFP-Buchse variiert je nach SFP-Typ-Formfaktor und den Kabeln, die zusammen mit der SFP-Optik verwendet werden müssen.

Abbildung 3: Die optische Schnittstelle des 1000BASE-SX SFP-Anschlussmoduls befindet sich an der Seite der Staubschutzkappe. Sobald Sie die Kappe abziehen, sehen Sie die optische Schnittstelle.

Je nach Übertragungsmedium gibt es SFP-Kupfersteckverbinder und SFP-Glasfasersteckverbinder. Kupfer-SFP verwendet eine RJ45-SFP-Steckverbinderschnittstelle, während Glasfaser-SFP typischerweise eine SFP-LC-Steckverbinder-, SFP-SC-Steckverbinder- und SFP-MTP/MPO-Steckverbinderschnittstelle verwendet. Je nach SFP-Form nutzen verschiedene SFP-Formfaktoren häufig entsprechende SFP-Steckverbinder.

Die folgende Tabelle zeigt die Schnittstellentypen von SFP-Steckverbindern für verschiedene SFP-Typen.

Welcher Steckertyp wird mit einem SFP-Port verwendet?

SFP-Ports sind häufig in Ethernet-Netzwerk-Switches zu finden. Diese Switches mit 1G-SFP-Ports als den wichtigsten funktionalen Switch-Ports werden als Gigabit-SFP-Switches bezeichnet.

Der SFP-Port am SFP-Switch unterstützt sowohl SFP-Kupferstecker als auch SFP-Glasfaserstecker, während der RJ45-Port nur den RJ45-Stecker eines Kupfer-SFP-Moduls aufnehmen kann. SFP-Steckertypen, die ein 1G-SFP-Port aufnehmen kann, sind RJ45-SFP-Stecker, SFP-LC-Stecker und SFP-SC-Stecker.

Zusammenfassung

Heute haben wir über die Definition von SFP-Steckern und SFP-Steckverbindertypen gesprochen. Je nach Formfaktor gibt es SFP, cSFP, SFP+, SFP28, QSFP, QSFP+, SFP-DD, QSFP28 sowie die schnelleren 200G QSFP58, 400G QSFP-DD und 400G/800G OSFP. Nach optischer Schnittstelle unterteilt gibt es RJ45-Steckverbinder für das SFP-Kupfermodul sowie SFP-Steckverbinder LC, SFP-SC-Steckverbinder und MTP/MPO-SFP-Steckverbinder für das SFP-Glasfaser-Steckverbindermodul. Ganz gleich, nach welchem SFP-Steckverbindertyp Sie suchen, kontaktieren Sie uns gerne über [email protected] um ein Angebot zu erhalten.