Introducción al módulo SFP: significado de SFP, SFP de fibra y tipos de SFP de cobre

¿Qué es un módulo SFP?

SFP significa Small Form-factor Pluggable. El módulo SFP también se denomina módulo de fibra SFP o transceptor SFP. Como su nombre indica, el módulo SFP es un dispositivo de red de fibra óptica pequeño y conectable en caliente utilizado para la comunicación de datos. Se utiliza comúnmente en redes Gigabit Ethernet, proporcionando una velocidad de 1.25 Gbit/s.

El módulo SFP tiene una serie de atributos clave, entre ellos:

• Tamaño pequeño - El módulo SFP se desarrolla a partir del módulo GBIC. GBIC significa Gigabit Interface Converter. Tanto SFP como GBIC se aplican en Gigabit Ethernet, proporcionando velocidades de hasta 1000Mbps. Sin embargo, el módulo SFP tiene menos de la mitad del tamaño del módulo GBIC. A continuación se muestra una figura comparativa de transceptor SFP frente a transceptor GBIC. El tamaño más pequeño significa que los switches con puertos SFP permiten una mayor densidad de puertos que los switches con puertos GBIC.

Módulo GBIC frente a módulo SFP

Switch de puerto GBIC vs switch de puerto SFP

• Con conexión en caliente - El módulo SFP admite conexión en caliente, es decir, no es necesario cortar la alimentación; el módulo puede conectarse o desconectarse de los switches. La conexión en caliente simplifica el proceso de mantenimiento, ya que el administrador de red puede actualizar y ampliar el sistema sin apagar la red.

¿Cómo funciona un SFP?

El módulo óptico SFP está compuesto por:

El láser (incluidos el transmisor TOSA y el receptor ROSA), el IC de la placa de circuito y los accesorios externos. Los accesorios externos incluyen la carcasa, la base, el PCBA, el anillo de extracción, la hebilla, la pieza de desbloqueo y el tapón de goma. Para facilitar la identificación, generalmente se utiliza el color del anillo de extracción para identificar los diferentes tipos de módulos SFP.

Estructura del módulo SFP

El módulo SFP, que funciona en la capa física del modelo OSI, es uno de los componentes principales de la red de comunicación por fibra óptica. Su propósito es realizar la conversión eléctrico-óptica y la conversión óptico-eléctrica en la comunicación por fibra óptica. El diagrama del principio de funcionamiento del módulo óptico SFP se muestra a continuación.

Diagrama del principio de funcionamiento de SFP

En primer lugar, la señal eléctrica se introduce a través de la interfaz SFP con una determinada velocidad de código. Tras ser procesada por el chip controlador interno, el controlador del diodo láser (LD) o el diodo emisor de luz (LED) emite una señal óptica modulada. Una vez que la señal óptica se transmite a través de la fibra óptica, la interfaz SFP receptora convierte entonces la señal óptica en una señal eléctrica mediante el LED y, finalmente, emite la señal eléctrica después de ser procesada por el preamplificador.

Tipos de SFP 

Según diferentes normas de clasificación, los módulos SFP tienen muchos tipos diferentes. Los tipos específicos de módulos SFP se describen de la siguiente manera:

1. Medios de transmisión: Según los diferentes medios de transmisión de los cables de fibra óptica y los cables de cobre, los módulos SFP incluyen SFP de fibra y SFP de cobre.

• Módulos SFP de fibra incluye: Módulo SFP 1000BASE-SX, módulo SFP 1000BASE-LX, módulo SFP 1000BASE-EX, módulo SFP 1000BASE-EZX, módulo SFP BiDi, módulo SFP CWDM y módulo SFP DWDM. Están estructurados con conectores LC. Los SFP BiDi utilizan conectores LC simplex y los demás utilizan conectores LC dúplex. La distancia máxima de transmisión del módulo óptico SFP de fibra puede alcanzar hasta cientos de kilómetros al conectarse con el cable de fibra óptica monomodo LC a LC.

SFP de fibra frente a SFP de cobre

• Módulos SFP de cobre incluye: Módulos SFP 1000BASE-T. Utilizan conectores RJ-45 en lugar de conectores LC. El SFP de cobre 1000BASE-T permite una longitud de enlace de hasta 100 metros sobre cable de par trenzado de cobre Cat5e o superior (Cat6/Cat6a).

2. Diámetro del núcleo del cable: Según los diferentes diámetros de núcleo de los cables conectados, el módulo SFP puede clasificarse en SFP multimodo y SFP monomodo.

• Módulos SFP multimodo: Se refiere a los módulos SFP que funcionan con cables de fibra óptica multimodo. El cable de fibra multimodo tiene un diámetro de núcleo relativamente mayor que los cables de fibra monomodo; por ello permite más de un modo de propagación y, en consecuencia, está limitado por la dispersión modal. La dispersión modal influye en la capacidad de transmisión del cable de fibra; los cables de fibra multimodo solo son adecuados para comunicaciones de alcance relativamente corto, al igual que los módulos SFP multimodo. El módulo transceptor SFP multimodo más común es 1000BASE-SX SFP, que permite una distancia máxima de 550m a una velocidad de 1.25 Gbit/s.

• Módulo SFP monomodo: Se refiere a los módulos SFP que funcionan con cables de fibra óptica monomodo. El cable de fibra monomodo está diseñado para transmitir solo un modo de luz con su pequeño diámetro de núcleo. La dispersión modal de la fibra monomodo es mucho más estrecha que la de la fibra multimodo, por lo que admite un mayor ancho de banda que la fibra multimodo y suele utilizarse en redes de larga distancia. 1000BASE-LX, 1000BASE-EX, 1000BASE-EZX, BiDi SFP, CWDM SFP y DWDM SFP son todos módulos transceptores SFP monomodo.

Generalmente, los equipos (incluidos los cables de fibra óptica, los módulos transceptores, etc.) para fibra monomodo son más caros que los equipos para fibra óptica multimodo.

Cómo elegir el módulo SFP adecuado

Elija las especificaciones SFP adecuadas

Las principales especificaciones de los transceptores ópticos incluyen velocidad, distancia de transmisión, longitud de onda, interfaz, tipo de medio y temperatura de funcionamiento. Los módulos SFP no son una excepción. Los parámetros específicos de los módulos SFP se enumeran a continuación.

Velocidad: 1.25G/s

Distancia de transmisión: cientos de metros a cientos de kilómetros

Longitud de onda: Longitudes de onda de 850nm, 1310nm, 1550nm, CWDM/DWDM

Interfaz: RJ45/Duplex LC/Simplex LC

Modo de transmisión: Multimodo/Monomodo

Tipo de medio: Cobre Cat 5e/6/6a, MMF OM3/4/5, SMF OS2

Temperatura de funcionamiento:  Temperatura comercial (0-70°C), temperatura extendida (-20-85°C), temperatura industrial  (-40-85℃).

Al elegir un módulo SFP, debe combinar los puertos SFP de sus switches o equipos de router existentes y las demandas reales de su aplicación. Por ejemplo, si su switch de red está equipado con puertos SFP RJ45, solo puede insertar un módulo SFP 1000BASE-T en lugar de módulos ópticos de fibra. Si su escenario de aplicación es la transmisión de larga distancia, debe elegir módulos SFP monomodo, en lugar de SFP multimodo.

Asegúrese de una compatibilidad del 100% 

Los módulos SFP de terceros tienen una ventaja en rentabilidad, pero debe hacerse hincapié en el problema de compatibilidad. Los fabricantes externos cualificados, como QSFPTEK, codificarán y probarán el 100 % de los módulos SFP según las especificaciones exactas de los switches y routers del OEM, en lugar de solo una prueba de emulación. Verificar que los módulos SFP sean totalmente compatibles e interoperables con los switches o routers del OEM es vital para un proveedor de SFP.

También debe tenerse en cuenta el bajo consumo de energía

El OPEX del centro de datos está estrechamente relacionado con el consumo de energía de los módulos SFP. El consumo de energía de los módulos ópticos variará debido a la calidad de fabricación del proveedor. Algunos proveedores pueden usar componentes más baratos y de baja calidad; los módulos SFP que fabrican pueden funcionar normalmente, pero sus módulos tienen un consumo de energía más alto, lo que no es fiable durante períodos prolongados de uso. 

El consumo de energía de dos módulos ópticos del mismo tipo difiere en unos pocos vatios o milivatios, lo que también marca una gran diferencia. Suponiendo que el consumo de energía de dos módulos ópticos 10G sea de 3W y 2.5W respectivamente, el consumo de energía de los módulos ópticos de un switch 48G puede alcanzar 144W (el primero) y 120W (el segundo). Si la red ahora tiene 16pcs de estos switches 48G, el valor total es de 2300 vatios y 1920 vatios. Esto muestra que se pueden ahorrar grandes cantidades de energía y costos operativos en redes medianas y grandes mediante el uso de módulos ópticos de menor consumo de energía.

Variantes de SFP

Desde que SFP se introdujo en 2001, ha evolucionado hasta convertirse en muchas variantes nuevas. Los tipos de variantes SFP típicos incluyen SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP-DD, etc. Las especificaciones principales de estos módulos transceptores se resumen en la siguiente tabla.

Conclusión

La publicación anterior ha hablado en detalle sobre el significado de SFP, qué es un SFP, la estructura de SFP, cómo funciona, los tipos y variantes de SFP. Si necesita módulos SFP o cualquier variante de módulo SFP (SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP56/QSFP-DD), puede obtenerlos con los precios más razonables y un rendimiento de alta calidad en QSFPTEK. Bienvenido a visitar www.qsfptek.com, o contacte con nuestro equipo de ventas a través de [email protected].