Introduction au module SFP : signification de SFP, SFP fibre et types de SFP cuivre

Qu’est-ce qu’un module SFP ?

SFP signifie Small Form-factor Pluggable. Le module SFP est également appelé module fibre SFP ou émetteur-récepteur SFP. Comme son nom l’indique, le module SFP est un petit dispositif réseau à fibre optique enfichable à chaud utilisé pour la communication de données. Il est couramment utilisé dans les réseaux Gigabit Ethernet, offrant une vitesse de 1.25 Gbit/s.

Le module SFP possède un certain nombre d’attributs clés, notamment :

• Petite taille - Le module SFP est développé à partir du module GBIC. GBIC signifie Gigabit Interface Converter. SFP et GBIC sont tous deux utilisés dans Gigabit Ethernet, offrant des vitesses allant jusqu’à 1000Mbps. Cependant, le module SFP mesure moins de la moitié de la taille du module GBIC. Voici une figure comparative entre l’émetteur-récepteur SFP et l’émetteur-récepteur GBIC. Sa taille plus réduite signifie que les commutateurs dotés de ports SFP permettent une densité de ports plus élevée que les commutateurs dotés de ports GBIC.

Module GBIC vs module SFP

Commutateur à port GBIC vs commutateur à port SFP

• Connectable à chaud - Le module SFP prend en charge le branchement à chaud, c’est-à-dire qu’il n’est pas nécessaire de couper l’alimentation ; le module peut être connecté aux commutateurs ou déconnecté de ceux-ci. Le branchement à chaud simplifie le processus de maintenance, car le gestionnaire réseau peut mettre à niveau et étendre le système sans arrêter le réseau.

Comment fonctionne un SFP ?

Le module optique SFP est composé de :

Le laser (y compris le TOSA de l’émetteur et le ROSA du récepteur), le circuit intégré de la carte de circuit imprimé et les accessoires externes. Les accessoires externes comprennent la coque, la base, le PCBA, l’anneau de tirage, le loquet, la pièce de déverrouillage et le bouchon en caoutchouc. Afin de faciliter l’identification, la couleur de l’anneau de tirage est généralement utilisée pour identifier les différents types de modules SFP.

Structure du module SFP

Le module SFP, qui fonctionne dans la couche physique du modèle OSI, est l’un des composants essentiels du réseau de communication par fibre optique. Son objectif est de réaliser la conversion électrique-optique et la conversion optique-électrique dans la communication par fibre optique. Le schéma du principe de fonctionnement du module optique SFP est présenté ci-dessous.

Schéma du principe de fonctionnement du SFP

Tout d’abord, le signal électrique est introduit via l’interface SFP avec un certain débit de codage. Après traitement par la puce de pilotage interne, le pilote de la diode laser (LD) ou la diode électroluminescente (LED) émet un signal optique modulé. Après la transmission du signal optique par la fibre optique, l’interface SFP de réception convertit ensuite le signal optique en signal électrique au moyen de la LED, puis émet finalement le signal électrique après traitement par le préamplificateur.

Types de SFP 

Selon différents critères de classification, les modules SFP se déclinent en de nombreux types. Les types spécifiques de modules SFP sont décrits comme suit :

1. Supports de transmission : Selon les différents supports de transmission des câbles à fibre optique et des câbles en cuivre, les modules SFP comprennent des SFP fibre et des SFP cuivre.

• Modules SFP fibre inclure : module SFP 1000BASE-SX, module SFP 1000BASE-LX, module SFP 1000BASE-EX, module SFP 1000BASE-EZX, module SFP BiDi, module SFP CWDM et module SFP DWDM. Ils sont structurés avec des connecteurs LC. Les SFP BiDi utilisent des connecteurs LC simplex et les autres utilisent des connecteurs LC duplex. La distance de transmission maximale du module optique SFP à fibre peut atteindre plusieurs centaines de kilomètres lorsqu’il est connecté avec le câble à fibre optique monomode LC vers LC.

SFP fibre vs SFP cuivre

• Modules SFP en cuivre inclure : Modules SFP 1000BASE-T. Ils utilisent des connecteurs RJ-45 au lieu de connecteurs LC. Le SFP cuivre 1000BASE-T permet une longueur de liaison allant jusqu’à 100 mètres sur un câble cuivre à paire torsadée Cat5e ou supérieur (Cat6/Cat6a).

2. Diamètre de l’âme du câble : En fonction des différents diamètres de cœur des câbles connectés, le module SFP peut être classé en SFP multimode et SFP monomode.

• Modules SFP multimodes : Désigne les modules SFP qui fonctionnent avec des câbles à fibre optique multimode. Le câble à fibre multimode a un diamètre de cœur relativement plus grand que les câbles à fibre monomode ; il permet donc plusieurs modes de propagation, ce qui le rend limité par la dispersion modale. La dispersion modale influence la capacité de transmission du câble à fibre ; les câbles à fibre multimode ne conviennent qu’aux communications à relativement courte distance, tout comme les modules SFP multimodes. Le module émetteur-récepteur SFP multimode le plus courant est le SFP 1000BASE-SX, qui permet une distance maximale de 550m à une vitesse de 1,25 Gbit/s.

• Module SFP monomode : Désigne les modules SFP qui fonctionnent avec des câbles à fibre optique monomode. Le câble à fibre monomode est conçu pour transmettre un seul mode de lumière grâce à son petit diamètre de cœur. La dispersion modale de la fibre monomode est beaucoup plus étroite que celle de la fibre multimode ; elle prend donc en charge une bande passante plus élevée que la fibre multimode et est généralement utilisée dans les réseaux longue distance. 1000BASE-LX, 1000BASE-EX, 1000BASE-EZX, BiDi SFP, CWDM SFP et DWDM SFP sont tous des modules émetteurs-récepteurs SFP monomodes.

En général, les équipements (y compris les câbles à fibre optique, les modules émetteurs-récepteurs, etc.) pour fibre monomode sont plus coûteux que les équipements pour fibre optique multimode.

Comment choisir le bon module SFP

Choisissez les spécifications SFP appropriées

Les principales spécifications des émetteurs-récepteurs optiques comprennent la vitesse, la distance de transmission, la longueur d’onde, l’interface, le type de support et la température de fonctionnement. Les modules SFP ne font pas exception. Les paramètres spécifiques des modules SFP sont énumérés ci-dessous.

Vitesse : 1.25G/s

Distance de transmission : des centaines de mètres à des centaines de kilomètres

Longueur d’onde : Longueurs d’onde 850nm, 1310nm, 1550nm, CWDM/DWDM

Interface : RJ45/Duplex LC/Simplex LC

Mode de transmission: Multimode/Monomode

Type de média : Cuivre Cat 5e/6/6a, MMF OM3/4/5, SMF OS2

Température de fonctionnement :  Température commerciale (0-70°C), température étendue (-20-85°C), température industrielle  (-40-85℃).

Lors du choix d’un module SFP, vous devez tenir compte des ports SFP de vos commutateurs ou équipements routeurs existants ainsi que des besoins réels de votre application. Par exemple, si votre commutateur réseau est équipé de ports SFP RJ45, vous ne pouvez insérer qu’un module SFP 1000BASE-T au lieu de modules optiques à fibre. Si votre scénario d'application est la transmission longue distance, vous devez choisir des modules SFP monomodes plutôt que des SFP multimodes.

Assurez une compatibilité à 100 % 

Les modules SFP tiers présentent un avantage en matière de rentabilité, mais la question de la compatibilité doit être soulignée. Les fabricants tiers qualifiés, tels que QSFPTEK, coderont et testeront 100% des modules SFP selon les spécifications exactes des commutateurs et routeurs OEM, au lieu d’effectuer uniquement un test d’émulation. Vérifier que les modules SFP sont entièrement compatibles et interopérables avec les commutateurs ou routeurs OEM est essentiel pour un fournisseur de SFP.

Une faible consommation d’énergie doit également être prise en compte

L'OPEX des centres de données est étroitement lié à la consommation électrique des modules SFP. La consommation électrique des modules optiques varie en fonction de la qualité de fabrication du fournisseur. Certains fournisseurs peuvent utiliser des composants moins chers et de faible qualité; les modules SFP qu'ils fabriquent peuvent fonctionner normalement, mais leurs modules ont une consommation électrique plus élevée, ce qui n'est pas fiable sur de longues périodes d'utilisation. 

La consommation d’énergie de deux modules optiques du même type diffère de quelques watts ou milliwatts, ce qui fait également une grande différence. En supposant que la consommation d’énergie de deux modules optiques 10G soit respectivement de 3W et 2.5W, la consommation d’énergie des modules optiques d’un commutateur 48G peut atteindre 144W (le premier) et 120W (le second). Si le réseau dispose maintenant de 16pcs de tels commutateurs 48G, la valeur totale est de 2300 watts et 1920 watts. Cela montre que de grandes quantités d’énergie et de coûts d’exploitation peuvent être économisées dans les réseaux moyens à grands en utilisant des modules optiques à plus faible consommation d’énergie.

Variantes SFP

Depuis l’introduction de SFP en 2001, il a évolué vers de nombreuses nouvelles variantes. Les types de variantes SFP courants incluent SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP-DD, etc. Les principales spécifications de ces modules émetteurs-récepteurs sont résumées dans le tableau suivant.

Conclusion

L’article ci-dessus a présenté en détail la signification de SFP, ce qu’est un SFP, la structure d’un SFP, son fonctionnement, ainsi que les types et variantes de SFP. Si vous avez besoin de modules SFP ou de variantes de modules SFP (SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP56/QSFP-DD), vous pouvez les obtenir aux prix les plus raisonnables et avec des performances de haute qualité chez QSFPTEK. Bienvenue sur www.qsfptek.com, ou contactez notre équipe commerciale via [email protected].