SFP 모듈 소개: SFP 의미, 광 SFP 및 구리 SFP 유형

SFP 모듈이란 무엇인가요?

SFP는 Small Form-factor Pluggable을 의미합니다. SFP 모듈은 SFP 광 모듈 또는 SFP 트랜시버라고도 합니다. 이름에서 알 수 있듯이, SFP 모듈은 데이터 통신에 사용되는 소형 핫 플러그형 광섬유 네트워크 장치입니다. 일반적으로 기가비트 이더넷 네트워크에서 사용되며, 속도를 제공합니다 1.25 Gbit/s.

SFP 모듈에는 다음을 포함한 여러 가지 주요 특성이 있습니다:

• 소형 - SFP 모듈은 GBIC 모듈에서 발전되었습니다. GBIC는 Gigabit Interface Converter를 의미합니다. SFP와 GBIC는 모두 Gigabit Ethernet에 적용되어 최대 1000Mbps의 속도를 제공합니다. 그러나 SFP 모듈은 GBIC 모듈 크기의 절반보다 작습니다. 다음은 SFP 트랜시버와 GBIC 트랜시버의 비교 그림입니다. 크기가 더 작다는 것은 SFP 포트가 있는 스위치가 GBIC 포트가 있는 스위치보다 더 높은 포트 밀도를 제공한다는 것을 의미합니다.

GBIC 모듈 vs SFP 모듈

GBIC 포트 스위치 vs SFP 포트 스위치

• 핫 플러그 가능 - SFP 모듈은 핫플러그를 지원합니다. 즉, 전원 공급을 차단할 필요 없이 모듈을 스위치에 연결하거나 스위치에서 분리할 수 있습니다. 핫플러그는 네트워크 관리자가 네트워크를 종료하지 않고도 시스템을 업그레이드하고 확장할 수 있으므로 유지보수 프로세스를 간소화합니다.

SFP는 어떻게 작동하나요?

SFP 광 모듈은 다음으로 구성됩니다:

레이저(송신기 TOSA 및 수신기 ROSA 포함), 회로 기판 IC 및 외부 액세서리입니다. 외부 액세서리에는 셸, 베이스, PCBA, 풀 링, 버클, 잠금 해제 부품 및 고무 플러그가 포함됩니다. 식별을 용이하게 하기 위해 일반적으로 풀 링의 색상을 사용하여 다양한 유형의 SFP 모듈을 식별합니다.

SFP 모듈 구조

OSI 모델의 물리 계층에서 작동하는 SFP 모듈은 광섬유 통신 네트워크의 핵심 구성 요소 중 하나입니다. 그 목적은 광섬유 통신에서 전기-광 변환 및 광-전기 변환을 구현하는 것입니다. SFP 광 모듈의 작동 원리도는 아래와 같습니다.

SFP 작동 원리 다이어그램

먼저, 전기 신호는 특정 코드 속도로 SFP 인터페이스를 통해 입력됩니다. 내부 드라이브 칩에서 처리된 후, 레이저 다이오드(LD) 드라이버 또는 발광 다이오드(LED)가 변조된 광 신호를 방출합니다. 광 신호가 광섬유를 통해 전송된 후, 수신 SFP 인터페이스는 LED를 통해 광 신호를 전기 신호로 변환하고, 마지막으로 전치 증폭기에서 처리된 후 전기 신호를 출력합니다.

SFP 유형 

서로 다른 분류 기준에 따라 SFP 모듈에는 다양한 유형이 있습니다. 구체적인 SFP 모듈 유형은 다음과 같습니다.

1. 전송 매체: 광섬유 케이블과 구리 케이블의 서로 다른 전송 매체에 따라, SFP 모듈에는 fiber SFP와 copper SFP가 포함됩니다.

• Fiber SFP 모듈 포함: 1000BASE-SX SFP 모듈, 1000BASE-LX SFP 모듈, 1000BASE-EX SFP 모듈, 1000BASE-EZX SFP 모듈, BiDi SFP 모듈, CWDM SFP 모듈 및 DWDM SFP 모듈. 이들은 LC 커넥터로 구성되어 있습니다. BiDi SFP는 simplex LC 커넥터를 사용하고, 나머지는 duplex LC 커넥터를 사용합니다. LC to LC single-mode fiber optic cable과 연결할 때 fiber SFP optical module의 최대 전송 거리는 수백 킬로미터에 이를 수 있습니다.

광섬유 SFP vs 구리 SFP

• 구리 SFP 모듈 포함: 1000BASE-T SFP 모듈. 이 모듈은 LC 커넥터 대신 RJ-45 커넥터를 사용합니다. 1000BASE-T 구리 SFP는 Copper 연선 Cat5e 케이블 이상(Cat6/Cat6a)을 통해 최대 100미터의 링크 길이를 지원합니다.

2. 케이블 코어 직경: 연결된 케이블의 코어 직경에 따라 SFP 모듈은 멀티모드 SFP와 싱글모드 SFP로 분류할 수 있습니다.

• 멀티모드 SFP 모듈: 멀티모드 광섬유 케이블과 함께 작동하는 SFP 모듈을 의미합니다. 멀티모드 광섬유 케이블은 단일모드 광섬유 케이블보다 코어 직경이 상대적으로 크므로 둘 이상의 전파 모드를 가능하게 하며, 그 결과 모드 분산에 의해 제한됩니다. 모드 분산은 광섬유 케이블의 전송 용량에 영향을 미치기 때문에 멀티모드 광섬유 케이블은 상대적으로 단거리 통신에만 적합하며, 멀티모드 SFP 모듈도 마찬가지입니다. 가장 일반적인 멀티모드 SFP 트랜시버 모듈은 1000BASE-SX SFP로, 1.25 Gbit/s 속도에서 최대 550m 거리를 지원합니다.

• 단일 모드 SFP 모듈: 단일 모드 광섬유 케이블과 함께 작동하는 SFP 모듈을 의미합니다. 단일 모드 광섬유 케이블은 작은 코어 직경으로 단일 모드의 빛만 전송하도록 설계되었습니다. 단일 모드 광섬유의 모드 분산은 멀티모드 광섬유보다 훨씬 좁으므로 멀티모드 광섬유보다 더 높은 대역폭을 지원하며, 일반적으로 장거리 네트워크에 사용됩니다. 1000BASE-LX, 1000BASE-EX, 1000BASE-EZX, BiDi SFP, CWDM SFP 및 DWDM SFP는 모두 단일 모드 SFP 트랜시버 모듈입니다.

일반적으로 단일 모드 광섬유용 장비(광섬유 케이블, 트랜시버 모듈 등 포함)는 다중 모드 광섬유용 장비보다 더 비쌉니다.

올바른 SFP 모듈을 선택하는 방법

적합한 SFP 사양을 선택하세요

광 트랜시버의 주요 사양에는 속도, 전송 거리, 파장, 인터페이스, 미디어 유형, 작동 온도가 포함됩니다. SFP 모듈도 예외는 아닙니다. SFP 모듈의 구체적인 매개변수는 다음과 같습니다.

속도: 1.25G/s

전송 거리: 수백 미터에서 수백 킬로미터까지

파장: 850nm, 1310nm, 1550nm, CWDM/DWDM 파장

인터페이스: RJ45/Duplex LC/Simplex LC

전송 모드: 멀티모드/싱글모드

미디어 유형: 구리 Cat 5e/6/6a, MMF OM3/4/5, SMF OS2

작동 온도:  상업용 온도(0-70°C), 확장 온도(-20-85°C), 산업용 온도  (-40-85℃).

SFP 모듈을 선택할 때는 기존 스위치 또는 라우터 장비의 SFP 포트와 실제 애플리케이션 요구 사항을 함께 고려해야 합니다. 예를 들어 네트워크 스위치에 SFP RJ45 포트가 장착되어 있다면 광섬유 모듈 대신 1000BASE-T SFP 모듈만 삽입할 수 있습니다. 애플리케이션 시나리오가 장거리 전송인 경우, 멀티모드 SFP 대신 싱글모드 SFP 모듈을 선택해야 합니다.

100% 호환성 보장 

타사 SFP 모듈은 비용 효율성 면에서 장점이 있지만, 호환성 문제는 반드시 강조되어야 합니다. QSFPTEK와 같은 검증된 타사 제조업체는 단순한 에뮬레이션 테스트가 아니라, SFP 모듈의 100%를 OEM’s 스위치 & 라우터 장치의 정확한 사양에 맞게 코딩하고 테스트합니다. SFP 모듈이 OEM 스위치 또는 라우터와 완전히 호환되고 상호 운용 가능한지 검증하는 것은 SFP 공급업체에 매우 중요합니다.

낮은 전력 소비도 고려해야 합니다

데이터 센터 OPEX는 SFP 모듈의 전력 소비와 밀접하게 관련되어 있습니다. 광 모듈의 전력 소비는 공급업체의 제조 품질에 따라 달라질 수 있습니다. 일부 공급업체는 더 저렴하고 품질이 낮은 부품을 사용할 수 있으며, 이들이 만든 SFP 모듈은 정상적으로 작동할 수 있지만 해당 모듈은 전력 소비가 더 높아 장기간 사용 시 신뢰성이 떨어집니다. 

동일한 유형의 두 광 모듈의 전력 소비는 몇 와트 또는 밀리와트 차이가 나며, 이 역시 큰 차이를 만듭니다. 두 10G 광 모듈의 전력 소비가 각각 3W와 2.5W라고 가정하면, 48G 스위치 광 모듈의 전력 소비는 144W(전자)와 120W(후자)에 이를 수 있습니다. 이제 네트워크에 이러한 48G 스위치가 16pcs 있는 경우 총값은 2300와트와 1920와트입니다. 이는 전력 소비가 낮은 광 모듈을 사용함으로써 중대형 네트워크에서 많은 양의 에너지와 운영 비용을 절감할 수 있음을 보여줍니다.

SFP 변형

SFP가 2001년에 도입된 이후, 여러 새로운 변형으로 발전했습니다. 일반적인 SFP 변형 유형에는 SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP-DD 등이 있습니다. 이러한 트랜시버 모듈의 주요 사양은 다음 표에 정리되어 있습니다.

결론

위 게시물에서는 SFP의 의미, SFP란 무엇인지, SFP 구조, 작동 방식, SFP 유형 및 변형에 대해 자세히 설명했습니다. SFP 모듈 또는 SFP 모듈 변형(SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP56/QSFP-DD)이 필요한 경우 QSFPTEK에서 가장 합리적인 가격과 고품질 성능으로 구매할 수 있습니다. 방문을 환영합니다 www.qsfptek.com, 또는 다음을 통해 영업팀에 문의하세요 [email protected].