この記事は「What is the SFP Module? 2024 Best SFP Transceiver Guide」の日本語訳です。
ネットワークスイッチに詳しい方なら、SFP モジュールに出会ったことがあるかもしれません。これらのモジュールは現代の光ファイバーネットワークで広く使われており、接続性において重要な役割を果たしています。しかし、SFPモジュールとは具体的に何なのでしょうか?
この記事では、SFP モジュールの定義、動作原理、さまざまな種類、および用途について詳しく説明する包括的なガイドを提供します。
それでは、詳しく見ていきましょう。
SFP モジュールとは?
SFP について議論する前に、まず SFP とは何かを説明しましょう。
SFP の「S」は Small(小型)、「F」は Form-factor(フォームファクター[1])、「P」は Pluggable(着脱可能)を表します。したがって、SFP = Small Form-factor Pluggable となります。これは当初、SFF委員会による INF-8074i[2] 協定で定義されました。
SFP モジュールは、ネットワークスイッチやその他のデバイスの SFP ポートに適合する小型の着脱可能な光トランシーバーです。時には、mini-GBIC(ギガビットインターフェースコンバーター)や SFP トランシーバーとも呼ばれます。ただし、技術者の中には SPF モジュールと誤記する場合もありますが、これは同じものを指します。
SFP トランシーバーには、さまざまなネットワーク技術に合わせた多様なモデルがあります。各タイプの SFP モジュールは特定のネットワーク規格用に設計されており、Ethernet SFP、FC SFP、SDH SFP/SONET SFP、SDI SFP、PON SFPとして分類できます。SFP(小型フォームファクタープラガブル)トランシーバーは複数のフォームファクターに派生しています。市場で最も人気のある光モジュールパッケージとして、SFPは重要な役割を果たしています。今日、光通信産業はこのパッケージをベースに複数の強化されたSFPモジュールをリリースしています。例えば CSFP、10G SFP+、SFP56、25G SFP28、40G QSFP+、100G QSFP28、100G SFP-DD、200G QSFP56、400G QSFP-DD、400G OSFP、800G QSFP-DD、800G OSFP などです。
名称 | 伝送速度 | 光ポート主用途 | 備考 |
---|---|---|---|
SFP | 1Gbps | アクセス回線、企業ネットワーク | 最も一般的な小型トランシーバー |
10G SFP+ | 10Gbps | データセンター、バックボーン | SFPの高速版、広く普及 |
SFP56 | 50Gbps | データセンター内接続 | 新世代の高速SFP規格 |
25G SFP28 | 25Gbps | サーバー接続、データセンター | 25GEthernet向けに最適化 |
40G QSFP+ | 40Gbps | データセンター間接続 | 4レーン×10Gbps構成 |
100G QSFP28 | 100Gbps | コアネットワーク、DC間 | 4レーン×25Gbps構成 |
100G SFP-DD | 100Gbps | 高密度実装向け | デュアルSFPデザイン採用 |
200G QSFP56 | 200Gbps | 大規模データセンター | 4レーン×50Gbps構成 |
400G QSFP-DD | 400Gbps | ハイパースケールDC | 8レーン×50Gbps構成 |
400G OSFP | 400Gbps | 次世代コアネットワーク | 改良型熱設計、高性能 |
800G QSFP-DD | 800Gbps | 超大規模DC | 8レーン×100Gbps構成 |
800G OSFP | 800Gbps | 将来のバックボーン | 最先端の高速規格 |
SFP トランシーバーの速度による分類
速度区分 | 伝送速度 | 主な用途 | 市場動向/備考 |
---|---|---|---|
100BASE SFP | 100Mbps/155Mbps | 高速イーサネット SDH/SONET[3] ATM |
提供ベンダー減少 1G以上への移行が主流 |
622M SFP | 622Mbps | SDH/SONET機器専用 | 提供メーカー限定 レガシー機器向け |
1000BASE SFP | 1Gbps | データ通信全般 | 最も一般的 サプライヤー選択肢が豊富 |
2G SFP | 2-2.5Gbps | FCストレージ(2x FC) SDH/SONET |
SANスイッチ向け 特定用途に特化 |
3G SFP | 2.97-3.07Gbps | ビデオ伝送 CPRI/OBSAI |
無線基地局backhaul向け |
4G SFP | 4.25Gbps | 4x FCストレージ | SANスイッチ専用 特定速度規格 |
6G SFP | 6.14Gbps | CPRI/OBSAI | 無線通信インフラ向け |
8G SFP | 8.5Gbps | 8x FCストレージ | 高速SANスイッチ用 特定用途向け |
メディアタイプによる SFP の分類
- 銅線: 従来の銅ケーブル(ネットワークケーブルや DAC ケーブルなど)で信号を伝送
- マルチモードファイバー(MMF): OM1、OM2、OM3、OM4、OM5 ケーブリングをサポート。より高いファイバーグレードでより優れたパフォーマンスを提供
- シングルモードファイバー(SMF): 9/125 シングルモードファイバーケーブリングに適し、最大リンク距離を提供
SFPトランシーバーの距離による分類
種類 | 主な特徴 | 伝送距離 | 使用波長 | ケーブル/ファイバー種別 |
---|---|---|---|---|
T | 銅線ベースのイーサネット規格(100BASE-T~10GBASE-T) | 100m | - | Cat5以上のUTPケーブル |
SX | ショートリーチ光トランシーバー(IEEE 802.3z) | 550m | 850nm | マルチモードファイバー |
LX | 中距離光トランシーバー(IEEE 802.3z) | 10km | 1310nm | シングルモードファイバー |
EX | 拡張距離光トランシーバー(IEEE 802.3z) | 40km | 1310nm | シングルモードファイバー |
ZX | 長距離光トランシーバー(IEEE 802.3z) | 70-80km | 1550nm | シングルモードファイバー |
EZX | 超長距離光トランシーバー(ベンダー規格) | 120-160km | 1550nm | シングルモードファイバー |
BX[4] | 双方向通信(BiDi)トランシーバー | 10-80km | TX: 1310nm/1490nm RX: 1490nm/1310nm |
シングルファイバー (WDM技術使用) |
コネクタタイプによる分類
コネクタ種別 | 対応トランシーバー | 主な特徴 | 普及度/用途 |
---|---|---|---|
LC | 1G SFP 10G SFP+ 25G SFP28 100G SFP-DD |
小型で扱いやすい ラッチ機構付き |
最も一般的な標準コネクタ 多くのトランシーバーでデフォルト採用 |
SC | BiDiトランシーバー | プッシュプル式 堅牢な構造 |
出荷量は少量 特殊用途向け |
RJ45 | 銅線SFPトランシーバー | イーサネットケーブル直接接続 メスコネクタ実装 |
LANケーブル接続用途 一般的なネットワーク接続に使用 |
MTP/MPO | 40G QSFP+ 100G QSFP28 400G QSFP-DD 800G OSFP |
高密度実装可能 複数心線一括接続 |
高速通信向け標準 データセンターで多用 |
動作温度による分類
グレード | 動作温度範囲 | 主な用途 | 特徴/備考 |
---|---|---|---|
商用グレード | 0℃~70℃ | データセンター 企業向けシステム |
最もコストパフォーマンスが良好 一般的な室内環境向け 最も普及している規格 |
産業用グレード | -40℃~85℃ | 屋外設備 産業用システム |
高い耐環境性能 価格は大幅に上昇 過酷環境での使用に適合 |
拡張グレード | -10℃~85℃ | 準産業用途 特殊環境 |
非標準規格 商用と産業用の中間的位置づけ 限定的な用途向け |
実際には、他にも多くの分類方法がありますが、最も一般的な方法はデータ速度とアプリケーションによる分類です。
重要なことに、同じトランシーバーが異なる分類方法で複数のタイプに該当する場合があります。例えば、Cisco GLC-TE と互換性のあるトランシーバーは、1G、Copper、T、RJ45、産業用 SFP トランシーバーなど、複数のチャートに分類されます。
ネットワークに適したSFPモジュールの選び方
1000以上のクライアントに適切なトランシーバーの選択を支援してきました。以下が重要なヒントです:
- スイッチ(または他のネットワークデバイス)のポートがサポートする速度を確認し、適切なSFPと一致させます
- 既存のネットワークケーブルタイプを把握します。マルチモードファイバーケーブル構造がある場合は、マルチモードSFPを選択します。シングルモードファイバーケーブルがある場合は、シングルモードトランシーバーが唯一の選択肢です
- 目標のリンク距離とリンクバジェットを把握します。ただし、予想される伝送距離よりも長い伝送距離をサポートするSFPを選択することを忘れないでください。そうしないと、光ファイバーケーブルの品質が悪かったり、ファイバーの端面が汚れていたりすると、リンクが失敗する可能性があります
- 動作温度を考慮します。一般的な室内環境では、商用グレードのトランシーバーで十分です。過酷な屋外アプリケーションでは、産業用トランシーバーを使用する必要があります
- 注文する前にサプライヤーとの互換性を確認することを忘れないでください。スイッチは互換性のないトランシーバーを認識できないため、お金と貴重な時間を無駄にすることになります。そのため、常に実証済みの互換性のあるトランシーバーを選択してください
結論
ネットワーク技術と、システム内のどの機器とケーブルを使用しているかを把握し、適合するフォームファクターの伝送速度、必要な到達距離に応じたシングルモードまたはマルチモード SFP の選択を進めます。適切な SFP コネクタタイプのためにケーブルインフラを考慮します。極端な温度の過酷な環境でモジュールを使用する必要がある場合は、産業用 SFP を優先します。デバイスの互換性を保証する信頼できるベンダーを選択してください。
電子機器やコンピュータ部品の物理的なサイズ、形状、寸法、および接続方式の規格 ↩︎
INF-8074i 協定は、光ファイバー通信における SFP(Small Form-factor Pluggable)トランシーバーモジュールの標準化仕様に関連する技術文書。このドキュメントは、MSA(Multi-Source Agreement)仕様の一部として、多くのハードウェアメーカーが遵守する業界標準を定めている。 ↩︎
光ファイバー通信ネットワークで使われる高性能なデジタル伝送規格。これらの規格は、音声、データ、ビデオなどの多種多様な情報を高速かつ信頼性の高い方法で転送するために開発された。 ↩︎
BX は、BX-U(アップストリーム)と BX-D(ダウンストリーム)のペアで使用され、1 本のファイバーで双方向通信を実現する。 ↩︎