SFP トランシーバーとは何ですか?

SFPトランシーバー について説明する前に、まずSFPの意味を説明しましょう。SFPの「S」はSmall、「F」はForm-factor、「P」はPluggable（プラガブル）を表します。つまり、SFPはMulti-Source Agreement（MSA）で定義されたSmall Form-factor Pluggable（プラガブル・スモール・フォーム・ファクター）です。当初はSFF委員会によってINF-8074i協定で定義されました。

SFPトランシーバは、ネットワークスイッチなどのデバイスのSFPポートに接続する、小型でホットプラグ可能な光トランシーバです。mini-GBIC（ギガビット・インターフェース・コンバータ）やSFPトランシーバと呼ばれることもあります。ただし、技術者の中には、同じ意味のSPFモジュールと誤って呼ぶ人もいます。

一般的なSFP光トランシーバは、ケージ、PCBA（プリント回路基板アセンブリ）、チップ、そしてTOSA+ROSA（送信光サブアセンブリ+受信光サブアセンブリ、またはBiDiトランシーバの場合はBOSA（双方向光サブアセンブリ））で構成されています。下の図をご覧ください。

SFPはGBICやSFFフォームファクタよりも後に登場しましたが、非常に高い市場シェアを誇り、現在も成長を続けています。さらに、これら2つの旧来のフォームファクタを急速に置き換えつつあります。最も重要な影響要因は以下のとおりです。

• ホットプラグ対応: スイッチを再起動せずに挿入および取り外しが可能

• コンパクトサイズ：高いポート密度でより広い帯域幅を提供

• インテリジェントなリアルタイム監視:強化されたDDM(DOM)機能により操作が簡単になります

• 低コスト: 大量生産と多数のサプライヤーにより、GBICやSFF形式よりも価格が大幅に低くなります。

基本事項を理解していただくために、SFP MSAについて簡単にご紹介します。Small Form-factor Pluggable Multi-Source Agreement（Small Form-factor Pluggable Multi-Source Agreement）は、INF-8074i、SFF-8431、SFF-8472を含むSFPトランシーバーの主要なMSAです。このMSAは、機械寸法、電気／光インターフェース、診断監視インターフェースを定義しています。

SFP トランシーバーが重要な理由は何ですか?

スイッチに光トランシーバーが搭載されていないとしたら、どうすれば高速接続を実現できるでしょうか？銅線ケーブルが解決策になるかもしれません。しかし、太さ、コスト、距離の制限により、必ずしも実現可能とは限りません。

ここでSFPトランシーバーが活躍します。トランシーバーをスイッチポートに接続すると、数十キロメートルから数百キロメートル離れた別のスイッチとの通信を確立できます。これは、ほぼすべてのネットワークスイッチとルーター間の接続に不可欠な変換媒体です。

例えば、1G SFP SXトランシーバを使用すると、マルチモードOM2光ファイバーで最大550メートルの距離を実現できます。一方、1G SFP LXトランシーバを使用すると、シングルモード光ファイバーで最大20キロメートルの距離を実現できます。

SFP トランシーバーにはいくつの種類がありますか?

市場には数多くのSFPトランシーバーが存在するため、多くの人がそれぞれの分類を理解する必要があります。そのため、適切なトランシーバーを選択するのは困難です。

次に、さまざまな基準に従って分類してみます。

SFP速度による分類

• 100BASE SFP：一般的に100Mbpsおよび155Mbpsの速度を誇り、ファストイーサネット、SDH/SONET、ATMなどで広く使用されています。ほとんどの機器は1G以上の速度にアップグレードされているため、このタイプを提供しているサプライヤは依然として限られています。

• 622M SFP：SDH/SONET機器専用。上記のタイプと同様に、このタイプを提供しているメーカーは限られています。

• 1000BASE SFP : 1G またはギガビットとも呼ばれ、データ通信で最も人気のあるトランシーバーであり、サプライヤーの選択肢が最も豊富です。

• 2G SFP : 2G ファイバー チャネルと 2.5G の速度を備え、2x FC SAN スイッチおよび SDH/SONET 機器に適しています。

• 3G SFP : 2.97G および 3.07G の速度を含み、ビデオ伝送、CPRI (Common Public Radio Interface)、OBSAI (Open Base Station Architecture Initiative) に適しています。

• 4G SFP : 特定の速度は 4.25G、4x FC SAN スイッチに適しています。

• 6G SFP : 特定の速度 6.14G。CPRI (Common Public Radio Interface) または OBSAI (Open Base Station Architecture Initiative) アプリケーションに適しています。

• 8G SFP : 特定の速度は 8.5G、8x FC SAN スイッチに適しています。

SFPメディアタイプによる分類

• 銅線 SFP : 従来の銅線ケーブル (イーサネット ケーブルや DAC ケーブルなど) を使用して信号を送信します。

• マルチモードSFP：MM SFPとも呼ばれ、OM1、OM2、OM3、OM4、OM5のケーブルをサポートします。グレードの高いファイバーを使用することで、より優れたパフォーマンスが得られます。

• シングルモードSFP：SM SFPとも呼ばれ、9/125シングルモード光ファイバー（SMF）ケーブルで動作し、最大リンク距離を実現します。一般的な距離は10kmまたは20kmですが、場合によっては180kmに達することもあります。

SFP距離による分類

• SFP T : 100BASE-T、1000BASE-T、2.5GBASE-T、5GBASE-T が含まれ、Cat5 ケーブルでの標準距離は 100 メートルです。

• SFP SX : Short Reach（短距離）の略。IEEE 802.3zで定義されており、1000BASE-SXはマルチモード光ファイバーで550メートルまで到達します。標準波長は850nmです。

• SFP LX : Long Reach（長距離伝送）の略。IEEE 802.3zで定義されている1000BASE-LXは、シングルモード光ファイバーで10キロメートルの距離を伝送します。標準波長は1310nmです。

• SFP EX : Extended Reach（拡張到達距離）の略。IEEE 802.3zで定義されています。1000BASE-EXはシングルモード光ファイバーで40kmの距離を伝送します。標準波長は1310nmです。

• SFP ZX : Extended Reach（拡張リーチ）の略。IEEE 802.3zで定義されている1000BASE-ZXは、シングルモード光ファイバーで70キロメートル（または80km）まで到達します。

• SFP EZXは 標準タイプではありませんが、一部のメーカーによって定義されており、ほとんどの顧客に受け入れられています。「E」はExtended（拡張）の略で、非常に長距離に対応した拡張型トランシーバーであることを意味します。波長は1550nmで、最大伝送距離は120キロメートル、場合によっては160キロメートルに達します。

• SFP BX：双方向（BiDi）SFPトランシーバーを指します。典型的な伝送距離は10kmから80kmです。WDM技術を用いて、1本の光ファイバーで2つの波長を伝送します。BXは通常、BX-U（上り）とBX-D（下り）で構成され、各方向で逆の波長を使用します（例：1310nm-TX/1490nm-RX、1490nm-TX/1310nm-RX）。

コネクタポートタイプによる分類

• LC SFP : LC は、ほとんどの SFP トランシーバーのデフォルト コネクタです。

• SC SFP : 一部の BiDi トランシーバーは SC コネクタを使用して組み立てられていますが、出荷量は非常に少ないです。

• RJ45 SFP : このトランシーバーにはメスの RJ45 コネクタがあり、イーサネット ケーブルを挿入できます。

動作温度による分類

• 商用グレード（C-Temp）：0～70℃の温度範囲に対応する典型的なトランシーバーです。通常、価格と費用対効果が最も優れており、データセンターや企業などの標準的な屋内環境に適しています。

• 産業グレード（I-Temp）：-40～85℃の温度範囲に対応する高耐久性トランシーバーです。屋外環境の産業用スイッチに適しています。ただし、価格ははるかに高くなります。

• 拡張グレード（E-Temp）：標準タイプではありません。-10～85℃の温度範囲に対応します。

実際には、他にも多くの分類方法がありますが、最も一般的なのはデータ速度とアプリケーションによる分類です。

同じトランシーバーでも、分類方法によっては複数のタイプに分類される場合があることに注意してください。例えば、互換性のあるCisco GLC-TEトランシーバーは、1G、銅線、T、RJ45、産業グレードSFPトランシーバーなど、複数のチャートに分類されます。

SFP互換性

実際には、ほとんどのユーザーはSFPの互換性の問題に直面することになるでしょう。この記事の前の段落で、すべてのSFPはSFPマルチソースアグリーメントに基づいてリリースされていると述べました。つまり、すべてのSFPは、サイズ、コネクタ、電気インターフェース、光インターフェースに関して同じ標準に従う必要があります。もちろん、SFP28、QSFP、QSFP28などの後発の高度なSFPも、これらの業界標準に従う必要があります。

しかし、Cisco®、HP®、Juniper®といった業界をリードする一部のメーカーは、自社のネットワーク機器のSFPポートにソフトウェアロックを実装しています。その結果、これらのポートは業界標準のSFPトランシーバを拒絶します。だからこそ、私たちはSFPの互換性の重要性を強調しています。ポートがロックされていると、MSA準拠のSFPトランシーバを挿入してもスイッチは正常に動作しません。

これらのロックされたポートでは、特別にコード化されたSFPのみが動作します。互換性のあるSFPはMSA SFPである必要がありますが、MSA SFPは必ずしも互換性があるわけではありません。主な違いはSFPの内部コードにあります。

最適な互換性を確保するには、純正トランシーバーを購入するか、互換性テスト済みのサードパーティ製SFPを購入する必要があります。このアプローチにより、推測による作業が回避され、時間を節約できます。

ネットワークに適した SFP トランシーバーを選択するにはどうすればよいでしょうか?

Fibermartは、1,400社以上のお客様に最適なトランシーバーを迅速に選定するお手伝いをしてきました。ここでは基本的なヒントをいくつかご紹介します。

1. スイッチ (またはその他のネットワーク デバイス) ポートでサポートされている速度を確認し、正しい SFP と一致していることを確認します。

2. 既存のネットワークケーブルの種類を把握してください。マルチモード光ファイバーケーブルをお使いの場合は、マルチモードSFPを選択してください。シングルモード光ファイバーケーブルをお使いの場合は、シングルモードSFPが唯一の選択肢です。

3. 目標とするリンク距離とリンクバジェットを把握してください。ただし、想定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、低品質の光ファイバーケーブルや光ファイバー端面の汚れによってリンク障害が発生する可能性があります。

4. 動作温度を考慮してください。一般的な屋内環境では商用グレードのトランシーバーで十分です。過酷な屋外環境では、産業用グレードのトランシーバーを使用する必要があります。

5. ご注文前に必ずサプライヤーに互換性をご確認ください。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、費用と貴重な時間を無駄にしてしまう可能性があります。そのため、必ず互換性が実証されているトランシーバーをお選びください。

SFPトランシーバーのカラーコード

SFPトランシーバーを素早く識別するために、業界メーカーは波長に基づいたユニバーサルカラーコードを採用しています。以下の表は、利用可能なチャネルの一般的なコードを示しています。ほとんどのメーカーは同じカラーコードを採用していますが、用途に応じて異なるカラーコードを採用しているメーカーもあります。

SFPトランシーバーの進化

市場で最も人気のある光トランシーバーパッケージであるSFPは、重要な役割を果たしています。現在、光通信業界では、このパッケージをベースにした様々な拡張SFPトランシーバーがリリースされています。例えば、CSFP、SFP+、SFP28、SFP-DD、SFP56、DSFPなどです。これらはすべて非常によく似ており、一見すると違いを見分けるのは困難です。しかし、これらの大きな違いは、サポートされるデータレートにあります。

よくある質問

SFP と GBIC モジュールの違いは何ですか? 

A: これらは異なるフォームファクタであり、互いに置き換えることはできません。GBICは、より大型の旧バージョンのフォームファクタです。一方、SFPはコンパクトなサイズで、約2倍のポート密度を提供します。さらに、拡張DDM機能をサポートしており、動作状態を容易に追跡できます。

SFP と SFP+ は互換性がありますか?

A: 一般的に互換性はありません。SFP+は通常、拡張SFPの略称で、8G/10G/16Gの高速通信を提供します。両方のモジュールの機械的寸法は同じです。 

SFP モジュールとメディアコンバータは同じですか?

A: 全く異なります。どちらもネットワークデバイスを接続し、銅線と光ファイバーを相互に変換するという点では同じですが、異なるものです。一般的に、SFPトランシーバーはスタンドアロンデバイスとしては動作しません。スイッチのSFPポートに取り付けて初めて動作を開始できます。一方、メディアコンバーターは、あるメディアタイプから別のメディアタイプに信号を変換するスタンドアロンデバイスです。