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Guide des modules optiques : Classification des types SFP+ 10G

Worton

Traducteur David
4 mars 2020

Avec la popularité des déploiements 10GbE, une large gamme d'émetteurs-récepteurs à fibre optique 10G SFP+ ont été conçus pour la transmission de données 10Gbps pour divers scénarios de réseaux. En général, il y a deux types de modules optiques SFP+ 10G : cuivre et optique. Ces derniers peuvent être subdivisés en modules généraux (multimode et monomode) et en modules destinés à des utilisations particulières (modules SFP+ WDM et modules BiDi). Ceci est un guide pour vous aider à classer les types de modules SFP+ 10G disponibles.

Classification des types SFP+ 10G

Émetteur-récepteur cuivre SFP+ 10GBASE

Les émetteurs-récepteurs 10G de cuivre, conformes à la norme MSA, sont conçus pour fournir des débits de données de 10 Gbps sur un câble Cat6a/Cat7. Conçu en tant que facteur de forme SFP+, l'émetteur-récepteur 10G de cuivre offre une communication 10GbE sur cuivre. Accompagnée de câbles Cat6a/Cat7, la distance de transmission maximale est de 30 mètres. FS a lancé un nouvel émetteur-récepteur SFP+ pour cuivre qui supporte une longueur de liaison de 80 mètres sur des câbles Cat6a/Cat7.

Dotés d'un budget plus limité, d'une consommation plus faible et d'un déploiement plus simple, les émetteurs-récepteurs SFP+ 10G sur cuivre sont préférés par de nombreux utilisateurs: Tout d'abord, les infrastructures basées sur cuivre sont bien moins coûteuses que celles basées la fibre optique. De plus, les émetteurs-récepteurs SFP+ 10GBASE-T sur cuivre consomme 2,5w, ce qui est inférieur aux SFP DAC qui sont également conformes à la norme 10GBASE-T (valeur moyenne : 4-8w). L’article “Présentation des modules émetteurs-récepteurs SFP+ 10GBASE-T sur cuivre” vous aidera à obtenir plus de détails sur cet émetteur-récepteur.

1.La connexion des modules 10G SFP+ en cuivre..jpg

Figure 1 : Connexion directe des modules SFP+ 10G sur cuivre

Émetteur-récepteur optique SFP+ 10GBASE

Module optique SFP+ 10G multimode

Il existe deux types principaux d'émetteurs-récepteurs multimodes 10G SFP+ : 10GBASE SR et 10GBASE LRM utilisés pour la transmission à courte distance. Tous sont des émetteurs-récepteurs de facteur de forme réduit enfichables ayant la fonction de récepteur et d'émetteur pour le transfert de signaux optiques sur des fibres multimodes.

10GBASE-SR

L'émetteur-récepteur à fibre optique 10GBASE-SR est l'un des modules les plus couramment utilisés pour le 10GbE. SR signifie “short range”. La distance de transmission des modules 10GBASE-SR peut atteindre jusqu'à 300 mètres avec la fibre multimode OM3 (MMF). La distance minimale de câblage pour les modules SR est de 2 mètres, conformément à la norme IEEE 802.3ae. Conçus avec VCSEL, les émetteurs-récepteurs 10GBASE-SR, sont également connu comme les modules les moins chers et moins puissants. La variante est nommée 10GBASE-SRL (10GBASE-SR lite).

2.La connexion des modules 10G SFP+ SR.jpg

Figure 2 : Connexion directe des modules SFP+ SR 10G

10GBASE-LRM

En remplacement des modules 10GBASE-LX4, les émetteurs-récepteurs à fibre optique 10GBASE-LRM peuvent prendre en charge des longueurs de liaison maximales de 220 mètres sur MMF, c'est-à-dire OM3. Notez que les modules 10GBASE-LRM de Cisco (ou de certains fournisseurs compatibles avec Cisco) peuvent également prendre en charge les longueurs de liaison maximales de 300 mètres sur fibre monomode (SMF). La distance minimale de câblage pour les modules LRM est également de 2 mètres.

Module optique 10G SFP+ monomode

Il existe trois types principaux d'émetteurs-récepteurs monomodes 10G SFP+ : 10GBASE-LR, 10GBASE-ER et 10GBASE-ZR utilisés pour la transmission à longue distance. Ce sont tous des modules SFP+ remplaçables à chaud qui se branchent dans les fentes SFP+ des commutateurs.

10GBASE-LR

L'émetteur-récepteur à fibre optique 10GBASE-LR, LR signifiant "long reach", fonctionne sur une longueur d'onde nominale de 1310nm et peut atteindre jusqu'à 10 km sur une fibre monomode avec une distance de câblage minimale de 2m. Le module 10GBASE-LR est conçu avec un laser à rétroaction distribuée (DFB), alors que le module SR adopte le VCSEL. Les lasers DFB sont plus chers que les VCSELs, mais leur puissance plus élevée et leur longueur d'onde plus longue permettent un couplage efficace dans le centre restreint de la fibre monomode sur de plus grandes distances.

3.La connexion des modules 10G SFP+ LR.jpg

Figure 3 : Connexion directe des modules SFP+ LR 10G

10GBASE-ER

En tant que version améliorée des modules LR, l'émetteur-récepteur 10GBASE-ER qui fonctionne sur une longueur d'onde nominale de 1550 nm est également conçu pour la transmission longue distance sur des fibres monomodes, ce qui permet d'atteindre une longueur de liaison allant jusqu'à 40 kilomètres. Contrairement aux modules précédents, le module 10GBASE-ER est conçu avec un laser à modulation externe (EML). Il convient de mentionner que l'atténuateur est nécessaire pour les liaisons de moins de 20 km de long en raison de la puissance du laser. En fonction de la distance de transmission pour assurer le fonctionnement de l'émetteur-récepteur, des atténuateurs appropriés doivent être adoptés. (≤1km : 10dB ; ≤10km : 7dB ; ≤15km : 6dB ; ≤20km : 5dB).

10GBASE-ZR

Semblable aux modules ER, l'émetteur-récepteur 10GBASE-ZR fonctionne également sur la longueur d'onde nominale de 1550 nm et fonctionne avec des SMF, mais sur une distance de transmission plus longue - 80 km. Et il est également nécessaire d'adopter des atténuateurs appropriés lorsque la distance de transmission est inférieure à 80 km (≤1km : 15dB ; ≤10km : 12dB ; ≤15km : 11dB ; ≤20km : 10dB ; ≤30km : 7dB ; ≤40km : 5dB ; ≤50km : 2dB). Le module 10GBASE-ZR n'appartient pas réellement à la norme IEEE mais est toujours fournie par de nombreux fournisseurs.

Module optique 10G SFP+ WDM

La technologie du multiplexage par répartition en longueur d'onde (WDM) peut être divisée en deux parties : CWDM & DWDM (C=Large ; D=Dense). Les émetteurs-récepteurs SFP+ CWDM 10G fonctionnent souvent à 18 longueurs d'onde CWDM de 1270 nm à 1610 nm, et leur distance de transmission est de 10 km à 80 km. Alors que les émetteurs-récepteurs SFP+ DWDM 10G fonctionnent sur les longueurs d'onde DWDM de CH17-CH61, la distance maximale de transmission peut atteindre 80 km. Les émetteurs-récepteurs SFP+ WDM 10G sont utilisés dans les grandes entreprises et centres de données évolutifs et flexibles.

Module optique 10G SFP+ BiDi

Contrairement aux émetteurs-récepteurs à fibre optique traditionnels mentionnés ci-dessus, les émetteurs-récepteurs SFP+ BiDi 10G émettent et reçoivent des signaux optiques sur des longueurs d'onde séparées sur une seule fibre en adoptant la technologie WDM. Ainsi, les émetteurs-récepteurs BiDi sont également considérés comme un type d'émetteurs-récepteurs WDM. Et les modules doivent être utilisés par paires afin de fonctionner efficacement. La longueur de la liaison varie de 10 km à 120 km pour différents besoins. En raison de la maximisation de la capacité et de l'utilisation des fibres optiques, cette solution rentable est progressivement devenue la préférence de nombreuses infrastructures. L’article “Présentation de l'émetteur-récepteur BiDi” expliquera en détail ce type de module SFP+ 10G.

Conclusion

Les incessantes exigences en matière de bande passante et la modernisation progressive des centres de données ont ouvert de nouvelles perspectives dans le secteur des émetteurs-récepteurs à fibres optiques. Mais cela ne signifie pas que le développement de produits prennant en charge des bandes passantes relativement faibles est en train de réduire. Les modules SFP+ 10G restent la référence pour de nombreux centres de données qui disposent de serveurs ou de commutateurs avec des ports 10G ou qui prévoient de mettre à niveau leurs systèmes en utilisant des dispositifs 10G. Une large gamme de modules SFP+ 10G est maintenant utilisée pour les déploiements 10GbE dans divers environnements de réseau et restera prédominante pendant un certain temps.


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