SFP Module

Ratgeber zu Arten, Generationen und deren Eigenschaften

Die Datenübertragung erfolgt in modernen Netzwerken entweder über klassische Kupferkabel oder immer häufiger auch per Lichtwellenleiter (Glasfaser). Sogenannte SFP-Module sind dabei elementare Komponenten zur flexiblen Anbindung verschiedener Medien. Wir zeigen, was für Typen es gibt, wie sich diese unterscheiden und wie man das richtige Modul findet. Plus: Was ist speziell für Verbraucher wichtig?

1. Was sind SFP-Module?

Die Abkürzung steht für „Small Form-factor Pluggable“, was man frei mit „Steckmodul in kompakter Bauform“ oder „kompakte Steckform“ übersetzen könnte. Es handelt sich technisch gesehen um kleine Transceiver. Also Geräte, die sowohl senden als auch empfangen können. Zur Übertragung von Daten werden heutzutage bekanntlich sowohl Kupferkabel (elektrisch) als auch Glasfaserleitungen (optisch) verwendet. SFP-Module bilden sozusagen die Übergangsschnittstelle zwischen den beiden grundverschiedenen Welten. Sie können einerseits elektrische in optische Signale wandeln oder bei Bedarf wieder zurück.

Obwohl es auch SFP-Module für Kupfer-Datenverbindungen (mit RJ45 Anschluss) gibt, konzentrieren wir uns in diesem Ratgeber der Übersicht wegen vorrangig auf Glasfaser-Module!

2. Wofür werden SFP-Module verwendet?

Den wichtigsten Anwendungsfall haben wir bereits beleuchtet – die Konvertierung von elektrischen Signalen zu Lichtwellenleitern (Glasfaser) oder anders herum.

Privatkunden treffen auf SFP-Module vor allem bei Glasfaser-Routern oder Modems. Bei vielen Fiber-Fritz!Box Modellen, wie der FB 5590, lassen sich verschiedene Steckmodule verwenden, um die Kompatibilität zwischen unterschiedlichen Glasfaser-Anschlusstypen herzustellen. Statt einen Router für jeden Typ, braucht es nur drei SFP-Module. Diese konvertieren dann das ankommende optische Signal für den Router normiert in elektrische. Mehr dazu auch unter Punkt 5.

Darüber hinaus gibt es Anwendungsfälle für Profi-Netzwerke. Etwa die Verbindung von Netzwerk-Switches oder zur Integration in Backbone- oder Rechenzentrumsnetze.

Dabei können die Module so gewählt werden, dass sie zur Zielsetzung ideal passen. Kriterien können hier das verwendete Medium (GF/Kupfer), gewünschte Maximaldatenrate (bis 40 Gbit) oder benötigter Distanz sein. Wie das Routerbeispiel für Privatkunden außerdem zeigt, müssen dank SFP meist nur die Module getauscht werden, während die eigentlichen Geräte bleiben können. Das spart Ressourcen, Kosten und verlängert die Zukunftsfähigkeit von Systemen.

3. Welche Reichweite hat ein SFP-Modul?

Das kommt auf den verwendeten Modultyp an. Zudem spielen eine ganze Reihe von Faktoren eine Rolle. Etwa die anvisierte Datenrate, Temperatur, die verwendete Wellenlänge im Lichtwellenleiter, der Fasermodentyp (Singlemode/Multimode) sowie die Qualität der Fiberkabel.

Die Reichweite kann pauschal zwischen ca. 200 Metern (100BASE-SX), 10 Kilometern (100BASE-LX/BX) und 80 Kilometern (100BASE-ZX) betragen. Jeweils gemessen an einer 1 GBit Verbindung. Mehr dazu finden Sie auch in der Tabelle im folgenden Abschnitt.

4. Typen, Bauformen, Generationen und Eigenschaften

Kommen wir zu einem der wichtigsten Punkte! Es gibt eine Reihe unterschiedlicher Arten. Dabei unterscheidet man diverse, standardisierte optische Modultypen (SX, LX, EX, …) und mehrere SFP-Generationen, die sich vor allem beim Formfaktor (Größe) und möglicher Datenrate unterscheiden.

4.1 Modultypen

Zunächst widmen wir uns kurz den Modultypen, die, je nach gefragter Reichweite und Wellenlänge, zum Einsatz kommen.

SX: Steht abkürzend für Short Wavelength (kurze Wellenlänge) und wird bei Multimode-Fasern eingesetzt. Sie sind günstig, eignen sich aber nur für geringe Distanzen. Ideal etwa in Gebäuden oder Rechenzentren.

LX: Im Gegensatz zu SX, wird LX für lange Wellenlängen (~1300 nm) eingesetzt, daher auch "Long Wavelength". Allerdings in Verbindung mit Singlemode Glasfaserkabeln und ebenfalls überwiegend in Gebäuden. LX SFP-Module sind weit verbreitet für „normale“ Anwendungsfälle.

EX und ZX steht für „extended“ bzw. „Z-Long-Range“. Also bei Systemen, wo eine besonders große Reichweite bis 40 (EX) oder gar 80 (ZX) Kilometer gefragt ist.

BX ist abkürzend für "BiDi" bzw. "bidirektional" – also Up- und Download auf nur einer Glasfaser. Hier sind stets zwei Module nötig – ein BX-U für den Upload und BX-D für den Download. BX dominiert z.B. im Heiminternet-Bereich.

Des Weiteren gibt es noch SFP-Module für DWDM- und CWDM-Multiplexing. Hier werden mehrere Signale in nur einer Glasfaser parallel übertragen. Einsatzort: Vor allem Rechenzentren.

Zum Vergleich wurde in der Tabelle noch ein Kupfer-SFP (RJ45) mit aufgeführt. Die Verbindung erfolgt über normale LAN-Kabel, z.B. nach CAT7. Im Vergleich zu Lichtwellennetzen, haben diese aber eine nur geringe Reichweite.

4.1.1 SR, LR, ER, ZR

Neue Varianten werden statt mit "X" mit einem "R" gekennzeichnet. Also z.B. SR statt SX. Das ist bei moderneren SFP-Generationen (nächster Abschnitt) wie SFP+ oder SFP28 typisch.

4.2 SFP-Generationen

Durch den technischen Fortschritt haben sich über die Jahrzehnte natürlich auch die Plattformen weiterentwickelt - mit unterschiedlichen Leistungen, Maßen und Anwendungsfeldern.

Die Evolution startete mit dem SFP-Vorgänger „GBIC“ um die Zeitspanne 1995-1999. Diese waren noch sehr groß und unhandlich. Der SFP-Formfaktor wurde ab 1999 eingeführt und ersetzte das alte GBIC. Dann folgten über die Jahre SFP+ bis QSFP-DD.

5. SFP-Module im Privatbereich – Was ist wirklich relevant?

Im Privatkundensegment dominieren (noch) "normale" SFP-Module für GPON. Der Internetzugang wird hier meist direkt über ein SFP-Modul im Router hergestellt. Dann ist kein separates Modem (ONT) nötig. Federführend ist hier die Firma AVM. Die Fritz!Box 5530 Fiber oder 5590 Fiber bieten auf der Rückseite einen passenden SFP-Slot. Der Hersteller liefert dann passend (und je nach Modell) ein oder zwei SFP-Module.

Zum Beispiel den FRITZ!SFP GPON (bis 2,5 GBit/s) oder FRITZ!SFP XGS-PON (bis 10 GBit/s). In Ländern wo AON dominiert (wie Österreich), muss dieses Modul verwendet werden.

Übrigens: Die genannten Module nutzen BiDi-Technik, denn es wird ja nur eine Glasfaser für Up- und Download verwendet. Bei den verwendeten Steckern wird in der Regel SC/APC (grün) eingesetzt.

Auch RJ45 SFP-Module (Kupfer) sind im Heimbereich bisweilen anzutreffen, etwa für Home-Office oder Selbstständige. Hier können normale LAN-Kabel (>=CAT6) weitergenutzt werden.

Perspektivisch steigt aber mit zunehmender Verbreitung von Anschlüssen über XGS-PON oder in Zukunft sogar NG-PON2 die nutzbaren Datenraten für Privatnutzer auf 3, 5 oder sogar 10 GBit/s. Dann werden sich auch SFP+ Module im Heimbereich durchsetzen, da SFP ja nur bis 1 GBit/s reicht. Aktuell sind solche Zugänge aber eher für Technik-Enthusiasten relevant.

Weiterführendes

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» Diese Netzebenen gibt es beim Glasfaserausbau

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