Avec le développement des technologies et la croissance constante de la demande en bande passante, de nouveaux types d’interfaces apparaissent dans les équipements réseau tels que les commutateurs, routeurs, convertisseurs de média ou pare-feu.
Le débit est un paramètre crucial pour l’interface d’un commutateur Ethernet et se situe généralement à 1G, 10G, 25G, 40G, 100G et plus. Ci-dessous, nous présentons les principaux types d’interfaces correspondant à ces classes de débit.
Les plus populaires sont clairement les interfaces SFP et SFP+.
Principaux types d’interfaces dans les réseaux Ethernet :
RJ45
RJ45 (Registered Jack type 45) est le standard de connecteur cuivre : le port RJ45 d’un commutateur transmet des données Ethernet à 10/100/1000/10000 BASE et peut être utilisé en centre de données pour la connexion de serveurs ou dans les réseaux LAN. Le câble Ethernet standard est le plus souvent de catégorie 5/5e/6/6a et est fréquemment utilisé pour relier deux ports RJ45.
GBIC
GBIC (Gigabit Interface Converter) est un type d’interface plus ancien, aujourd’hui rarement utilisé, basé sur le standard Ethernet, servant à la conversion entre support optique et électrique, avec construction hot swap. Il est utilisé dans les réseaux Ethernet et Fibre Channel.
Un module GBIC est équipé d’un connecteur optique SC, transmet des données jusqu’à 1,25 Gb/s, fonctionne avec des fibres multimode et single-mode (2 fibres et 1 fibre) et peut être utilisé dans des systèmes CWDM. Ces modules permettent des distances de transmission allant jusqu’à 120 km.
Le standard GBIC est non propriétaire et a été défini par le comité Small Form Factor. La première publication date de novembre 1995. Le rédacteur technique était Robert Snively (Brocade Communications) et les membres du comité étaient AMP Incorporated, Compaq Computers, Sun Microsystems et Vixel Corporation.
SFP
SFP (Small Form-Factor Pluggable) est une interface de petite taille qui permet une plus grande densité de ports que le GBIC, ce qui lui vaut aussi le nom de mini-GBIC. Elle est utilisée pour la conversion entre support optique et électrique. Les interfaces SFP sont utilisées non seulement dans les réseaux Ethernet, mais aussi dans les réseaux SONET, Fibre Channel et d’autres standards industriels. Elles offrent des débits de 100 Mb/s pour Fast Ethernet jusqu’à 4 Gb/s pour Fibre Channel.
Les transceivers SFP disposent de connecteurs optiques LC ou SC (pour la transmission optique) ainsi que d’un connecteur cuivre RJ45 pour le Gigabit Ethernet. Ils fonctionnent avec des fibres multimode et single-mode et sont également adaptés aux systèmes CWDM et DWDM. Ils permettent des distances de transmission allant jusqu’à 200 km. La construction est de type hot swap.
Ils prennent en charge des fonctions de diagnostic DDM/DOM, permettant la surveillance en temps réel des paramètres de fonctionnement. Ils fournissent des informations sur la puissance optique émise et reçue, la température de fonctionnement, le courant de polarisation et la tension d’alimentation.
Les modules optiques SFP sont couramment disponibles dans plusieurs catégories :
- SFP SX – longueur d’onde 850 nm, distance jusqu’à 550 m,
- SFP LX – longueur d’onde 1310 nm, distance jusqu’à 20 km,
- SFP EX – longueur d’onde 1310 nm, distance 40 km,
- SFP ZX – longueur d’onde 1550 nm, distance 80 km,
- SFP EZX – longueur d’onde 1550 nm, distance 160 km,
- SFP BX (appelé aussi BiDi) – longueur d’onde 1550 nm/1310 nm (plus rarement 1490 nm/1310 nm).
Des modules destinés aux systèmes CWDM sont également disponibles – 18 canaux pour les deuxième et troisième fenêtres de transmission – ainsi que pour DWDM – 48 canaux pour les systèmes à grille 100 GHz et 96 canaux pour ceux à grille 50 GHz. Les SFP 1000BASE-T sont des modules SFP Gigabit Ethernet permettant le fonctionnement sur câblage cuivre.
SFP+
SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable) est une interface optique compacte. Ce type d’interface est utilisé non seulement dans les réseaux Ethernet, mais aussi dans les réseaux SONET, Fibre Channel et d’autres standards industriels. Il offre des débits à partir de 8 Gb/s (Fibre Channel) et 10 Gb/s (Ethernet) jusqu’à 16 Gb/s pour Fibre Channel. La première spécification SFP+ a été publiée en 2006, et la version actuellement en vigueur, 4.1, en 2009.
Les transceivers SFP+ sont pratiquement identiques aux SFP en termes de construction et de capacités de diagnostic.
Les modules optiques SFP+ sont couramment disponibles dans plusieurs catégories :
- SFP+ SR – longueur d’onde 850 nm, distance jusqu’à 300 m,
- SFP+ LR – longueur d’onde 1310 nm, distance 10 km ou 20 km,
- SFP+ ER – longueur d’onde 1550 nm, distance 40 km,
- SFP+ ZR – longueur d’onde 1550 nm, distance 80 km,
- SFP+ BX – longueur d’onde 1270 nm/1330 nm, distance jusqu’à 40 km.
Comme pour les SFP, les SFP+ peuvent également fonctionner dans des systèmes CWDM et DWDM.
XFP
XFP (10 Gigabit Small Form Factor Pluggable) est une interface supportant des débits de 9,95 Gb/s à 11,1 Gb/s. Elle est prévue pour SONET, Ethernet et OTN.
La spécification XFP a été développée par le XFP Multi Source Agreement Group (groupe industriel informel, non soutenu officiellement par une institution). La première spécification a été publiée le 27 mars 2002 et rendue publique le 19 juillet 2002 (de petites modifications ont été introduites le 31 août 2005). Le président du groupe XFP était Robert Snively (Brocade Communications Systems) et le rédacteur technique Ali Ghiasi (Broadcom).
Les transceivers XFP disposent de connecteurs optiques LC ou SC. Il existe des modèles fonctionnant sur fibre single-mode ou multimode, ainsi que des modèles conçus pour les systèmes de multiplexage en longueur d’onde CWDM ou DWDM.
Les modules optiques XFP sont couramment disponibles dans plusieurs catégories :
- XFP SR – longueur d’onde 850 nm, distance jusqu’à 300 m,
- XFP LR – longueur d’onde 1310 nm, distance 10 km ou 20 km,
- XFP ER – longueur d’onde 1550 nm, distance 40 km,
- XFP ZR – longueur d’onde 1550 nm, distance 80 km,
- XFP BX – longueur d’onde 1270 nm/1330 nm, distance 40 km.
XENPAK
XENPAK est un standard publié en 2001 par le MSA (Multi Source Agreement). La version la plus récente de ce standard, 3.0, date de 2002.
Les modules XENPAK disposent de connecteurs optiques SC. Ils peuvent aussi fonctionner avec des câbles cuivre InfiniBand à connecteurs CX4 (distance maximale 15 m). Ils ont une construction hot swap.
Les modules XENPAK ont aujourd’hui été remplacés par des modules plus compacts comme XFP ou SFP+, qui offrent les mêmes fonctionnalités.
X2
X2 est un standard publié en 2002, dérivé du standard XENPAK.
Les modules X2 peuvent être utilisés dans des réseaux 10 Gigabit Ethernet, SONET/SDH et Fibre Channel.
Comme son prédécesseur XENPAK, le X2 a été supplanté par les modules XFP ou SFP+.
SFP28
SFP28 est une interface à 25 Gbit/s qui a évolué à partir des transceivers SFP+. À la date de rédaction de cet article, il s’agit d’un module généralement utilisé pour les liaisons 25 Gb Ethernet et 32G Fibre Channel.
QSFP+
QSFP+ (Quad Small Form-Factor Pluggable) peut être décrit simplement comme 4 transceivers SFP+ dans un seul boîtier. Côté optique, ils transmettent le signal sur 4 voies indépendantes de 10 Gbps chacune.
Les modules QSFP+ sont disponibles avec connecteurs MPO et LC. Un module avec connecteur MPO utilise 4 paires de fibres optiques pour la transmission de données, tandis qu’un module avec connecteur LC intègre un multiplexeur qui permet de transmettre 4 flux indépendants, chacun sur une longueur d’onde différente, dans une même fibre. Ces modules permettent d’établir des liaisons sur fibre multimode comme single-mode. À la date de rédaction de l’article, la distance maximale typiquement atteignable avec ce format est d’environ 30 km.
QSFP28
QSFP28 regroupe, comme le QSFP+ avec 4 SFP+, quatre modules SFP28 dans un même boîtier. Il permet la transmission de données dans l’un des deux standards, 100 GbE et/ou OTU4. Les modules de ce format permettent de réaliser des liaisons en utilisant 1 lambda à 100 Gbps, 2 lambdas à 50 Gbps ou 4 lambdas à 25 Gbps. Ils autorisent la mise en service de liaisons sur fibre single-mode ou multimode et permettent des distances allant jusqu’à 80 km, sans amplificateurs optiques externes.
CFP/CFP2/CFP4 100G
CFP/CFP2/CFP4 100G est une famille d’interfaces supportant des débits de 103,1 Gb/s à 111,8 Gb/s. Ces modules ont été les premiers sur le marché à franchir le seuil des 100 Gbps. En raison de leur taille et de leur consommation électrique, cette technologie est désavantagée par rapport aux QSFP28, en particulier pour les transmissions point à point sur fibre single-mode ou multimode. En revanche, ce sont les seuls modules hot swap qui permettent de réaliser des liaisons en technologie cohérente, à la fois à 100 Gbps et 200 Gbps. La technologie disponible actuellement ne permet pas encore de réduire suffisamment leur consommation pour les intégrer dans un boîtier QSFP28.
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