在光纤通信与数据中心网络中,光模块作为实现光电信号转换的核心组件,其规格与性能直接决定了网络的传输速率、带宽容量与覆盖范围。SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28是当前主流的光模块系列,广泛应用于从接入层到核心层的各类网络场景。它们均遵循相关行业标准,具备热插拔、小型化等共性优势,但在传输速率、封装形式、功耗及应用场景上存在显著差异。本文将对这五种光模块进行详细介绍,并通过表格清晰梳理其核心区别。

一、各类型光模块核心介绍

1. SFP光模块

SFP(Small Form-factor Pluggable)即小型可插拔光模块,是早期光模块小型化的代表性产品,遵循SFF-8472等标准。其封装尺寸紧凑,采用热插拔设计,方便网络设备的维护与升级。SFP光模块的核心传输速率为1.25Gbps,主要对应千兆以太网(GbE)场景,同时也可支持1G FC(光纤通道)等协议。在传输介质上,可适配多模光纤、单模光纤及铜缆,传输距离根据光纤类型不同从几百米到几十公里不等。由于其成本较低、兼容性强,SFP光模块曾广泛应用于企业局域网、宽带接入网等千兆级网络场景,至今仍在部分存量网络中服役。

2. SFP+光模块

SFP+(Enhanced Small Form-factor Pluggable)是SFP的增强版,遵循SFF-8431、SFF-8432等标准。它在保持与SFP相同封装尺寸的基础上,大幅提升了传输速率,核心速率达到10Gbps,专门适配万兆以太网(10GbE)和10G FC场景。相较于SFP,SFP+优化了信号完整性设计,降低了功耗(典型功耗约1.5W,低于传统的X2、XFP等10G光模块),同时延续了热插拔和高度兼容的优势。SFP+光模块的传输距离覆盖范围广,多模光纤下可达300米,单模光纤下可延伸至10公里、40公里甚至80公里,适用于企业数据中心汇聚层、运营商城域网接入层等万兆级传输需求。

3. SFP28光模块

SFP28是在SFP+基础上发展而来的25Gbps速率光模块,遵循IEEE 802.3by及SFF-8472等标准,“28”代表其信号速率等级(约28Gbps PAM4或25Gbps NRZ)。它同样采用与SFP、SFP+一致的小型封装,实现了从10G到25G的平滑升级,无需更换设备的插槽,极大降低了网络升级的成本。SFP28的典型功耗约2.5W,传输速率为25Gbps,是25G以太网、50G以太网(2×25G)及100G以太网(4×25G)的核心组件。其传输距离适配多种场景,多模光纤下可达100米(OM4光纤),单模光纤下可至10公里、40公里等,广泛应用于数据中心服务器接入、汇聚层,以及企业高性能计算网络等25G/50G/100G相关场景。

4. QSFP+光模块

QSFP+(Quad Small Form-factor Pluggable Plus)即四通道小型可插拔增强光模块,遵循SFF-8436、IEEE 802.3ba等标准,“Quad”代表其内部集成4个独立的传输通道。QSFP+的封装尺寸略大于SFP系列,但其通过多通道并行传输实现了高速率,核心速率为40Gbps(4×10Gbps),主要适配40G以太网(40GbE)和40G FC场景。相较于单通道10G光模块,QSFP+在实现相同带宽时,能大幅减少光模块的使用数量和设备插槽占用,提升网络密度。其典型功耗约3.5W,传输距离方面,多模光纤下可达150米(OM3光纤),单模光纤下可至10公里、40公里等,主要应用于数据中心核心层、运营商骨干网接入层等40G高速传输场景。

5. QSFP28光模块

QSFP28是QSFP+的升级版本,遵循IEEE 802.3bm、SFF-8636等标准,核心亮点是将单通道速率提升至25Gbps,通过4通道并行传输实现100Gbps的总速率(4×25Gbps)。它采用与QSFP+兼容的封装设计,方便网络从40G向100G升级。QSFP28的典型功耗约4W,传输速率为100Gbps,同时还可通过分拆通道支持50Gbps(2×25Gbps)传输。其传输距离覆盖多种需求,多模光纤下可达100米(OM4光纤),单模光纤下可至10公里、40公里、80公里甚至120公里,是当前100G以太网的主流光模块方案。此外,通过QSFP28转SFP28分支线缆,还可实现100G端口向4个25G端口的扩展,广泛应用于超大型数据中心核心层、运营商骨干网、云计算平台等高速率、高密度的网络场景。

二、五大光模块核心区别对比表

对比维度SFPSFP+SFP28QSFP+QSFP28
核心传输速率1.25Gbps(千兆)10Gbps(万兆)25Gbps40Gbps(4×10Gbps)100Gbps(4×25Gbps),可拆分50G/25G
封装尺寸小型(SFP标准封装)与SFP一致(兼容封装)与SFP/SFP+一致(兼容封装)中型(QSFP标准封装,大于SFP系列)与QSFP+一致(兼容封装)
通道数量单通道单通道单通道4个独立通道4个独立通道
典型功耗约1W约1.5W约2.5W约3.5W约4W
适配网络标准1GbE、1G FC10GbE、10G FC25GbE、50GbE(2×25G)、100GbE(4×25G)40GbE、40G FC100GbE、50GbE(2×25G)
典型传输距离(单模/多模)多模:275m-550m;单模:10km-40km多模:300m;单模:10km-80km多模(OM4):100m;单模:10km-40km多模(OM3):150m;单模:10km-40km多模(OM4):100m;单模:10km-120km
核心应用场景企业局域网、宽带接入网(千兆级)企业数据中心汇聚层、城域网接入层(万兆级)数据中心服务器接入/汇聚层、高性能计算网络(25G/50G级)数据中心核心层、运营商骨干网接入层(40G级)超大型数据中心核心层、运营商骨干网、云计算平台(100G级)
兼容性SFP插槽专用可插入SFP插槽(但速率受限),兼容SFP封装可插入SFP/SFP+插槽(速率受限),兼容前两代封装QSFP+插槽专用可插入QSFP+插槽(速率受限),兼容QSFP+封装

三、总结

SFP、SFP+、SFP28、QSFP+、QSFP28系列光模块的发展,本质上是网络传输速率从千兆向万兆、25G、40G、100G逐步升级的体现,同时兼顾了封装兼容性与网络密度的提升。从单通道的SFP(1.25G)到SFP+(10G)再到SFP28(25G),实现了小型封装下的速率迭代,满足中低速率、高密度的接入与汇聚需求;而四通道的QSFP+(40G)与QSFP28(100G)则聚焦高速率核心传输场景,通过多通道并行技术提升带宽容量,同时降低网络部署成本。在实际网络建设中,需根据传输速率需求、设备兼容性、部署成本及覆盖距离等因素,选择合适的光模块类型,实现网络性能与成本的最优平衡。

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