本期我们一起来详细地总结下光纤常用的7种模块、单模与多模的传输距离与带宽。

什么是 GBIC？

GBIC，是将千兆位电信号转换为光信号的接口器件。GBIC设计上可以为热插拔使用。GBIC是一种符合国际标准的可互换产品。采用GBIC接口设计的千兆位交换机由于互换灵活，在市场上占有较大的市场份额。

什么是 SFP？

SFP，是一种小型热插拔光模块。SFP 是 GBIC 模块的一半大小，并且可以在同一面板中配置两倍以上的端口数量，功能上，两者差别不大，都支持热插拔。SFP 支持的最大带宽为 4Gbps。SFP可以简单的理解为GBIC的升级版本。

SFP千兆单模模块

什么是 SFP+？

SFP+ 是 SFP 的增强版，支持 8Gbit/s 光纤通道、10G 以太网和光传输网络标准 OTU2。此外，SFP+直连线缆（即SFP+ DAC高速线缆和AOC有源光缆）可以连接两个SFP+端口，无需额外增加光模块和线缆（网线或光纤跳线），是两个相邻的不错的选择短距离网络，这是直接连接两个紧靠的开关的好选择。

SFP+万兆单模模块

什么是 SFP28？

SFP28 是 SFP+ 的增强版本，尺寸与 SFP+ 相同，但能够支持 25Gb/s 的单通道，SFP28为10G-25G-100G网络升级提供了高效的解决方案，以满足下一代数据中心网络的持续增长。

什么是 QSFP？

QSFP是一种四通道小型可插拔光模块，具有四个独立的全双工收发通道。它最初的设计目的是用高密度光模块代替单通道 SFP，而 QSFP 仅比标准 SFP 模块大 30%，该设备支持从 100Mbps 到 10Gbps 的速率，并且与 SFP 一样，具有监控链路性能的数字诊断功能。

QSFP 是为高密度应用而开发的，QSFP 的四通道可插拔接口实现了 40Gbps 的传输速率，它用作光纤解决方案，在速度和密度方面优于 4 通道 CX4 接口。

什么是 QSFP+？

QSFP+是QSFP的升级版，QSFP可以同时支持4路传输，每路数据速率为1Gbit/s，但是QSFP+与QSFP不同的是，它支持4×10Gbit/s的传输通道，通过4路可以达到40Gbps的传输速率。与SFP+相比，QSFP+光模块的传输速率最高可达SFP+光模块的四倍，QSFP+光模块可直接用于40G网络部署，提高端口密度的同时有效节约成本。

QSFP28 是什么？

QSFP28 在通过四个高速差分信号通道满足 100G 应用的需求，每个通道的传输速率范围从 25Gbps 到可能的 40Gbps，用于 100G 以太网 (4 x 25Gbps) 应用。25G 分支链路或 100G 到 2 个 50G 分支链路。

单模光纤，光沿着一条路径传播；而在多模光纤中，光在多条路径中传播。按照ISO11810标准，多模光纤分为OM1、OM2、OM3、OM4、OM5光纤。

一、光纤的传输速度

单模一般为橙黄色，多模有橘黄色（OM1、OM2），水蓝色（OM3、OM4），绿色（OM5）。

单模光纤的传输距离不低于5km，一般用于远程通信；多模光纤只能够达到2km左右，适用于建筑物内或者校园里的短距离通信。

1、千兆以太网的单模与多模波长、带宽与传输距离对比

2、10G以太网单模与多模波长、带宽与传输距离对比

单模与多模光纤距离

众所周知，单模光纤适用于长距离应用，而多模光纤专为短距离传输而设计。那么当谈到单模与多模光纤距离时，可量化的差异是什么？

从图中我们可以看出，在1G到10G的数据速率下，单模光纤的传输距离要比多模光纤电缆长很多，但是OM3/OM4/OM5多模光纤支持更高的数据速率。由于多模光纤芯径大，支持多模光，其光纤距离受模态色散的限制，模态色散是多模阶跃折射率光纤中普遍存在的现象。而单模光纤则不是。这就是它们之间的本质区别。另外，OS2单模光纤在40G和100G链路上可以支持更远的距离，表中没有列出。

多模光纤∶能传输多种模式光信号的光纤，为G.651等级，根据光模式分为OM1，OM2，OM3，OM4、OM5多模光纤传输百兆信号最远传输距离2公里。多模光纤，由于色散或像差，因此这种光纤传输性能较差频带比较窄，传输容量比较小，距离也比较短。

单模光纤∶只传输一种模式光信号的光纤，常规有G.652，G.653，G.654，G.655等传输等级分类，单模光纤传输百兆信号距离可达几十公里。单模光纤，只传输主模，也就是说光线只沿光纤的内芯进行传输，由于完全避免了模式射散使得单模光纤的传输频带很宽，因而适用于大容量，长几十公里距离的光纤通信，单模光纤使用的光波长1310nm或1550nm。

系统成本

为了利用通常适用于长距离应用的单模光纤的基本属性，需要带有激光器的收发器，这些激光器在更长的波长下工作，具有更小的光斑尺寸和通常更窄的光谱宽度。这些收发器特性加上对更高精度对齐的需求以及对更小芯径的更严格连接器公差导致单模光纤互连的收发器成本和整体互连成本显着增加。

针对与多模光纤一起使用而优化的基于 VCSEL 的收发器的制造方法更容易制造成阵列设备，并且比等效的单模收发器成本更低。尽管使用了多个光纤通道和多个收发器阵列，但与在单工-双工连接上采用单通道或多通道操作的单模技术相比，可以明显节省成本。多模光纤系统提供最低的系统成本和升级到 100G 的路径，适用于使用基于并行光学互连的基于标准的驻地应用。

安装费用

单模光纤的成本通常低于多模光纤。在构建您希望最终能够达到 10G 或更快速度的 1G 光纤网络时，单模光纤成本的节省可以节省大约一半的价格。而多模 OM3 或 OM4 光纤使 SFP 模块的成本增加了 35%。单模光学器件更昂贵，但更换多模器件的人工成本要高得多，尤其是如果遵循 OM1—OM2—OM3—OM4。如果您愿意查看使用过的前光纤通道 SFP，单模 1G 的价格会跌破底线。如果您有预算并且需要 10G 短连接，最后检查的经济性仍然支持多模。不过请留意这些经济因素，因为历史表明单模的价格溢价将会下降。

关于单模与多模光纤电缆的常见问题

问：单模或多模光纤类型哪种更好？

A：上面已经提到，单模光纤和多模光缆在成本和应用上各有优势。没有单模光纤比多模光纤更好的说法。只需为您的应用程序选择最合适的一个就可以了。

问：我可以混合使用单模和多模光纤类型吗？

答：这个问题的答案是“否”。多模光纤和单模光纤的纤芯尺寸不同，传输的光模数也不同。如果混合使用这两种光纤，或将它们直接连接在一起，则会损失大量光损耗，从而导致链路抖动或中断。请记住，切勿随意混合使用不同类型的电缆。

问：我可以在单模光纤电缆上使用多模收发器吗？

A：一般来说，答案是否定的。如果多模收发器与单模光纤相连，会产生较大的光损耗。然而，反之亦然。例如，1000BASE-LX 单模 SFP 可以通过使用模式调节光缆在多模光缆上工作。有时，光纤媒体转换器也可以用来解决单模收发器和多模收发器之间的此类问题。

问：单模与多模光纤电缆类型：我应该选择哪种？

答：在选择单模和多模光缆时，首先要考虑的因素是您实际需要的光纤距离。例如，在数据中心，多模光缆足以传输 300-400 米的距离。而在需要长达数千米距离的应用中，单模光纤是最佳选择。并且在可以使用单模和多模光纤的应用中，还应考虑成本和未来升级要求等其他因素以供您选择。

概括

从单模与多模光缆的比较可以看出，单模光纤布线系统适用于长距离数据传输应用，广泛部署于运营商网络、城域网和无源光网中。多模光纤布线系统的传输距离较短，广泛部署在企业、数据中心和局域网中。无论选择哪一种，在光纤总成本的基础上，选择最适合自己网络需求的是每一个网络设计者的重要任务。