光トランシーバーはネットワーク機器と光ファイバーケーブルをつなぐ橋渡し役です。スイッチやルーターからの電気信号を伝送用の光パルスに変換し、反対側では受信した光を電気信号に戻します。到達距離、波長、フォームファクターのいずれかを誤るとリンクは確立しません。
このガイドでは、主なトランシーバーの種類、仕様の読み方、用途に合った選び方を説明します。
光トランシーバーの仕組み
すべての光トランシーバには次の部品が含まれます。
- **レーザー（送信器）：**電気信号を光に変換します。主な種類：VCSEL（短距離）、FP（ファブリ・ペロー、中距離）、DFB（分布帰還、長距離）、EML（電界吸収型変調レーザー、超長距離）
- 光検出器（受信部）：入射光を電気信号に変換します。一般的な種類はPINフォトダイオード、APD（アバランシェフォトダイオード、高感度）です
- ドライバー／TIA回路：信号を増幅し、波形を整えます。
- **ハウジング：**プラガブルフォームファクター（SFP、QSFPなど）
トランシーバーをネットワーク機器のケージに差し込みます。光ファイバーはトランシーバーのLC、SC、またはMPOポートに接続します。
形状
SFP（Small Form-factor Pluggable）
- **速度：**100 Mbps～1 Gbps（1G SFP）
- インターフェース： LCデュプレックス（最も一般的）、RJ45（銅線SFP）
- 規格：SFF-8472
- 用途 アクセススイッチ、1Gアップリンク、旧機器
SFP+（拡張SFP）
- 速度：10 Gbps
- インターフェース：LCデュプレックス
- 規格：SFF-8431
- 用途：10Gサーバー接続、ToRスイッチ、10Gアップリンク
- 後方互換性：SFP+ポートは、速度を下げて1G SFPモジュールを使用可能
SFP28
- 速度：25 Gbps
- インターフェース：LCデュプレックス
- 規格：SFF-8402
- 用途 25Gサーバー接続、スパイン・リーフ網
- 下位互換性あり: SFP+ (10G)およびSFP (1G)に対応
QSFP+（クアッド SFP+）
- 速度：40 Gbps（10Gレーン×4）
- インターフェース：MPO-12（並列）または LC デュプレックス（WDM経由）
- 規格：SFF-8436
- 用途： 40Gアップリンク、スパインスイッチ
QSFP28
- 速度：100 Gbps（25Gレーン×4）
- インターフェース：MPO-12（並列）または LC デュプレックス（WDM経由）
- 規格：SFF-8665
- 用途： 100Gサーバー接続、スパイン・リーフ、DCI
- 最も一般的な 100G フォームファクター
QSFP56
- **速度：**200 Gbps（50G PAM4レーン×4）
- **インターフェース：**MPO-12またはLCデュプレックス
- 用途：200Gリンク、移行期の技術
QSFP-DD（ダブルデンシティ）
- **速度：**400 Gbps（8 × 50G PAM4レーン）
- **インターフェース：**MPO-16、MPO-12、またはLCデュプレックス
- 規格：QSFP-DD MSA
- 用途：400Gスパインスイッチ、DCI、コヒーレントZR
- 下位互換性：QSFP28、QSFP56、QSFP+に対応
OSFP（Octal SFP）
- 速度： 400 Gbps～800 Gbps
- **インターフェース：**MPO-16またはLCデュプレックス
- 用途： 400G/800G ハイパースケールスイッチ
- QSFP-DDより大型、熱性能が向上
CFP / CFP2 / CFP4
- 速度： 100G～400G
- **用途：**コヒーレント長距離通信、従来型100G
- 大型フォームファクター。新規導入では主に QSFP-DD に置き換えられています。
到達距離の分類
| カテゴリー | 略語 | 標準的な到達距離 | 光ファイバーの種類 |
|---|---|---|---|
| 短距離 | SR | 70–400 m | マルチモード（OM3/OM4） |
| 中距離 | IR | 2 km | シングルモード |
| 長距離 | LR | 10 km | シングルモード |
| 長距離伝送 | ER | 40 km | シングルモード |
| ゾーン到達距離 | ZR | 80 km | シングルモード |
| ZR+ | ZR+ | 120–1,000 km | シングルモード＋増幅 |
SR（短距離）
VCSELレーザーとマルチモード光ファイバーを使用します。低コスト、低消費電力です。例：10GBASE-SR、100GBASE-SR4、400GBASE-SR8。
LR（長距離）
DFBまたはEMLレーザーとシングルモードファイバーを使用します。到達距離は10 kmです。例：10GBASE-LR、100GBASE-LR4、400GBASE-LR8。
ER（長距離対応）
シングルモードで40 km。高出力で、より高価です。例：10GBASE-ER、100GBASE-ER4。
ZR（ゾーン到達距離）
シングルモードで80 km。メトロDCIに使用。例：100GBASE-ZR（コヒーレント）、400G ZR（OpenZR+）。
波長
| 用途 | 波長 | 注記 |
|---|---|---|
| マルチモードSR | 850 nm | VCSEL、低コスト |
| シングルモード LR | 1,310 nm | 低分散 |
| シングルモード ER/ZR | 1,550 nm | 低損失 |
| CWDM | 1,270–1,610 nm | 8チャネル、20 nmピッチ |
| DWDM | 1,528–1,565 nm | 96チャネル、0.8 nmピッチ |
| BiDi | 1,270/1,330 nmまたは1,490/1,550 nm | 光ファイバー1本、波長2つ |
**BiDi（双方向）**トランシーバーは WDM フィルターを使い、1本の光ファイバーで異なる波長の送受信を行います。必要なファイバー本数を半減できます。
シングルモードとマルチモードの比較
| マルチモード | シングルモード | |
|---|---|---|
| コア径 | 50 µm (OM3/OM4) | 9 µm |
| 最大距離 | 400 m (100G SR4) | 10–80+ km |
| レーザーの種類 | VCSEL（850 nm） | DFB/EML（1310/1550 nm） |
| 비용 | 低い | 高い |
| 代表的な用途 | データセンター内の接続 | キャンパス、都市圏、長距離 |
새 데이터센터 구축에서는 OM4 또는 OM5 멀티모드가 최대 100 m의 인트라-DC 링크 표준입니다. 그보다 긴 거리는 싱글모드를 사용합니다.
DOM：デジタル光モニタリング
最新のトランシーバーの多くは、DOM（Digital Optical Monitoring、デジタル光監視）またはDDM（Digital Diagnostic Monitoring、デジタル診断監視）に対応しています。DOMでは次の項目をリアルタイムで読み取れます。
- TXパワー（送信光パワー、dBm）
- RX電力（受信光パワー、dBm）
- 温度（°C）
- 電源電圧（V）
- バイアス電流（mA）
DOMデータはI²Cインターフェース経由で取得できます（SFPではSFF-8472、QSFPではSFF-8636）。ネットワーク管理ソフトウェアは、リンク障害が発生する前に、規定範囲外の値を警告できます。
OEM とサードパーティ製トランシーバーの比較
ネットワーク機器ベンダー（Cisco、Juniper、Arista など）は、自社ブランドのトランシーバーを大幅な価格上乗せで販売しています。サードパーティ製トランシーバーには、互換性チェックを通過できるよう、ベンダーの OUI（組織固有識別子）がプログラムされています。
| 要素 | OEM | サードパーティー |
|---|---|---|
| 비용 | 3–10倍高い | 低い |
| 保証サポート | ベンダーの包括的サポート | 可変 |
| 互換性 | 保証付き | 通常は動作しますが、一部のベンダーはブロックします |
| 品質 | 高い | サプライヤーにより異なる |
多くの企業はサードパーティ製トランシーバーを問題なく使用しています。Ciscoの「未サポートトランシーバー」警告はIOS上で service unsupported-transceiver を使って抑制できます。AristaとJuniperは通常、よりオープンです。
トランシーバーの選び方
- 装置のポート形式に合ったフォームファクターを選択（SFP、SFP+、QSFP28など）
- **距離を確認：**SRは<400 m、LRは<10 km、ERは<40 km
- ファイバーを選択： 短距離にはマルチモード、長距離にはシングルモード
- 速度を確認 — ポート速度に合わせてください（1G、10G、25G、100G、400G）
- 波長の互換性を確認する — 両端で互換性のある波長を使用してください
- DOM監視が必要な場合は対応状況を確認
- OEM 固定式機器を使用する場合はメーカー互換性を確認してください
概要
光トランシーバーには、さまざまなフォームファクタ（SFP～QSFP-DD）、速度（1G～800G）、伝送距離（SR～ZR+）があります。最適な選択はポート種類、距離、ファイバー種類、予算によって異なります。
主なルール：
- SR＋マルチモード（データセンター内、<400 m）
- 構内・建物間にはLR + シングルモード（最大10 km）
- ER/ZR + シングルモード：メトロおよび DCI 向け（最大 80 km）
- 長距離伝送にはコヒーレントZR+（80 km+）
- QSFP28 が主流の 100G フォームファクタです。400G には QSFP-DD を使用します。
CZTは、データセンターや企業ネットワーク向けに光トランシーバー、コネクタ、ケーブルソリューションを提供しています。互換性のあるトランシーバーやアクセサリーは、光製品一覧をご覧ください。
