ماژول SFP: هر آنچه که باید بدانید

ماژول SFP در واقع یک Transceiverجمع و جور و با قابلیت Hot pluggable است که ارتباط یکپارچه داده بین سوئیچ ها و اجزای حیاتی شبکه را فراهم می کند.

در فضای شبکه امروزی، کاربران زیادی در مکان‌های مختلف وجود دارند که باید از طریق کابل فیبر نوری متصل شوند تا ارتباط امن در فواصل بسیار زیاد برقرار شود. در بیشتر مواقع، فضای فیزیکی که در اختیار دارند، بسیار کوچک است، از این رو، به دستگاه های فشرده نیاز است. با توجه به این نیاز خاص، تقاضا برای ماژول های SFP در سال های اخیر افزایش یافته است.

hot swapping یا hot swap به تعویض و جایگزین کردن یک قطعه معیوب با سالم در یک سیستم کامپیوتری روشن، بدون خاموش کردن یا راه‌اندازی مجدد گفته می‌شود. به قطعاتی که دارای چنین عملکردی هستند hot swappable یا hot pluggable می‌گویند.
در ادامه همه چیز در مورد ماژول های SFP و مزایای نصب این ماژول ها در سوئیچ های شبکه فیبر نوری را بررسی خواهیم کرد.

یک ماژول SFP چگونه کار می کند؟

Small Form Factor Pluggable (SFP) اساساً یک ماژول فیبر نوری است که در یک سوکت یا پورت SFP در یک سوئیچ اترنت یا مبدل رسانه اترنت قرار می گیرد. این ماژول فیبرنوری تبدیل یکپارچه سیگنال های اترنت به سیگنال های نوری برای انتقال و دریافت داده ها را تسهیل می کند.

ماژول های SFP به دلیل اندازه کوچکشان تا حد زیادی جایگزین ماژول های قدیمی GBIC در برنامه های مختلف شده اند. این مزیت اندازه آنها را قادر می سازد تا به طور موثر در محیط های شبکه محدود عمل کنند . همینطور ارتباطات سریع داده بین سوئیچ ها و اجزای حیاتی شبکه را تسهیل می کند.

وظایف ماژول های SFP چیست؟

ماژول های SFP ارتباط پرسرعت بین سوئیچ ها و اجزای شبکه مانند روترها و سایر دستگاه ها را تسهیل می کنند.
عمدتا از کابل های مسی یا فیبر نوری استفاده می شود.
فرم فکتور کوچک ماژول های SFP ، آن را برای مناطقی که در دسترس نیستن ایده آل می کند.
سازگار با کابل فیبر نوری دوبلکس Multimode یا Singlemode و همچنین کابل های سیمپلکس.
پشتیبانی از طول موج تا 1310 نانومتر برای چند حالته و 1550 نانومتر برای تک حالت.
نسخه های جدیدتر SFP مانند SFP+ توسعه یافته اند که سرعت بسیار بالایی تا 10 گیگابیت بر ثانیه ارائه می دهند.

فرم فاکتور چیست؟ فرم فاکتور جنبه‌ای از طراحی سخت‌افزار است که اندازه، شکل و دیگر مشخصات فیزیکی قطعات به خصوص در لوازم الکترونیکی مصرفی و بسته‌بندی الکترونیکی را تعریف و تشریح می‌کند. فرم فاکتور ممکن است نشان‌دهندۀ کلاس گسترده‌ای از قطعات با اندازۀ مشابه یا فقط توصیف یک استاندارد خاص باشد.

چرا ماژول SFP مهم است؟

تطبیق پذیری:

ماژول های SFP از نرخ های مختلف داده و انواع اتصال پشتیبانی می کنند و در طراحی شبکه انعطاف پذیری را ارائه می دهند.

کارایی فضا:

اندازه کوچک آنها باعث می شود تا تراکم پورت بالاتری در تجهیزات شبکه ایجاد شود و در فضای فیزیکی صرفه جویی شود.

بهره وری انرژی:

ماژول های SFP انرژی کمتری مصرف می کنند، هزینه های انرژی و اثرات زیست محیطی را کاهش می دهند.

Hot-Swappability:

جایگزینی آسان بدون downtime شبکه برای نگهداری یا ارتقاء.



سازگاری:

با تجهیزات شبکه متنوع کار می کند و قابلیت همکاری را ارتقا می دهد.

ارتقاء مقرون به صرفه:

 ارتقاء سرعت و ظرفیت شبکه را بدون تعویض کل دستگاه ها فعال می کند.

کاربرد گسترده:

در مراکز داده، مخابرات و شبکه های سازمانی استفاده می شود و آنها را در صنایع مختلف ضروری می کند.

چند نوع ماژول SFP وجود دارد؟

فرستنده های SFP را می توان بر اساس عواملی مانند ورژن ، نوع کابل، محدوده انتقال، سرعت انتقال داده و کاربرد دسته بندی کرد. برخی از انواع SFP transceiver بر اساس ورژن آنها و سایر عوامل فوق در زیر آمده اند :

  • SFP:

ورژن استاندارد که با طیف گسترده ای از برنامه های کاربردی شبکه از جمله اترنت و فیبر نوری سازگار است. این فرستنده‌ها از استانداردهای SFP MSA پیروی می‌کنند.

نوع کابل: ماژول های استاندارد SFP را می توان با کابل های اترنت و همچنین کابل های فیبر نوری استفاده کرد. کابل‌های مسی شامل کابل‌های UTP هستند. انواع کابل فیبر نوری برای این نوع فرستنده گیرنده عبارتند از OM1، OM2، OS1 و OS2.
محدوده انتقال: در شبکه Multimode، برد انتقال از 100 متر تا 500 متر را ارائه می دهد، در حالی که در Single mode، برد انتقال از 2 کیلومتر تا 200 کیلومتر است.

سرعت انتقال: سرعت انتقال داده در ماژول SFP از تا 4.25 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی میشود. سرعت انتقال از 155 مگابیت در ثانیه شروع می شود و به فاصله، قدرت سیگنال و غیره بستگی دارد.

نوع کانکتور: انواع مختلفی از کانکتورها بسته به نوع کابل استفاده می شود. کانکتورهای LC و SC برای اتصال کابل های فیبر نوری با پورت های SFP استفاده می شوند، در حالی که کانکتورهای RJ-45 برای هر کابل اترنت مبتنی بر مس استفاده می شود.
اپلیکیشن ها: انتقال فایل های صوتی و تصویری HD، رابط داده های توزیع شده فیبر، شبکه نقطه به نقطه (PON) برخی از حوزه های کاربردی SFP هستند.

  • SFP+:

یک نسخه پیشرفته از فرستنده گیرنده SFP است و معمولاً برای اترنت 10 گیگابیتی، کانال فیبر و سایر برنامه های شبکه پرسرعت استفاده می شود. گیرنده های SFP+ مطابق با استانداردهای IEE802.3ae، SFF-8431 و SFF-8432 طراحی شده اند.

نوع کابل: فرستنده‌های SFP+ برای شبکه‌های مسی و فیبر مناسب هستند. نوع کابل های فیبر نوری مورد استفاده در اینجا عبارتند از OM3، OM4، OS1 و OS2.
برد انتقال: با سرعت خوب، فرستنده‌های SFP+ می‌توانند به دستیابی به مسافت جغرافیایی 120 کیلومتر کمک کنند.
نرخ انتقال: SFP+ بسته به مسافت و اینکه شبکه تک حالته یا چند حالته است، نرخ داده بالایی بین 10 گیگابیت بر ثانیه و 25 گیگابیت در ثانیه ارائه می دهد.
نوع اتصال: معمولاً از کانکتورهای LC برای کابل های فیبر نوری استفاده می شود، در حالی که کابل های RJ-45 برای کابل های مسی استفاده می شود.
کاربردها: حوزه های برنامه تقریباً مشابه XFP هستند که شامل OTU-2، شبکه های اپتیک موازی و SONET می شود.



  • XFP:

نوعی از فرستنده های SFP 10 گیگابیتی SFP هستند و برای شبکه های اترنت 10 گیگابیتی و فیبر نوری استفاده می شوند. آنها بزرگتر از ماژول های SFP+ هستند و دارای ویژگی ها و انعطاف پذیری بهتری نسبت به ماژول های قبلی هستند. این فرستنده‌ها بر اساس استانداردهای IEE802.3ae و XFP MSA تنظیم شده‌اند. این نوع فرستنده گیرنده دارای ویژگی هایی مشابه SFP+ است. با این حال، دومی مزایای زیادی نسبت به XFP دارد.

نوع کابل: درست مانند SFP+، فرستنده‌های XFP از انواع کانکتور کابل فیبر نوری OM3، OM4، OS1 و OS2 پشتیبانی می‌کنند.
برد انتقال: درست مانند SFP+، فرستنده و گیرنده های XFP محدوده انتقال تا 120 کیلومتر فاصله جغرافیایی را ارائه می دهند.
نرخ انتقال: نرخ انتقال داده ارائه شده توسط این فرستنده ها 6، 8.5 یا 10 گیگابیت بر ثانیه بسته به فاصله، قدرت سیگنال، نوع شبکه و غیره است.
نوع اتصال: LC پرمصرف ترین نوع اتصال فیبر نوری است که برای فرستنده و گیرنده XFP استفاده می شود.
کاربردها: SONET یا شبکه های نوری همزمان، شبکه انتقال نوری 10 گیگابیت بر ثانیه (OTN) OTU-2، شبکه های اپتیک موازی، اترنت 10 گیگابیتی و غیره برخی از حوزه های کاربردی اصلی این نوع فرستنده گیرنده هستند. این فرستنده‌ها با فرستنده‌های SFP+ سازگاری دارند.

  • QSFP:

این فرستنده‌های چهارگانه یا QSFP از نرخ داده‌های بالا پشتیبانی می‌کنند و در برنامه‌هایی که به اینترنت پرسرعت نیاز است استفاده می‌شوند. این فرم چهارگانه فرستنده گیرنده SFP است که از اترنت 10 گیگابیتی و اینفینی باند پشتیبانی می کند. QSFP قرار است با IEEE 802.3bm، QSFP28 MSA، SFF-8665 و SFF-8636 مطابقت داشته باشد.

نوع کابل: این فرستنده و گیرنده هر دو کابل مسی و فیبر نوری را در خود جای می دهد. این فرستنده‌ها از کابل‌های فیبر نوری OM3، OM4، OS1 و OS2 پشتیبانی می‌کنند.
برد انتقال: برد انتقال جغرافیایی با این فرستنده و گیرنده تا 80 کیلومتر است.
نرخ انتقال: نرخ انتقال داده ها بسته به نوع شبکه، قدرت سیگنال و غیره 103 و 112 گیگابیت بر ثانیه است.
نوع اتصال: LC و MTP/MPO-12 بهترین نوع اتصال دهنده برای این فرستنده و گیرنده هستند.
کاربردها: به طور گسترده در مراکز داده و محیط های شبکه پیچیده و پرسرعت استفاده می شود، آنها در مناطق ذخیره کانال فیبر، اتصالات مرکز داده، اترنت 40/100 گیگابیتی و InfiniBand استفاده می شوند.

  • QSFP+:

نسخه پیشرفته QSFP که از پهنای باند بزرگ پشتیبانی و بدین ترتیب به کاهش مصرف انرژی نیز کمک می‌کنند. QSFP+ ها به اندازه کافی قدرتمند هستند تا جایگزین 4 فرستنده گیرنده SFP استاندارد شوند که به تراکم پورت بهتر و صرفه جویی در هزینه کمک می کند. آنها معمولاً در مراکز داده برای اترنت 40 گیگابیتی و برنامه های محاسباتی با کارایی بالا استفاده می شوند.