ماژول فیبر نوری یا SFP چیست؟

هر آنچه در باره ماژول های فیبر نوری یا SFP باید بدانید:

افزایش تقاضای پهنای باند منجر به طراحی و تولید انواع مختلفی از ماژول ها از جمله GBIC, SFP، SFP+و QSFP شده است. در این بین ماژول های SFP از محبوبیت بیشتری در بین کاربران برخوردار هستند. در این مقاله در رابطه با ماژول فیبر نوری یا SFP چیست و نحوه انتخاب آنان متناسب با نیاز شبکه را بررسی خواهیم کرد.

ماژول چیست و چه کاربردی دارد؟

ماژول شبکه، سخت افزاری است که برای افزودن اینترفیس به سیستم شبکه موجود استفاده می‌شود، مثلا به روتر یا سوئیچ اضافه می‌شود. ماژول اترنت یا کارت فیبر نوری نمونه‌ هایی از ماژول شبکه هستند. که دستگاه شما را از طریق اینترفیس جدید به شبکه وصل می‌کنند.

اگر تمایل دارید در رابطه با سوئیچ های شبکه بیشتر بدانید به مقاله سوئیچ شبکه چیست مراجعه کنید.

کاربرد ماژول شبکه افزایش پهنای باند و کارایی در شبکه است، مثلا اگر بخواهید به روتر، کابل فیبر نوری وصل کنید، باید از ماژول شبکه با اینترفیس فیبر نوری استفاده کنید و یا اگر بخواهید اتصالات WAN را بین دو منطقه توسعه دهید باید از ماژول شبکه WAN استفاده کنید.

هنگامی که روتر و یا سوئیچ شبکه مورد نیاز خودتان را خریداری می کنید، ممکن است دارای استلات های خالی باشد که می توانند توسط ماژول شبکه پر شده و سبب ارتقاء آن سوئیچ و یا روتر گردند.

همچنین اگر تمایل دارید در رابطه با روترها بیشتر بدانید به مقاله روتر چیست و چگونه کار می کند؟مراجعه کنید.

ماژول فیبر نوری یا SFP چیست؟

ماژول SFP مخفف Small Form Factor Pluggable می باشد. در واقع می توان گفت آنها یک ماژول فیبر نوری با قابلیت Hot Swappable کوچک می باشند. این ماژول ها توسط توافق نامه MSA استاندارد سازی شده اند. MSA به عنوان یک توافق نامه میان بسیاری از تولید کنندگان جهت تولید محصولات استاندارد می باشد.

بنابراین کلیه ماژول های SFP با دستگاه های مرتبط سازگار هستند. این ماژول ها برای پشتیبانی از شبکه نوری همزمان (SONET)، گیگابیت اترنت، کانال فیبر و سایر استانداردهای ارتباطی طراحی شده است.

علاوه بر این، ماژول SFP را می توان در انواع مختلف تحت استانداردهای گیگابیت اترنت و استانداردهای پذیرفته شده از جمله 1000BASE-EX ،1000BASE-ZX ،1000BASE-SR و غیره طبقه بندی کرد.

در واقع وظیفه این ماژول ها تبدیل سیگنال دیجیتال به سیگنال نوری است و این نوع ماژول می‌تواند مسیر انتقال اطلاعات را از طریق فیبر نوری، ده ها کیلومتر افزایش دهد.

انواع مختلف این ماژول از هر دو فیبر تک و چند حالته و از کابل های Cat5، Cat6، Cat6a و Cat7 پشتیبانی می‌کنند. ماژول SFP هر سوئیچ می‌تواند، به انواع مختلف فیبر (چند حالته یا تک حالته) و طول موج‌ های مختلف متصل شود.

همچنین شما می توانید جهت آشنایی با ماژول های SFP و SFP+ به مقاله تفاوت ماژول های SFP و +SFP مراجعه کنید.

ماژول فیبر نوری سیسکو چیست؟

ماژول های فیبر نوری در برندهای مختلفی تولید شده اند اما در این بین ماژول های فیبر نوری سیسکو بسیار پر طرفدار هستند و می توان گفت شرکت سیسکو یکی از بهترین تولید کنندگان این ماژول است، که انواع مختلفی از این ماژول های فیبر نوری را تولید کرده است. انواع تجهیزات شبکه مانند روتر و سوییچ Uplink و سوییچ های اترنت این ماژول را دارند.

محصولات سیسکو نیز، انواع ماژول های فیبرنوری شامل Single Mode و Multi-Mode با سرعت های ۱۰۰mbps و ۱Gbps و ۱۰Gbps و با پشتیبانی از مسافت بین ۵۵۰ متر تا ۱۰ کیلومتر در بازار وجود دارند.

لازم به ذکر است این ماژول ها برای محیط های سخت تولید شده‌اند و حتی برای انتقال اطلاعات روی بستر فیبرنوری تا فاصله ۱۰ کیلومتر هم مناسب هستند. علاوه بر این انعطاف پذیری بالایی در انتخاب رسانه و رابط کاربری دارند، قابلیت دیگر آنها Hot Swappable است.

جهت آشنایی با پرطرفدارترین ماژول های سیسکو به مقاله پرفروش ترین ماژول های فیبر نوری مراجعه کنید.

پورت SFP چیست؟ 

پورت SFP سوئیچ های گیگابیت را قادر می سازد تا به طیف گسترده ای از کابل های فیبر و اترنت متصل شوند تا بتوانند عملکرد سوئیچینگ را در سراسر شبکه گسترش دهند.

Small form-factor pluggable یا SFP یک واسط با قابلیت hot-swappable بوده (یعنی هنگامی که دستگاه روشن است می توان آن را خارج کرد) که در سوئیچ شبکه و سایر تجهیزات ذخیره سازی مورد استفاده قرار می گیرند. پورت های SFP که بر روی سوئیچ های شبکه و ماژول ها قرار دارند، سوئیچ را قادر می سازند تا به انواع کابل های اترنت با سرعت های مختلف متصل شوند. به طور کلی SFP درسال 2001  برای اولین بار ساخته و رونمایی شد.

ماژول های SFP ساخته شده می توانند تا حداکثر 1G را پشتیبانی نمایند. ویژگی های این ماژول ها مادام در حال به روز رسانی می باشد تا تا از افزایش نرخ داده ها پشتیبانی نماید. تقریباً کلیه سوئیچ های شبکه از دو یا چند پورت SFP تشکیل شده و سبب می شود تا این دستگاه ها به شبکه و از طرفی کابل کشی فیبر نوری متصل شوند.

پورت SFP برای گسترش عملکرد سوئیچینگ در سراسر شبکه استفاده می شود. این ماژول ها سوئیچ ها را قادر می سازند تا به اتصالات نوری و مسی متصل شوند. همان طور که در بالا نیز اشاره شد این ماژول ها به صورت Hot Swappable می باشند این بدان معناست که هنگامی که سوئیچ روشن می باشد می توان ماژول را به آن اضافه و یا از آن خارج کرد.

جهت آشنایی بیشتر با این پورت ها به مقاله معرفی پورت SFP و کاربرد آن مراجعه نمایید.

SFP یا GBIC : فرق میان این دو چیست؟

قبل از آنکه در رابطه با تفاوت میان این دو صحبت کنیم بهتر است ابتدا با GBIC آشنا شویم. GBIC یک مبدل رابط گیگابیتی کوتاه است با قابلیت Hot Swappable می باشد که در سال 2000 توسعه یافته است. اما به دلیل افزایش تقاضای پهنای باند Mini GBIC ها با سرعت بیشتر در سال 2001 توسعه یافتند. در واقع Mini GBIC ها هیچ تفاوتی با GBIC ها نداشته تنها تفاوت میان این دو شکل ظاهری کوچک تر Mini GBIC ها می باشد.

در واقع شاید بتوان تفاوت میان SFP و GBIC را در سایز آنها دانست. پس همانطور که گفته شد SFP و یا Mini GBIC ماژولی است که می توان به راحتی از آن استفاده کرد، اما لازم به ذکر است ماژول های GBIC در MSA به طور رسمی معرفی نشده اند.

جهت آشنایی بررسی بیشتر به مقاله مقایسه ماژول های GBIC و SFP مراجعه کنید.

انواع مختلف استاندارد در ماژول های فیبر نوری سیسکو:

 1ـ Cisco 1000BASE-T SFP:

این ماژول SFP با کابل های شبکه 5/5e/6a با طول لینک بالای 100متر فعالیت می کنند. این ماژول ها از حداکثر سرعت داده 1000Mbps پشتیبانی کرده و کاملاً مطابق با استانداردهای MSA و 1000BASE-T می باشد که در IEEE 802.3-2002 و IEEE 802.3ab مشخص شده است. 

2ـ Cisco 1000BASE-SX SFP:

فرستنده این نوع ماژول در طول موج 850nm کار می کند. بنابراین این یک فرستنده SFP دو تایی برای فیبرهای Multimode می باشد. ماژول 1000BASE-SX SFP با استاندارد IEEE 802.3z 1000BASE-SX سازگار است، در فیبرهای Multimode با ضخامت 50 Micron تا طول 550  متر و با ضخامت 62.5 Micron تا طول 220 متر را ساپورت خواهد کرد.

3ـ Cisco 1000BASE-LX/LH SFP:

این مدل از ماژول برای انتقال اطلاعات در مسافت های بلند و هم برای مسافت های کوتاه طراحی شده اند. در واقع، می توان آن را به عنوان دو نوع ماژول Cisco SFP در نظر گرفت. به عنوان مثال ، گیرنده GLC-LH-SM با طول موج 1310 نانومتر کار می کند که مطابق با استانداردهای (MSA) می باشد. و ماژول Cisco SFP-GE-L با طول موج مشابه 1310 نانومتر کار می کند و می تواند از طریق کابل فیبر تک حالته با فاصله 5 کیلومتری کار کند.

لازم به ذکر است این دو مدل به عنوان محبوبترین مدل ها می باشند.

4ـ Cisco 1000BASE-EX:

از این ماژول برای فیبرهای Single Mode استفاده می شود. این ماژول بر روی لینک فیبر Single Mode با بیش از 49km فعالیت می کند. از همه مهمتر ، باید یک اتصال دهنده نوری درون خطی 5DB بین کابل فیبر نوری و درگاه دریافت SFP در هر پیوند برای اتصال Back to Back قرار دهیم.

5ـ Cisco 1000BASE-ZX:

این نوع ماژول ها نیز برای فیبرهای Single Mode استفاده می شوند. این ماژول گیرنده بر روی طول فیبر نوری Single Mode به طول تقریبی بیش از 70 کیلومتر کار می کند. این ماژول تا 21db را منتقل می کند. البته ممکن است طول لینک به دلیل عوامل مختلفی نظیر کیفیت فیبر، تعداد شکاف ها و یا اتصالات تغییر کند.

6ـ 1000BASE-BX10-D/U:

این نوع فرستنده های SFP برای ماژول های Cisco SFP از نوع 1000BASE-BX-D و 1000BASE-BX-U می باشد. آنها معمولاً در برنامه های دو طرفه فیبر استفاده می شوند. یک SFP 1000BASE-BX10-D همیشه همراه با فرستنده 1000BASE-BX10-U استفاده می شود و فاصله انتقال آنها تا 10 کیلومتر است.

فرآیند ارتباطات با جدا کردن طول موج انتقال دو دستگاه انجام می شود. یعنی اگر 1000BASE-BX10-D کانال 1490 نانومتر را منتقل کند و سیگنال 1310 نانومتر را دریافت کند، 1000BASE-BX10-U با انتقال 1310nm و دریافت 1490nm کاملاً متفاوت عمل خواهد کرد.

نحوه انتخاب ماژول های سیسکو SFP :

با معرفی ماژول ها شاید انتخاب درست ماژول های SFP برای شما ساده تر باشد. اما عواملی نظیر سرعت انتقال، طول موج و غیره می توان در انتخاب درست این نوع از ماژول ها تأثیرگذار باشند. از طرف دیگر باید هزینه های انجام این کار را در نظر بگیرید. در حالت کلی ماژول های SFP سیسکو بسیار گران هستند. به همین دلیل با خرید آنان به صورت دست دوم و یا ریفر می توانید در هزینه خود صرفه جویی نمایید.

همانطور که گفته شد عوامل مختلفی در خرید ماژول فیبر نوری مناسب تاثیر گذار هستند که مهمترین آنها شامل:

1ـ نوع ارتباط فیبر نوری:

بصورت کلی طبقه بندی فیبرهای نوری به دو دسته انجام می شود:

ـ فیبرهای نوری Multimode
ـ فیبرهای نوری Single Mode

مهمترین تفاوت بین فیبرهای نوری Multimode و Single Mode، اندازه ظرفیت و هسته مورد استفاده در آنها است. هسته مورد استفاده در فیبرهای نوری Single Mode اندازه ای برابر 5 میکرومتر دارد و این در حالی است که هسته مورد استفاده در فیبرهای نوری Multimode اندازه ای برابر 50 میکرومتر یا حتی بیشتر دارد.

با توجه به اینکه فیبرهای نوری Multimode از قطر بیشتری برخوردار هستند، می توانند پالس ها یا سیگنال های بیشتری را با پهنای باند بیشتر منتقل کنند. بنابراین برای بدست آوردن سرعت بیشتر، بهتر است از فیبرهای نوری Multimode به جای Single Mode استفاده گردد. به طور کلی هنگامی که قصد ارسال اطلاعات در فاصله کمتر از 2 کیلومتر باشد، فیبر Multimode مورد استفاده قرار می گیرد.

فیبر تک حالته دارای قابلیت انتقال داده ها تا 100 کیلومتر است از فیبرهای Single Mode بیشتر در تجهیزات زیرساخت مخابراتی استفاده می‌شود، استفاده از Multimode ها بیشتر در شبکه های داخلی رواج دارد.

هر دو طرف یک اتصال فیبر، باید با همان نوع فیبر در ارتباط باشد یعنی اگر در یک طرف ارتباط ماژول Single Mode مورد استفاده قرار گرفته طرف دیگر نیز باید از همان نوع ماژول یعنی Single Mode مورد استفاده قرار گیرد.

تقسیم با توجه به طول موج: 850nm / 1310nm / 1550nm / 1490nm / 1530nm طول موج 850nm برای SFP مالتی مود می باشد و مسافت انتقال آن زیر 2 کیلومتر است. طول موج 1310nm / 1550nm برای SFP سینگل مود می باشد و مسافت انتقال آن بالای 2 کیلومتر است.

ماژول بدون پوشش در صورتی که بدون علامت باشد به آسانی شما را به اشتباه می اندازد، رنگ حلقه کششی تولید کنندگان باعث می شود که به طور کلی تشخیص SFP به آسانی انجام پذیرد.

2ـ پهنای باند:

انتقال اطلاعات در کابل های مسی به این صورت است که سرعت انتقال بررسی شده و سپس انتقال اطلاعات صورت می گیرید. برای مثال در یک ارتباط ارتباط 10/100/1000 اگر در یک طرف 1000Mbit/s باشد و طرف ارتباط دیگر 100Mbit/s باشد، این ارتباط به صورت خودکار به 100Mbit/s تنظیم می‌گردد.

ولی در ارتباطات فیبر نوری باید هر دو سمت یک سرعت را پشتیبانی کنند. در حال حاضر ماژول های 1.25G و 10G بیشترین استفاده را در ارتباطات فیبر نوری را دارد.

3ـ نوع اتصال فیبر نوری:

به طور کلی کانکتور مورد استفاده در کابل های مسی RJ45 بوده اما در کابل های فیبر نوری از کانکتورهای مختلفی استفاده می شود. کانکتور فیبر نوری به هر دو انتهای کابل های نوری متصل شده و اتصال و عدم اتصال آنان را آسان تر می نمایند. البته لازم به ذکر است علاوه بر نوع کانکتور نحوه اتصال آن با فیبر نیز از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و باید به روشی استاندار نصب شود تا ارتباط نوری برقرار گردد. از پر کاربردترین کانکتورهای فیبر نوری می توان به SC، ST و LC اشاره کرد.

جهت آشنایی بیشتر با کانکتورهای فیبر نوری به مقاله انواع مختلف کانکتور فیبر نوری مراجعه کنید.

عبارت Combo SFP Port در سوئیچ های شبکه به چه معناست؟

پورت های Combo شامل دو درگاه اترنت و SFP می باشند که به صورت همزمان فقط یکی از درگاه ها قابل استفاده می باشد. بدین صورت که اگر کابل شبکه RJ45 را به درگاه اترنت متصل نمایید به صورت همزمان نمی توان از درگاه SFP نیز استفاده کرد و بالعکس. اسلات های SFP درگاه هایی هستند که بر اساس نیاز کاربر از ماژول های فیبر نوری SFP استفاده می کنند و توسط فیبر نوری داده ها را انتقال می دهند.

جهت آشنایی بیشتر با پورت های کومبو به مقاله تفاوت میان پورت combo و SFP مراجعه کنید.