زمان تخمینی مطالعه: 6 دقیقه 

در شرایطی که مدت زمان زیادی است که ماژول‌های فیبرنوری به بازار عرضه شده‌اند و امروزه در برخی از پروژه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند، اما هنوز قیمت نسبتا زیادی دارند. اما پیشرفت‌ها در حوزه تولید محصولات فیبرنوری و رشد قابل توجه تقاضا برای پیاده‌سازی شبکه‌های فیبرنوری و به‌ویژه فناوری فیبر به خانه (FTTH) سرنام Fiber-to-the-home باعث شده است تا قیمت‌ها به تدریج روند نزولی پیدا کنند. با این‌حال، اصلی‌ترین کاربرد فیبرنوری در ارتباط با پیاده‌سازی ارتباطات نوری و به کارگیری آن در مراکزداده و زیرساخت‌های ابری است

قدرت بیشتر به لطف امواج نوری

ارتباطات نوری منسجم و یکپارچه نوید برد طولانی‌تری از سیگنال‌های نوری را برای انتقال داده‌ها می‌دهند. در عین حال، ظرفیت فیبر نوری را افزایش می‌دهند و اجازه می‌دهند بدون نیاز به نصب انواع مختلفی از تجهیزات شبکه، داده‌ها را برای فواصل طولانی‌تری ارسال کنیم.

فیبرنوری برای انتقال داده‌ها، یک پرتو نوری را به قطبش نور متعامد تقسیم می‌کند. در مکانیزم فوق، فاز یکی از قطبش‌ها قبل از این‌که دوباره به یک پرتو ادغام شود، مدوله می‌شوند و سپس این پرتو از طریق فیبرنوری منتقل می‌شود.

بر مبنای فناوری یکپارچه‌کننده، فرآیند تشخیص سیگنال‌ها دیگر تنها بر مبنای اندازه‌گیری قدرت سیگنال ورودی انجام نمی‌شود، زیرا سیگنال دریافتی دوباره به قطبش‌های متعامد خود تقسیم می‌شود و با یک منبع نور محلی ترکیب می‌شود. پس از ترکیب مجدد و جفت شدن پرتو به فیبر نوری، انتشار نور در شبکه دیگر نیازی به فیبرهای نگهدارنده پلاریزاسیون یا به کارگیری ابزارهایی برای بهبود کیفیت سیگنال ندارد.

در روش فوق، سیگنال متراکم‌تر و گسترده‌تری را می‌توان از طریق زیرساخت‌های فیبر نوری انتقال داد، اما پیچیدگی روش فوق زیاد بوده و از طرفی قیمت ماژول‌های نوری نیز بالا است. به همین دلیل سودآوری یک چنین شبکه فیبرنوری به کاربرد آن بستگی دارد.

فیبرنوری چگونه داده‌ها را ارسال می‌کند

فیبرنوری از نور به‌عنوان ابزاری برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند. در فیبرنوری، داده‌ها به صورت سیگنال‌های نوری در قالب پالس‌های نوری با سرعت بسیار بالا از یک گره به گره دیگر فرستاده می‌شوند. این پالس‌های نوری به‌وسیله یک منبع نوری ایجاد شده و سپس توسط فیبرنوری با سرعت بالا انتقال پیدا می‌کنند.

در Optical fiber ، سیگنال‌های نوری درون یک رشته از فیبرهای نوری تابش می‌کنند که این رشته‌ها از جنس شیشه یا پلاستیک هستند. این فیبرها بسیار نازک هستند و درون یک پوشش حفاظتی قرار دارند تا آسیب نبینند. در طول مسیر، سیگنال‌های نوری توسط بازتاب‌کننده‌ها و ابزارهای دیگر به‌سمت مقصد هدایت می‌شوند. بازتاب‌کننده‌ها کاربردهای مختلفی دارند و به طور مثال برای تغییر جهت سیگنال‌های نوری در Optical fiber استفاده می‌شوند. در مقصد، سیگنال‌های نوری بر مبنای راه‌حل‌های موجود پردازش شده و به داده‌های الکترونیکی تبدیل می‌شوند. در ادامه، این داده‌های الکترونیکی توسط سیستم‌های کامپیوتری و شبکه‌های ارتباطی مورد استفاده قرار می‌گیرد.

شکل زیر معماری فیبرنوری منسجم و نحوه برقراری ارتباط گره‌های مختلف بر مبنای شبکه فیبرنوری را نشان می‌دهد.

همان‌گونه که در شکل بالا مشاهده می‌کنید، ارائه‌دهندگان خدمات و مراکزداده از مشتریان اصلی فیبرنوری هستند. به طور مثال، در پروژه‌هایی که نیازمند پیاده‌سازی مراکزداده ثانویه هستیم که قرار است با مرکزداده اصلی در ارتباط باشند از شبکه‌های فیبرنوری برای انتقال سریع اطلاعات میان دو مرکز استفاده می‌کنیم. در ادامه، قادر هستیم بر مبنای فناوری‌های رایج مثل اترنت، اطلاعات را در اختیار کاربران قرار می‌دهیم.

استفاده سودآور

یکی از کاربردهای بالقوه و شاخص فیبر نوری در ارتباط با لینک‌های long-haul است. در شرایطی که در گذشته هر چند ده کیلومتر به یک تکرارکننده نیاز داشتیم تا ارتباط بیان گره‌ها را برقرار کند، امروزه در ارتباط با اتصالات بین شهری با پهنای باند از یک ماژول منسجم استفاده می‌کنیم. از ارتباطات نوری منسجم نیز می‌توان برای ارتقا ستون فقرات شبکه استفاده کرد. علاوه بر این، می‌توانیم از فیبر نوری در ارتباط با زیرساخت‌های کلیدی موردنیاز شبکه‌های 5G استفاده کنیم.

دست‌یابی به ظرفیت بالا در مراکزداده

یک کاربرد کمتر شناخته شده فیبرنوری در ارتباط با برقراری اتصال مراکزداده‌های بزرگ مقیاس‌پذیر به یکدیگر و ارائه نسل بعدی خدمات ابری است. به بیان دقیق‌تر، دانشگاه‌ها و سازمان‌های بزرگ می‌توانند از فناوری منسجم و یکپارچه برای برقراری ارتباط میان مراکزداده خود استفاده کنند و اطلاعات را با بالاترین سرعت ممکن میان این مراکز انتقال دهند. در این حوزه عملیاتی، یک راه‌حل منسجم قادر به غلبه بر محدودیت‌های مکانی و پهنای باند است.

با این توصیف باید بگوییم که یکی از اصلی‌ترین کاربردهای فیبرنوری انتقال داده‌ها در مراکزداده است. در این‌ حوزه، فیبرنوری به‌عنوان رسانه اصلی برای انتقال داده‌ها استفاده می‌شود و به‌دلیل سرعت بالا و پهنای باند بیشتر نسبت به رسانه‌های دیگر، به‌عنوان راه‌حلی مناسب برای انتقال داده‌های حجیم در مراکزداده مورد استفاده قرار می‌گیرد.

به‌همین دلیل است که در بسیاری از مراکزداده بزرگ شاهد به کارگیری کانکتورهای فیبرنوری هستیم که به یکدیگر متصل هستند. این فیبرها معمولا به تجهیزاتی که مبدل فیبرنوری نام دارند، متصل می‌شود که داده‌های نوری را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل می‌کنند.

مبدل فیبرنوری یا مدیا کانورتر فیبرنوری یک دستگاه الکترونیکی است که برای تبدیل سیگنال‌های نوری در فیبرنوری به سیگنال‌های الکترونیکی استفاده می‌شود. این مبدل به‌عنوان یک رابط میان دو سیستم ارتباطی با فرمت‌های مختلف استفاده می‌شود. برای مثال، زمانی‌که بخواهیم اطلاعات را از یک شبکه با استفاده از فیبرنوری به یک دستگاه با پورت اترنت منتقل کنیم، باید از مدیا کانورتر فیبرنوری استفاده کنیم تا سیگنال‌های نوری را به سیگنال‌های الکترونیکی تبدیل کرده و اطلاعات را به دستگاه مورد نظر ارسال کنیم.

مدیا کانورتر فیبرنوری می‌تواند برای انتقال داده‌ها در شبکه‌های مختلفی استفاده شود. به‌طور کلی، در مراکزداده، فیبرنوری برای انتقال داده‌هایی که بین سرورها، روترها و سوییچ‌ها انتقال پیدا می‌کند، استفاده می‌شوند. با این حال، برای اتصال سرورها به شبکه، از کابل‌های عادی شبکه استفاده می‌شود.

تقاضا رو به افزایش است

امروزه، تولیدکنندگان مختلفی در بازار تولید محصولات Optical fiber منسجم و یکپارچه به فعالیت اشتغال دارند و راه‌حل‌های جامعی را در این زمینه ارائه کرده‌اند. به طور مثال، در مارس 2022 میلادی، شرکت تحقیقات بازار Cignal AI پیش‌بینی کرد که فروش ماژول‌های مربوطه در سال جاری سه برابر شده است. بنابراین، می‌توان انتظار داشت در آینده تغییراتی در معماری و توپولوژی شبکه‌ها رخ دهد.

بخوانید: تست نفوذ چیست، چگونه در دیتاسنتر انجام می‌شود ؟