ماژول SFP

زمان تخمینی مطالعه: 12 دقیقه 

ماژول SFP  سرنام Small Form-Factor Pluggable یک ماژول فیبرنوری کوچک است که به‌شکل یک پورت الحاقی به تجهیزاتی مثل سوییچ‌ها متصل می‌شود. این ماژول‌ها برای اتصال دستگاه‌های شبکه به یک شبکه فیبرنوری استفاده می‌شوند. انواع مختلفی دارد که شامل SFP، SFP+، SFP28 و QSFP+ می‌شوند. هر کدام از این ماژول‌ها دارای سرعت انتقال داده‌های مختلفی هستند. برای مثال، ماژول SFP به‌طور معمول دارای سرعت انتقال داده 1 گیگابیت بر ثانیه (Gbps) است، در حالی که ماژول SFP+ دارای سرعت انتقال داده 10 گیگابیت بر ثانیه است.

ماژول‌های SFP قابلیت تعویض و جایگزینی ساده‌ای دارند و این امکان را به کاربران می‌دهند تا بر اساس نیاز خود، ماژول‌های مختلفی را به دستگاه‌های تحت شبکه اضافه کنند. همچنین، این ماژول‌ها از انواع مختلف فیبرنوری پشتیبانی می‌کنند و به‌صورت یکپارچه با دستگاه‌های شبکه کار می‌کنند.

ماژول SFP چیست و چگونه کار می‌کند؟

ماژول SFP یک ماژول فیبرنوری کوچک است که برای ارتباط شبکه‌های کامپیوتری با یکدیگر به‌کار می‌رود. این ماژول‌ها شامل یک پورت فیبرنوری و یک پورت الکتریکی هستند و عملکرد بالایی دارند.

 به‌صورت Plug-and-Play عمل می‌کند، به این معنی که شما می‌توانید آن را به یک پورت اس پی اف در دستگاه تحت شبکه‌ متصل کنید و بدون نیاز به تنظیمات خاص، ارتباط با شبکه را برقرار کنید. این ماژول‌ها برای انتقال داده‌های شبکه با سرعت‌های مختلفی از جمله 1Gbps، 10Gbps، 25Gbps و 40Gbps استفاده می‌شوند.

دارای عملکرد دوگانه می باشد که نقش ماژول ارسال و دریافت را بازی می‌کنند. بنابرانی، ماژول می‌تواند به‌عنوان فرستنده و گیرنده کار کند و ارتباط میان دستگاه‌های مختلف را برقرار کند. هر ماژول شامل یک پورت فیبرنوری است که به‌عنوان رابط بین دو دستگاه شبکه عمل می‌کند. این فیبرنوری‌ها به‌صورت دو نوع Single-mode و Multi-mode در دسترس هستند که هر کدام با برد موج متفاوتی عمل می‌کنند. هر ماژول SFP شامل یک EEPROM سرنام (Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory) است که به‌عنوان یک شناسه یکتا برای ماژول استفاده می‌شود و شامل اطلاعاتی درباره سرعت انتقال داده، طول برد ، ولتاژ و جریان مصرفی ماژول است. این اطلاعات به دستگاه شبکه کمک می‌کنند تا آن را شناسایی کند و تنظیمات مناسب برای آن را اعمال کند. همچنین بر مبنای استانداردهای مختلف به انواع مختلفی تقسیم می‌شوند که سرعت انتقال از 4 گیگابیت تا 100 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کنند. شکل زیر نمایی از یک ماژول SFP را نشان می‌دهد.

در مجموع، ماژول SFP به‌عنوان یک رابط فیبرنوری در شبکه‌های کامپیوتری عمل کرده و به‌وسیله آن انتقال داده‌های شبکه با سرعت بالا و با کیفیت بالا انجام می‌گیرد.

انواع ماژول‌های SFP

اکنون که اطلاعات کلی در ارتباط با ماژول‌های SFP به‌دست آوردیم، بهتر است به معرفی چند مدل از این ماژول‌ها بپردازیم.

1. SFP SX: برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله کوتاه (تا 550 متر) و با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه به‌کار می‌رود. SX به‌معنی Short-wave 10 و نشان‌دهنده فاصله کوتاه و موج کوتاه است.
2. SFP LX:  برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله بلندتر (تا 10 کیلومتر) و با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه به‌کار می‌رود. LX به معنی Long-wave 10 و نشانگر فاصله بلند و موج بلند است.
3. SFP EX: برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله طولانی‌تر (تا 40 کیلومتر) و با سرعت 1 گیگابیت بر ثاینه به‌کار می‌رود. EX به‌معنی Extended 10 و نشانگر فاصله بلندتر و موج بلند است.
4. SFP ZX: برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله طولانی‌تر (تا 80 کیلومتر) و با سرعت یک گیگابیت بر ثانیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. ZX به معنی Zero Dispersion Shifted و بیان‌گر این موضوع است که این ماژول SFP برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله طولانی عملکرد خوبی دارد.
5. SFP+ SR: برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله کوتاه (تا 300 متر) و با سرعت 10 گیگابیت بر اثنیه به‌کار می‌رود. SR به معنی Short-range و بیان‌گر فاصله کوتاه است.
6. SFP+ LR: برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله بلندتر (تا 10 کیلومتر) و با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه به‌کار می‌رود. LR به معنی Long-range و بیان‌گر فاصله طولانی است.
7. SFP+ ER: برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله بلندتر (تا 40 کیلومتر) و با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. ER به معنی Extended-range و نشان‌دهنده فاصله طولانی‌تر است.
8. SFP28: برای انتقال داده‌های فیبرنوری با سرعت 25 گیگابیت بر ثانیه در فواصل کوتاه و بلند استفاده می‌شود.
9. QSFP: برای انتقال داده‌های فیبرنوری با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه و 100 گیگابیت بر ثانیه و در فاصله کوتاه و بلندتر کاربرد دارد. QSFP به معنی Quad Small Form-factor Pluggable است و در واقع شامل چهار پورت فیبرنوری در یک ماژول است. QSFP به دو نوع QSFP+ + (برای انتقال داده‌های با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه) و QSFP28 (برای انتقال داده‌های با سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه) تقسیم می‌شود.
10. SFP-DD: برای انتقال داده‌های فیبرنوری با سرعت 100 و 200 گیگابیت بر ثانیه در فواصل کوتاه و بلند مورد استفاده قرار می‌گیرد. SFP-DD به‌معنی Small Form-factor Pluggable Double Density است و دارای دو پورت فیبرنوری در یک ماژول است.

علاوه بر موارد یاد شده، نسخه‌های دیگری از ماژول SFP با فرمت‌های دیگر نیز وجود دارد که معمولا برای نیازهای خاصی طراحی شده‌اند که برخی از آن‌ها به شرح زیر هستند:

BiDi SFP: این ماژول SFP برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله کوتاه تا متوسط (تا 10 یا 20 کیلومتر) و با سرعت‌های 1 و 10 گیگابیت بر ثانیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. BiDi به معنی دو جهته (Bidirectional) است و در واقع شامل یک پورت فیبرنوری است که همزمان برای ارسال و دریافت داده‌ها به‌کار می‌رود.

CWDM SFP: این نوع ماژول SFP برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله بلندتر (تا 80 کیلومتر) و با نرخ انتقال 1 و 10 گیگابیت بر ثانیه کاربرد دارد. CWDM به‌معنی تسهیم‌کننده طول موج Coarse Wavelength Division Multiplexing است و بیان‌گر این موضوع است که ماژول از چند موج‌نوری در یک فیبرنوری برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند.

DWDM SFP: نوع دیگری از ماژول‌های SFP برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله بلندتر (تا 80 کیلومتر) و با سرعت 1 و 10 گیگابیت بر ثانیه است. این ماژول فیبرنوری نیز از چند موج‌نوری با فاصله بسیار کوچک در یک فیبرنوری برای انتقال داده‌ها استفاده می‌کند.

SFP-T: این نوع ماژول SFP برای ارتباط با کابل شبکه استفاده می‌شود. در واقع SFP-T همانند یک ماژول RJ45 برای اتصال به یک کابل شبکه است و نرخ انتقال داده‌های برابر با 1 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می‌کند.

SFP-DDM: این ماژول SFP دارای ویژگی DDM سرنام (Digital Diagnostics Monitoring) به‌معنای نظارت با هدف شناسایی خطاهای دیجیتالی است که به دستگاه شبکه اجازه می‌دهد تا وضعیت ماژول SFP را در زمان واقعی بررسی کند و اطلاعاتی درباره دمای ماژول، توان، ولتاژ مصرفی و  غیره دریافت کند.

SFP-ZR: این ماژول SFP برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله بسیار بلند (تا 120 کیلومتر) و با سرعت 1 و 10 گیگابیت بر ثانیه مورد استفاده قرار می‌گیرد. ZR به معنی Zero Dispersion Shifted و بیان‌گر این موضوع است که این ماژول SFP برای انتقال داده‌های فیبرنوری در فاصله بسیار بلند عملکرد خوبی دارد.

آیا ماژول‌های SFP با هم سازگار هستند؟

پاسخ مثبت است. به‌طوری که می‌توانید ماژول‌های SFP تولید شده توسط تولید‌کنندگان مختلف را با یکدیگر جایگزین کنید و از آن‌ها در شبکه خود استفاده کنید.

ماژول‌های SFP با استفاده از پروتکل‌های یکسانی که به‌عنوان یک استاندارد برای این ماژول‌ها تعریف شده‌اند به‌هم متصل می‌شوند. این استاندارد MSA سرنام Multi-Source Agreement نامیده می‌شود و شامل پارامترهایی مانند سرعت انتقال داده، طول برد، ولتاژ و جریان مصرفی ماژول‌ها است. به‌عنوان مثال، می‌توانید یک ماژول SFP از تولید کننده A را با یک ماژول SFP از تولید کننده B جایگزین کنید، به شرطی که هر دو ماژول با استفاده از پروتکل‌های مشابه و با توجه به پارامترهای استاندارد MSA تولید شده باشند.

اگرچه در حالت کلی ماژول‌های SFP با یکدیگر سازگاری دارند، اما برخی از ماژول‌های SFP مخصوص به برخی تجهیزات هستند و نمی‌توانند با دیگر تجهیزات سازگار باشند. بنابراین، بهتر است قبل از خرید و جایگزینی ماژول‌های SFP، با توجه به نیازهای خود و مشخصات فنی تجهیزات خود از سازگاری آن‌ها با هم اطمینان حاصل کنید.

چگونه می‌توانیم ماژول‌های SFP را جایگزین کنیم؟

مراحل جایگزینی ماژول‌های SFP به شرح زیر است:

1. قبل از جایگزینی ماژول SFP، اطمینان حاصل کنید که ماژول جدید با توجه به نیازهای شبکه شما، سازگار است.
2. ابتدا دستگاه را خاموش کنید و کابل فیبرنوری را از پورت SFP دستگاه خارج کنید.
3. ماژول قدیمی SFP را با دقت از پورت SFP دستگاه جدا کنید. برای این کار معمولا باید دکمه فشاری در ماژول SFP را فشار داده تا قفل آن آزاد شود و سپس آن را به بالا بلند کنید.
4. ماژول جدید SFP را با دقت و با در نظر گرفتن جهت قرارگیری، در پورت SFP دستگاه قرار دهید. معمولا باید تا وقتی که ماژول به‌طور کامل در پورت قرار نگرفته است، آن را به داخل فشار داده و سپس دکمه ماژول را فشار دهید تا در جای خود قفل شود.
5. پس از نصب ماژول SFP جدید، کابل فیبرنوری را به پورت SFP دستگاه و ماژول جدید متصل کنید.
6. در نهایت، دستگاه را روشن کنید و بررسی کنید که آیا اتصال به درستی انجام شده است و ماژول جدید SFP به‌درستی کار می‌کند یا خیر.

لازم به‌ذکر است که قبل از جایگزینی ماژول SFP، بهتر است راهنمای ارائه شده توسط تولیدکننده دستگاه و ماژول SFP را مطالعه کنید و از ابزارهای لازم برای نصب ماژول‌های SFP استفاده کنید. همچنین، با توجه به حساسیت فیبرنوری، باید با احتیاط کامل و دقت بالا در نصب و جایگزینی ماژول‌های SFP عمل کنید.

ماژول QSFP+ چه کاربردی دارد؟

ماژول QSFP+ سرنام Quad Small Form-factor Pluggable Plus یک ماژول فیبرنوری با سرعت بالا است که با استفاده از چهار کانال فیبرنوری، امکان انتقال داده‌ها با سرعت بالا را فراهم می‌کند. این ماژول اغلب برای اتصال دستگاه‌های شبکه به شبکه‌های فیبرنوری با سرعت بالا مورد استفاده قرار می‌گیرد.

ماژول QSFP+ به لطف چهار کانال فیبرنوری مستقل که هر کدام سرعت انتقال داده 10 گیگابیت بر ثانیه دارند این امکان را فراهم می‌کنند تا در مراکزداده، داده‌ها را با سرعت بسیار بالایی انتقال داد. همین مساله باعث شده تا سرعت انتقال داده‌ها توسط این ماژول به 40 گیگابیت بر ثانیه برسد. به‌طور معمول، این ماژول در شبکه‌های پیاده‌سازی شده دیتاسنترها، زیرساخت‌های ابری و بین شبکه‌ای (interconnect) مورد استفاده قرار می‌گیرد.

علاوه بر این، ماژول QSFP+ قابلیت پشتیبانی از پروتکل‌های مختلفی مثل Ethernet، Fibre Channel، InfiniBand و SONET/SDH را دارد. با توجه به سرعت بالای انتقال داده‌های این ماژول، می‌توان از آن برای اتصال دستگاه‌هایی مانند سوییچ‌ها، روترها، سرورها و ذخیره‌سازهای متصل به شبکه استفاده کرد.

آیا ماژول‌های فیبرنوری و SFP قابلیت تعمیر دارند؟

بله، ماژول‌های فیبرنوری و SFP در صورت بروز خرابی قابل تعمیر هستند. با این حال، تعمیر این ماژول‌ها ممکن است به‌دلیل پیچیدگی ساختار داخلی آن‌ها، نیاز به تجهیزات و تخصص بالا داشته باشد.

برای تعمیر ماژول‌های فیبرنوری و SFP، باید ابتدا مشکلات داخلی این ماژول‌ها تشخیص داده شود و سپس با استفاده از تجهیزات مناسب مشکلات آن‌ها رفع شود. در برخی موارد، تعمیر این ماژول‌ها ممکن است اقتصادی نباشد و بهتر باشد که ماژول خراب شده را با یک ماژول جدید جایگزین کرد.

پهنای باند، مشخص‌کننده سرعت انتقال در SFP

پهنای باند، مشخص‌کننده حداکثر سرعت انتقال داده‌ها در SFP است. پهنای باند به‌طور معمول به‌صورت یک عدد اعشاری با واحد گیگابیت بر ثانیه (Gbps) مشخص می‌شود. برای مثال، یک ماژول SFP با پهنای باند 25/1 گیگابیت بر ثانیه، حداکثر قابلیت انتقال داده‌ها را با سرعت 25/1  گیگابیت بر ثانیه دارد.

به طور کلی، SFPs با پهنای باند مختلفی در بازار موجود هستند، از جمله 25/1 ، 10 گیگابیت بر ثانیه و غیره. همچنین، برخی از SFPs از پهنای باند پایین‌تری نیز برای استفاده در فواصل کوتاه‌تر و با سرعت‌های کمتر استفاده می‌شوند. در کل، پهنای باند SFP باید با پهنای باند سوئیچ یا دستگاه مقصد هم‌خوانی داشته باشد تا بتوانید از ظرفیت بالایی که این دستگاه‌ها ارائه می‌کنند به بهترین شکل استفاده کنید.

کاربرد  ماژول فیبرنوری  و ماژول SFP چیست؟

ماژول‌های فیبرنوری و SFP برای انتقال داده‌ها در شبکه‌های کامپیوتری و ارتباطات به کار می‌روند. ماژول فیبرنوری، یک دستگاه الکترونیکی است که برای تبدیل سیگنال‌های الکتریکی به سیگنال‌های نوری و برعکس استفاده می‌شود. این ماژول‌ها عموما دو جهته هستند و با هدف انتقال داده‌ها با سرعت بالا و در فواصل بلند استفاده می‌شوند.

یکی از مزایای استفاده از ماژول‌های SFP، قابلیت جابه‌جایی بالای داده‌ها است، به این معنی که می‌توان به دستگاه‌ها اجازه داد با سرعت فراتر از استاندارهای رایج شبکه به تبادل اطلاعات بپردازند. همچنین، ماژول‌های SFP دارای رابط‌ها و انواع مختلفی هستند که با توجه به نیاز شبکه، باید مناسب‌ترین گزینه را انتخاب کرد. به طور خلاصه، ماژول‌های SFP برای انتقال داده‌ها در شبکه‌های کامپیوتری و ارتباطات استفاده می‌شوند و با توجه به نیاز شبکه، برای انتقال داده‌ها با سرعت و در فواصل مختلف استفاده شوند.

بخوانید: اشتباهات رایج در طراحی مرکز داده که باید از آن‌ها دوری کرد