ماژول SFP چیست؟ | همه چیز در مورد پورت اس اف پی

در شبکه‌های کامپیوتری، تجهیزاتی وجود دارند که انتقال اطلاعات را سریع تر و بدون اختلال انجام می‌دهند. یکی از این ابزارها، ماژول SFP است. این قطعه در بین متخصصان حوزه شبکه شناخته شده بوده و بسیاری از آن استفاده می‌کنند تا سیستم ارتباطی بهتری داشته باشند. این ماژول برای ارسال و دریافت داده در مسیرهای کوتاه و بلند کاربرد دارد و می‌تواند عملکرد ارتباطی را بهبود بخشد. چرا که سیگنال‌های الکتریکی را به نوری تبدیل می‌کند و بالعکس. این ویژگی کمک می‌کند اطلاعات در شرایطی پایدارتر جابه‌جا شوند و مشکلاتی که در کابل‌های مسی وجود دارد، کمتر شود.

ماژول SFP چیست؟

ماژول SFP یکی از ابزارهایی است که در محیط‌های شبکه شاید زیاد نام آن را بشنوید. واژه SFP کوتاه شده ی عبارت Small Form-factor Pluggable  است. این قطعه اندازه کوچکی دارد و برای تبادل سیگنال‌ها در سیستم‌های ارتباطی به کار می‌رود. عملکرد آن به این صورت است که اطلاعات الکتریکی را به سیگنال نوری تبدیل می‌کند یا برعکس و به اینصورت فرایند جابه‌جایی داده‌ها را انجام می‌دهد. می‌توان گفت این ماژول یکی از اجزای مهم در انتقال اطلاعات بین دستگاه‌های مختلف است.

در گذشته بیشتر ارتباطات شبکه ای به کمک کابل‌های مسی انجام می‌شد اما با افزایش نیاز به سرعت بالاتر و مسافت‌های طولانی تر، توجه به فیبر نوری بیشتر شد. در این میان ماژول SFP به دلیل ویژگی خاص خود که هات پلاگ نام دارد، محبوب شد. قابلیت هات پلاگ یعنی بدون اینکه دستگاه خاموش شود، می‌توان این ماژول را جا زد یا از دستگاه بیرون کشید. از دیگر ویژگی‌های این قطعه می‌توان به تنوع در سرعت اشاره کرد. برخی از این ماژول‌ها برای سرعت ۱ گیگابیت در ثانیه ساخته شده اند و برخی هم برای سرعت‌هایی تا ۱۰ گیگابیت در ثانیه طراحی شده اند. همچنین در فواصل مختلف کاربرد دارد، چه برای ارتباط‌های کوتاه و چه مسیرهای بلند. این ویژگی‌ها باعث شده اند که SFP در طراحی شبکه‌های گوناگون جای خود را حفظ کند و مورد توجه متخصصان قرار گیرد.

ویژگی های ماژول اس اف پی

یکی از ویژگی‌های مهم ماژول اس اف پی ، اندازه جمع و جور آن است. به دلیل همین اندازه، فضای کمتری در تجهیزات شبکه مانند روتر یا سوئیچ اشغال می‌شود و این موضوع اجازه می‌دهد تا تعداد بیشتری ماژول در یک دستگاه قرار بگیرد. در نتیجه، تعداد پورت‌ها بالا می‌رود و ظرفیت شبکه بیشتر می‌شود. علاوه بر این، مصرف برق در این قطعه زیاد نیست چون هنگام انتقال داده، اجزای زیادی درگیر نمی‌شوند.

ماژول sfp به گونه ای طراحی شده که نصب و جدا کردن آن راحت است. نیازی نیست دستگاه‌ها برای نصب آن خاموش بمانند یا عملیات طولانی متوقف شود. این قطعه می‌تواند سرعت‌های مختلف را پشتیبانی کند و روی کابل‌های نوری تک حالته یا چند حالته قرار بگیرد. بنابراین برای انتقال اطلاعات در مسیرهای کوتاه یا طولانی، مدل‌هایی از این نوع در دسترس است.

قابلیت کار روی انواع کابل‌ها مانند فیبر نوری سینگل مود، مالتی مود یا حتی کابل‌های مسی، انتخاب را برای مدیر شبکه آسان تر می‌کند. نوع کابل و سرعت موردنظر، نوع ماژول را مشخص می‌کند. گاهی به چند صد متر و گاهی چند کیلومتر پوشش نیاز است. این ویژگی‌ها راه استفاده از مدل‌های مختلف SFP را هموار کرده است .

انواع ماژول های SFP

ماژول‌های SFP در مدل‌های مختلف تولید می‌شوند که هر کدام ویژگی خاص خود را دارند. این تفاوت‌ها معمولا بر اساس سرعت انتقال، نوع کابل مورد استفاده و توان عملیاتی مشخص می‌شوند. یکی از نکاتی که باید به آن توجه داشت، طول موج هر مدل است چون همین عامل مشخص می‌کند که اطلاعات تا چه فاصله ای منتقل می‌شوند.

۱)  SFP معمولی

برخی از این ماژول‌ها تنها برای سرعت ۱ گیگابیت طراحی شده اند. این مدل‌ها که به SFP معمولی معروف هستند، می‌توانند مسافت‌هایی بین چند صد متر تا چند ده کیلومتر را پوشش دهند. به طور مثال، مدل SX برای مسیرهای کوتاه تر به کار می‌رود و مدل‌هایی مانند  LX، EX  یا ZX  برای ارتباط‌هایی با فاصله بیشتر استفاده می‌شوند.

۲) ماژول SFP+

در مرحله بعد، مدل SFP+ قرار دارد که از نظر ظاهری تفاوت زیادی با نسخه قبلی ندارد اما عملکرد قوی تری دارد. این مدل، توانایی پشتیبانی از سرعت ۱۰ گیگابیت را دارد و در مراکز داده‌ای که حجم زیادی از اطلاعات رد و بدل می‌شود، کاربرد زیادی دارد.

۳) ماژول های QSFP و QSFP+

اگر سرعت بالاتر نیاز باشد، باید سراغ مدل‌هایی مثل QSFP و QSFP+ رفت. این قطعات می‌توانند چهار مسیر انتقال داده را در یک ساختار جمع و جور جای دهند. همین ویژگی به آن‌ها این توانایی را می‌دهد که سرعت‌هایی مانند ۴۰ گیگابیت را پشتیبانی کنند. مدل QSFP28 نیز برای سرعت ۱۰۰ گیگابیت طراحی شده است.

۴) ماژول BiDi SFP

نوع دیگری به نام BiDi SFP وجود دارد که برای انتقال و دریافت دیتا تنها از یک رشته فیبر استفاده می‌کند. این مدل زمانی کاربرد دارد که هزینه کابل کشی باید پایین تر باشد، چون نیاز به کابل دوم حذف می‌شود. همچنین مدل‌های CWDM و DWDM در طیف‌های نوری متفاوت فعالیت می‌کنند و برای مسیرهای طولانی گزینه خوبی هستند، بدون اینکه نیازی به افزودن تار فیبر باشد.

پورت SFP چیست؟

پورت SFP یک درگاه است که روی روتر، سوئیچ یا برخی کارت‌های شبکه قرار دارد. این پورت به کاربر این اجازه را می‌دهد که ماژول اس اف پی را داخل آن نصب کند. وظیفه پورت اس اف پی دریافت سیگنال از ماژول و پردازش آن در دستگاه است. به عبارت دیگر، اگر ماژول از نوع فیبر نوری باشد، این پورت اجازه می‌دهد از کابل‌های نوری استفاده شود و اگر ماژول از نوع مسی باشد، کابل‌های شبکه مسی را پشتیبانی می‌کند.

در دستگاه‌های پیشرفته شبکه معمولا دو یا چهار پورت SFP وجود دارد که کمک می‌کند ارتباطات شبکه انعطاف پذیرتر باشد. اگر شبکه نیاز به گسترش یا افزایش برد ارتباطی پیدا کند، مدیر شبکه می‌تواند به جای تعویض کامل سوئیچ، ماژولی متناسب با نیاز خود خریداری کرده و آن را در پورت sfp نصب کند. این کار هم هزینه‌ها را کاهش می‌دهد و هم به تقویت زیرساخت شبکه کمک می‌کند.

همچنین برخی دستگاه‌ها دارای پورت کمبو یا Combo هستند که ترکیبی از پورت SFP و پورت اترنت را در یک درگاه واحد قرار می‌دهند. در این حالت فقط یکی از این دو پورت فعال می‌شود چون هر دو بر روی یک کانال سخت افزاری قرار دارند.

کاربردهای ماژول sfp در شبکه

در دیتاسنترها، حجم زیادی از اطلاعات بین سرورها، ذخیره سازها و سوئیچ‌ها رد و بدل می‌شود. در این محیط، سرعت یکی از مهم ترین موارد است. استفاده از ماژول اس اف پی در این فضا کمک می‌کند تا سوئیچ‌ها بتوانند ارتباطات خود را در فاصله‌های مختلف برقرار کنند و توان انتقال داده در هر نقطه شبکه تنظیم شود.

ماژول SFP در شبکه‌های مخابراتی هم کاربرد زیادی دارد. در این نوع شبکه‌ها، فیبر نوری باید در فواصل طولانی بین نقاط مختلف جغرافیایی منتقل شود. برای چنین شرایطی، مدل‌های تک‌حالته (Single Mode) می‌توانند ارتباط‌هایی به مسافت‌های طولانی تا ۸۰ کیلومتر یا حتی بیشتر برقرار کنند. همچنین گاهی لازم است حجم زیادی از داده‌ها از یک جفت فیبر نوری عبور کند که برای این کار از مدل‌هایی مثل CWDM استفاده می‌شود تا طول موج‌ها تفکیک شوند و داده‌ها بدون تداخل از آنها عبور کنند.

در شبکه‌های تجاری، ممکن است فقط نیاز به چند کیلومتر فیبر باشد و هزینه تجهیزات اهمیت داشته باشد. در این موارد، می‌توان از فیبر چند حالته یا حتی کابل مسی با ماژول SFP استفاده کرد تا هزینه‌ها کاهش یابد. همچنین، در سازمان‌هایی که چند دفتر دارند، مهم است که یک دستگاه مرکزی بتواند هم ارتباط‌های کوتاه و هم ارتباط‌های طولانی مدت را پشتیبانی کند. ماژول‌های SFP این قابلیت را دارند که اتصال پایدار بین بخش‌های مختلف سازمان را حفظ کنند.

نحوه انتخاب ماژول اس اف پی مناسب

هنگام انتخاب این ماژول اولین مسئله ای که باید در نظر گرفته شود نوع کابل است. اگر در محیط کاری از کابل سینگل مود استفاده می‌شود و فاصله انتقال داده‌ها به چندین کیلومتر می‌رسد، باید مدلی انتخاب شود که طول موج مناسب برای آن فاصله را داشته باشد. برای مثال اگر فاصله انتقال ۱۰ کیلومتر باشد، مدل ۱۰۰۰BASE-LX  مناسب است. اگر فاصله به ۴۰ کیلومتر برسد، مدل EX به کار می‌آید و اگر فاصله بیشتر از آن باشد باید از مدل ZX استفاده کرد. برای فیبر مالتی‌مود هم مدل‌هایی مانند SX یا SR برای مسافت‌های کوتاه تر مناسب هستند.

عامل دیگر در انتخاب ماژول، سرعت انتقال است. در بعضی شبکه‌ها، سرعت ۱ گیگابیت در ثانیه کافی است، اما در شبکه‌هایی که حجم داده‌ها زیاد است، به سرعت‌های بالاتر مثل ۱۰ گیگابیت یا بیشتر نیاز است. در این حالت، باید به سراغ ماژول‌های SFP+ یا QSFP رفت.

مورد دیگری که باید به آن توجه کرد، سازگاری ماژول با برند تجهیزات است. بسیاری از فروشندگان بزرگ مانند سیسکو ماژول‌های اختصاصی خود را توصیه می‌کنند. اما امضای استاندارد MSA به تولید کنندگان شخص ثالث این اجازه را می‌دهد که ماژول‌هایی بسازند که با برندهای مختلف سازگار باشند، به شرطی که کدنویسی به درستی انجام شود. بنابراین، هنگام خرید بهتر است به لیست پشتیبانی رسمی یا مستندات فنی سازنده توجه کنید تا از بروز مشکلات سخت افزاری جلوگیری شود.

مزایای استفاده از ماژول SFP

یکی از مزیت‌های مهم ماژول اس اف پی این است که انعطاف زیادی در بهبود زیرساخت شبکه دارد. هر زمان که نیاز به سرعت بالاتری داشته باشیم، می‌توانیم ماژول قبلی را برداریم و مدل سریع تر را جایگزین کنیم. این کار هزینه‌ها را کاهش می‌دهد زیرا نیازی به تعویض کل سوئیچ‌ها نیست. همچنین مدیریت کابل‌ها، چه فیبر نوری و چه مسی، با استفاده از این ماژول فشرده و راحت تر می‌شود. اگر بخواهیم شبکه را از گیگابیتی به ۱۰ گیگابیتی ارتقا دهیم، فقط باید ماژول را تغییر دهیم به شرطی که پورت مربوطه از تکنولوژی جدید پشتیبانی کند.

یکی دیگر از مزایای این ماژول‌ها، قابلیت تعویض آنی است. اگر ماژول خراب شود، بدون نیاز به خاموش کردن سرور می‌توان آن را تعویض کرد. این ویژگی باعث می‌شود که شبکه همیشه فعال بماند و قطعی طولانی رخ ندهد.

ماژول‌های SFP در مدل‌های مختلفی برای نیازهای مختلف طراحی شده‌اند. برخی برای مسافت‌های کوتاه و برخی برای مسافت‌های طولانی ساخته شده‌اند. همچنین می‌توانند با کابل‌های مسی، سینگل مود یا مالتی‌مود کار کنند. این تنوع باعث می‌شود که کاربران بسته به شرایط شبکه خود بتوانند بهترین گزینه را انتخاب کنند.

معایب استفاده از ماژول sfp

این ماژول معایبی هم دارد که نباید نادیده گرفت. یکی از مشکلات این است که بیشتر شرکت‌ها ماژول‌های مخصوص به خودشان را تولید می‌کنند. این باعث می‌شود اگر کسی بخواهد از ماژول‌های دیگر برندها استفاده کند، ممکن است با خطای “Unknown Transceiver” یا مشکلات ناسازگاری مواجه شود. در این شرایط، باید از همان برند خرید کرد که معمولا هزینه بالاتری دارد.

مسئله دیگر هزینه اولیه خرید ماژول‌ها است. اگر تعداد زیادی از این ماژول‌ها خریداری شود، مخصوصا برای سرعت‌های بالاتر از ۱۰ گیگابیت یا مسافت‌های بسیار طولانی، هزینه‌ها افزایش می‌یابد. در این موارد ماژول‌هایی که برای مسافت‌های طولانی طراحی شده‌اند، گران تر از مدل‌هایی با برد کوتاه‌ هستند.

همچنین، مدیریت ماژول‌ها در سازمان‌های بزرگ می‌تواند دشوار باشد. وقتی تعداد زیادی از آنها وجود داشته باشد، کنترل موجودی و شماره سریال‌ها پیچیده می‌شود. این مشکل زمانی جدی تر می‌شود که چندین بخش از یک سازمان از مدل‌های مختلف SFP استفاده کنند. با این حال، این مشکلات نسبت به مزایای ماژول اس اف پی اهمیت کمتری دارند.

نکات مهم در نصب و نگهداری ماژول SFP

نصب ماژول SFP بسیار آسان است اما قبل از شروع، بهتر است پورت دستگاه را بررسی کنیم تا مشخص شود چه نوع ماژولی پشتیبانی می‌شود. همچنین باید مطمئن شویم که محل سوکت تمیز است، زیرا گرد و غبار می‌تواند کیفیت سیگنال را کاهش دهد و باعث مشکلات در ارتباط شود. هنگام نصب ماژول، باید به برچسب‌هایی مثل Tx یا Rx توجه کنیم تا از درست بودن سمت ارسال و دریافت مطمئن شویم. ماژول باید به طور مستقیم و بدون وارد کردن فشار زیاد در پورت قرار گیرد.

بعد از نصب، بهتر است وضعیت نشانگر یا همان LED پورت را چک کنیم. اگر نشانگر سبز یا چشمک زن باشد، نشان دهنده اتصال سالم است. اگر خاموش یا نارنجی باشد، ممکن است نشانه مشکل در ماژول یا کانکتور باشد. در شبکه‌های حساس، نیاز است که توان خروجی لیزر را به طور منظم بررسی کنیم چون بسیاری از ماژول‌ها از قابلیت نظارت دیجیتال پشتیبانی می‌کنند و می‌توانند پارامترهایی مثل دما، جریان و ولتاژ را گزارش دهند. این اطلاعات را می‌توان در نرم افزار مانیتورینگ مشاهده کرد تا از عملکرد صحیح دستگاه اطمینان حاصل کنیم.

آینده ماژول های SFP و تکنولوژی های مرتبط

با افزایش تقاضا برای اینترنت پرسرعت و نیاز به پهنای باند بیشتر در دیتاسنترها و شبکه‌های مخابراتی، توسعه ماژول‌های SFP همچنان ادامه دارد. در چند سال اخیر مدل‌هایی مانند SFP28 برای سرعت ۲۵ گیگابیت و SFP56 برای ۵۰ گیگابیت معرفی شده است که نشان دهنده محبوبیت این نوع ماژول‌ها در صنعت ارتباطات است. ماژول‌های QSFP28  نیز سرعت ۱۰۰ گیگابیت را پشتیبانی می‌کنند و QSFP-DD تا ۲۰۰ و ۴۰۰ گیگابیت در بازار موجود هستند.

در حوزه ۵G و اینترنت اشیا، انتقال اطلاعات به صورت سریع و بی درنگ اهمیت زیادی دارد و نیاز به تجهیزات اپتیکی پیشرفته است. تولید کنندگان ماژول‌های SFP در حال سرمایه گذاری زیادی برای کاهش مصرف انرژی و افزایش سرعت هستند.

شرکت ماهان شبکه ایرانیان در حوزه ی فروش سرور استوک HP فعالیت دارد. بیشتر محصولات این فروشگاه به صورت کارکرده و دست دوم با بهترین کیفیت ، گارانتی مناسب عرضه می شود. برای اطلاعات بیشتر می‌توانید با شماره ۰۲۱۹۱۰۰۸۴۱۳ تماس حاصل فرمایید.

جمع بندی

ماژول SFP ابزاری ارزشمند برای انتقال دیتا در شبکه‌های فیبر نوری و بعضی مواقع کابل‌های مسی است. این قطعه جدید نیست اما اهمیت زیادی دارد و حتی در نسل‌های جدید نیز از آن استفاده می‌شود. برای دستیابی به سرعت‌های ۱، ۱۰ گیگابیت یا بیشتر، کافی است نوع خاصی از این ماژول را در پورت SFP دستگاه قرار دهید و از کابل‌های مناسب استفاده کنید. به دلیل قابلیت هات پلاگ، تعمیر یا تعویض این ماژول به سرعت انجام می‌شود و شبکه برای مدت طولانی قطع نمی‌شود.

اگرچه برندهای مختلف این ماژول‌ها را تولید می‌کنند، ساختار همه آنها بر اساس استاندارد MSA است و مدل‌های متنوعی در بازار وجود دارد. برخی از مدل‌ها به دلیل قدرت بالا قیمت بیشتری دارند، اما به طور کلی بسیاری از سازمان‌ها از این راهکار استفاده می‌کنند. صنعت شبکه در حال ارتقا به سرعت‌های بسیار بالاتر است و ماژول SFP همچنان قادر به پاسخگویی به بسیاری از نیازهای فنی خواهد بود و به احتمال زیاد در آینده هم محبوبیت خود را حفظ خواهد کرد.

 سوالات متداول

۱) آیا ماژول SFP عادی را می‌توان در پورت SFP+ قرار داد؟
در بیشتر موارد، پورت SFP+  قادر است ماژول اس اف پی را شناسایی کند اما سرعت فقط به ۱ گیگابیت در ثانیه محدود می‌شود و از استاندارد ۱۰ گیگابیت پشتیبانی نمی‌کند. اما عکس این عمل یعنی قرار دادن ماژول SFP+ در پورت SFP معمولی، امکان‌پذیر نیست و ممکن است با خطا مواجه شود یا دستگاه کار نکند.

۲) برای فاصله‌های خیلی زیاد چه نوع ماژول SFP مناسب است؟
برای این موارد باید از مدل‌های سینگل مود استفاده کرد که برای طول موج‌های بلندتر طراحی شده اند. بسته به فاصله، مدل‌های EX یا ZX گزینه‌های مناسبی هستند که می‌توانند بردهایی تا ۷۰ یا ۸۰ کیلومتر را پوشش دهند. اگر فاصله بیشتر از این باشد، باید از فناوری‌های پیشرفته تر یا تجهیزات تکرار کننده استفاده کرد.

۳) چگونه تشخیص دهیم ماژول SFP با یک دستگاه سازگار است؟
برای این کار، ابتدا باید مشخصات رسمی دستگاه را بررسی کنیم. معمولا در مستندات سوئیچ یا روتر، مدل‌های پشتیبانی شده درج شده‌اند. همچنین بسیاری از ماژول‌ها طبق استاندارد MSA ساخته می‌شوند و به راحتی می‌توانند در دستگاه‌های مختلف شناسایی شوند. بهترین کار این است که برچسب ماژول، برند یا کد آن را بررسی کرده و آن را با اطلاعات رسمی سازنده تطبیق دهیم.