پورت SFP چیست و چه کاربردی دارد و از چه استانداردهای پیروی می کند؟

پورت SFP برای کسانی که با ماژول های Cisco SFP کار می کنند، آشناست. با این حال چه شما درباره پورت SFP اطلاع داشته باشید و یا نه، خواند این مقاله را به شما پیشنهاد می کنیم. در اینجا ما به شما میگوییم که پورت SFP بر روی یک سوئیچ با توان تبادل چندگیگابایت اطلاعات چه طور کار می کند؟ و همچنین چند استاندارد مطرح در این زمینه را به شما معرفی می کنیم.

ماژول های Cisco SFP یک رابط تبدیل است که در فرم فاکتور کوچک و قابل جداشدن توسط شرکت Cisco برای مصارف صنعتی طراحی شده است، این ماژول امکان اتصال سوئیچ ها و روترها بر روی یک شبکه را میسر می کند.

پورت SFP را می تواند بر روی سوئیچ های اترانت، روترها، فایروال ها و یا کارت های رابط شبکه یافت. این سوکت به عنوان یک رابط ابزارهای مادربرد شبکه (برای یک سوئیچ، روتر، مبدل های رسانه و یا ابزارهای مشابه) کار می کنند که می توانند به یک کابل نوری و یا کابل مغز مسی متصل شوند.

در بسیاری از موارد پورت SFP به عنوان یک رابط تبدیلی چند گیگابیتی (mini Gigabit interface converter) یا به اختصار «ماژول GBIC» شناخته می شود که می تواند جایگزینی برای ماژول های GBIC ترانسیور سابق باشد.

مزایای استفاده از پورت SFP

پورت SFP انعطاف پذیری بسیار خوبی را در اختیار ادمین شبکه قرار می دهد. پورت SFP برای بخش های ورودی و خروجی (I/O) به کار گرفته می شود و قابلیت خروج و یا اتصال در زمان روشن بودن (hot-Plugged) را دارد. آنها قادر هستند که در پورت های اترانت گیگابیتی (Gigabit Ethernet) و یا پورت ویژه SFP وارد شوند و در نهایت ارتباط قوی را ایجاد کنند. پورت SFP در محصولات متعددی به کار رفته است و قادر به تبادل اطلاع با پورت های 1000BASE-SX، 1000BASE-LX/LH، 1000BASE-ZX یا 1000BASE-BX10-D/U است.

آیا به پورت SFP احتیاج داریم؟

در مقایسه با ماژول GBIC، ماژول SFP دارای ابعادی به نسبت کوچکتر و در حد نصف ماژول GBIC است. به همین خاطر تعداد پورت SFP که ما می توانیم در یک دستگاه به کار ببریم به دو برابر افزایش پیدا می کند. آن ها می توانند در اسلات های ماژول فیبر مینی هد (Mini Head) به راحتی وارد شوند. مزیت مهم پورت SFP آن است که آنها سازگاری و تطابق خوبی با GBIC دارند. پورت SFP برای کاربردها و راهکاری اترانت گیگابیتی مانند سوئیچ ها و روترهایی که بر روی شبکه قرار گرفته اند، به کار می روند. در این راهکارها با با یک ارتباط از نوع هات پلاگ و فرم فاکتور کوچک روبرو هستیم که اتفاقا سر نام SFP که بر گرفته از عبارت Small Form Factor Pluggable نیز به این موضوع اشاره دارد.

پورت SFP از قابلیت خوب «اتصال گرم» (Hot-swappable input/output یا نصب و خارج سازی در زمان روشن بودن سرور) بر قرار است و می تواند در هنگام روشن بودن سوئیچ و یا روتر به راحتی از پورت خود یا پورت Gigabit Ethernet خارج شود.

نصب پورت SFP بر روی سوئیچ های گیگابیتی

پورت SFP این قابلیت را دارد که بر روی سوئیچ های گیگابیتی نصب شده و امکان اتصال تعداد زیادی از فیبرهای نوری و کابل های اترانت را مهیا سازد و به همین خاطر موجب افزایش عملکرد و توان عملیاتی شبکه می شود.

ابزارهایی که با پورت SFP کار می کنند این امکان را دارند که با انواع مختلفی از کابل های نوری متصل شوند که شامل حالت های تک و یا چند سرعت (یک گیگابیت یا ده گیگابیت بر ثانیه) یا حتی کابل های مسی مثل CAT5e و CAT6 می شود.

تقریبا تمام سوئیچ هایی که در کلاس Enterprise کار می کنند دارای دو یا چند پورت SFP هستند، که به آن ها این اجازه را میدهد که تبدیل به بخشی از یک توپولوژی حلقه ای (ring) یا ستاره ای (Star base) شوند. این توپولوژی می توان در ساختمان های مختلف، طبقات گوناگون یک ساختمان و یا ناحیه های مجزا قرار گرفته باشد، که تمامی آن ها با وسیله یک فیبر نوری به همدیگر متصل می شوند.

ماژول ویژه Hot SFP

آخرین ماژول های پورت SFP تولید شده مانند GLC-BX-D و GLC-BX-U میتوانند امکان مانیتور کردن نوری دیجیتالی (Digital optical monitoring) را به ما می دهند. پشتیبانی از این گزینه سبب می شود که بتوانیم به راحتی عملکرد پورت SFP را به شکلی همزمان بررسی کنیم، و موارد مختلفی مانند دما، توان خروجی کابل نوری، توان ورودی کابل نوری، ولتاژ پشتیبانی کننده ترانسیوسرها و جریان پایه لیزر را ردیابی و پیگیری کنیم.

پورت SFP می تواند بسته به رنج های مختلف انتقال مثل 10 کیلومتر با پورت 1000BASE-BX10-D، 40 کیلومتر با پورت GLC-BX40-D یا 80 کیلومتر با پورت GLC-BX80-D، سرعتی تا یک گیگابیت بر ثانیه داشته باشد.

ماژول های جدیدتر ارائه شده برای پورت SFP می تواند سرعت انتقال را تا 10 گیگابیت بر ثانیه افزایش دهند. این دسته از پورت ها به نام SFP + (اف اس پی پلاس) نامیده می شوند. البته تمام رقبایی که برای SFP+ به بازار ارائه شدند نمی توانند بدون سازگارسازی های لازم به خوبی با این پورت کار کنند.

ماژول های Cisco SFP برای کاربردهای اترنت گیگابیتی

Cisco Optical Gigabit Ethernet SFP

Cisco 1000BASE-T Copper SFP

Cisco 2-Channel 1000BASE-BX Optical SFP

ساختارها و مزایای

• پورت SFP به صورت هات پلاگ (How Swappable) طراحی شده است تا سرویس دهی آن ها به راحت ترین و کارآمد ترین شکل ممکن باشد.
• انعطاف پذیری بسیار خوبی را بر اساس رسانه و یا اینترفیس در بر مبنای انتخاب پورت به پورت در اختیار شما قرار می دهند.
• طراحی قدرتمند برای بهبود اطمینان پذیری
• پشتیبانی از قابلیت Digital optical monitoring یا به اختصار DOM،

پورت SFP از نوع 1000BASE-T برای کابل های شبکه مسی، طراحی شده است. این دسته از کابل های بر اساس بخش پنجم استاندارهای کابل های مسیر دو جفتی بدون پوشش محافظتی، طراحی شده اند و امکان افزایش طول تا 100 متر را به ما می دهند. این دسته از ماژول ها می توانند به صورت خودکار سرعت های 10/100/1000 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی کنند و به شکل خودکار حالت MDI یا MDIX را نیز انتخاب و پشتیبانی می کند.

پورت SFP از نوع 1000BASE-SX تنها برای پورت های فیبر نوری است که می توانند بر روی فیبرهای معمول چند حالته 50 میکرونی کار کنند و ارتباطاتی تا 550 متر را پشتیبانی کنند و همچنین در صورتی که از فیبرهای نوری 62.5 میکرومتری اینترفیس توزیع شده داده یا Distributed Data interface یا FDDI که به صورت چند حالته هستند، استفاده شود، فاصله ارتباطی به 220 متر کاهش پیدا می کند. اگر به جای فیبرهای 62.5 از فیبرهای 50 میکرومتری استفاده کنیم و لیزر تابسی را نیز بهینه سازی نماییم، امکان ارسال اطلاعات تا یک کیلومتر در فیبرهای چندحالته وجود دارد.

پورت SFP از نوع 1000BASE-LX/LH برای هر دو نمونه فیبر تک حالته و چند حالته به کار برده می شود. این نمونه از فیبرها با استاندارد IEEE 802.3z 1000BASE-LX کاملا سازگار هستند و می توانند برای ارتباط های در فاصله های 10 کیلومتر (به صورت تک حالته) و یا 550 متر (به صورت چند حالته) به کار گرفته شوند. هنگامی که از فیبرهای چندحالته معمول استفاده شود، ترانسمیتر ما باید با یک کابل مسیر که حالت مسیر را مشخص میکند، جفت شود. توضیحات بیشتر را می توانید در این آدرس مطالعه کنید.

https://www.cisco.com/en/US/prod/collateral/modules/ps5455/product_bulletin_c25-530836.html

پورت SFP از نوع 1000BASE-EX برای ارسال در مسافت های طولانی و به شکل تک حالت طراحی شده است. این دسته پورت ها بر اساس استاندارد تک حالته کار می کنند و می توانند اطلاعات را تا 40 کیلومتر ارسال کنند. در اینجا باید یک کاهش دهنده (attenuator) 5-dB میان کابل نوری و پورت SFP دریافت کننده، برای ایجاد اتصال Back-to-Back قرار گیرد.

پورت SFP از نوع 1000BASE-ZX برای ارسال داده های در مسافت های طولانی و به شکل تک حالته ارائه شده است. این پورت بر اساس استانداردهای ارسال داده ها با فیبرهای تک حالته طراحی شده است و می تواند اطلاعات را تا مسافت تقریبی 70 کیلومتر ارسال کند. در اینجا پورت SFP یک ارتباط نوری از نوع 21 دیسپلی را ایجاد کند. با این حال دقت ارتباط وابسته زیادی به چند فاکتور مهم از جمله کیفیت فیبر، تعداد قطعات فیبر و ارتباط دهنده دارد.

هنگامی که از فیبرهای تک حالته (SMF) در فاصله های کوتاه تر استفاده می شود، این احتمال وجود دارد که ما نیازمند استفاده از کاهش دهنده در خط نوری (Inline Optical Attenuator) استفاده شود تا از ایجاد اضافه بار در طرف دریافت کننده جلوگیری شود. یک کاهش دهنده در خط نوری با توان 10 دسی بل، باید در میان دستگاه ارسال اطلاعات کابل نوری و دستگاهی که از پورت SFP استفاده می کند قرار گیرد در غیر این صورت این امکان وجود دارد که در حد فاصل استفاده از کابل نوری ما چیزی نزدیک به 8 دسی بل از توان خودمان را از دست بدهیم.

پورت های SFP 1000BASE-BX10-D و 1000BASE-BX10-U برای کاربردهای دو جهته در فیبرهای تک حالته طراحی شده اند.

این دو نمونه کابل، با استانداردهای IEEE802ah 1000BASE-BX10-D و 1000BASE-BX10-U تطابق دارد و بر روی تک رشته های با استاندارد SMF به کار گرفته می شوند.

ابزاری که از استاندارد 1000BASE-BX10-D استفاده می کند، همیشه به وسیله یک رشته منفرد با استاندارد SMF (با رنج انتقال تا 10 کیلومتر)، به ابزاری که از استاندارد 1000BASE-BX10-U استفاده می کند، متصل می شود.

ارتباطات بر روی یک رشته منفرد به وسیله جداسازی طول موج های دو ابزار همانگونه که در تصویر 2 نشان داده شده است انجام می شود. در تصویر 2 ابزار با استاندارد 1000BASE-BX10-D سیگنال هایی را بر روی کانال های 1490 نانومتر رسال و 1310 نانومتری دریافت می کند، در حالی که ابزاری که از استاندارد 1000BASE-BX-U استفاده می کند، سیگنال هایی را بر روی طول موج 1310 نانومتر ارسال و 1490 نانومتر دریافت می کند.

در فهرست  زیر پورت های Cisco 1-Gbps SFP که بر روی تجهیزات مختلف شبکه Cisco به کار گرفته شده اند، نمایش داده شده است.

• ASA5500 Series Appliances
• ASR 901 and 903 Series Routers
• ASR 1000, 9000, and 9000v Series Routers
• Catalyst Express 500 and Express 520
• Catalyst 2350 and 2360 Series
• Catalyst 2900, 2940, 2950, 2960, 2960-Plus, 2960-C, 2960-S, 2960-SF, 2960-X Series
• Catalyst 2970 and 2975 Series
• Catalyst 3000 and 3100 Blade Switches
• Catalyst 3500XL Series
• Catalyst 3550, 3560, 3560-C, 3560-E, 3560-X Series
• Catalyst 3750-E Series, 3750 Metro, 3750-X Series
• Catalyst 3850 Series
• Catalyst 4500 and 4500-X Series
• Catalyst 4900 Series
• Catalyst 6000 Series
• Catalyst 6800 Series
• Cisco 1941 Series Router
• Cisco 2600, 2800, 2900 Series Router
• Cisco 3200, 3600, 3700 Series Router
• Cisco 4400 Series Router
• Cisco 5700 Series Wireless LAN Controller
•   Cisco 6400 Universal Access Router
• Cisco uBR7200 Series
• Cisco 7200, 7300, 7500, and 7600 Series Routers
• Cisco 10000 and uBR 10000 Series Routers
• Cisco 10700 Series Internet Router
• Cisco 12000 Series Router
• Cisco 2000 Connected Grid Router Series
• Cisco 2500 Connected Grid Switch Series
• Cisco IE2000 and IE2000U Series
• Cisco IE3010 Series
• Cisco MDS 9000
• Cisco ME 2400
• Cisco ME 2600X
• Cisco ME 3400
• Cisco ME 3600X and ME 3800X
• Cisco ME 4600 and ME 4900 Series
• Cisco ME 6500 Series
• Cisco MWR 2941 Mobile Wireless Router
• CRS Router Series
• CSS 11500 Series
• Cisco RF Gateway Series
• NAM 2200 Series Appliances
•   Nexus 2000, 3000, 4000, 5000, 7000, 9000, 9300, 9500 (modular) Series

سوالات متداول

پورت SFP چیست ؟

پورت SFP یک درگاه پر سرعت و منعطف است که برای سوئیچ ها و روترهای شبکه و یا دستگاه های مشابه به کار گرفته می شود. این پورت امکان تبادل سریع اطلاعات از طریق فیبر نوری و یا کابل های مسی پر سرعت شبکه را میسر می کند.

استفاده از پورت SFP چه مزایایی دارد؟

این پورت بسیار منعطف است و امکان تبادل اطلاعات در چند حالت گوناگون را به کاربران می دهد. همچنین توانایی کار با انواع کابل های نوری و مسی را دارد. این پورت ها به صورت هات پلاگ است و می توان به راحتی در زمان روشن بودن دستگاه آن را نصب  و یا خارج کرد.

پورت SFP از چه درگاه های پشتیبانی می کند؟

انواع کابل های فیبر نوری و مسی و درگاه های اتصال شبکه امکان  اتصال به این پورت دارد. این پورت در واع جایگزینی برای GBIC های سنتی است. این پورت می تواند با سرعت های 10/100/1000 گیگابیت بر ثانیه بر حسب نوع دستگاه و توان پردازش اطلاعات را تبادل کند.