ماژول فیبر نوری چیست

ماژول های فیبر نوری (Fiber Optic Transceiver یا  ترنسیور فیبر نوری) قطعات کوچک سخت افزاری قابل حملی هستند که بر روی دستگاه هایی مانند روتر، سوییچ، مدیا کانورتر و olt نصب می‌شوند. با نصب ماژول‌های فیبر نوری بر روی این دستگاه‌ها، امکان ارسال و دریافت اطلاعات با سرعت‌ و با کیفیت بالا از طریق شبکه‌های فیبر نوری فراهم می‌شود. این سخت‌افزارها برای انجام عملیات انتقال داده از طریق فیبر نوری مورد استفاده قرار می‌گیرند.

یکی از ویژگی های مهم moduleها افزایش bandwidth است که این امر باعث طراحی و تولید انواع مختلفی از ماژول های فیبر نوری نظیر sfp، sfp+، qsfp و xfp شده است. در ادامه هر کدام را به اختصار توضیح می دهیم.

ماژول Gbic

برای ارتباط تجهیزات شبکه با فیبرنوری نیاز به کانکتورهایی (Connector) است که بتوانند ارتباط را برقرار کند. این ارتباط از طریق ماژول‌های Sfp و Gbic انجام می‌شود. ماژول‌های Gbic اولین نسخه ماژول‌های فیبر نوری هستند که در سال 1990 طراحی، تولید و به بازار عرضه شدند. Gbic مخفف عبارت Gigabit interfacs converter می‌باشد. این ماژول‌ها به عنوان یک استاندارد برای اتصالات فیبر نوری در شبکه‌های گیگابیت معرفی شدند. و برخی از اولین پیاده‌سازی‌های اتصالات فیبر نوری بر مبنای GBIC بودند. هدف اصلی از طراحی GBIC، افزایش انعطاف‌پذیری در استفاده از ماژول‌ها در تجهیزات شبکه است. این ماژول‌ها قابلیت جدا شدن و جایگزینی را در سرورها، سوئیچ‌ها و دیگر تجهیزات شبکه را فراهم می‌کردند.

با توجه به سرعت انتقال داده، طول موج عملیاتی، مسافت انتقال و سایر مشخصات، ماژول Mini GBIC به گروه‌های زیر تقسیم تقسیم می‌شود.

تقسیم بر اساس سرعت انتقال داده: 155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G

تقسیم بر اساس طول موج: 850nm/1310nm/1550nm/1490nm/1530nm/1610nm.

 با افزایش نیاز به کاهش حجم و افزایش کارایی در تجهیزات شبکه، تکنولوژی SFP به بازار وارد شد و به عنوان نسل بعدی GBIC شناخته شد. این ماژول‌ها به دلیل ابعاد کوچک، افزایش ترافیک داده و امکان استفاده در تجهیزات با فضای محدود، جایگزینی مناسبی برای GBIC شدند.

ماژول فیبر نوری SFP

ماژول‌ فیبر نوری SFP در سال 2001 معرفی شده‌اند این ماژول مخفف عبارت Small From Factor Pluggable است و این به معنا که می تواند اطلاعات و داده‌هایی که به شکل سیگنال‌های دیجیتالی هستند را به سیگنال‌های نوری تبدیل نمایند. استفاده این نوع از ماژول ها به شما این امکان را می دهد تا بتوانید مسیر انتقال اطلاعات را تا بیش از 10 کیلومتر هم افزایش دهید. ماژول های فیبر نوری از کابل های فیبر نوری Singlemode، Multimode، cat6,5,7 و cat6a پشتیبانی می کند.

همانطور که قبلا گفتیم فیبرهای نوری خود به دو گروه Singlemode و Multimode تقسیم می شوند. تفاوت این دو کابل فیبر نوری در قطر هسته است که طول موج، منبع نور، پهنای باند و فواصل قابل پشتیبانی را تحت تاثیر قرار می‌دهد. قطر هسته SMF (سینگل مود) 900 میکرون می‌باشد در حالی که قطر هسته MMF (مالتی مود) 5000 میکرون است که باعث می شود تعداد سیگنال‌های نور بالاتری را جمع آوری کرده و اتصالات را ساده تر نماید. Module فیبر نوری روی دستگاه هایی چون Router و Switch قرار می‌گیرد. اغلب switchها دارای یک یا چندین پورت Sfp می‌باشند که این Portها امکان متصل شدن به Ethernet و کابل‌های فیبرنوری را فراهم می‌آورند.

هنگام استفاده از ماژول‌های sfp به این نکته دقت کنید که می‌بایست از connectorهایی استفاده شود که هر دو سوی آن یک نوع ارتباط را داشته باشند به این معنا که هر دو سینگل مود یا مالتی مود باشند و زمان انتقال اطلاعات بین یک فرستنده و گیرنده باید از sfp که دارای ویژگی plug&play است، استفاده نمود.

ویژگی Plug & Play در ماژول‌های فیبر نوری به معنای آسانی و سرعت بالا در نصب و راه‌اندازی است. به عبارت دیگر، با استفاده از این ویژگی، می‌توان ماژول‌های فیبر نوری را بدون نیاز به تنظیمات پیچیده و اضافی به سیستم متصل نمود. این ویژگی به  کاربران این امکان را می‌دهد تا بدون نیاز به داشتن مهارت‌های فنی، ماژول فیبر نوری را به سیستم فیبر نوری متصل نمایند. عملیات نصب و راه‌اندازی کاملاً خودکار و بدون نیاز به تنظیمات دستی انجام می‌شود.

به عنوان مثال، در برخی از ماژول‌های فیبر نوری با ویژگی Plug & Play، از پورت‌های متصل شده به ماژول می‌توان به راحتی کابل‌های فیبر نوری را به صورت مستقیم وصل کرد. سپس با فعال کردن سیستم، ماژول به طور خودکار شناسایی و پارامترهای مربوط به آن تنظیم شود. این فرآیند بدون نیاز به تنظیمات دستی انجام می‌شود. همچنین در زمان و هزینه ی نصب و راه اندازی صرفه جویی می‌شود.

 تفاوت ماژول Sfp و Gbic 

در پاسخ باید بگوییم این دو ماژول از نظر کارایی هیچ تفاوتی ندارند فقط از نظر ظاهری متفاوت هستند. ماژول‌های Gbic در مقایسه با Sfpها بسیار بزرگ تر هستند و شکل ظاهری زیبایی هم ندارند اما ماژول‌های Sfp کوچک تر هستند و فضای کم تری را اِشغال می کنند چرا که فضای اتاق Server محدود است و استفاده از Sfpها در رک باعث می شود تا بتوانیم تجهیزات دیگر را درون آن قرار دهیم. این ماژول‌ها به دلیل ابعاد کوچک، افزایش ترافیک داده و امکان استفاده در تجهیزات با فضای محدود، جایگزین بسیار مناسبی برای GBIC هستند.

ماژول فیبر نوری +SFP

ماژول فیبر نوری +SFP در سال 2006 طراحی و تولید و به بازار عرضه شد این ماژول نسخه بهبود یافته‌ای از SFP با نرخ داده بالاتر تا 10Gbps است. سرعت انتقال اطلاعات در این نوع از ماژول‌ها به 8,10,16Gbps و فاصله انتقال از 30 متر تا 120 کیلومتر می‌باشد. همچنین ترنسیورهای +SFP با انواع مختلف اتصالات مانند LC Duplex، LC Simplex و RJ45 در دسترس است.

ماژول فیبر نوری XFP

ماژول فیبر نوری XFP مخفف کلمه 10Gigabit small Form factor pluggable می باشد این ماژول فیبر نوری دارای ویژگی HOT SWAP است، این ویژگی به شما امکان تعویض ماژول بدون خاموش کردن دستگاه و به وجود آمدن کوچک ترین وقفه در سیستم را می دهد. ترنسیور XFP توسط گروه XFP MSA (توافقنامه منبع چندگانه) توسعه داده شده است، یک توافق غیررسمی از یک گروه صنعتی می‌باشد. ماژول فیبر نوری XFP در طول موج‌های 850,1310,1550nm عمل می‌کنند. همچنین با استانداردهای زیر سازگارند:

• کارت شبکه 10Gigabit Ethernet
•  10Gigabit Fiber Channel
• Synchronous Optical Networking at OC-192 rates
• Synchronous Optical Networking STM-64
•  10Gbps Optical Transport Network OTU-2

ماژول فیبر نوری QSFP

ماژول فیبر نوری QSFP در سال 2012 به بازار عرضه شد. QSFP یا Quad Small Form Factor Pluggable، نوع دیگری از ترنسیورها هستند و از استانداردهای اترنت، کانال فیبری، InfiniBand و SONET/SDH پشتیبانی می‌کنند. ماژول‌های QSFP معمولاً در چند نوع مختلف طراحی و تولید می‌شوند مانند: QSFP 4x1Gbps، QSFP+ 4x10Gbps، QSFP28 4x28Gbps.