ماژول فیبر نوری چیست و چه کاربردی دارد؟

ماژول فیبر نوری یا ترنسیور فیبر نوری (Transceiver) رابطی بین تجهیزات شبکه و کابل فیبر نوری است. این ماژول سیگنال‌ های الکتریکی را به نور تبدیل می‌ کند و در جهت عکس، سیگنال نوری را دوباره به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌ کند.

فرآیند کار به این شکل است:

• ارسال: داده الکتریکی از سوئیچ یا روتر دریافت و به پالس‌ های نوری تبدیل می‌ شود تا از طریق فیبر ارسال شود.
• دریافت: سیگنال نوری دریافت‌شده از فیبر به سیگنال الکتریکی تبدیل می‌ شود تا تجهیزات شبکه بتوانند آن را پردازش کنند.

به همین دلیل به این قطعات Transceiver گفته می‌ شود؛ ترکیبی از دو واژه Transmitter (فرستنده) و Receiver (گیرنده).

در ماژول‌ های فیبر نوری، بخش فرستنده معمولاً از منبع نور و بخش گیرنده از فوتودیود تشکیل شده است. در مدل‌ های دوطرفه (Duplex)، یک مسیر برای ارسال و مسیر دیگر برای دریافت داده استفاده می‌ شود؛ به همین دلیل پچ‌ کوردهای Duplex نیز معمولاً دو رشته فیبر دارند. ماژول‌ های SFP از نوع Hot-Pluggable هستند؛ یعنی می‌ توان آن‌ ها را بدون خاموش کردن سوئیچ یا روتر تعویض کرد. این ویژگی در شبکه‌ های فعال اهمیت زیادی دارد، زیرا امکان تعویض یا ارتقای ماژول را بدون خاموشی کل تجهیزات فراهم می‌ کند.

کاربرد ماژول فیبر نوری در شبکه چیست؟

• اتصال سوئیچ‌ ها به یکدیگر: سوئیچ‌ های هر طبقه باید به سوئیچ مرکزی برسند و این مسیر اغلب از محدودهٔ کابل مسی فراتر می‌ رود.
• شکستن محدودیت ۱۰۰ متری کابل شبکهٔ مسی: کابل CAT6 بعد از ۱۰۰ متر دیگر قابل اتکا نیست، اما یک لینک فیبر با ماژول مناسب به‌راحتی چند صد متر یا چند کیلومتر (فاصله دو ساختمان یا دو سایت) را به هم وصل می‌ کند.
• مصونیت از نویز: کابل مسی در مسیرهای صنعتی، کنار کابل برق یا در ساختمان‌ هایی با اختلاف پتانسیل زمین دچار خطا می‌شود. فیبر نور را منتقل می‌کند و از نظر الکتریکی کاملاً ایزوله است، پس این مشکلات را ندارد.
• روترها، فایروال‌ ها و کارت شبکهٔ سرورها هم پورت  دارند. اتصال سرور به استوریج با لینک ۱۰ گیگابیتی یا اتصال فایروال به هستهٔ شبکه، از همین مسیر انجام می‌ شود.

ماژول SFP چیست و چه تفاوتی با پورت شبکهٔ معمولی دارد؟

تفاوت اصلی SFP با پورت‌ های شبکه ثابت مثل RJ45، در انعطاف‌ پذیری آن است. در پورت RJ45، نوع رسانه و مشخصات لینک تا حد زیادی به استاندارد و سخت‌ افزار همان پورت وابسته است؛ اما در SFP می‌ توان با تعویض ماژول، نوع اتصال و ویژگی‌ های لینک را تغییر داد.

برای مثال، یک پورت SFP می‌ تواند با یک ماژول فیبر مالتی‌ مود برای لینک‌ های کوتاه استفاده شود و با تعویض ماژول، به یک لینک سینگل‌مود با برد بسیار بیشتر تبدیل شود. البته سرعت و حداکثر مسافت به مشخصات دقیق ماژول و تجهیزات بستگی دارد.

انواع ماژول فیبر نوری از نظر سرعت

در ادامه، انواع ماژول فیبر نوری از نظر سرعت را بررسی می‌ کنیم:

• SFP: برای شبکه‌ های ۱ گیگابیتی؛ مناسب آپلینک سوئیچ‌ های طبقات و شبکه‌ های سازمانی معمولی. گزینه‌ ای اقتصادی برای ورود به شبکه فیبر نوری.
• SFP+: مشابه SFP اما با سرعت تا ۱۰ گیگابیت بر ثانیه. ماژول SFP فیبر نوری در پورت SFP+ معمولاً با سرعت ۱ گیگابیت کار می‌کند، اما SFP+ در پورت SFP قابل استفاده نیست. بیشتر برای آپلینک به هسته شبکه استفاده می‌شود.
• QSFP: دارای ۴ مسیر داده موازی و مناسب لینک‌ های ۴۰ گیگابیتی. در برخی پورت‌ ها می‌ توان با آداپتور، ماژول‌های SFP یا SFP+ را نیز استفاده کرد.
• QSFP28: برای لینک‌ های ۱۰۰ گیگابیتی در همان ابعاد QSFP؛ بیشتر در ستون فقرات دیتاسنترها و شبکه‌ های پرظرفیت کاربرد دارد.

ماژول سینگل‌مود یا مالتی‌ مود؟

این انتخاب به کابلی که در ساختمان کشیده شده بستگی دارد، نه به ترجیح شما.

1.   ماژول مالتی‌مود با طول موج ۸۵۰ نانومتر کار می‌کند و برای فیبرهایی با هستهٔ ضخیم‌تر (OM3 و OM4) ساخته شده. در این فیبرها نور از چند مسیر همزمان عبور می‌کند و پرتوها با اختلاف زمانی به مقصد می‌رسند. هرچه فاصله بیشتر شود، این اختلاف بیشتر و سیگنال مخدوش‌تر می‌شود. به همین دلیل برد محدود است؛ یک لینک ۱۰ گیگابیتی روی OM3 حدود ۳۰۰ متر و روی OM4 نزدیک ۴۰۰ متر کار می‌کند.

2.   ماژول سینگل‌ مود با طول موج ۱۳۱۰ یا ۱۵۵۰ نانومتر و لیزری باریک‌ تر کار می‌ کند. هستهٔ فیبر آن‌ قدر نازک است که نور فقط یک مسیر دارد، پس آن اختلاف زمانی وجود ندارد و افت سیگنال کمتر است. برد از چند کیلومتر تا ده‌ ها کیلومتر می‌ رسد.

قاعده روشن است: زیر ۳۰۰ متر و داخل رک یا دیتاسنتر، مالتی‌ مود ارزان‌ تر و رایج‌ تر است. هر مسیری که از چند صد متر عبور کند، سینگل‌ مود می‌ خواهد.

نکات مهم هنگام خرید ماژول فیبر نوری

• سرعت: با پورت دستگاه و نیاز واقعی ترافیک هماهنگ باشد؛ 1G، 10G، 40G یا 100G.
• نوع فیبر: سینگل‌ مود یا مالتی‌ مود، مطابق کابلی که در سایت وجود دارد.
• کانکتور: LC کوچک‌ تر است و امروز استاندارد رایج محسوب می‌شود. SC بزرگ‌ تر است و بیشتر در زیرساخت‌ های قدیمی دیده می‌ شود. اگر کانکتور ماژول با پچ‌ کورد نخواند، مجبور به استفاده از تبدیل می‌ شوید که خودش افت سیگنال اضافه می‌ کند.
• طول موج: ۸۵۰ نانومتر برای مالتی‌ مود، ۱۳۱۰ نانومتر برای سینگل‌ مود در فواصل متوسط و ۱۵۵۰ نانومتر برای مسیرهای طولانی. طول موج دو سر لینک باید یکی باشد.
• برد انتقال: انتخاب ماژول با برد خیلی بیشتر از نیاز اشتباه است. ماژول ۴۰ کیلومتری روی مسیری ۵۰ متری، نور بیش از حد قوی می‌ فرستد و گیرندهٔ مقابل را اشباع می‌ کند. نتیجه، لینک ناپایدار است.
• سازگاری با برند: بیشتر ماژول‌ ها یک حافظهٔ کوچک دارند که اطلاعات سازنده در آن نوشته شده و سوئیچ آن را می‌ خواند. اگر این اطلاعات با انتظار سوئیچ نخواند، پورت فعال نمی‌ شود. میکروتیک معمولاً سخت‌ گیری کمی دارد، سیسکو در برخی نسخه‌ ها به یک فرمان اضافه برای پذیرش ماژول غیراصل نیاز دارد و تجهیزات اچ‌ پی ممکن است ماژول ناسازگار را کاملاً رد کنند. پس هنگام خرید باید کدینگ ماژول را مطابق برند دستگاه سفارش دهید.
• دمای کاری: نسخهٔ تجاری برای صفر تا ۷۰ درجه ساخته می‌ شود و نسخهٔ صنعتی برای شرایط سخت‌ تر. (اهمیت بالا برای رک شلوغ یا اتاق بدون تهویه)
• پشتیبانی از DDM: این قابلیت به شما اجازه می‌ دهد توان نوری ارسالی و دریافتی و دمای ماژول را از داخل سوئیچ ببینید. (برای عیب‌ یابی لینک)

تفاوت ماژول فیبر نوری با مدیا کانورتر

هر دو یک کار می‌ کنند: تبدیل ارتباط مسی به نوری. تفاوت در جای نصب است.

ماژول داخل پورت سوئیچ یا روتر قرار می گیرد، برقش را از همان دستگاه می‌ گیرد و از طریق نرم‌ افزار همان دستگاه قابل مانیتور است. مدیا کانورتر یک دستگاه مستقل با آداپتور برق جداگانه است که بیرون از سوئیچ نصب می‌ شود.

از نظر عملیاتی، هر مدیا کانورتر یعنی یک قطعهٔ اضافه که می‌ تواند خراب شود، یک آداپتور برق که ممکن است بسوزد و یک نقطه در مسیر که هیچ اطلاعاتی از وضعیتش ندارید. برای شبکهٔ حرفه‌ ای، استفاده از پورت SFP روی خود تجهیز انتخاب بهتری است. مدیا کانورتر فقط زمانی منطقی است که دستگاه موجود اصلاً پورت SFP ندارد و تعویض آن به‌ صرفه نیست.

تفاوت SFP، SFP+ و QSFP در یک نگاه

>مطالعه کنید: نکات لازم برای کابل کشی با فیبر نوری

اشتباهات رایج در انتخاب ماژول فیبر نوری

خرید ماژول فیبر نوری با کدینگ اشتباه:
ماژول سالم است، فیبر سالم است، اما سوئیچ ماژول را نمی‌ شناسد و پورت را خاموش نگه می‌ دارد. راه‌ حل، سفارش ماژول با کدینگ همان برند است.

اشتباه گرفتن سینگل‌مود و مالتی‌مود:
این خطا معمولاً وقتی رخ می‌ دهد که کابل‌ کشی فیبر را تیم دیگری انجام داده و مستندی از نوع فیبر باقی نمانده. قبل از خرید، نوع کابل موجود را قطعی کنید.

محاسبه نکردن افت مسیر:
برد اعلام‌ شدهٔ ماژول در شرایط ایده‌آل به دست آمده. هر پچ‌پنل، هر فیوژن و هر خم شدید کابل، مقداری از سیگنال را می‌ گیرد. لینکی که روی نقشه ۲ کیلومتر است، با ده نقطهٔ اتصال میانی ممکن است از توان ماژول ۲ کیلومتری خارج شود. برای مسیرهای طولانی، یک مرحله بالاتر بردن برد ماژول منطقی است.

پچ‌کورد کثیف یا معیوب:
گرد و غبار روی سر کانکتور، علائمی شبیه خرابی ماژول ایجاد می‌ کند. قبل از تعویض قطعه، سر کانکتور را تمیز کنید.

چطور بفهمیم کدام ماژول مناسب شبکهٔ ماست؟

پیش از خرید ماژور فیبر نوری، پنج چیز را مشخص کنید:

1. پورت دستگاه SFP است یا SFP+ یا QSFP؟
2. چه سرعتی لازم دارید، امروز و در دو سال آینده؟
3. فاصلهٔ واقعی مسیر کابل چقدر است؟ نه فاصلهٔ هوایی، بلکه طول مسیری که کابل طی می‌ کند.
4. کابل فیبر موجود سینگل‌ مود است یا مالتی‌ مود، و کانکتورش LC است یا SC؟
5. برند و مدل دستگاه دو سر لینک چیست؟

بهتر است ماژول‌ های دو سر لینک را هم‌ زمان و هم‌ مدل بخرید. ترکیب ماژول‌ های دو سازندهٔ مختلف، شایع‌ ترین دلیل لینک‌ هایی است که بالا می‌ آیند اما پایدار نیستند.

سوالات متداول

ماژول فیبر نوری چیست؟ قطعه‌ای که داخل پورت SFP، SFP+ یا QSFP تجهیزات شبکه نصب می‌ شود و اتصال دستگاه به کابل فیبر نوری را ممکن می‌ کند. نام فنی آن Optical Transceiver است.

ماژول SFP فیبر نوری چه کاربردی دارد؟ برای اتصال سوئیچ، روتر یا سرور به کابل فیبر نوری و در برخی مدل‌ ها به کابل مسی استفاده می‌ شود.

ماژول سینگل‌ مود بهتر است یا مالتی‌ مود؟ برای فاصله‌ های طولانی سینگل‌ مود مناسب‌ تر است. برای فاصله‌ های کوتاه مثل داخل رک یا دیتاسنتر، مالتی‌مود گزینهٔ رایج‌ تری است.

این مطلب رپورتاژ آگهی بوده و ایمن نت هیچ مسئولیتی در قبال صحت آن ندارد.