از گیگابیت تا ترابیت؛ سیر تکاملی انتقال داده با +SFP، SFP و QSFP

در چشم انداز دیجیتالی امروزی که به سرعت در حال تحول است، تقاضا برای انتقال داده با سرعت بالا هرگز بیشتر از این نبوده است. از پخش ویدیوهای با کیفیت بالا گرفته تا انتقال فایل‌های بزرگ، مشاغل و افراد به طور یکسان به راهکارهای انتقال داده سریع و قابل اعتماد متکی هستند. این مطلب وبلاگ تکامل فناوری های انتقال داده را بررسی می‌کند، به ویژه بر روی ماژول‌های SFP (Small Form-Factor Pluggable)، SFP+ (Enhanced Small Form-Factor Pluggable) و QSFP (Quad Small Form-Factor Pluggable).

+SFP، SFP و QSFP سه نوع فرستنده گیرنده هستند که معمولا برای اتصال دستگاه‌های شبکه به کابل‌های فیبر نوری استفاده می‌شوند. ویژگی‌ها و مزایای مختلفی را ارائه می‌دهند که آنها را برای برنامه‌های انتقال داده با سرعت بالا مناسب می‌کند.

SFP (Small Form-factor Pluggable)

SFP مخفف Small Form-factor Pluggable است. این یک ماژول فرستنده گیرنده فشرده و قابل اتصال گرم است که هم برای برنامه‌های مخابراتی و هم برای ارتباطات داده استفاده می‌شود. فرستنده‌های SFP در سرعت‌های مختلفی از 1 گیگابیت بر ثانیه تا 10 گیگابیت بر ثانیه در دسترس هستند. آنها همچنین با انواع رابط‌های نوری از جمله فیبر تک حالته، فیبر چند حالته و مس در دسترس هستند.

فرستنده‌های SFP یک انتخاب محبوب برای برنامه‌های انتقال داده با سرعت بالا هستند زیرا کوچک، نصب آسان و نسبتا ارزان هستند. آنها همچنین با طیف گسترده‌ای از دستگاه های شبکه سازگار هستند.

SFP+ (Small Form-factor Pluggable Plus)

+SFP نسخه به روز شده SFP است که از سرعت بالاتر تا 100 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند. فرستنده‌های +SFP همچنین با پورت‌های SFP سازگار هستند، بنابراین می‌توان از آنها برای ارتقای شبکه‌های موجود به سرعت ۱۰۰ گیگابیت بر ثانیه استفاده کرد.
فرستنده‌های +SFP انتخاب خوبی برای برنامه‌های مرکز داده با کارایی بالا و برای اتصال سرورها به آرایه‌های ذخیره‌سازی هستند. آنها همچنین در برخی از شبکه های سازمانی پیشرفته استفاده می‌شوند.

  (Quad Small Form-factor Pluggable)QSFP

QSFP مخفف Quad Small Form-factor Pluggable است. یک ماژول فرستنده گیرنده بزرگتر است که از چهار کانال 10 گیگابیت بر ثانیه برای مجموع توان 40 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند. فرستنده گیرنده‌های QSFP نیز در نسخه‌های 100 گیگابیت بر ثانیه و 200 گیگابیت بر ثانیه موجود هستند.

فرستنده‌های گیرنده QSFP انتخاب خوبی برای برنامه‌های مرکز داده با چگالی بالا و برای اتصال سرورها به آرایه‌های ذخیره‌سازی پرسرعت هستند. آنها همچنین در برخی از شبکه های نوری دوربرد استفاده می‌شوند.

تکامل فن آوری‌های انتقال داده

گیگابیت اترنت با استفاده از ماژول‌های SFP

در روزهای اولیه انتقال داده، گیگابیت اترنت استاندارد بود. ماژول‌های SFP به طور گسترده ای برای دستیابی به نرخ انتقال داده تا 1 گیگابیت بر ثانیه (1 Gbps) استفاده شدند. این ماژول‌های کوچک قابل اتصال با فرم فاکتور راه حلی همه کاره و مقرون به صرفه برای اتصالات شبکه ارائه کردند. آنها به دلیل قابلیت hot-swappable خود محبوب شدند و به راحتی امکان تعویض یا ارتقاء آنها را بدون ایجاد اختلال در عملیات شبکه فراهم می‌کرد. ماژول‌های SFP معمولا در تجهیزات شبکه مانند سوئیچ‌ها، روترها و کارت های رابط شبکه استفاده می‌شوند.

پیشرفت با ماژول‌های +SFP

با افزایش تقاضا برای نرخ انتقال داده بالاتر، نیاز به ماژول‌های کوچک قابل اتصال با ضریب شکلی پیشرفته آشکار شد. این منجر به توسعه ماژول‌های +SFP شد که برای پشتیبانی از سرعت انتقال داده تا 10 گیگابیت بر ثانیه طراحی شده‌اند. ماژول‌های +SFP از همان شکل ماژول‌های SFP استفاده می‌کنند، اما با عملکرد الکتریکی و حرارتی بهبود یافته‌اند. آنها با اسلات‌های SFP سازگار هستند و مسیرهای ارتقا را آسان می‌کنند. با معرفی ماژول‌های +SFP، کسب‌وکارها و سازمان‌ها می‌توانند بدون نیاز به ارتقاء زیرساخت‌های بزرگ، به سرعت انتقال داده‌های سریع‌تری دست یابند.

معرفی ماژول‌های QSFP برای نرخ‌های بالاتر انتقال داده

با افزایش مستمر تقاضا برای سرعت انتقال داده‌های سریع‌تر، ماژول‌های Quad Small Form-Factor Pluggable (QSFP) را معرفی شد. ماژول‌های QSFP نسبت به مدل‌های قبلی خود از شکل کوچک‌تری استفاده می‌کنند و از سرعت انتقال داده تا 40 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کنند. این جهش قابل توجه در عملکرد انتقال داده، امکانات جدیدی را برای برنامه‌های کاربردی داده فشرده مانند محاسبات با کارایی بالا، رایانش ابری و مراکز داده باز کرده است. ماژول‌های QSFP معمولا در سوئیچ‌ها، روترها و دستگاه‌های ذخیره سازی استفاده می‌شوند.

خرید تجهیزات شبکه

مشخصات فنی

مشخصات SFP و +SFP

• SFP از سرعت انتقال داده تا 1 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند.
• +SFP از سرعت انتقال داده تا 10 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند.
• هر دو ماژول SFP و +SFP از مانیتورینگ تشخیص دیجیتال (DDM) برای نظارت فعال شبکه پشتیبانی می‌کنند.
• ماژول های SFP و +SFP از کانکتورهای LC (Lucent Connector) برای اتصالات فیبر نوری استفاده می‌کنند.
• ماژول های SFP و +SFP در انواع مختلفی مانند SX (طول موج کوتاه)، LX (طول موج بلند) و DWDM (چگال طول موج تقسیم چندگانه) موجود هستند که نیازهای شبکه های مختلف را تامین می‌کنند.

مشخصات QSFP

• QSFP از سرعت انتقال داده تا 40 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند.
• ماژول های QSFP از کانکتورهای MPO (Multi-Fiber Push-On) برای اتصالات فیبر نوری با چگالی بالا استفاده می‌کنند.
• ماژول‌های QSFP در انواع مختلفی مانند SR4 (شورت ریچ)، LR4 (دسترسی طولانی) و ER4 (دسترسی بیشتر) موجود هستند که قابلیت های دسترسی متفاوتی را ارائه می‌دهند.
• ماژول‌های QSFP همچنین می‌توانند از کابل‌های بریک اوت پشتیبانی و امکان اتصال همزمان به چندین دستگاه را فراهم کنند.

فرستنده گیرنده‌های SFP معمولا به اندازه یک کارت اعتباری و دارای یک کانکتور قابل اتصال (SFP) هستند. آنها قابلیت اتصال گرم دارند، به این معنی که می توان آنها را بدون نیاز به خاموش کردن دستگاه از یک دستگاه شبکه وارد یا خارج کرد که باعث می‌شود که برای برنامه‌هایی که زمان قطعی شبکه در آن‌ها ممکن نیست، مناسب باشند.

فرستنده و گیرنده‌های SFP از انواع رابط های نوری از جمله فیبر تک حالته، فیبر چند حالته و مس استفاده می‌کنند. فیبر تک حالته رایج ترین نوع کابل فیبر نوری برای انتقال داده با سرعت بالا است. این دستگاه قادر است داده‌ها را در فواصل طولانی با حداکثر فاصله نظری بیش از 100 کیلومتر ارسال کند. فیبر چند حالته ارزانتر از فیبر تک حالته است، اما قادر به انتقال داده در فواصل طولانی نیست. مسی رایج ترین نوع کابل برای انتقال اطلاعات در فواصل کوتاه است. این کابل ارزان‌تر از کابل فیبر نوری است، اما برای انتقال داده با سرعت بالا مناسب نیست.

فرستنده‌های SFP در سرعت‌های مختلفی از 1 گیگابیت بر ثانیه تا 10 گیگابیت بر ثانیه در دسترس هستند. 1 گیگابیت بر ثانیه رایج ترین سرعت برای فرستنده‌های SFP است. برای اکثر برنامه ها کافی است، اما ممکن است برای برنامه هایی که به سرعت انتقال داده بسیار بالایی نیاز دارند کافی نباشد. 10 گیگابیت بر ثانیه سرعت بالاتری است که برای برنامه های مرکز داده با کارایی بالا و برای اتصال سرورها به آرایه های ذخیره سازی مناسب است.

QSFP: Quad Small Form-factor Pluggable

QSFP مخفف Quad Small Form-factor Pluggable است. این یک ماژول فرستنده گیرنده بزرگتر است که از چهار کانال 10 گیگابیت بر ثانیه برای مجموع توان 40 گیگابیت در ثانیه پشتیبانی می کند. فرستنده گیرنده های QSFP نیز در نسخه های 100 گیگابیت بر ثانیه و 200 گیگابیت بر ثانیه موجود هستند.

جزییات فنی

فرستنده و گیرنده‌های QSFP بزرگتر از فرستنده های SFP و + SFP هستند، اما سرعت انتقال داده به طور قابل توجهی بالاتر هستند. فرستنده‌های گیرنده QSFP معمولا در برنامه‌های مرکز داده با چگالی بالا و برای اتصال سرورها به آرایه‌های ذخیره‌سازی پرسرعت استفاده می‌شوند.

فرستنده و گیرنده های QSFP از رابط نوری متفاوتی نسبت به فرستنده های SFP و +SFP استفاده می‌کنند که به آنها اجازه می‌دهد تا داده ها را در فواصل طولانی با سرعت های بالاتر انتقال دهند.

افزایش پذیرش ماژول های +SFP و QSFP

در دنیای داده محور امروزی، نیاز به انتقال داده با سرعت بالا به یک نیاز حیاتی برای مشاغل در هر اندازه تبدیل شده است. در نتیجه، پذیرش ماژول های +SFP و QSFP رشد قابل توجهی داشته است. شرکت‌ها در حال ارتقای زیرساخت شبکه خود برای پشتیبانی از سرعت انتقال داده‌های سریع‌تر و اطمینان از اتصال یکپارچه هستند. از مراکز داده تا شبکه‌های سازمانی، ماژول‌های +SFP و QSFP به راه حلی برای دستیابی به اتصال شبکه قابل اعتماد و با کارایی بالا تبدیل شده‌اند.

تقاضا برای ترابیت اترنت با ماژول‌های QSFP28

با رشد تصاعدی داده‌ها و ظهور برنامه‌های کاربردی داده فشرده، صنعت اکنون مرزهای نرخ انتقال داده را حتی بیشتر می‌کند. ورود ماژول‌های QSFP28 راه را برای ترابیت اترنت هموار کرده است که از سرعت انتقال داده تا 100 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می‌کند. ماژول‌های QSFP28 از همان شکل ماژول‌های QSFP استفاده و به‌روزرسانی آسان زیرساخت‌های موجود را تسهیل می‌کنند. انتظار می‌رود که با تلاش سازمان‌ها برای انتقال داده‌های سریع‌تر و کارآمدتر، این تقاضا برای ترابیت اترنت افزایش یابد.

نتیجه

+SFP، SFP و QSFP سه فناوری مهمی هستند که تکامل انتقال داده را ممکن می‌سازند. آنها ویژگی ها و مزایای مختلفی را ارائه می دهند که آنها را برای طیف گسترده ای از برنامه های انتقال داده با سرعت بالا مناسب می‌کند.

با ادامه رشد تقاضا برای انتقال داده با سرعت بالا، انتظار می‌رود بازار فرستنده‌های SFP، +SFP و QSFP در سال‌های آینده رشد قابل‌توجهی داشته باشد.

در ادامه برخی از پیش‌بینی‌ها در مورد آینده فرستنده‌های SFP، +SFP و QSFP وجود دارد:

• انتظار می‌رود بازار فرستنده‌های 100 گیگابیت بر ثانیه و 200 گیگابیت بر ثانیه در سال‌های آینده به سرعت رشد کند.
• انتظار می‌رود تقاضا برای coherent optics در سال‌های آینده افزایش یابد، زیرا مزایای قابل توجهی نسبت به فرستنده‌های نوری سنتی دارد.
• انتظار می‌رود استفاده از SDN و NFV نحوه طراحی و مدیریت شبکه‌ها را تغییر دهد که تاثیر قابل توجهی بر آینده فرستنده‌های SFP، SFP+ و QSFP خواهد داشت.

به طور کلی، آینده فرستنده‌های SFP، +SFP و QSFP روشن است. آنها در موقعیت مناسبی برای پاسخگویی به تقاضای رو به رشد برای انتقال داده با سرعت بالا در برنامههای مختلف قرار دارند.