معرفی پورت SFP و کاربرد آن

مهشید افخمی

دی 20, 1398

این مقاله در تاریخ 20 دی 1401 نوشته و در تاریخ 19 آذر 1402مورد بازبینی قرار گرفته است.

اگر شما هم مدت زیادی است که با تجهیزات شبکه کار می کنید، پس حتما سوئیچ شبکه ای را مشاهده کردید که پورت SFP دارد. SFP درسال 2001 برای اولین بار ساخته و رونمایی شد. به طور کلی به وسیله این اسلات های کوچک میتوانید نقل و انتقالات بسیار سنگین را در دنیای ارتباطات و اینترنت آسان کنید. به همین دلیل ما در این مقاله به معرفی پورت SFP و کاربرد و ویژگی های آن میپردازیم. پس در ادامه مقاله معرفی پورت SFP و کاربرد آن همراه ما باشید.

پورت SFP چیست:

فهرست محتوا

Small form-factor pluggable یا SFP یک واسط با قابلیت hot-swappable بوده (یعنی هنگامی که دستگاه روشن است می توان آن را خارج کرد) که در سوئیچ شبکه و سایر تجهیزات ذخیره سازی مورد استفاده قرار می گیرند. در واقع SFP اسلاتی است که در کنار سایر پورت های شبکه قرار گرفته و شما می توانید انواع ماژول فیبر نوری را با ویژگی های مختلف از جمله فاصله انتقال، نوع فیبرنوری و سرعت انتقال داده به تجهیزات شبکه متصل کرده و امکان ارتباط با شبکه های مختلف را فراهم کنید.

پورت های SFP که بر روی سوئیچ های شبکه و ماژول ها قرار دارند، سوئیچ را قادر می سازند تا به انواع کابل های اترنت با سرعت های مختلف متصل شوند. به طور کلی استفاده از SFP سبب میشود تا ضعف کابل شبکه در متراژ های بالا و طولانی را کاهش دهد. ماژول های SFP در سوئیچ های سیسکو جهت اتصال کابل شبکه یا پچ کورد فیبر نوری به سوئیچ شبکه استفاده می شوند.

کاربرد پورت SFP و محل قرار گیری آن در سوئیچ شبکه:

کاربرد این پورت ها و ماژول های آن، ایجاد تسهیل در ارتباطات داده ای و ایجاد ارتباط های پر سرعت در فواصل طولانی است. این پورت ها که اغلب در سوئیچ های شبکه استفاده می شوند سبب بهبود افزایش عملکرد شبکه خواهند شد. از این پورت ها در تنظیمات نظامی، صنعتی و حتی تجاری استفاده می شود.

در این نوع تنظیمات معمولا دستگاه های متعدد در یک منطقه گسترده نیاز به اتصال سیمی پرسرعت و قابل اعتماد دارند. شما می توانید به راحتی یک پورت SFP را در یک دستگاه شبکه مانند سوئیچ، سرور، روتر یا کارت رابط شبکه یا کامپیوتر پیدا کنید. بیشتر سوئیچ های مورد استفاده در برنامه های شبکه کامپیوتری بزرگ حداقل دو پورت SFP دارند. این سوئیچ ها گاهی اوقات به عنوان سوئیچ های SFP نیز شناخته می شوند.

مزیت و ضرورت پورت های SFP:

تمام سوئیچ‌های شبکه پرسرعت فقط با پورت‌های فیبرنوری کار می‌کنند، زیرا فقط فیبر می‌تواند حداکثر پهنای باند را در مسافت طولانی فراهم کند. اگر چه کابل‌های مسی هنوز از انتقال با سرعت بالا پشتیبانی می‌کنند، اما ضخیم‌تر و گران‌تر هستند و فقط برای طول‌های بسیار کوتاه مناسب هستند.

بنابراین، پورت فیبر بخش ضروری سوئیچ های اترنت مدرن و جدید است. پورت ها به عنوان یک پل مهم برای اتصال فرستنده و گیرنده و سوئیچ ها عمل می کنند. در نتیجه سیگنال را حتی تا صدها کیلومتر از طریق کابل فیبر قالب ارسال است.

پورت SFP باعث افزایش انعطاف پذیری در شبکه ی شود.
این ماژول ها دارای قابلیت Hot-Swappable هستند. یعنی هنگامی که دستگاه روشن است و در حال کار میتوان بدون اینکه نیاز به خاموش کردن دستگاه باشد ماژول را به آن متصل کرد و بدون اختلالی استفاده کرد و یا بدون اینکه خرابی برای ماژول یا دستگاه پیش آید، ماژول را از دستگاه خارج کرد.
ماژول های SFP قابلیت اتصال هم به کابل های فیبر نوری و هم کابل های اترنت را دارد.
پورت های SFP قابلیت تبادل اطلاعات با پورت های مختلف مثل، 1000BASE-ZX یا 1000BASE-BX10-D/U و … را دارد.
پورت SFP با GBIC سازگار بوده و میتوان این دو پورت را به هم متصل کرد اما در مقایسه با پورت GBIC سایز کوچکتری دارند.

بیشتر بخوانید: مقایسه ماژول های GBIC و SFP

حداکثر فاصله بین دو دستگاه که از یک پورت SFP پشتیبانی می‌کند:

حداکثر فاصله ای که دو سوئیچ شبکه یا هر دستگاه دیگری با پورت SFP از آن پیشتبانی می کند به موارد مختلفی نظیر نوع کابل بستگی دارد. در واقع نوع کابل شبکه می تواند در سرعت انتقال داده بسیار تاثیرگذار باشد.

برای پورت SFP از کابل مسی استفاده کنیم یا فیبر نوری؟

همانطور که در بالا گفتیم یکی از مزیت های استفاده از این پورتها سازگاری آنها با هر دو کابل مسی و فیبر نوری می باشد. انتخواب نوع کابل به نیاز شما به سرعت انتقال داده بستگی دارد مثلا اگر شما نیاز به سرعت انتقال داده یک گیگابیت در ثانیه در فاصله 100 متر یا کمتر نیاز دارید می توانید از کابل شبکه Cat6 استفاده کنید.

در این حالت استفاده از یک ماژول SFP قدیمی و کابل اترنت Cat6 می تواند کفایت کند. اما اگر فاصله شما بیش از 100 متر است می توانید از فرستنده گیرنده +SFP یا +QSFP همراه با کابل فیبر نوری استفاده نمایید.

با ماژول‌های +SFP و +QSFP می‌توانید به ترتیب از نرخ انتقال داده حداکثر 10 گیگابیت بر ثانیه و 40 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی کنید. البته همچنین می‌توانید از کابل اترنت رده بالاتر با فرستنده گیرنده +SFP استفاده کنید، اما به کابل کشی حدود 30 متر محدود خواهید شد.

پورت SFP از چه کابل هایی پشتیبانی می کند؟

ماژول های SFP حال حاضر از فیبر های نوری Single Mode و Multimode و کابل هایی همچون Cat7 ،Cat5،Cat6 و Cat6a پشتیبانی می کند. ماژول های SFP که از کابل های فیبر نوری پشتیبانی می کنند. برای کابل های Multimode تا مسافت 2 کیلومتر و برای کابل های Single Mode تا مسافت 40 کیلومتر را ساپورت می کند.

در کابل های Cat6a شما میتوانید از چیزی تا حدود 100 کیلومتر را پوشش دهید اما به علت تداخل پیش آمدی بین کابل های نزدیک این کابل باعث میشود این فاصله محدود تر شود. معادل جایگزین این کابل میتوان کابل Cat7 را پیشنهاد داد که بخاطر محافظ ضخیم دور کابل باعث سختی کار هنگام نصب می شود.

در سال 2006 بود که نسل جدید SFP ها یعنی +SFP معرفی شد این که این ماژول ها در سال 2011 پیشرفته تر و بروز تر شد، سرعت 16 گیگابایتی ماژول های +SFP یکی از ویژگی های منحصر به فرد این نسل ماژول است.

انواع پورت SFP و تفاوت آن ها:

در حال حاضر 400 گیگابیت در ثانیه بالاترین نرخ موجود در محصولات تجاری موجود است، این در حالی است که تلاش برای ایجاد و توسعه استانداردها و محصولاتی که 800 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی می کنند، در دست اقدام است. بیشتر ماژول های QSFP موجود می توانند حداکثر 200 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی کنند. هر دو ماژول SFP و QSPF می توانند با هم سرعت داده ها را تا 400 گیگابیت بر ثانیه گسترش دهند. فن آوری SFP با افزایش تقاضا به احتمال زیاد برای حمایت از سرعت های بالاتر ، تکامل می یابد.

پورت SFP: پورت SFP از رایج ترین پورت های سوئیچ شبکه است. این پورت ها قابلیت انتقال اطلاعات را با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه در کابل های اترنت و 4 گیگابیت بر ثانیه در کابل های فیبر نوری تا حداکثر 550 متر را دارد.

پورت +SFP: پورت +SFP (مخفف small form-factor pluggable plus) نسخه‌ای پیشرفته‌تر از پورت SFP است. این نوع پورت، از سرعت بیشتری پشتیبانی می‌کند که تا 10 گیگابیت بر ثانیه نیز می‌رسد. از نظر سازگاری +SFP با SFP میتوانیم بگوییم که پورت‌های +SFP معمولا با SFP فیبر نوری سازگار هستند اما با سرعت 1 گیگابیت بر ثانیه کار می‌کنند. بنابراین، نمی‌توانید یک ترانسیور +SFP را در یک پورت SFP قرار دهید؛ چرا که +SFP سرعت کمتر از 1 گیگابیت بر ثانیه را پشتیبانی نمی‌کند.

پورت QSFP: این نسخه دارای سرعت ۴ برابر سرعت SFP می باشد.

SFP+ Port	QSFP28 Port	SFP Port	Comparison
max 100km	max 80km	max 180km	Reach
8G, 10G, 16G	100G, 112G	155M, 622M, 1G, 2G, 4G	Data Rate
Low	High	Lowest	Power Consumption
Medium	High	Lowest	Price
Small	A bit Bigger	Small	Size
Campus Switches	Data center switch	Access Switches	Application

بیشتر بخوانید: تفاوت ماژول های SFP و +SFP

نحوه عملکرد پورت SFP:

اتصال پورت SFP، انتقال اطلاعات را بین دو دستگاه از طریق یک گیرنده SFP و کابل کشی مناسب امکان پذیر می‌کند. به عبارت دیگر پورت SFP، این اجازه را به دستگاه می‌دهد تا در یک فاصله طولانی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. ماژول های SFP ساخته شده می توانند تا حداکثر1G را پشتیبانی نمایند.

ویژگی های این ماژول ها مادام در حال به روز رسانی می باشد تا از افزایش نرخ داده ها پشتیبانی نماید. تقریباً کلیه سوئیچ های شبکه از دو یا چند پورت SFP تشکیل شده و سبب می شود تا این دستگاه ها به شبکه و از طرفی کابل کشی فیبر نوری متصل شوند.

پورت SFP سوئیچ های گیگابیت را قادر می سازد تا به طیف گسترده ای از کابل های فیبر و اترنت متصل شوند تا بتوانند عملکرد سوئیچینگ را در سراسر شبکه گسترش دهند. پورت‌ و ماژول‌های SFP برای تسهیل ارتباطات داده‌ای یکپارچه و پرسرعت یا اتصالات مخابراتی در فواصل طولانی در برنامه‌های مختلف استفاده می‌شوند.

این پورت‌ها اغلب برای اتصال سوئیچ شبکه یک گیگابیتی به سوئیچ دیگر استفاده می‌شوند که به نوبه خود باعث افزایش و بهبود عملکرد یک شبکه می‌شود. استفاده از این نوع پورت در تنظیمات نظامی، صنعتی و تجاری مفید است. در این نوع تنظمیات معمولا دستگاه های متعدد در یک منطقه گسترده نیاز به اتصال سیمی پرسرعت و قابل اعتماد دارند.

پشتیبانی پورت SFP:

انواع ماژول های SFP از کابل های نوری Single Mode و Multimode و همچنین کابل های شبکه Cat5, Cat6, Cat6a وCat7 پشتیبانی می کند. ماژول های SFP که برای اتصال کابل های فیبر نوری طراحی شده اند، از انواع طول موج و حداکثر مسافت تا 2 کیلومتر برای کابل های Multimode و 40 کیلومتر برای کابل های Single Mode پشتیبانی می کنند.

اتصالات با استفاده از Cat6a به حدود 100 متر محدود می شوند، اما تداخل بین کابل های مجاور می تواند حداکثر فاصله واقعی را محدود کند. کابل های Cat7 شامل محافظ اضافی برای کاهش تداخل هستند ، اما نصب آنها به دلیل افزایش ضخامت کابل دشوار است.

SFP های پیشرفته تر یعنی SFP+ در سال 2006 ساخته و در سال 2011 کاملا به روز رسانی شده است. ماژول های +SFP از حداکثر سرعت 16 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کنند. آنها نیز مانند مدل SFP قبلی، از هر دو کابل مسی و فیبر نوری پشتیبانی می کنند اما با این تفاوت که اتصالات مسی به 10Gbps و حدوداً 10 متر محدود می شوند. ماژول های SFP+ از اتصالات فیبر سینگل مد تا 40 کیلومتر پشتیبانی می کند، اما برخی دیگر از آنان از 80 کیلومتر پشتیبانی می کنند.

پورت SFP+ همچنین از اتصالات WAN مبتنی بر مشخصات شبکه حمل و نقل نوری OTU2 پشتیبانی می کند. برخی از ماژول های SFP مانند GLC-BX-D و GLC-BX-U از مانیتور نوری دیجیتال پشتیبانی می کنند که به کاربران نهایی امکان نظارت بر عملکرد SFP ها در زمان واقعی، ردیابی معیارها از قبیل دما، قدرت خروجی نوری، قدرت ورودی نوری را می دهد.

بیشتر بخوانید: breakout در تجهیزات شبکه چیست و چگونه از آن استفاده کنیم؟

پورت SFP یا پورت RJ45:

در حالی که ماژول های SFP و SFP+ خود نسبتاً ارزان هستند، اما اتصالات 1Gb و 10Gb نسبت به اتصالات RJ45 گران تر هستند. شاید به این دلیل باشد که پورت های RJ45 از کابل های مسی پشتیبانی می کنند که به نسبت ارزان تر از کابل های نوری می باشند. از طرفی اکثر سوئیچ های شبکه دارای پورت RJ45 هستند و نیازی به خرید قطعه اضافی نیست.

تصمیم در مورد استفاده از پورت RJ45 یا پورت SFP در سوئیچ بستگی به فاصله بین نقاط انتهایی اتصال دارد. اگر فاصله انتهایی نزدیک باشد استفاده از پورت RJ45 به همراه کابل مسی به صرفه تر خواهد بود. اگر فاصله به اندازه کافی زیاد باشد که به فیبر نوری احتیاج داشته باشیم حتماً باید از پورت های SFP استفاده نماییم.

درگاه های Combo SFP روی یک سوئیچ با استفاده از یک رابط واحد، از هر دو پورت SFP و RJ45 پشتیبانی می کنند. با این حال کاربران نمی توانند از هر دو پورت به طور همزمان استفاده نمایند، زیرا فقط یک پورت در یک زمان کار می کند.

این پورت SFP کارشناسان IT را قادر می سازند تا در هر لحظه بتوانند تصمیم درستی را اتخاذ و بر حسب نیاز یک نوع از پورت های موجود را انتخاب نمایند که البته این کار می تواند در وقت و هزینه صرفه جویی نماید.

بیشتر بخوانید: اتصال پورت های SFP و RJ45 در سوئیچ ها

نحوه استفاده از پورت SFP:

اگر مایل باشید از این پورت ها در نقل و انتقالات سنگین شبکه خود بهره ببرد کمپانی trentonsystems این امکان را فراهم می‌کند. این کمپانی با استفاده از سرورهای مستحکم Trenton امکان استفاده از پورت های SFP در انواع برنامه های نظامی، صنعتی و تجاری در اختیار قرار می‌دهد. به عنوان مثال، در یک راه اندازی شبکه مشخص، یکی از این سرورها ممکن است به یک روتر و در نتیجه به یک سوئیچ شبکه با پورت های SFP متصل شود.

سپس این پورت‌های SFP با استفاده از فرستنده‌های SFP و کابل‌کشی مناسب به سایر دستگاه‌های موجود در شبکه متصل می‌شوند تا بتوانید ارتباطات داده با سرعت بالایی را برقرار کنید. بنا به درخواست مشتری، مادربردهای Trenton می‌توانند از پورت‌های SFP از طریق کارت‌های پلاگین PCIe نیز استفاده کنند، که برای ایجاد یک نقطه اتصال خارجی با برد ارتباط برقرار کنند.