ما هو جهاز الإرسال والاستقبال SFP؟

 

إذا كنت قد قضيت أي وقت حول خزائن الشبكة أو مراكز البيانات، فمن المحتمل أنك رأيت هذه الأشياء المعدنية الصغيرة موصولة بالمفاتيح. إنهم في كل مكان. صغير الحجم، ومتواضع، وعادةً ما يكون به كابل ألياف يبرز من أحد طرفيه. هذا هو الخاص بكجهاز الإرسال والاستقبال SFP-وبصراحة، إنه أحد تلك المكونات التي لا يفكر فيها أحد حتى يحدث خطأ ما.

يرمز SFP إلى Small Form-factor Pluggable. يخبرك الاسم بكل شيء تقريبًا: فهو صغير الحجم، ويمكنك توصيله وإخراجه دون إيقاف تشغيل أجهزتك. بسيطة بما فيه الكفاية.

 

ولكن قبل أن نتعمق في جهاز الإرسال والاستقبال نفسه، دعونا نوضح شيئًا يزعج الأشخاص: الفرق بين منفذ SFP ووحدة SFP.

 

ما هو منفذ SFP؟

 

يعد منفذ SFP (نموذج صغير-منفذ قابل للتوصيل) عبارة عن فتحة مدمجة في أجهزة الشبكة-مثل المحولات وأجهزة التوجيه وبطاقات NIC-التي تقبل وحدات إرسال واستقبال SFP القابلة للتبديل-. يتيح هذا المنفذ اتصالاً مرنًا من خلال دعم كابلات الألياف الضوئية والنحاسية اعتمادًا على الوحدة المثبتة، مما يجعله ضروريًا لعمليات نشر شبكات Gigabit و10G.

على عكس منافذ RJ45 الثابتة التي تعمل فقط مع كابلات Ethernet النحاسية، تمنح منافذ SFP مهندسي الشبكات حرية اختيار نوع الوسائط حسب الطلب. هل تحتاج إلى توصيل محولين عبر وصلة ألياف في الحرم الجامعي بطول 10 كيلومترات؟ انبثق في وحدة 1000BASE-LX. هل تحتاج إلى رحلة نحاسية قصيرة إلى خادم قريب؟ استبدله بـ RJ45 SFP. نفس المنفذ، وحدة مختلفة، وقدرة مختلفة.

 

منفذ SFP مقابل منفذ RJ45: الاختلافات الرئيسية

 

ميزة	منفذ اس اف بي	منفذ RJ45
مرونة وسائل الإعلام	الألياف أو النحاس (يعتمد على الوحدة-)	النحاس فقط
المسافة القصوى	ما يصل إلى 80 كم+ (ألياف ذات وضع واحد-)	100 متر
ساخن-قابل للتبديل	نعم	لا
السرعة النموذجية	1G/10G/25G (يختلف حسب نوع المنفذ)	1G (أو 10GBASE-T)
يكلف	مطلوب شراء الوحدة	مدمج-بدون تكلفة إضافية

 

أنواع منافذ SFP الشائعة على المحولات

منافذ التحرير والسرد SFP: منافذ ثنائية الأغراض-تشترك في عرض النطاق الترددي مع منفذ RJ45 مجاور-يمكن تنشيط منفذ واحد فقط في كل مرة. مفيد عندما تريد الأليافأومرونة النحاس دون تخصيص منافذ منفصلة.

منافذ الوصلة الصاعدة SFP: منافذ مخصصة عالية السرعة- مصممة لتوصيل محولات الوصول بالطبقات المجمعة أو الأساسية. هذه هي "الطريق السريع على-المنحدرات" إلى العمود الفقري للشبكة.

منافذ الوصلة الهابطة SFP: توجد في بعض محولات التجميع، وهي تتصل باتجاه المصب للوصول إلى-معدات الطبقة التي تستخدم الألياف للتداخل-روابط المسافة الحرة والأطول-.

تشتمل معظم محولات المؤسسات ومركز البيانات على منفذي SFP على الأقل، مما يتيح طبولوجيا الحلقة أو النجمة عبر المباني. إذا كان المحول الخاص بك يحتوي على هذه العناصر، فأنت جاهز بالفعل لترقيات الألياف المستقبلية دون تبديل الأجهزة.

 

 

لماذا هذه الأشياء مهمة أكثر مما تعتقد

 

هذه هي الصفقة مع أجهزة الإرسال والاستقبال SFP. يقومون بتحويل الإشارات الكهربائية إلى ضوء (أو العكس، حسب الاتجاه). المفتاح الخاص بك يتحدث بالكهرباء. كابلات الألياف الضوئية تتحدث بالفوتونات. يعمل جهاز الإرسال والاستقبال كمترجم بين العالمين. بدونها، لا شيء يتحدث إلى أي شيء آخر عبر الألياف.

ولكن هناك سببًا أقل وضوحًا وراء شهرة هذه الوحدات. قبل وجود SFPs، إذا كنت تريد التغيير من الألياف ذات الوضع المتعدد إلى الوضع الفردي-، أو التبديل من الألياف إلى النحاس، كنت بحاجة إلى أجهزة مختلفة بشكل أساسي. أنواع مختلفة من المنافذ، ومعدات مختلفة في بعض الأحيان. الآن يمكنك فقط سحب وحدة واحدة وتثبيتها في وحدة أخرى. خمس ثواني، انتهيت.

يقلل مهندسو الشبكات من مقدار المرونة التي توفرها لهم. لقد شاهدت ترقيات الشبكة بالكامل تتم عن طريق تبديل أجهزة الإرسال والاستقبال بدلاً من استبدال المفاتيح باهظة الثمن.

الشجاعة منه

يوجد داخل وحدة SFP زوج من جهاز الإرسال والاستقبال. يحتوي جهاز الإرسال على صمام ثنائي ليزر (أو VCSEL للأطوال الموجية الأقصر) الذي يطلق نبضات ضوئية أسفل الألياف. يحتوي جهاز الاستقبال على صمام ثنائي ضوئي ينتظر في الطرف الآخر لالتقاط تلك النبضات وتحويلها مرة أخرى إلى إشارات كهربائية. أنيقة جدًا عندما تفكر في الأمر.

تشتمل المجموعة بأكملها على وحدات تشغيل متكاملة للسائق، ودوائر تكييف الإشارة، وقدرات مراقبة تشخيصية في كثير من الأحيان. هذا الجزء الأخير-DDM أو المراقبة التشخيصية الرقمية-يتيح لك الحصول على إحصائيات زمنية حقيقية-حول درجة الحرارة، ونقل الطاقة، واستقبال الطاقة. مفيدة بشكل لا يصدق لاستكشاف الأخطاء وإصلاحها. يمكنك التقاط ليزر مهين قبل أن يفشل تمامًا. ستقوم معظم أنظمة إدارة الشبكة اللائقة باستقصاء هذه البيانات تلقائيًا.

 

 

الأطوال الموجية

850 نانومتر للتشغيل القصير متعدد الأوضاع. 1310نانومتر للمسافات الأطول. 1550نانومتر عندما تحتاج حقًا إلى دفعها. هذه هي النسخة السريعة.

 

كابوس التوافق (أو لا)

 

حسنًا، هنا تصبح الأمور مثيرة للاهتمام-ومحبطة في بعض الأحيان. تتبع أجهزة الإرسال والاستقبال SFP شيئًا يسمىMSA، اتفاقية-متعددة المصادر. إنه ليس معيارًا حكوميًا أو مواصفات IEEE. إنها في الأساس عبارة عن مصافحة بين الشركات المصنعة التي توافق على جعل منتجاتها متوافقة ماديًا وكهربائيًا. تم تسجيل الدخول من قبل Cisco وFinisar وIntel وHP وآخرين.

النظرية: أي منفذ SFP متوافق مع MSA-يجب أن يعمل في أي منفذ متوافق مع MSA-. الحقيقة: اه، في بعض الأحيان. يقوم البائعون مثل Cisco بترميز أجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بهم بحيث يتحقق المحول مما إذا كانت بصرية Cisco "حقيقية" قبل السماح لها بالعمل. انها مثيرة للجدل. يقول البعض أنه يحمي موثوقية الشبكة. ويطلق عليه آخرون اسم "قفل البائع"-في زي مراقبة الجودة. يمكنك عادة تجاوز هذه الأقفال باستخدام أوامر وحدة التحكم إذا كنت تعرف ما تفعله، ولكن بعد ذلك تصبح "غير مدعوم" رسميًا إذا حدث شيء ما بشكل جانبي.

توجد أجهزة إرسال واستقبال تابعة لجهات خارجية. الكثير منهم. إنها أرخص-وأحيانًا تكون أرخص بشكل كبير-ومعظمها يعمل بشكل جيد. تبيع شركات مثل FS.com وProlabs وعدد لا يحصى من الشركات الأخرى وحدات متوافقة بجزء صغير من أسعار OEM. ويصبح السؤال: ما مدى تقديرك للدعم الرسمي مقابل ميزانيتك؟ تجيب المنظمات المختلفة على ذلك بشكل مختلف، وبصراحة، يمكن أن تكون أي من الإجابتين صحيحتين اعتمادًا على السياق.

 

الأنواع والسرعات

 

يعمل SFP القياسي بسرعة 1 جيجابت في الثانية. هذا هو 1000BASE-SX للوضع المتعدد، و1000BASE-LX للوضع الفردي-ما يصل إلى 10 كم، وإذا كنت بحاجة إلى النحاس، فإن 1000BASE-T يوفر لك منفذ RJ-45 بدلاً من الألياف.

ثم هناك SFP+. نفس عامل الشكل، بعشرة أضعاف السرعة. 10 جيجابت في الثانية. أصبح هذا العمود الفقري لمراكز البيانات الحديثة. يبدو المقبس الفعلي متطابقًا مع SFP العادي، مما يسبب الارتباك. عادةً ما يعمل جهاز الإرسال والاستقبال SFP بشكل جيد في منفذ SFP+ (بسرعة 1 جيجابت في الثانية فقط). السير في الاتجاه الآخر لا يعمل-عادةً ما يفشل SFP+ في منفذ SFP أو يتسبب في حدوث أخطاء. لا يستطيع المنفذ التعامل مع معدل الإشارات الأعلى.

دفع SFP28 الأشياء إلى 25 جيجابت في الثانية. نفس الحجم مرة أخرى. ثم كنت قد حصلتQSFP وQSFP+والتي تجمع أربع قنوات في حزمة أكبر قليلاً-وهي رائعة لوصلات 40 و100 جيجا، أو للتقسيم إلى اتصالات 10G متعددة باستخدام الكابلات المناسبة.

لن أتحملك مع كل خيار. يستمر السوق في التقسيم إلى حالات استخدام أكثر تحديدًا.وحدات CWDM وDWDMموجودة لتعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي.أجهزة الإرسال والاستقبال ثنائية الاتجاهإرسال واستقبال على أطوال موجية مختلفة عبر حبلا ألياف واحدة. تتعامل أجهزة الإرسال والاستقبال GPON مع عمليات نشر الشبكة الضوئية السلبية. ويستمر.

 

 

كلمة عن التنظيف

لا أحد يذكر هذا بما فيه الكفاية: نهايات الألياف القذرة تسبب مشاكل أكثر مما يدركه الناس. تعتبر بقعة الغبار الموجودة على موصل الألياف ضخمة بالنسبة للقطر الأساسي. إنه يحجب الضوء، ويبعثر الإشارات، ويسبب أخطاء في البتات. احصل لنفسك على بعض أدوات تنظيف الألياف-منظفات بنقرة واحدة-ومناديل مبللة خالية من الوبر-، وأي شيء آخر. استخدمها. في كل مرة. سيوفر لك ساعات من استكشاف الأخطاء وإصلاحها الغامضة لاحقًا.

المبادلة الساخنة والتعامل معها

تدعم وحدات SFP التبديل السريع-. يمكنك سحب واحدة وإدخال أخرى بينما يظل المفتاح قيد التشغيل. الميناء ينخفض، ثم يعود، وتستمر الحياة. لا تقم بسحبها من الألياف بالرغم من ذلك-استخدم مزلاج الكفالة أو ذراع الاستخراج المدمج في الوحدة. ومن أجل حب كل الأشياء الموثوقة، لا تحدق في أجهزة الإرسال والاستقبال النشطة. تعتبر أشعة الليزر من الفئة 1 آمنة بشكل عام للعين-ولكن لماذا المخاطرة بها؟

احتياطات البيئة والتنمية المستدامة مهمة هنا أيضًا. هذه هي الالكترونيات الحساسة. قم بتأريض نفسك قبل التعامل معها. احتفظ بها في أكياس-مضادة للكهرباء الساكنة حتى التثبيت. الأشياء الأساسية التي يتم نسيانها عندما تستعجل في إجراء الترقية في الساعة 2 صباحًا.

تقييمات المسافة ليست سحرية

سترى أجهزة إرسال واستقبال مُقدرة بـ 550 مترًا، و10 كيلومترات، و40 كيلومترًا، وحتى 80+ كيلومترًا. تفترض هذه الأرقام وجود ألياف نظيفة وموصلات مناسبة وعدم وجود وصلات زائدة تستهلك ميزانية الطاقة لديك. يمكن أن تنخفض المسافات العالمية الحقيقية-إذا كانت محطة الكابلات لديك بها مشكلات. سيخبرك مقياس الطاقة الضوئية ومجموعة اختبار الخسارة بما تعمل عليه بالفعل. لا تفترض فقط أن ورقة المواصفات تتطابق مع واقعك.

الألياف متعددة الأوضاع تتصدر بشكل عام300-550 مترًا بسرعة 10 جيجابت في الثانية حسب درجة الألياف(OM3، OM4، الخ). الوضع الفردي-يذهب إلى أبعد من ذلك بكثير. عندما يتحدث الأشخاص عن الشبكات "طويلة-" أو "المترو"، فإنهم عادةً ما يتعاملون مع أجهزة إرسال واستقبال ذات وضع واحد- ذات أطوال موجية وتضخيم متخصصة.

فهل أنت فعلا بحاجة إلى الرعاية؟

إذا كنت تدير البنية التحتية للشبكة، بالتأكيد. إن فهم أجهزة الإرسال والاستقبال يعني فهم خياراتك. ويعني ذلك معرفة الوقت الذي يمكنك فيه توفير المال على عناصر-الطرف الثالث مقابل الوقت الذي يمكنك فيه الالتزام بتصنيع المعدات الأصلية. ويعني ذلك إدراك أن الرابط الذي يتحرك لأعلى ولأسفل قد يكون بمثابة ليزر يحتضر، وليس خطأ برمجيًا. ويعني ذلك تخطيط ترقيات القدرة التي لا تتطلب استبدال الرافعة الشوكية.

بالنسبة لأي شخص آخر، ربما يتذكر فقط هذا: تلك الوحدات الصغيرة القابلة للتوصيل هي الجسر بين معدات الشبكة الإلكترونية الخاصة بك والخيوط الزجاجية التي تحمل الضوء عبر المباني والحرم الجامعي والقارات. إنها بسيطة من حيث المفهوم، وأحيانًا محبطة من الناحية العملية، وهي أساسية تمامًا لكيفية عمل الشبكات الحديثة.

على أي حال. هذه هي أجهزة الإرسال والاستقبال SFP. أكثر إثارة للاهتمام مما تبدو عليه.