راهنمای جامع استانداردهای +SFP در کارت‌های شبکه: از SR تا ZR

امروزه شبکه‌های کامپیوتری با سرعت بالا، به‌ویژه در دیتاسنترها و زیرساخت‌های سازمانی، اهمیت بسیار زیادی پیدا کرده‌اند. یکی از اجزای کلیدی در پیاده‌سازی این شبکه‌های پرسرعت، ماژول SFP+ (Small Form-Factor Pluggable Plus) است. در این مقاله قصد داریم به معرفی انواع استانداردهای +SFP در کاربردهای کارت شبکه بپردازیم و ویژگی‌های هرکدام را بررسی کنیم.

+SFP چیست و چه تفاوتی با SFP دارد؟

+SFP نسل پیشرفته‌تر ماژول‌های SFP محسوب می‌شود. درحالی‌که ماژول SFP برای سرعت‌های تا 1 گیگابیت بر ثانیه (Gigabit Ethernet) طراحی شده بود، ماژول‌های +SFP برای 10 گیگابیت اترنت (10GbE) و بالاتر (10G Fibre Channel) بهینه‌سازی شده‌اند. مهم‌ترین تفاوت‌های SFP+ با SFP عبارت‌اند از:

• سرعت بالاتر: پشتیبانی از 10Gbps و بالاتر (برای Fibre Channel).
• طراحی بهینه در انتقال سیگنال: که نیاز به ماژول‌های PHY داخلی را کاهش داده و در نتیجه مصرف انرژی کمتر و تأخیر سیگنال پایین‌تر دارد.
• کاربرد در شبکه‌های حرفه‌ای: به‌خصوص در دیتاسنترها، سازمان‌های بزرگ، سرورها و تجهیزات Storage.

اهمیت استانداردهای مختلف +SFP

برای اینکه ماژول SFP+ بتواند در انواع فواصل و محیط‌های مختلف نوری یا مسی کار کند، استانداردهای گوناگونی تعریف شده است. هر استاندارد، فاصله‌ی حداکثری و نوع فیبر یا کابلی که باید استفاده شود را مشخص می‌کند. در ادامه با مهم‌ترین استانداردهای SFP+ برای کارت‌های شبکه آشنا می‌شویم.

1. 10GBASE-SR

• نوع فیبر: مولتی‌مد (MMF)
• طول موج: 850 نانومتر
• فاصله‌ی پوششی: تا حدود 300 متر (بسته به نوع فیبر OM3 یا OM4)
• کاربرد: مناسب برای اتصال سرورها، سوئیچ‌ها و تجهیزات داخل یک دیتاسنتر یا فواصل کوتاه.

10GBASE-SR یکی از متداول‌ترین استانداردهای SFP+ است که در مراکز داده برای ارتباطات درون‌رکی (In-Rack) یا بین‌رکی (Between-Racks) استفاده می‌شود.

2. 10GBASE-LR

• نوع فیبر: سینگل‌مد (SMF)
• طول موج: 1310 نانومتر
• فاصله‌ی پوششی: تا حدود 10 کیلومتر
• کاربرد: مناسب برای ارتباطات بین ساختمان‌ها یا نقاط مختلف یک سازمان که فاصله‌ی نسبتاً بلندی دارند.

این استاندارد برای زمانی که نیاز به سرعت 10GbE در فواصل نسبتاً زیاد (تا 10 کیلومتر) دارید، پیشنهاد می‌شود و در زیرساخت‌های شهری و مخابراتی نیز کاربرد فراوانی دارد.

3. 10GBASE-LRM

• نوع فیبر: مولتی‌مد (MMF)
• طول موج: 1310 نانومتر
• فاصله‌ی پوششی: تا 220 متر
• کاربرد: زمانی که می‌خواهید از فیبر مولتی‌مد موجود استفاده کنید اما نیاز دارید تا فاصله‌ی بیشتری نسبت به 10GBASE-SR (گاهی تا 220 متر) را پشتیبانی کنید.

هرچند این استاندارد نسبت به 10GBASE-SR کمتر رایج است، اما در برخی پروژه‌ها که فیبرهای مولتی‌مد نسل قدیمی در دسترس هستند (OM1 یا OM2)، می‌تواند کارآمد باشد.

4. 10GBASE-ER

• نوع فیبر: سینگل‌مد (SMF)
• طول موج: 1550 نانومتر
• فاصله‌ی پوششی: تا حدود 40 کیلومتر
• کاربرد: مناسب برای ارتباطات راه دور، مثلاً بین دفاتر مرکزی و دفاتر منطقه‌ای یا لینک‌های بین‌شهری.

بسیاری از شرکت‌های مخابراتی و سرویس‌دهندگان اینترنت از 10GBASE-ER برای تأمین خطوط اختصاصی (Leased Line) پرسرعت در فواصل طولانی استفاده می‌کنند.

5. 10GBASE-ZR

• نوع فیبر: سینگل‌مد (SMF)
• طول موج: 1550 نانومتر
• فاصله‌ی پوششی: تا حدود 80 کیلومتر (در برخی موارد 100 کیلومتر)
• کاربرد: مخصوص ارتباطات بسیار دوردست در شبکه‌های گسترده (WAN) و زیرساخت‌های مخابراتی.

این استاندارد گاهی با نام 10GBASE-ZW نیز شناخته می‌شود که برای شبکه‌های SONET/SDH سازگار شده است.

6. +SFP DAC (Direct Attach Cable)

• نوع کابل: Twinax مسی
• فاصله‌ی پوششی: معمولاً بین 1 تا 7 متر
• کاربرد: اتصال سرور به سوئیچ در رک‌های دیتاسنتر، وقتی فاصله کوتاه باشد و نیاز به هزینه‌ی کمتر داشته باشیم.

ماژول‌های DAC به صورت کابل‌های از پیش آماده با کانکتور SFP+ در دو سر عرضه می‌شوند. استفاده از این کابل‌ها مقرون‌به‌صرفه بوده و تأخیر کمتری دارد اما تنها برای فواصل بسیار کوتاه مناسب است.

مقایسه و نکات مهم در انتخاب استاندارد +SFP

1. فاصله مورد نیاز: نخستین گام در انتخاب استاندارد، بررسی فاصله بین تجهیزات شبکه است. اگر فاصله کوتاه است از 10GBASE-SR یا DAC، و اگر فاصله بسیار زیاد است، از 10GBASE-ER یا ZR استفاده کنید.
2. نوع فیبر موجود: اگر فیبر موجود در زیرساخت شما مولتی‌مد است، استانداردهای SR و LRM گزینه‌های خوبی هستند. درصورت وجود فیبر سینگل‌مد، استانداردهای LR، ER و ZR را در نظر بگیرید.
3. هزینه: ماژول‌های مولتی‌مد (SR یا LRM) ارزان‌تر از ماژول‌های سینگل‌مد (LR، ER، ZR) هستند. همچنین هزینه کابل‌های DAC معمولاً کمتر از فیبر و ماژول‌های نوری است اما محدودیت فاصله دارند.
4. کاربرد و آینده‌نگری: اگر می‌خواهید پهنای باند در آینده افزایش پیدا کند، حتماً به تکنولوژی‌های قابل ارتقا (نظیر 25GbE، 40GbE یا حتی 100GbE) و فیبرهای سازگار توجه کنید.

جمع‌بندی

ماژول‌های SFP+ یکی از ارکان اصلی در پیاده‌سازی شبکه‌های 10 گیگابیتی و بالاتر به‌شمار می‌روند و انواع استانداردهای آن نظیر 10GBASE-SR، 10GBASE-LR، 10GBASE-LRM، 10GBASE-ER و 10GBASE-ZR، هرکدام برای فواصل و کاربردهای خاصی طراحی شده‌اند. انتخاب درست استاندارد SFP+ برای کارت شبکه سرورها و سوئیچ‌های شما، علاوه بر تضمین عملکرد پایدار و باکیفیت، در هزینه‌های کلی زیرساخت و نگهداری هم تأثیرگذار است.

امیدواریم این مقاله برایتان مفید بوده باشد. در صورت هرگونه سؤال یا ابهام در خصوص استانداردهای +SFP، کاربردهای کارت شبکه و انتخاب نوع فیبر یا کابل مناسب، حتماً در بخش نظرات با ما در میان بگذارید.