10G SFP+ BIDI

اصل کار ماژول نوری 10G SFP چیست؟ چگونه داده ها را انتقال می دهد؟

ماژول نوری 10G SFP (Small Form-factor Pluggable Plus) یک دستگاه انتقال فیبر نوری پرسرعت است که برای انتقال داده ها با سرعت 10 گیگابیت بر ثانیه (10 گیگابیت در ثانیه) استفاده می شود. این یک ماژول قابل تعویض داغ است که معمولاً در تجهیزات شبکه مانند سوئیچ ها، روترها و سرورها برای دستیابی به انتقال داده با سرعت بالا استفاده می شود.

اصل کار:
تبدیل فوتوالکتریک:
فرستنده: هنگامی که داده ها قرار است منتقل شوند، سیگنال الکتریکی از فرستنده از طریق رابط الکتریکی در ماژول نوری 10G SFP منتقل می شود. در داخل ماژول، سیگنال های الکتریکی به سیگنال های نوری تبدیل می شوند. این فرآیند توسط یک لیزر (یا LED) انجام می شود که سیگنال الکتریکی را به پالس های نور تبدیل می کند که نشان دهنده رمزگذاری باینری داده های دیجیتال است. سپس سیگنال نوری از طریق کوپلر فیبر در ماژول به درگاه خروجی فیبر منتقل می شود.

انتقال فیبر نوری:
هنگامی که سیگنال نور وارد فیبر می شود، در طول فیبر حرکت می کند. فیبر نوری یک فیبر شیشه ای باریک ساخته شده از مواد با ضریب شکست بالا است که به سیگنال های نوری اجازه می دهد تا در امتداد فیبر نوری به صورت انعکاس کامل منتقل شوند و تضعیف و اعوجاج سیگنال را کاهش دهند. سیگنال نوری از طریق فیبر نوری با سرعت نور به انتهای گیرنده منتقل می شود.

تبدیل فوتوالکتریک:
پایان دریافت: پس از رسیدن سیگنال نوری به انتهای گیرنده، وارد گیرنده نوری در ماژول نوری 10G SFP می شود.
گیرنده نوری سیگنال نوری را دوباره به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند. این فرآیند شبیه به انتهای فرستنده است، اما در انتهای گیرنده، سیگنال نوری شناسایی شده و به سیگنال الکتریکی مطابق با سیگنال اصلی تبدیل می شود.
در نهایت، سیگنال الکتریکی برای پردازش و استفاده بیشتر به دستگاهی در انتهای گیرنده، مانند سوئیچ، روتر یا سرور، خروجی می‌شود.

پردازش و انتقال داده ها: هنگامی که داده ها به صورت سیگنال های الکتریکی به انتهای گیرنده می رسند، می توانند توسط دستگاه مورد نظر دریافت و پردازش شوند. این ممکن است شامل دمودولاسیون، شکل دهی و سایر مراحل پردازش برای اطمینان از صحت و صحت داده ها باشد.

لیزر سیگنال‌ها را ارسال می‌کند: در انتهای فرستنده، سیگنال‌های الکتریکی پردازش می‌شوند و سپس به لیزر در ماژول نوری منتقل می‌شوند. لیزرها سیگنال های الکتریکی را به سیگنال های نوری تبدیل می کنند که پالس لیزر نامیده می شود. این سیگنال های نوری از طریق فیبرهای نوری به انتهای گیرنده منتقل می شوند.

انتقال فیبر نوری: سیگنال های نوری از طریق فیبرهای نوری به انتهای گیرنده منتقل می شوند. فیبر نوری یک فیبر شیشه ای باریک با ضریب شکست بالا است که می تواند به طور موثر سیگنال های نوری را منتقل کند و تضعیف و اعوجاج سیگنال را کاهش دهد.

گیرنده نوری سیگنال را دریافت می کند: در انتهای گیرنده، سیگنال نوری به گیرنده نوری در ماژول نوری می رسد. گیرنده نوری سیگنال نوری را دوباره به سیگنال الکتریکی تبدیل می کند، یعنی سیگنال داده اصلی را بازیابی می کند.

پردازش داده ها: سیگنال الکتریکی دریافتی بیشتر پردازش می شود، از جمله مراحلی مانند دمودولاسیون و شکل دهی، برای اطمینان از صحت و یکپارچگی داده ها.

انتقال داده:
ماژول نوری 10G SFP داده ها را از طریق فیبر نوری منتقل می کند و سرعت انتقال آن می تواند به 10 گیگابیت در ثانیه برسد، به این معنی که می تواند 1 میلیارد بیت در ثانیه ارسال کند. این انتقال با سرعت بالا باعث می‌شود در سناریوهایی که به پهنای باند زیاد و اتصالات پرسرعت نیاز دارند، مانند مراکز داده، محاسبات ابری، پخش ویدیو و سایر زمینه‌ها، به طور گسترده استفاده شود.

سناریوهای کاربردی ماژول های نوری 10G SFP در شبکه های مرکز داده چیست؟

ماژول های نوری 10G SFP دارای طیف گسترده ای از سناریوهای کاربردی در شبکه های مرکز داده هستند. موارد زیر چندین جنبه را معرفی خواهند کرد:

اتصال به سرور:
ماژول نوری 10G SFP سرعت انتقال تا 10 گیگابیت بر ثانیه را فراهم می کند و برای سناریوهای کاربردی که به مقادیر زیادی انتقال داده نیاز دارند، مناسب است. از طریق این اتصال پرسرعت، سرورها در مرکز داده می توانند به سرعت منابع را به اشتراک بگذارند، داده ها را انتقال دهند و از عملکرد برنامه های کاربردی با کارایی بالا پشتیبانی کنند. برنامه های کاربردی مرکز داده به تأخیر بسیار حساس هستند، به ویژه در سناریوهای کاربردی که نیاز به پاسخ سریع دارند، مانند تراکنش های مالی، بازی های آنلاین و غیره. ماژول نوری 10G SFP انتقال داده ها را از طریق انتقال فیبر نوری انجام می دهد و تاخیر انتقال کمی دارد، که می تواند پاسخگوی نیازها باشد. تقاضا برای تاخیر کم ماژول های نوری 10G SFP دارای اندازه فیزیکی کوچک تری هستند که به آنها در اتصالات سرور انعطاف پذیری می دهد. سرورها اغلب فضای محدودی دارند و طراحی کوچک ماژول های نوری SFP به آنها اجازه می دهد تا به راحتی در تنظیمات پورت سرورهای مختلف و تجهیزات شبکه قرار گیرند. سرورها در یک مرکز داده ممکن است در رک های مختلف یا اتاق های کامپیوتری توزیع شوند و برای برقراری ارتباط با یکدیگر به اتصالات دهانه نیاز دارند. ماژول‌های نوری 10G SFP می‌توانند از طریق انتقال فیبر نوری به اتصالات مسافت طولانی دست یابند و اتصالات پرسرعت بین سرورهای راه دور را ممکن می‌سازند.

اتصال به شبکه ذخیره سازی:
سیستم‌های ذخیره‌سازی در مراکز داده معمولاً به اتصالات شبکه با پهنای باند بالا و با تأخیر کم نیاز دارند تا عملیات خواندن، نوشتن و ذخیره‌سازی سریع داده‌ها را فراهم کنند. ماژول‌های نوری 10G SFP را می‌توان برای اتصال دستگاه‌های ذخیره‌سازی، مانند اتصال سرورهای ذخیره‌سازی به آرایه‌های ذخیره‌سازی، سوئیچ‌های ذخیره‌سازی و غیره، برای دستیابی به انتقال داده با سرعت بالا و پایدار از طریق انتقال فیبر نوری استفاده کرد.

تجمیع شبکه:
شبکه‌های مرکز داده معمولاً از فناوری تجمیع شبکه برای تجمیع چندین پیوند شبکه در یک پیوند شبکه با پهنای باند بالا و دسترسی بالا استفاده می‌کنند. ماژول‌های نوری 10G SFP را می‌توان برای اتصال دستگاه‌های تجمع شبکه، مانند اتصال سوئیچ‌ها و روترهای هسته، اتصال لینک‌های انتقال بین مراکز داده مختلف و غیره، برای دستیابی به تجمع و انتقال داده با سرعت بالا از طریق انتقال فیبر نوری استفاده کرد.

محیط مجازی:
در یک محیط مجازی، چندین ماشین مجازی ممکن است نیاز به دسترسی به منابع ذخیره سازی داشته باشند یا به طور همزمان به یکدیگر متصل شوند، به اتصالات شبکه با سرعت بالا برای پشتیبانی از انتقال داده و ارتباط بین ماشین های مجازی نیاز دارند. ماژول‌های نوری 10G SFP را می‌توان برای اتصال ارتباطات بین سرورها و سوئیچ‌ها در محیط‌های مجازی‌سازی شده استفاده کرد و اتصالات شبکه با پهنای باند بالا و تاخیر کم را برای ماشین‌های مجازی فراهم کرد.

محاسبات با کارایی بالا:
هنگام انجام وظایف محاسباتی با کارایی بالا مانند محاسبات علمی و تجزیه و تحلیل داده های بزرگ، مقدار زیادی از انتقال داده و منابع محاسباتی مورد نیاز است. ماژول‌های نوری 10G SFP می‌توانند برای اتصال ارتباطات بین سرورها و سوئیچ‌ها در خوشه‌های محاسباتی با کارایی بالا برای دستیابی به انتقال داده با سرعت بالا و پردازش توزیع‌شده وظایف محاسباتی استفاده شوند.

سناریوهای کاربردی ماژول های نوری 10G SFP در شبکه های مرکز داده عمدتاً شامل اتصال سرور، اتصال شبکه ذخیره سازی، تجمیع شبکه، محیط مجازی سازی و محاسبات با کارایی بالا است. قابلیت انتقال شبکه با سرعت بالا و پایدار را برای مراکز داده فراهم می کند و نیازهای مختلف را برآورده می کند. الزامات در سناریوهای کاربردی مختلف.