تفاوت بین SFP، SFP+، SFP28، QSFP+ و QSFP28 چیست؟

تفاوت بین SFP، SFP+، SFP28، QSFP+ و QSFP28 چیست؟

SFP، SFP+، SFP28، QSFP+ و QSFP28 انواع مختلف transceiver نوری هستند. و همه آنها ماژول های رابط شبکه با قابلیت اتصال به صورت hot plug را دارند که برای اتصال یک سوئیچ شبکه و سایر دستگاه های شبکه (مانند یک سرور یا Media Convertor) برای انتقال داده استفاده می شوند.
پس، SFP در مقابل SFP+ ، SFP28 در مقابل SFP+، QSFP در مقابل QSFP28، چه تفاوت هایی با هم دارند؟ آیا QSFP28 با QSFP+ سازگار است؟ آیا می توانم از transceiver SFP28 در پورت های SFP+ استفاده کنم؟ در این پست توضیحاتی ارائه خواهد شد.

مقدمه ای بر انواع transceiver

قبل از پی بردن به تفاوت SFP و SFP+ و یا SFP+در مقابل SFP28 ، یا QSFP در مقابل QSFP28، لازم است بدانید که SFP، SFP+، SFP28، QSFP و QSFP28 چیست.

SFP

SFP+ (Small Form-factor pluggable plus) یک نسخه پیشرفته از SFP است. از کانال فیبر 8 گیگابیت بر ثانیه، اترنت 10 گیگابیت و شبکه انتقال داد نوری استاندارد OTU2 پشتیبانی می کند. SFP+ همچنین اتصال مستقیم را برای اتصال دو پورت SFP+ بدون فرستنده‌های فیبر اضافی ، از جمله DAC (کابل اتصال مستقیم) و AOC (کابل نوری فعال) معرفی می‌کند که راه‌حل‌های کاملاً درخشانی برای اتصال مستقیم در فواصل کوتاه بین دو سوئیچ شبکه مجاور هستند.

SFP28

SFP28 (قابل اتصال با ضریب فرم کوچک 28) نسخه پیشرفته +SFP است. SFP28 همان Form-factor مشترک SFP+ را دارد، اما از 25 گیگابیت بر ثانیه در یک خط پشتیبانی می کند. SFP28 راه جدیدی برای ارتقاء شبکه ارائه می دهد: 10G-25G-40G-100G، که یک راه حل کم مصرف برای پاسخگویی به نیازهای رو به رشد شبکه های مرکز داده نسل بعدی است.

QSFP+

QSFP+ تکامل یافته QSFP (قابل اتصال چهار فرم کوچک) است. QSFP می تواند 4 کانال را به طور همزمان حمل کند و هر کانال می تواند سرعت داده 1 گیگابیت بر ثانیه را مدیریت کند – از این رو Quad SFP نامیده می شود. برخلاف QSFP، QSFP+ از کانال های 4×10 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. و 4 کانال را می توان در یک پیوند اترنت 40 گیگابیتی ترکیب کرد. transceiver +QSFP می تواند جایگزین 4 transceiver استاندارد +SFP شود که در نتیجه تراکم پورت بیشتر و صرفه جویی در هزینه سیستم نسبت به محصولات سنتی +SFP می شود.

QSFP28

QSFP28 (چهار ضریب کوچک قابل اتصال 28) برای برنامه های 100G طراحی شده است. چهار کانال سیگنال های دیفرانسیل پرسرعت با نرخ داده از 25 گیگابیت بر ثانیه تا بالقوه 40 گیگابیت بر ثانیه را ارائه می دهد و در نهایت، الزامات اترنت 100 گیگابیت در ثانیه (4×25 گیگابیت در ثانیه) و 100 گیگابیت بر ثانیه 4X InfiniBand (EDR) را برآورده می کند. توجه داشته باشید که QSFP28 می تواند اتصال شکست 4x25G و 2x50G یا 1x100G را بسته به نوع transceiver مورد استفاده انجام دهد.

مقایسه در SFP در مقابل SFP+ در مقابل SFP28 در مقابل QSFP+ در مقابل QSFP28

پس از فهمیدن اینکه SFP/SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28 چیست، قسمت زیر مقایسه دقیقی از SFP در مقابل SFP+، SFP28 در مقابل SFP+، QSFP در مقابل QSFP28 و SFP28 در مقابل QSFP28 ارائه می دهد.

SFP در مقابل SFP+: اندازه یکسان transceiver با سرعت و سازگاری متفاوت

transceiver SFP در مقابل SFP+، هر دو از نظر اندازه و ظاهر تقریباً یکسان هستند. این به تولید کننده تجهیزات اجازه می دهد تا از طرح های فیزیکی موجود SFP برای سوئیچ های شبکه با پورت های SFP+ استفاده کند. در مورد تفاوت، واضح است که آنها از سرعت های مختلف انتقال پشتیبانی می کنند، SFP تا 4 گیگابیت بر ثانیه است در حالی که SFP+ 10 گیگابیت بر ثانیه است. علاوه بر این، آنها با مشخصات مختلفی مطابقت دارند. SFP بر اساس پروتکل SFF-8472 است و SFP+ با SFF-8431 و SFF-8432 مطابقت دارد. و از نظر سازگاری SFP در مقابل SFP+، پورت‌های SFP+ اغلب اپتیک‌های SFP را می‌پذیرند اما با سرعت کاهش یافته ۱ گیگابیت بر ثانیه. و فرستنده SFP+ را نمی توان به پورت SFP وصل کرد، در غیر این صورت ممکن است محصول یا پورت آسیب ببیند.

SFP28 در مقابل SFP+: آیا می توانم از transceiver SFP28 در پورت های SFP+ استفاده کنم؟

پاسخ قطعا بله است. با توجه به موارد فوق، واضح است که SFP28 نسخه ارتقا یافته SFP+ است که SFP28 برای کنترل 25 گیگابیت بر ثانیه در هر خط ارتقا یافته است. آنها از همان فرم فاکتور استفاده می کنند و پین اوت کانکتورهای SFP28 و SFP+ با جفت شدن سازگار هستند. بنابراین SFP28 با اپتیک SFP+ اما با سرعت کاهش یافته 10 گیگابیت بر ثانیه کار می کند. و اگر پورت برای انتقال 10G تنظیم شود، ماژول SFP+ با پورت SFP28 روی سوئیچ شبکه به خوبی کار می کند، در غیر این صورت ماژول های SFP+ نمی توانند کار کنند. وقتی صحبت از کابل مسی به میان می آید، کابل مسی SFP28 در مقایسه با نسخه +SFP پهنای باند و تلفات کمتری دارد.

SFP28 در مقابل QSFP28: روی اصول مختلف کار کنید

اگرچه یک عدد “28” در نام آنها وجود دارد، transceiver SFP28 و QSFP28 در واقع اندازه ها و اصول کار متفاوتی را اتخاذ می کنند. SFP28 تنها از یک کانال با 25 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند، در حالی که QSFP28 از 4 خط مجزا و هر کدام 25 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. هر دوی آنها را می توان در شبکه های 100G استفاده کرد، اما SFP28 در قالب QSFP28 به کابل های شکست SFP28 اعمال می شود. در زیر یک اتصال مستقیم برای 100G QSFP28 به 4x SFP28 DAC نشان داده شده است.

QSFP+ در مقابل QSFP28: سرعت های مختلف برای استفاده های مختلف

transceiver های QSFP+ و QSFP28 4 کانال فرستنده و 4 کانال گیرنده را ادغام می کنند و اندازه یکسانی دارند. علاوه بر این، خانواده محصولات QSFP+ و QSFP28 هر دو شامل ماژول transceiver و کابل DAC/AOC هستند، اما با سرعت های متفاوت. ماژول QSFP+ از 1×40 گیگابیت بر ثانیه و کابل QSFP+ DAC/AOC از 4×10 گیگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند. ماژول QSFP28 قادر به انتقال داده با سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه است و کابل QSFP28 DAC/AOC می تواند با سرعت 4×25 گیگابیت بر ثانیه یا 2×50 گیگابیت بر ثانیه اجرا شود. توجه داشته باشید که معمولاً ماژول های QSFP28 نمی توانند به پیوندهای 10G تقسیم شوند. اما اگر سوئیچ‌ها از آن پشتیبانی می‌کنند، ماژول QSFP+ را در پورت QSFP28 قرار دهید (چگونه می‌توان حالت 4x 10G را در درگاه QSFP28 100G مشاهده کرد، لطفاً از QSFP28 100G Port Play با 40G، 25G و 10G دیدن کنید). در این شرایط، یک QSFP28 می تواند مانند یک ماژول transceiver QSFP+ به 4x10G تبدیل شود.

نتیجه

SFP در مقابل SFP+، SFP28 در مقابل SFP+، و QSFP+ در مقابل QSFP28، تمام تفاوت های آنها در انواع مختلف transceiver در این مقاله به وضوح بیان شده است. اگرچه برخی از آنها طراحی مشابهی دارند، اما برای نرخ های داده متفاوت طراحی شده اند. و از مقایسه ها، واضح است که نیروی محرکه اصلی تکامل transceiver های نوری، نیاز به دستیابی به نرخ پهنای باند بالاتر با ضریب فرم کوچکتر است. به عنوان مثال، QSFP28 پهنای باند بیشتری نسبت به QSFP+ در همان فرم فاکتور فراهم می کند. اگر می خواهید در مورد بسته transceiver بیشتر بدانید، می توانید به مقاله چرا فرستنده و گیرنده مرکز داده 100G بسته بندی COB را ترجیح می دهد مراجعه کنید.

آیا QSFP56 را می شناسید؟

در طول سال‌های گذشته، با رشد فناوری جدید و اتصالات پرسرعت، انواع مختلفی از ماژول‌های نوری پدیدار شده‌اند که در میان آنها QSFP56، به عنوان عضوی از خانواده QSFP، راه‌حلی برای کاربردهای 200G است. تفاوت QSFP56 با سایر فاکتورهای خانواده QSFP چیست؟ آیا QSFP56 همان QSFP56-DD است؟ اگر در مورد این سوالات متعجب هستید، این مقاله برای شما مناسب است.

QSFP56-فرم فاکتور فرستنده گیرنده های 200G

برای روشن شدن اینکه QSFP56 چیست، ابتدا به Form-factor QSFP نگاهی بیندازیم. Quad Small Form-Factor Pluggable (QSFP) پس از SFP توسعه یافت که در اصل برای جایگزینی SFP های تک کانال با ماژول های نوری با ظرفیت بالا طراحی شده بود. با توجه به این واقعیت که چهار خط را برای حداکثر 4 طول موج نشان می دهد، ظرفیت پهنای باند بالاتری را در مقایسه با ماژول های SFP ارائه می دهد.

40G QSFP+ بر اساس QSFP توسعه یافت و سپس 100G QSFP28 برای کاربردهای با ظرفیت بالا مورد استفاده قرار گرفت. با افزایش ترافیک داده در مراکز داده و برنامه های کاربردی شبکه پیشرفته، بازار برای دستیابی به دسترسی عمومی با سرعت بالاتر ضروری است. فاکتورهای فرم خانواده QSFP مانند 200G QSFP56 و 400G QSFP56-DD اضافه شده است.

به عنوان تکاملی از 40G QSFP+ و 100G QSFP28، چهار 50 گیگابیت Small Form-factor Pluggable (QSFP56) برای اترنت 200G طراحی شده است. QSFP56 نشان دهنده 4×50 تا 56Gb/s در یک فرم فاکتور QSFP است. گاهی اوقات به خاطر سادگی می توان به آن 200G QSFP نیز اشاره کرد. ماژول های نوری QSFP56 از نظر اندازه و فرم شبیه به ماژول های QSFP هستند. ماژول‌های QSFP56 را می‌توان به QSFP56 CR، SR، DR، FR، LR طبقه‌بندی کرد که فواصل مختلف انتقال را در یک فیبر حالت تک (SMF) یا فیبر چند حالته (MMF) ممکن می‌سازد.

به طور کلی، دو ماژول QSFP56 را می توان با یک SMF یا MMF برای تحقق پیوند 200G استفاده کرد. QSFP56AOC/DAC ها همچنین راهی برای تحقق پیوند 200G با اتصال پورت های QSFP56 در دو دستگاه در یک فرآیند پیوند ساده است. برای اتصال پورت های 200G QSFP56 با سرعت های دیگر، کابل های شکست 200G QSFP56 تا 2x100G QSFP28 و کابل های شکست 200G QSFP56 به 4x50G SFP56 برای دستیابی به اتصالات 2x100G یا 4x وجود دارد.

QSFP56 در مقابل QSFP28 در مقابل QSFP+

از نام‌های صنعتی این تجهیزات یعنی QSFP56، QSFP28 و QSFP+ بسیار شبیه به هم هستند، زیرا همان Form-factor QSFP را که پسوندشان نشان می‌دهد به اشتراک می‌گذارند، و اندازه‌های یکسانی با یکدیگر دارند. با این حال، مرکز داده و قابلیت های اتصال آنها متفاوت است. در زیر جدولی وجود دارد که پارامترهای اصلی QSFP56، QSFP28 و QSFP+ را فهرست می کند.

نام صنعتی	سال	مخفف شده برای	تعداد خطوط برق	تعداد خطوط نوری	نرخ بیت/خط	مدولاسیون	نرخ های خط
QSFP+	2013	Quad Small Form-factor Pluggable Plus	4	4	10 گیگابیت بر ثانیه	NRZ	40 گرم
QSFP28	2016	Quad Small Form-factor Pluggable 28	4	4	25 گیگابیت بر ثانیه	NRZ	100 گرم
QSFP56	2017	چهار 50 گیگابیت Small Form-factor Pluggable	4	4	50 گیگابیت بر ثانیه	PAM4	200 گرم

از نمودار مقایسه، به وضوح می توان دریافت که در مقایسه با QSFP+ و QSFP28، فرم فاکتور QSFP56 سرعت شبکه بالاتری را به عنوان 200G QSFP که کانال های 4×50G را پشتیبانی می کند، انجام می دهد. در حالی که QSFP+ تکامل یافته QSFP برای پشتیبانی از کانال های 4×10G دارای اترنت 10G، کانال فیبر 10G یا QDR InfiniBand است. مفهوم مالتی پلکس کردن چهار خط برای افزایش پهنای باند را معرفی کرد که قادر به مدیریت نرخ خط 40 گیگابیت بر ثانیه در 10 گیگابایت NRZ در هر خط است. QSFP28 از کانال های 4×25G پشتیبانی می کند و مانند QSFP+ شامل فرستنده نوری 4 خطی و گیرنده نوری 4 خطی است.

مهم ترین تغییر از QSFP+ و QSFP28 به QSFP56 این است که QSFP56 تغییر را از رمزگذاری NRZ به رمزگذاری PAM4 انجام داد. اگرچه QSFP56 هنوز از 4 خط به عنوان QSFP28 استفاده می کند، مدولاسیون به 50G در هر کانال دو برابر می شود، که داده های بیشتری را در فیبر موجود امکان پذیر می کند، بنابراین برای شبکه های مرکز داده در مقیاس فوق العاده مناسب تر است.

تغییر از QSFP56 به QSFP56-DD (400G QSFP-DD)

با رشد سریع مراکز داده، افزایش تقاضا برای حجم داده بیشتر، اجزای شبکه را برای پشتیبانی از پهنای باند بالاتر و ظرفیت بالاتر تحت فشار قرار می دهد. آخرین ماژول نوری از نسل QSFP56 تا QSFP56-DD است که 400G QSFP-DD نیز نامیده می شود . DD در اینجا به ظرفیت مضاعف اشاره دارد که نشان دهنده رسیدن به 400G (با 50G PAM4) با دوبرابر کردن خطوط داده QSFP56، از 4 خط به 8 خط است.

اگرچه QSFP56-DD دارای ظرفیت دوگانه است، اندازه آن شبیه به QSFP56 است. پورت 400G QSFP56-DD با فرستنده گیرنده QSFP سازگار است، به این معنی که تا زمانی که سوئیچ پشتیبانی می کند، QSFP56 می تواند روی پورت QSFP56-DD کار کند. هنگام استفاده از ماژول QSFP56 در یک پورت QSFP56-DD، این پورت به جای 400 گیگ، برای نرخ داده 200G پیکربندی می شود.

فرم فاکتور QSFP56-DD اکنون در بازار به عنوان Form-factor 400G شناخته شده است که علیرغم اینکه امروزه اترنت 400G به عنوان راه حلی برای آینده نگری برای مرکز داده نسل بعدی در نظر گرفته می شود، نگرانی هایی برای آینده انتقال داده نیز وجود دارد .