ماژول‌های فیبر نوری سیسکو روی سوئیچ — تصویر شاخص

ماژول های فیبر نوری سیسکو – Cisco Transceiver Modules

پاسخ دهید

ماژول فیبر نوری سیسکو همان قطعهٔ کوچکی است که داخل اسلات سوئیچ، روتر، فایروال یا سرور می‌نشیند و سیگنال الکتریکی را به نور (یا گاهی به مس) تبدیل می‌کند — و برعکس. انتخاب درست یعنی لینکی پایدار بدون CRC، با حاشیهٔ توان کافی. انتخاب اشتباه یعنی پورتی که بالا نمی‌آید، پیام Unsupported، یا لینکی که وسط تابستان قطع‌وصل می‌شود.

در این راهنما از پایه تا نسل فعلی را می‌پوشانیم: داخل ماژول چه می‌گذرد، فرم‌فاکتور یعنی چه، DAC و AOC دقیقاً چیستند و چرا داخل رک این‌قدر پرطرفدارند، فیبر و کانکتور را چطور بخوانیم، بودجهٔ نوری را چطور حساب کنیم، فناوری‌هایی مثل BiDi، CWDM/DWDM، FEC، کوهرنت و PON / XGS-PON / Routed PON را با زبان ساده ولی دقیق باز می‌کنیم، بعد خانواده‌های GLC / SFP+ / SFP28 / QSFP+ / QSFP28 / QSFP-DD را با پارت‌نامبر و سناریوی واقعی می‌چینیم. تمرکز روی تجهیزاتی است که در شبکهٔ سازمانی و دیتاسنتر ایران بیشتر با آن‌ها سروکار داریم؛ از Catalyst 9200 و 9600 تا Nexus، ASR و NCS.

مرجع قطعی سازگاری همیشه Cisco Optics-to-Device Compatibility Matrix (TMG) است. دیتاشیت‌های رسمی را از صفحهٔ Datasheet Listing ترنسیورها بگیرید.

ماژول فیبر نوری سیسکو در یک نگاه

فرم‌فاکتورها SFP (1G) ، SFP+ (10G) ، SFP28 (25G) ، QSFP+ (40G) ، QSFP28 (100G) ، QSFP-DD (400G)
کابل‌های آماده DAC (مسی، Passive و Active) برای چند متر داخل رک؛ AOC (نوری) تا چند ده متر
نوع فیبر Multi-Mode (OM3 ، OM4 ، OM5) برای فاصله کوتاه؛ Single-Mode (OS2) برای فاصله بلند
کدهای رایج SR ، LR ، ER ، ZR ، BiDi ، CWDM4 ، DR4 ، FR4
فناوری‌های مکمل CWDM و DWDM ، FEC ، کوهرنت ZR/ZR+ ، GPON و XGS-PON ، Cisco Routed PON
مرجع سازگاری Cisco Optics-to-Device Compatibility Matrix (TMG)

فهرست مطالب

  1. ماژول فیبر نوری چیست و از چه ساخته شده؟
  2. فرم‌فاکتورها: از GBIC تا OSFP
  3. DAC چیست؟ چرا استفاده می‌شود؟
  4. انواع DAC: Passive و Active
  5. AOC چیست و فرق آن با DAC
  6. Breakout؛ یک پورت سریع به چند پورت کندتر
  7. فیبر Single-Mode و Multi-Mode؛ OM1 تا OM5
  8. کانکتورها، پولیش UPC/APC و قطبیت MPO
  9. پنجره‌های طول‌موج، BiDi، CWDM و DWDM
  10. کدهای استاندارد اترنت نوری: SX تا ZR و DR4/FR4
  11. بودجهٔ نوری (Link Budget) و هشدار Overload
  12. NRZ در برابر PAM4، FEC، کوهرنت، DDM و کلاس دمایی
  13. فناوری PON؛ از GPON تا XGS-PON
  14. Cisco Routed PON؛ OLT داخل اسلات SFP+
  15. سایر فناوری‌های فیبر که کنار ماژول می‌آیند
  16. نام‌گذاری ماژول‌های سیسکو
  17. ماژول SFP گیگابیت سیسکو (۱G)
  18. ماژول SFP+ ده گیگ سیسکو
  19. ماژول SFP28 بیست‌وپنج گیگ
  20. ماژول QSFP+ چهل گیگ
  21. ماژول QSFP28 صد گیگ
  22. ماژول ۴۰۰ گیگ QSFP-DD و مسیر ۸۰۰G
  23. پلتفرم‌های سیسکو و ماژول متداول
  24. سناریوهای واقعی: کدام را بخریم؟
  25. ماژول اصل، سازگار یا تقلبی؟
  26. نصب، دستورات و عیب‌یابی
  27. چک‌لیست خرید
  28. سوالات پرتکرار

ماژول فیبر نوری چیست و از چه ساخته شده؟

ترنسیور نوری یک ماژول Hot-Pluggable است؛ بدون خاموش کردن شاسی در اسلات می‌رود و بیرون می‌آید. ابعاد، پین‌اوت و رابط مدیریتی را توافق‌نامه‌های صنعتی MSA تعریف کرده‌اند تا سازندگان مختلف از نظر مکانیکی و الکتریکی قابل جایگزینی باشند. به همین دلیل روی یک سوئیچ می‌توان هر پورت را با ماژولی متفاوت (مالتی‌مود، سینگل‌مود، مسی یا BiDi) تجهیز کرد — اصطلاحاً Pay as you populate: فقط به‌اندازهٔ نیاز بخرید.

اجزای اصلی داخل ماژول:

  • TOSA (فرستنده): لیزر و درایور. در مالتی‌مود ۸۵۰nm معمولاً VCSEL؛ در سینگل‌مود کوتاه‌برد FP؛ در ۱۰ کیلومتر به بالا DFB یا EML.
  • ROSA (گیرنده): فوتودیود PIN یا در بردهای خیلی بلند APD، به‌همراه تقویت‌کنندهٔ TIA.
  • CDR / DSP: بازیابی کلاک از ۲۵G به بالا؛ DSP در PAM4 مثل 100G-FR و ۴۰۰G؛ DSP کوهرنت در 400ZR/ZR+.
  • EEPROM: شناسهٔ سازنده، Part Number، سریال و کد برند روی I²C — همان جایی که «کدگذاری برند» انجام می‌شود.
  • DDM / DOM: دما، ولتاژ، جریان بایاس، توان Tx و Rx — از CLI یا SNMP قابل خواندن (SFF-8472 / SFF-8636 / CMIS).

یک نکتهٔ مهم که خیلی‌ها جا می‌اندازند: هر اتصالی که در اسلات می‌بینید «ماژول جدا + پچ‌کورد» نیست. گاهی کابل از کارخانه با دو سر ترنسیور یکپارچه فروخته می‌شود؛ اسمش DAC یا AOC است.

فرم‌فاکتورها: از GBIC تا OSFP

فرم‌فاکتور یعنی شکل فیزیکی و رابط الکتریکی ماژول. سرعت نهایی به تعداد «لین» الکتریکی و سرعت هر لین بستگی دارد؛ مثلاً QSFP28 چهار لین ۲۵ گیگ دارد و ۱۰۰G می‌دهد.

فرم‌فاکتور سرعت اسمی لین الکتریکی کانکتور رایج کاربرد امروز
GBIC 1G 1 SC تجهیزات قدیمی
SFP 100M / 1G 1 LC ، RJ45 Access، دوربین، لینک کوتاه
XFP / X2 / XENPAK 10G 1 LC میراثی روتر/سوئیچ
SFP+ 10G 1 LC ، RJ45 Uplink توزیع، سرور، استوریج
SFP28 25G 1 LC سرور Leaf، ToR، 5G Fronthaul
SFP56 / SFP112 50G / 100G 1 LC مهاجرت AI و تراکم بالا
QSFP+ 40G 4×10G LC ، MPO-12 هسته نسل قبل، Breakout 4×10G
QSFP28 100G 4×25G LC ، MPO-12 Spine/Leaf، Breakout 4×25G
QSFP56 200G 4×50G PAM4 LC ، MPO HPC و فابریک متراکم
QSFP-DD 400G 8×50G LC ، MPO-12/16 Core، DCI، کوهرنت
OSFP 400 / 800G 8 MPO ، LC Hyperscale و کلاستر AI
CPAK / CFP* 100–400G متغیر LC ، MPO روتر انتقال نسل قبل

نکته‌های سازگاری که باید حفظ کنید:

  • ابعاد SFP و SFP+ و SFP28 یکی است؛ «جا شدن» یعنی کار کردن نیست.
  • خیلی از پورت‌های SFP+ ماژول ۱G را می‌پذیرند؛ برعکسش معمولاً نه.
  • پورت QSFP-DD با QSFP28/QSFP+ سازگاری عقب‌رو دارد. OSFP جفت فیزیکی QSFP-DD نیست.
  • با آداپتر CVR-QSFP-SFP10G (QSA) می‌توان SFP+ را در پورت QSFP گذاشت.
  • QSFP+ و QSFP28 را می‌توان با کابل یا فیبر Breakout به ۴×۱۰G یا ۴×۲۵G شکست؛ پشتیبانی پورت و کانفیگ را چک کنید.

DAC چیست؟ چرا استفاده می‌شود؟

اگر فقط یک چیز از این مقاله در ذهن بماند، همین باشد: برای فاصله‌های خیلی کوتاه داخل رک، همیشه لازم نیست «ماژول نوری بخرید + پچ‌کورد فیبر جدا». خیلی وقت‌ها ارزان‌تر و ساده‌تر این است که یک کابل آماده بخرید که دو سرش از قبل شبیه ماژول ساخته شده. اسم این کابل DAC است.

DAC مخفف Direct Attach Copper است؛ یعنی کابل مسی مستقیمِ متصل‌شونده. از نظر فیزیکی یک کابل twinax (دو هادی هم‌محور به‌هم‌چسبیده، شیلددار) است که دو سرش به کانکتورهای SFP+ یا SFP28 یا QSFP ختم می‌شود. وقتی آن را در پورت می‌گذارید، سوئیچ تقریباً مثل یک ماژول معمولی می‌بیندش؛ اما نور در کار نیست — سیگنال الکتریکی همان‌طور روی مس می‌ماند.

چرا اصلاً DAC ساخته شد؟ رایج‌ترین لینک دیتاسنتر، سرور به سوئیچ ToR داخل همان رک است؛ فاصله اغلب زیر ۳ متر. برای این فاصله، دو ماژول نوری + پچ‌کورد یعنی:

  • هزینهٔ بالاتر (دو ماژول + کابل)
  • مصرف برق بیشتر (هر ماژول لیزر و مدار دارد)
  • کار اضافهٔ تمیز کردن کانکتور LC و نگرانی از گرد و غبار
  • نقطهٔ شکست بیشتر (چهار کانکتور نوری به‌جای دو کانکتور الکتریکی یکپارچه)

DAC دقیقاً همین درد را کم می‌کند: یک قطعه، قیمت کمتر، توان کمتر، نصب ساده‌تر.

انواع DAC: Passive و Active

Passive DAC مدار تقویت داخل کابل ندارد؛ ارزان‌تر و کم‌مصرف‌تر است. طول رایج سیسکو معمولاً تا حدود ۵ تا ۷ متر است. برای داخل یک رک و رک مجاور نزدیک، تقریباً همیشه همین را می‌خواهید.

Active DAC داخل کانکتور مدار الکترونیک دارد تا سیگنال را روی طول بیشتر زنده نگه دارد؛ تا حدود ۱۰ تا ۱۵ متر در بعضی محصولات. گران‌تر و پرمصرف‌تر از Passive است. اگر فاصله از حد Passive گذشت ولی هنوز نمی‌خواهید فیبر بکشید، Active مطرح می‌شود — هرچند از یک جایی به بعد AOC یا ماژول نوری منطقی‌تر است.

نمونه PID سیسکو نوع سرعت / فرم کاربرد
SFP-H10GB-CU1M / CU3M / CU5M Passive DAC 10G SFP+↔SFP+ سرور به ToR داخل رک
SFP-H25G-CU* Passive DAC 25G SFP28 Leaf به سرور ۲۵G
QSFP-H40G-CU* Passive DAC 40G QSFP↔QSFP داخل رک / رک مجاور
QSFP-100G-CU* Passive DAC 100G QSFP28 Spine/Leaf نزدیک
QSFP-4SFP10G-CU* Breakout DAC 1×40G → 4×10G تقسیم پورت سریع
QSFP-4SFP25G-CU* Breakout DAC 1×100G → 4×25G تقسیم به سرورهای ۲۵G

عدد بعد از CU معمولاً طول متر است. قبل از خرید، همان PID را در TMG با مدل دقیق سوئیچ/سرور چک کنید.

کابل Breakout سیسکو از QSFP به چهار SFP
نمونهٔ کابل Breakout: یک سر QSFP و چهار سر SFP؛ برای تقسیم ۴۰G یا ۱۰۰G به لینک‌های پایین‌تر — دیتاشیت رسمی سیسکو

AOC چیست و فرق آن با DAC

AOC مخفف Active Optical Cable است. ظاهرش شبیه DAC است (دو سر شبیه ماژول، یک کابل وسط) ولی وسطش فیبر نوری است و داخل دو سر مدار الکتریکی‌به‌نوری یکپارچه نشسته. یعنی از بیرون مثل یک کابل آماده می‌بینیدش؛ از داخل مثل دو ماژول نوری خیلی کوتاه که از کارخانه به هم جوش خورده‌اند.

گزینه رسانه فاصلهٔ معمول نقطهٔ قوت نقطهٔ ضعف
Passive DAC مس twinax تا ~۵–۷m ارزان، کم‌مصرف، ساده کوتاه، ضخیم، انعطاف کمتر
Active DAC مس + الکترونیک تا ~۱۰–۱۵m کمی بلندتر از Passive گران‌تر و پرمصرف‌تر
AOC فیبر یکپارچه تا ده‌ها متر نازک، سبک، EMI کمتر گران‌تر؛ تعمیرپذیر نیست
ماژول + پچ‌کورد فیبر جدا از متر تا کیلومتر انعطاف کامل مسیر هزینه و نگهداری بیشتر

Breakout؛ یک پورت سریع به چند پورت کندتر

Breakout یعنی یک پورت پرسرعت را به چند لینک کندتر بشکنید. مثال کلاسیک: یک پورت ۴۰G QSFP با کابل QSFP-4SFP10G-CU به چهار پورت ۱۰G. در ۱۰۰G الگوی ۴×۲۵G رایج است؛ در ۴۰۰G با DR4 می‌توانید به ۴×۱۰۰G بروید. روی کاغذ قشنگ است؛ در عمل پشتیبانی سخت‌افزاری، کانفیگ breakout در IOS/NX-OS و تطابق FEC دو سر را چک کنید.

فیبر Single-Mode و Multi-Mode؛ OM1 تا OM5

وقتی از DAC/AOC فاصله گرفتید و سراغ ماژول نوری رفتید، باید بدانید روی چه فیبری کار می‌کنید. SMF هسته حدود ۹µm، روکش معمولاً زرد، فاصلهٔ بلند. MMF هسته ۵۰ یا ۶۲٫۵µm، روکش نارنجی/Aqua، فاصلهٔ کوتاه داخل ساختمان.

کلاس هسته رنگ روکش پهنای باند تقریبی کاربرد با ماژول سیسکو
OM1 ۶۲٫۵µm نارنجی پایین شبکه‌های قدیمی ۱G؛ ۱۰G خیلی محدود
OM2 ۵۰µm نارنجی متوسط ۱G خوب؛ ۱۰G کوتاه
OM3 ۵۰µm Laser-Optimized Aqua ۲۰۰۰ MHz·km @۸۵۰ ۱۰G تا ~۳۰۰m؛ ۴۰/۱۰۰G SR
OM4 ۵۰µm Aqua ~۴۷۰۰ MHz·km ۱۰G تا ~۴۰۰m؛ ۴۰G SR تا ۱۵۰m؛ ۱۰۰G-SR4 تا ۱۰۰m
OM5 Wideband سبز لیمویی بهینه SWDM مزیت اصلی در SWDM/BiDi چندطول‌موج
OS2 (G.652) ۹/۱۲۵ زرد — LR/ER/ZR و لینک بین ساختمان تا شهری

در سینگل‌مود، نوع G.652.D (Low Water Peak) برای CWDM روی باند ۱۲۷۰–۱۶۱۰ ضروری است. نوع G.657 برای خمش داخل ساختمان و FTTH مناسب‌تر است. اگر روی MMF قدیمی LX می‌گذارید، گاهی به پچ‌کورد Mode-Conditioning نیاز دارید.

کانکتورها، پولیش UPC/APC و قطبیت MPO

کانکتور کجا می‌بینید نکتهٔ عملی
LC دوبلکس SFP / SFP+ / SFP28 و QSFPهای مالتی‌پلکس‌شده غالب دیتاسنتر سازمانی؛ Tx/Rx جفت
SC GBIC، PON، بعضی تجهیزات مخابراتی روی Routed PON OLT سیسکو: SC/UPC
MPO-12 / MPO-16 SR4، PSM4، DR4، SR8 قطبیت Type A/B/C و Male/Female را اشتباه نگیرید
CS / SN بعضی ماژول‌های دو پورته ۴۰۰G دوبلکس بسیار فشرده
UPC بیشتر لینک‌های اترنت سازمانی پولیش تخت؛ آبی‌رنگ رایج
APC PON، بعضی ۴۰۰G موازی زاویه‌دار/سبز؛ بازتاب کمتر — با UPC قاطی نکنید

برای ماژول‌هایی مثل QDD-400G-DR4-S و QDD-400G-SR8-S سیسکو معمولاً پچ‌کورد MPO از نوع APC را الزامی می‌داند؛ اتصال UPC به APC افت شدید و حتی آسیب مکانیکی می‌دهد.

پنجره‌های طول‌موج، BiDi، CWDM و DWDM

طول‌موج / فناوری فیبر معمول نمونه ماژول سیسکو ایدهٔ اصلی
۸۵۰ nm MMF GLC-SX-MMD ، SFP-10G-SR ، QSFP-100G-SR4 ارزان، کوتاه‌برد داخل ساختمان
۱۳۱۰ nm (باند O) SMF GLC-LH-SMD ، SFP-10G-LR کمترین پاشندگی؛ تا ۱۰km رایج
۱۵۵۰ nm (باند C) SMF GLC-ZX-SMD ، SFP-10G-ER/ZR کمترین تضعیف؛ برد بلند
BiDi جفت طول‌موج SMF تک‌تار GLC-BX-* ، SFP-10G-BX* ارسال و دریافت روی یک تار
CWDM (گام ۲۰nm) SMF CWDM-SFP-* ، CWDM-SFP10G-* چند سرویس روی یک جفت فیبر با Mux پسیو
DWDM (ITU) SMF DWDM-SFP* ، 400ZR/ZR+ ده‌ها کانال؛ مترو و DCI

BiDi همیشه جفت U/D بخرید. وقتی تعداد تار بین دو ساختمان محدود است، ظرفیت کابل را عملاً دو برابر می‌کند. شکل زیر منطق جفت طول‌موج را برای خانوادهٔ ۱۰G BiDi نشان می‌دهد.

نمودار عملکرد BiDi ده گیگ سیسکو روی تک‌رشته فیبر
منطق BiDi: دو طول‌موج مخالف روی یک تار G.652؛ ماژول‌ها باید جفت هم‌خوان باشند — دیتاشیت رسمی Cisco 10GBASE SFP+

CWDM تا هشت کانال رایج سیسکو با Mux پسیو؛ فاصلهٔ کانال ۲۰nm. DWDM کانال‌های متراکم ITU برای مسافت و ظرفیت خیلی بالاتر، معمولاً با تقویت‌کنندهٔ EDFA در مسیرهای بلند. رنگ Bail راهنمای سریع است نه استاندارد مطلق — همیشه Part Number را بخوانید.

کدهای استاندارد اترنت نوری: SX تا ZR و DR4/FR4

نام استاندارد اترنت معمولاً از سرعت + BASE + کد رسانه/برد ساخته می‌شود. در ۱۰۰G به بالا عدد انتهایی اغلب تعداد لین یا طول‌موج است؛ مثلاً 100GBASE-LR4 یعنی ۱۰۰ گیگ، حدود ۱۰ کیلومتر، روی چهار طول‌موج.

استاندارد فیبر طول‌موج برد تقریبی یادداشت
1000BASE-SX MMF ۸۵۰ تا ۵۵۰m / ~۱km OM3 رایج‌ترین SFP مالتی‌مود
1000BASE-LX/LH SMF ۱۳۱۰ ۱۰km رایج‌ترین SFP سینگل‌مود
1000BASE-ZX SMF ۱۵۵۰ ~۷۰–۸۰km روی لینک کوتاه Overload خطر دارد
10GBASE-SR MMF ۸۵۰ ۳۰۰m OM3 / ۴۰۰m OM4 پرفروش‌ترین ۱۰G
10GBASE-LR SMF ۱۳۱۰ ۱۰km بین ساختمان و کمپوس
10GBASE-ER / ZR SMF ۱۵۵۰ ۴۰km / ~۸۰km ZR اغلب نیاز به اتنیوتور در لینک کوتاه
25GBASE-SR / LR MMF / SMF ۸۵۰ / ۱۳۱۰ ۱۰۰m OM4 / ۱۰km FEC را جدی بگیرید
40GBASE-SR4 / LR4 MMF / SMF ۸۵۰ / 4λ ۱۵۰m OM4 / ۱۰km SR4 با MPO؛ LR4 با LC
40G SR-BiDi MMF دو λ حوالی ۸۵۰–۹۰۰ ۱۵۰m OM4 reuse فیبر دوبلکس ۱۰G
100GBASE-SR4 MMF ۸۵۰ ۱۰۰m OM4 داخل ردیف دیتاسنتر
100G CWDM4 / LR4 SMF 4λ ۲km / ۱۰km LC دوبلکس
100G-DR / FR SMF تک‌لان PAM4 ۵۰۰m / ۲km مناسب Breakout از 400G-DR4
400G-DR4 / FR4 SMF موازی / 4λ ۵۰۰m / ۲km DR4 معمولاً MPO-APC
400ZR / ZR+ SMF DWDM C-band تا ~۱۲۰km (ZR) کوهرنت؛ مصرف توان بالاتر

بودجهٔ نوری (Link Budget) و هشدار Overload

برد روی برچسب «اسمی» است؛ آنچه لینک را تضمین می‌کند بودجهٔ توان است: Power Budget = Tx(min) − Rx Sensitivity. مجموع تلفات مسیر باید با حدود ۲–۳dB حاشیه کمتر از بودجه باشد.

منبع تلفات مقدار تقریبی نکته
SMF @۱۳۱۰nm ~۰٫۳۵ dB/km باند O
SMF @۱۵۵۰nm ~۰٫۲۵ dB/km باند C؛ مناسب ZR
MMF @۸۵۰nm ~۳ dB/km داخل ساختمان
هر کانکتور ۰٫۳–۰٫۷۵ dB کثیفی کانکتور بدترش می‌کند
هر فیوژن ۰٫۰۵–۰٫۱ dB کیفیت جوش مهم است
اسپلیتر PON 1:N بسته به نسبت تقسیم مثلاً 1:32 حدود ۱۵–۱۸dB کلاس‌های رایج

مثال اترنت: 10GBASE-LR با Tx(min) ≈ −۸٫۲dBm و Sensitivity ≈ −۱۴٫۴dBm → بودجه ۶٫۲dB. لینک ۸km با دو کانکتور و چهار فیوژن: ۸×۰٫۳۵ + ۲×۰٫۵ + ۴×۰٫۱ = ۴٫۲dB؛ حاشیه ۲dB — مجاز.

هشدار Overload: ماژول‌های ZR/ZX روی لینک کوتاه گیرنده را اشباع می‌کنند. سیسکو برای 10G-ZR در لینک‌های کوتاه‌تر از ۲۰km معمولاً اتنیوتور ثابت ۵dB در ۱۵۵۰nm را توصیه می‌کند. برای DAC این داستان معنی ندارد — چون لیزری در کار نیست.

NRZ در برابر PAM4، FEC، کوهرنت، DDM و کلاس دمایی

  • NRZ: تا حدود ۲۵G بر لین؛ دو سطح ولتاژ.
  • PAM4: از ۵۰G بر لین؛ چهار سطح، حساس‌تر به نویز — بدون FEC معمولاً زنده نمی‌ماند.
  • FEC: بسیاری از ۱۰۰G و همهٔ ۴۰۰G به RS-FEC روی میزبان نیاز دارند. عدم تطابق FEC دو سر = لینک down.
  • کوهرنت (400ZR/ZR+): DSP داخلی، DP-16QAM، مصرف توان بالاتر؛ برای DCI و مترو.
  • DDM/DOM: چشم شما روی سلامت لینک؛ قبل از تعویض ماژول، توان Rx را بخوانید.
  • کلاس دما: تجاری ۰–۷۰°C؛ صنعتی −۴۰ تا ۸۵°C با پسوند -I.

فناوری PON؛ از GPON تا XGS-PON

تا اینجا بیشتر دربارهٔ لینک‌های نقطه‌به‌نقطه اترنت حرف زدیم: یک ماژول این سر، یک ماژول آن سر، یک جفت فیبر (یا یک تار BiDi). PON (Passive Optical Network) داستان دیگری است. اینجا از سمت مرکز یک فیبر بیرون می‌آید، به اسپلیتر پسیو می‌رسد و بین ده‌ها مشترک تقسیم می‌شود. در مسیر دسترسی، سوییچ اکتیو وسط راه ندارید؛ نور با اسپلیتر نوری شکسته می‌شود. به همین دلیل به آن Passive می‌گویند.

مفهوم معنی ساده کجا می‌نشیند
OLT پایانهٔ خط نوری سمت مرکز / اپراتور شاسی اختصاصی یا ماژول pluggable روی روتر
ONT / ONU پایانهٔ سمت مشترک یا ساختمان مodem فیبر در خانه/دفتر
ODN شبکهٔ توزیع نوری (فیبر + اسپلیتر + پچ) بین OLT و ONTها
Split ratio نسبت تقسیم؛ مثلاً 1:32 یا 1:128 چند مشترک روی یک پورت OLT
OMCI پروتکل مدیریت ONT از سمت OLT پیکربندی و مانیتورینگ مشترک
نسل PON استاندارد تقریبی Downstream / Upstream کاربرد ذهنی
GPON ITU-T G.984 ~۲٫۵G / ~۱٫۲G FTTH نسل رایج اپراتورها
XG-PON ITU-T G.987 ۱۰G / ۲٫۵G ارتقای نامتقارن
XGS-PON ITU-T G.9807.1 ۱۰G / ۱۰G متقارن کسب‌وکار، dense access، مهاجرت ۱۰G
NG-PON2 ITU-T G.989 چند طول‌موج ۱۰G+ ظرفیت خیلی بالا، پیچیده‌تر

تفاوت کلیدی با ماژول اترنت معمولی: در PON طول‌موج‌ها و کانکتور و بودجهٔ نوری برای درخت اسپلیتر طراحی شده‌اند. مثلاً روی XGS-PON، OLT معمولاً روی حدود ۱۵۷۷nm می‌فرستد و روی حدود ۱۲۷۰nm می‌گیرد. نمی‌توانید یک SFP-10G-SR را جای OLT بگذارید و انتظار داشته باشید مشترک PON بالا بیاید.

Cisco Routed PON؛ OLT داخل اسلات SFP+

سیسکو با راه‌حل Routed PON سعی کرده شاسی اختصاصی OLT را جمع کند و همان کار را با ماژول pluggable OLT روی پورت‌های ۱۰G روترهای NCS انجام دهد. ایده ساده است: روی NCS 540 / NCS 5500 / NCS 5700 به‌جای این‌که فقط اترنت نقطه به نقطه داشته باشید، روی بعضی پورت‌ها ماژول OLT می‌گذارید و همان جعبه هم روتینگ/سگمنت‌روتینگ را انجام می‌دهد هم دسترسی PON را. نتیجه: ردپای کمتر، مصرف کمتر، و ارتقای پورت‌به‌پورت.

مشخصه مقدار رسمی (دیتاشیت Routed PON)
PID ماژول SFP-10G-OLT20-X
نوع XGS-PON OLT داخل فرم‌فاکتور SFP+
استاندارد ITU-T G.9807.1 و G.988
نرخ متقارن حدود ۹٫۹۵G پایین‌دست / ۹٫۹۵G بالادست
کانکتور SC/UPC روی SMF تک‌تار G.652
طول‌موج Tx / Rx ۱۵۷۷ nm / ۱۲۷۰ nm
توان ارسال ۴ تا ۷ dBm
بازهٔ دریافت −۷ تا −۲۸ dBm
فاصله تا ۲۰km (با قید فاصلهٔ نزدیک‌ترین و دورترین ONT)
Split تا 1:128 ؛ کلاس ODN N2
دما −۲۰ تا ۷۵°C
مصرف نوعی ~۲٫۴۷۵ W
رنگ Bail آبی
لایسنس مرتبط R-PON-10G-RTU
پلتفرم NCS 540 ، NCS 5500 ، NCS 5700 + کنترلر روی IOS-XR

نکتهٔ عملی برای تیم شبکهٔ سازمانی: اگر با Catalyst و Nexus کار می‌کنید، روزانه با Routed PON روبه‌رو نمی‌شوید؛ اما اگر پروژهٔ FTTx، کسب‌وکار روی فیبر مشترک، یا همگرایی دسترسی و حمل روی NCS دارید، این ماژول دقیقاً همان جایی است که «اپتیک اترنت» و «اپتیک دسترسی PON» در یک جعبه به هم می‌رسند. ONT سمت مشترک باید با XGS-PON و OMCI سازگار باشد؛ سیسکو اکوسیستم باز با ONTهای شخص‌ثالث سازگار را هم پشتیبانی می‌کند.

مرجع: Cisco 10G Routed PON Modules Data Sheet.

سایر فناوری‌های فیبر که کنار ماژول می‌آیند

  • Routed Optical Networking / 400ZR: به‌جای جعبه‌های انتقال جدا، ماژول کوهرنت pluggable روی روتر برای DCI.
  • QDD OLS: بخشی از خط نوری باز را pluggable کنار ZR می‌آورد تا معماری ساده‌تر شود.
  • Smart SFP: حمل TDM/SONET روی Packet برای سناریوهای مهاجرت مخابراتی روی NCS/ASR.
  • Fibre Channel / SAN: روی بعضی پلتفرم‌ها ماژول‌های FC جدا از اترنت دارید؛ PID و نرخ را قاطی نکنید.
  • OTDR و تست فیبر: قبل از خرید ماژول گران‌قیمت، سلامت فیبر و افت واقعی مسیر را بسنجید؛ بودجهٔ کاغذی با فیبر کثیف یکی نیست.

نام‌گذاری ماژول‌های سیسکو

GLC- خانوادهٔ SFP گیگابیتی؛ SFP-10G- / SFP-25G– ده‌ و بیست‌وپنج گیگ؛ QSFP-40G- / QSFP-100G- / QDD-400G– چهل، صد و چهارصد. پسوند -S (S-Class) اترنت با قیمت بهینه‌تر؛ -I صنعتی؛ D در انتهای GLC (مثل SMD) یعنی DOM. در DACها الگوی H و CU را در اسم ببینید. ماژول PON را با پسوند OLT و PIDهایی مثل SFP-10G-OLT20-X از اترنت معمولی جدا کنید.

ماژول SFP گیگابیت سیسکو (۱G)

پرکاربردترین ماژول سازمانی روی Catalyst، ISR و بسیاری از آپلینک‌های ۱G. روی Catalyst 9200/9300 هنوز برای Access زنده است.

پارت استاندارد فیبر / رسانه برد
GLC-SX-MMD 1000BASE-SX MMF ۸۵۰ تا ۵۵۰m / ~۱km OM3
GLC-LH-SMD LX/LH SMF ۱۳۱۰ ۱۰km
GLC-EX-SMD EX SMF ~۴۰km
GLC-ZX-SMD ZX SMF ۱۵۵۰ ~۷۰km
GLC-TE 1000BASE-T مس RJ45 ۱۰۰m
GLC-BX-U/D BiDi SMF تک‌تار ۱۰km
CWDM-SFP-* CWDM SMF بسته به بودجه

ماژول SFP+ ده گیگ سیسکو

ماژول SFP+ ده گیگ سیسکو از دیتاشیت رسمی
ماژول Cisco SFP+ ده گیگ با کانکتور Dual LC؛ منبع: دیتاشیت رسمی Cisco 10GBASE SFP+
پارت نوع رسانه برد / نکته
SFP-10G-SR / SR-S SR MMF ۳۰۰m OM3 / ۴۰۰m OM4
SFP-10G-LRM LRM MMF قدیمی تا ۲۲۰m
SFP-10G-LR / LR-S LR SMF ۱۰km
SFP-10G-ER / ER-S ER SMF ۴۰km
SFP-10G-ZR / ZR-S ZR SMF ~۸۰km ؛ اتنیوتور در لینک کوتاه
SFP-10G-T-X مس Cat6A ۳۰m در ۱۰G
SFP-10G-BX* BiDi SMF تک‌تار ۱۰ یا ۴۰km
FET-10G FEX OM3/OM4 فقط Fabric Extender
SFP-H10GB-CU* DAC مس twinax ۱–۵m داخل رک
SFP-10G-OLT20-X XGS-PON OLT SMF SC/UPC Routed PON تا ۲۰km
ماژول Cisco SFP-10G-T-X با پورت RJ45
ماژول Cisco SFP-10G-T-X با کانکتور RJ-45 برای Cat6A تا ۳۰ متر؛ منبع رسمی سیسکو

مرجع: Cisco 10GBASE SFP+ Modules Data Sheet. برای سرور به ToR زیر ۳ متر، قبل از خرید دو عدد SR، یک‌بار قیمت SFP-H10GB-CU3M را هم ببینید.

ماژول SFP28 بیست‌وپنج گیگ

خانوادهٔ Cisco 25GBASE SFP28 برای دیتاسنتر و HPC؛ FEC حیاتی است. نمونه: SFP-25G-SR-S (۷۰m OM3 / ۱۰۰m OM4)، SFP-10/25G-LR-S دو سرعته ۱۰km، جفت BiDi صنعتی، و DAC/AOC. مثال: Nexus به سرور ۲۵G داخل همان رک → اول DAC؛ اگر فیبر OM4 دارید → SR با RS-FEC.

ماژول QSFP+ چهل گیگ

خانواده ماژول QSFP+ چهل گیگ سیسکو
پورتفولیوی Cisco 40G QSFP+؛ دیتاشیت رسمی
پارت کانکتور برد / کاربرد
QSFP-40G-SR4 / SR4-S MPO-12 OM3 ۱۰۰m / OM4 ۱۵۰m
QSFP-40G-SR-BD LC دوبلکس reuse فیبر ۱۰G دوبلکس
QSFP-40G-LR4 LC SMF ۱۰km
QSFP-40G-ER4 LC SMF ۴۰km
QSFP-H40G-CU* DAC داخل رک / رک مجاور
QSFP-4SFP10G-CU* Breakout DAC ۱×۴۰G به ۴×۱۰G
CVR-QSFP-SFP10G آداپتر QSA SFP+ داخل پورت ۴۰G
آداپتر QSA سیسکو CVR-QSFP-SFP10G
آداپتر CVR-QSFP-SFP10G (QSA) برای استفاده از ماژول ۱۰G در پورت ۴۰G؛ دیتاشیت رسمی

ماژول QSFP28 صد گیگ

خانواده ماژول QSFP28 صد گیگ سیسکو
پورتفولیوی Cisco 100GBASE QSFP؛ دیتاشیت رسمی
پارت توضیح برد کانکتور
QSFP-100G-SR4-S موازی MMF ۷۰m OM3 / ۱۰۰m OM4 MPO-12
QSFP-40/100-SRBD BiDi دوبلکس تا ۱۰۰m OM4 LC
QSFP-100G-PSM4-S موازی SMF ۵۰۰m MPO-12
QSFP-100G-CWDM4-S 4λ CWDM ۲km LC
QSFP-100G-FR-S / LR-S تک‌لان PAM4 ۲km / ۱۰km LC
QSFP-100G-LR4-S 4λ LAN-WDM ۱۰km LC
QSFP-100G-ER4L-S ER4-Lite ۴۰km با FEC LC
QSFP-100G-CU* DAC داخل رک یکپارچه
نمای نزدیک ماژول QSFP28 صد گیگ سیسکو
ماژول Cisco 100G QSFP28؛ عکس رسمی از بلاگ Optics سیسکو

پلتفرم‌ها: Nexus 9000، Catalyst 9500/9600 با ماژول ۱۰۰G، ASR9K/NCS. برای فابریک VXLAN روی نکسوس ببینید آشنایی با سیسکو VXLAN.

ماژول ۴۰۰ گیگ QSFP-DD و مسیر ۸۰۰G

ماژول QSFP-DD چهارصد گیگ سیسکو
ماژول Cisco QSFP-DD 400G با هیت‌سینک؛ منبع رسمی بلاگ سیسکو

پورت QSFP-DD با ماژول‌های پایین‌تر QSFP سازگاری عقب‌رو دارد. نمونه‌های کلیدی: QDD-400G-DR4-S (MPO-12 APC، ۵۰۰m، Breakout 4×100G)، QDD-400G-FR4-S (LC، ۲km)، QDD-400G-LR4-S (۱۰km)، QDD-400G-SR8-S (MPO-16 APC)، و خانوادهٔ کوهرنت QDD-400G-ZR-S / ZRP-S برای DCI.

مونتاژ رسمی خانواده QSFP-DD سیسکو
مونتاژ رسمی QSFP-DD شامل ماژول، کیج و DAC؛ بلاگ سیسکو

برای ۸۰۰G دو مسیر دارید: OSFP client optics داخل دیتاسنتر AI، و QSFP-DD/OSFP 800G ZR/ZR+ برای لینک بلند. OSFP و QSFP-DD جفت فیزیکی نیستند.

پلتفرم‌های سیسکو و ماژول متداول

پلتفرم ماژول / کابل رایج یادداشت
Catalyst 9200 / 9300 GLC ، SFP+ ، گاهی ۲۵/۴۰/۱۰۰ Access و توزیع سازمانی
Catalyst 9500 / 9600 ۱۰/۲۵/۴۰/۱۰۰ هسته و تجمیع
Nexus 9000 ۲۵/۴۰/۱۰۰/۴۰۰ + DAC Leaf-Spine و VXLAN
ASR / NCS (اترنت) تا کوهرنت و CPAK/CFP WAN و سرویس
NCS 540 / 5500 / 5700 SFP-10G-OLT20-X + اترنت Routed PON + حمل همگرا

سناریوهای واقعی: کدام را بخریم؟

سناریو پیشنهاد عملی چرا
سرور به ToR داخل همان رک (۱–۳m) Passive DAC هم‌سرعت پورت ارزان، کم‌مصرف، بدون تمیزکاری فیبر
دو سوئیچ در رک‌های مجاور (~۵–۱۰m) DAC Active یا AOC کوتاه هنوز ساده؛ فیبر ساختمانی لازم نیست
Leaf به Spine داخل سالن روی OM4 SR4 یا SR-BiDi reuse MMF موجود
بین دو ساختمان روی فیبر زرد ۲km LR / CWDM4 / FR SMF و بودجهٔ نوری
تار فیبر کم است جفت BiDi ظرفیت تار دوبرابر می‌شود
مهاجرت ۱۰۰G به ۴۰۰G 400G-DR4 → 100G-DR/FR ارتقای تدریجی
آپلینک ۱۰G موقت روی پورت ۴۰G QSA + SFP+ انعطاف مهاجرت
دسترسی FTTx / کسب‌وکار روی فیبر مشترک Routed PON روی NCS OLT pluggable به‌جای شاسی جدا

ماژول اصل، سازگار یا تقلبی؟

سوئیچ‌های سیسکو با خواندن EEPROM تصمیم می‌گیرند ماژول را بپذیرند یا اخطار بدهند. ماژول اصل معمولاً بی‌دردسر است. ماژول سازگار اگر خوب کد شده باشد روی خیلی از پلتفرم‌ها کار می‌کند، ولی پشتیبانی رسمی و گاهی رفتار DOM/FEC فرق دارد. برای DAC هم همین است: کابل بی‌نام ممکن است روی یک پورت بالا بیاید و روی پورت کناری CRC بدهد. PID تأییدشده در TMG بخرید.

نصب، دستورات و عیب‌یابی

قبل از نشاندن ماژول نوری، درپوش کانکتور را آخر بردارید؛ کانکتور را تمیز کنید. DAC را با زور خم نکنید. بعد از نصب:

  • show inventory — PID و سریال
  • show interface transceiver / ... detail — DOM
  • show interface status — لینک up/down
  • روی NX-OS برای breakout، دستورات همان پلتفرم را بخوانید
  • روی Routed PON، علاوه بر اپتیک، وضعیت کنترلر PON و ONTها را از مسیر IOS-XR/کنترلر چک کنید

مشکلات رایج: Unsupported → کد برند/پلتفرم؛ لینک down با DOM نرمال → فیبر/قطبیت/سرعت/FEC؛ CRC روی DAC → کابل بی‌کیفیت یا طول بیش از حد؛ Overload روی ZR کوتاه → اتنیوتور؛ PON بالا نمی‌آید → اسپلیتر/بودجهٔ ODN/ناسازگاری ONT یا لایسنس RTU.

چک‌لیست خرید

  1. مدل دقیق سوئیچ/روتر/سرور و نسخهٔ نرم‌افزار
  2. فاصلهٔ واقعی مسیر و اینکه داخل رک است یا نه
  3. اگر زیر ~۵–۷ متر داخل رک است: اول DAC را بررسی کنید
  4. نوع فیبر (OM3/OM4/OS2) و کانکتور (LC/MPO/SC و UPC/APC)
  5. سرعت دو سر و نیاز FEC
  6. آیا لینک اترنت نقطه‌به‌نقطه است یا درخت PON؟
  7. کلاس دمایی (تجاری یا صنعتی)
  8. PID را در TMG تأیید کنید؛ برای PON لایسنس R-PON-10G-RTU را هم ببینید
  9. برای BiDi جفت U/D؛ برای Breakout پشتیبانی پورت

سوالات پرتکرار

DAC بهتر است یا ماژول نوری با پچ‌کورد؟
برای چند متر داخل یک رک، DAC معمولاً ارزان‌تر و کم‌مصرف‌تر است. برای پچ‌پنل، فاصلهٔ بیشتر یا انعطاف کابل‌کشی، ماژول نوری یا AOC.

آیا می‌توان DAC ده گیگ را در پورت بیست‌وپنج گیگ گذاشت؟
بستگی به پلتفرم دارد؛ بدون تأیید TMG حدس نزنید.

PON با ماژول اترنت معمولی فرق دارد؟
بله. طول‌موج، کانکتور، اسپلیتر و پروتکل مدیریت (OMCI) جداست. SFP-10G-SR جای OLT کار نمی‌کند.

Routed PON روی چه جعبه‌هایی است؟
عمدتاً NCS 540 و خانواده‌های NCS 5500/5700 با ماژول SFP-10G-OLT20-X.

چرا ماژول در اسلات جا می‌شود ولی کار نمی‌کند؟
فرم‌فاکتور فیزیکی یکی است؛ سرعت، کد برند، FEC یا نوع سرویس (اترنت در برابر PON) فرق دارد.

QSA چیست؟
آداپتر CVR-QSFP-SFP10G که پورت QSFP را به اسلات SFP+ تبدیل می‌کند.

منابع رسمی سیسکو

مشاوره و خرید با AKA NET

برای انتخاب ماژول، کابل DAC و AOC ، محاسبه بودجه نوری و راه‌حل‌های فیبر سیسکو با آکانت (AKA NET) تماس بگیرید.

تلفن: 09121308444  |  ایمیل: aka@aka.ir  |  aka.ir

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *