Module quang là những thành phần quan trọng trong hệ thống mạng hiện đại, giúp chuyển đổi tín hiệu quang thành tín hiệu điện và ngược lại. Bài viết này của Mstarcorp sẽ giới thiệu về khái niệm và phân loại của module quang SFP, cùng những công dụng quan trọng trong các ứng dụng mạng. Ngoài ra, chúng ta cũng sẽ tìm hiểu về những yếu tố cần lưu ý khi mua SFP từ bên thứ ba để đảm bảo tính tương thích và chất lượng của module.
Module quang là gì?
Module quang hay còn được gọi là SFP transceiver, SFP module, hoặc module quang, là loại module được sử dụng trong các thiết bị như switch, converter, DSLAM, SDH có cổng (khe) theo chuẩn SFP (Small Form Factor).
SFP module là một bộ thu phát nhỏ gọn thuộc thế hệ mới, được thiết kế để sử dụng cho đầu nối (connector) dạng Small Form Factor (SFF) và có khả năng cắm nóng. Module quang này thường được ứng dụng trong các lĩnh vực viễn thông và truyền số liệu. Hiện nay, SFP module đã trở thành một chuẩn công nghiệp phổ biến, được nhiều nhà sản xuất thiết bị mạng phát triển và hỗ trợ. SFP module được thiết kế để hỗ trợ các chuẩn như SONET, Gigabit Ethernet, Fibre Channel, và nhiều chuẩn truyền dẫn khác.
Lịch sử ra đời và phát triển của Module quang
Module quang được hình thành và phát triển cùng với sự tiến bộ của công nghệ. Trước đây, khi sử dụng công nghệ đồng, người ta chỉ cần sử dụng RJ45 và cáp cat5 hoặc cat6 để kết nối các thiết bị mạng. Tuy nhiên, khi công nghệ đồng trở nên không còn phù hợp với nhu cầu hiện đại, công nghệ quang học đã ra đời và dần thay thế công nghệ đồng.
Trước khi module quang ra đời, công nghệ quang học đã giúp đáp ứng nhu cầu Internet tốc độ cao, nhưng lại gặp vấn đề về kết nối giữa các dây cáp quang và các cổng uplink và downlink của thiết bị mạng. Để giải quyết vấn đề này, SFP module đã được tạo ra.
Module quang gồm những loại nào phổ biến?
SFP cho mạng Ethernet (tuân theo chuẩn IEEE802.3) hay còn gọi là Data Center
Đây là loại SFP mà chúng ta thường gặp nhất. SFP Ethernet có thể được phân loại theo các tiêu chí sau:
Theo loại cáp quang: Multi mode hoặc Single mode Theo tốc độ: 1.25Gbps (SFP), 10Gbps (SFP+, XFP), 16Gbps, 25Gbps (SFP28), QSFP 40Gbps, hoặc QSFP28 100Gbps, 200Gbps Theo số sợi quang: 1 sợi hoặc 2 sợi
Hiện nay, khoảng cách tối đa mà Module SFP có thể hỗ trợ là 160km. Tất cả các module quang đều hỗ trợ chức năng DDM (Digital Diagnostic Monitoring). Chức năng này cung cấp cho người dùng các thông tin quan trọng liên quan đến tình trạng của các tín hiệu truyền và nhận, cho phép người dùng cô lập và phát hiện lỗi hiệu quả hơn.
SFP cho mạng GPON
GPON SFP là một loại bộ thu phát quang gigabit được sử dụng trong hệ thống GPON, tuân theo tiêu chuẩn ITU-T G.984.2. GPON SFP truyền và nhận tín hiệu ở các bước sóng khác nhau giữa OLT tại Văn phòng Trung tâm và ONT tại phía người dùng cuối.
SFP cho mạng GPON được phân loại theo các tiêu chí sau:
- Theo tốc độ: Downlink và uplink.
- Theo chuẩn: Class B+, C+, hoặc C++.
- Theo khoảng cách.
- Theo thiết bị: SFP dùng cho OLT, ONT, hoặc ONU.
CWDM SFP và DWDM SFP
CWDM (Coarse Wavelength Division Multiplexing) SFP và DWDM (Dense Wavelength Division Multiplexing) SFP là các thiết bị chuyển đổi tín hiệu quang sang tín hiệu số sử dụng công nghệ WDM.
CWDM SFP có thể sử dụng 18 kênh với bước sóng từ 1270 nm đến 1610 nm, với khoảng cách bước sóng là 20nm. CWDM SFP có nhiều loại với màu sắc khác nhau, và các vạch màu trên thiết bị xác định bước sóng mà kênh Gigabit Ethernet được ánh xạ tới. Khoảng cách truyền tối đa của CWDM SFP là 160 km.
DWDM SFP được thiết kế cho khoảng cách truyền xa hơn, lên tới 200 km. DWDM SFP có thể sử dụng 40, 80 hoặc 160 kênh với khoảng cách bước sóng hẹp hơn, 0,8nm hoặc 0,4nm. Bước sóng của DWDM SFP nằm trong khoảng từ 1525nm đến 1565nm (băng C) và 1570nm đến 1610nm (băng L).
CWDM SFP và DWDM SFP được phân loại theo các tiêu chí sau:
- Theo tốc độ: 1G, 10G, v.v.
- Theo bước sóng.
- Theo khoảng cách.
Fiber Channel SFP (4.25/8.5/14.025Gb/s Fiber Channel)
Fiber Channel SFP là module quang thường được sử dụng cho các mạng SAN Switch và các card Server có cổng kết nối 16G.
Fiber Channel SFP được phân loại theo các tiêu chí sau:
- Theo tốc độ: 2.5/8.5/16/28.05Gbps.
- Theo khoảng cách.
- Theo số sợi quang: 1 sợi hoặc 2 sợi.
SFP cho mạng SONET/SDH
SONET/SDH SFP là module quang thường được sử dụng cho các mạng viễn thông đời cũ, tuy nhiên một số nhà mạng hiện nay vẫn còn sử dụng hạ tầng này.
SONET/SDH SFP được phân loại theo các tiêu chí sau:
- Theo tốc độ: 155Mbps, 622Mbps, 2.67Gbps, 2.5Gbps.
- Theo loại cáp quang: Single mode hoặc Multimode.
- Theo khoảng cách.
- Theo số sợi quang: 1 sợi hoặc 2 sợi.
SFP cho mạng 5G
SFP cho mạng 5G là module quang được thiết kế để đáp ứng nhu cầu kết nối và truyền tải dữ liệu tốc độ cao trong hạ tầng mạng 5G. Các module này đảm bảo hiệu suất cao và độ tin cậy trong việc truyền dữ liệu trong các mạng di động thế hệ mới.
SFP cho mạng 5G được phân loại theo các tiêu chí sau:
- Theo tốc độ: 10Gbps, 25Gbps, 50Gbps, 100Gbps, v.v.
- Theo loại cáp quang: Single mode hoặc Multimode.
- Theo khoảng cách: Tùy thuộc vào yêu cầu triển khai, từ vài km đến hàng chục km.
- Theo số sợi quang: 1 sợi hoặc 2 sợi.
- Theo giao diện kết nối: SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28, v.v.
Công dụng của Module quang là gì?
Công dụng chính của Module cáp quang SFP là chuyển đổi tín hiệu quang sang tín hiệu điện. Module này bao gồm hai phần: truyền và nhận. Thành phần phát chuyển đổi tín hiệu điện thành tín hiệu quang và gửi đến thành phần nhận, nơi tín hiệu quang được chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện để thiết bị mạng có thể đọc được.
Nhờ đó, Module SFP hỗ trợ giao tiếp tốc độ cao giữa các bộ chuyển mạch và các thành phần mạng khác như bộ định tuyến, bộ chuyển đổi, DSLAM và các thiết bị khác.
Những sản phẩm Module quang trên thị trường
Các loại module quang hiện có trên thị trường bao gồm:
- Module quang GBIC 1.25G
- Module quang SFF 155M
- Module quang SFP:
- Tốc độ truyền dữ liệu 1.25Gbps với bước sóng 850nm, 1310nm, 1550nm
- Tốc độ truyền dữ liệu 2.5Gbps với bước sóng 850nm, 1310nm, 1550nm
- Tốc độ truyền dữ liệu 622Mbps với bước sóng 850nm, 1310nm, 1550nm
- Module Cisco GLX-SX-MMD Compatible 1000BASE-SX SFP Transceiver.
Những lưu ý khi mua Module quang SFP là gì?
Những lưu ý cần thiết khi mua Module quang SFP bao gồm:
- Khả năng tương thích: Khả năng tương thích là một yếu tố quan trọng cần phải xem xét kỹ lưỡng. Trước khi đặt hàng, hãy kiểm tra với nhân viên bán hàng để xác nhận rằng loại mô-đun SFP mà bạn muốn mua có tương thích với thiết bị hiện tại của bạn.
- Module SFP mới và cũ: Nếu đang tìm mua lại module cũ, giá rẻ hãy đảm bảo rằng bạn đang mua các Module quang mới bằng cách kiểm tra bề mặt của đầu nối xem có bị trầy xước không. Đây là một phương pháp cơ bản nhất.
- Giá thành module: Module quang SFP từ các nhà cung cấp thứ ba thường rẻ hơn đáng kể so với các module SFP từ các thương hiệu như Cisco hoặc các thương hiệu nổi tiếng khác như Finisar, DELL, Juniper…
- Ổn định nhiệt độ hoạt động: Nhiệt độ quá cao hoặc quá thấp có thể ảnh hưởng đến hiệu suất và độ nhạy quang học của chúng. Do đó, khả năng duy trì ổn định nhiệt độ là một yếu tố quan trọng để đảm bảo rằng Module quang hoạt động ổn định và bền bỉ trong thời gian dài.
- Chất lượng sản phẩm, nguồn gốc và dịch vụ hỗ trợ sau bán hàng: Với tuổi thọ trung bình khoảng 5 năm của Module quang SFP. Do đó, việc lựa chọn một nhà cung cấp có uy tín và có khả năng xử lý các vấn đề tiềm ẩn là rất quan trọng.
Câu hỏi thường gặp
Phân biệt SFP single mode và SFP multi mode
| SFP single mode | SFP multi mode | |
| Loại cáp quang được sử dụng | Có lõi nhỏ hơn SFP multi mode, cho phép băng thông không giới hạn và suy hao thấp hơn. | Có lõi lớn hơn và có khả năng truyền nhiều chế độ ánh sáng khác nhau. |
| Khoảng cách truyền | Được sử dụng để truyền dữ liệu trên khoảng cách xa lên đến 120km | Được sử dụng cho các ứng dụng truyền dẫn tầm xa hơn. |
| Giá thành | Đắt hơn | Rẻ hơn |
SFP và SFP+ khác nhau như thế nào?
SFP và SFP+ có cùng kích thước và thiết kế. Sự khác biệt chính giữa chúng là SFP thường được sử dụng trong các ứng dụng 100Base hoặc 1000Base, trong khi SFP+ thường được dùng trong các ứng dụng Gigabit Ethernet. Khoảng cách truyền và tốc độ dữ liệu của hai loại này cũng khác nhau. Ví dụ, SFP hỗ trợ bộ thu phát Fibre Channel với tốc độ truyền dữ liệu lên đến 4Gbps, trong khi SFP+ có tốc độ truyền dữ liệu lên đến 10,3125Gbps.
Dùng module SFP cắm vào khe SFP+ được không?
Trong nhiều trường hợp, cổng SFP+ có thể sử dụng mô-đun quang SFP, nhưng tốc độ giảm xuống chỉ là 1Gbps chứ không phải 10Gbps. Tuy nhiên, do SFP+ không hỗ trợ tốc độ dưới 1Gbps, nên không thể sử dụng mô-đun SFP trong cổng SFP+. Hơn nữa, trong khi hầu hết các cổng SFP+ trên thiết bị chuyển mạch Cisco hỗ trợ cả SFP và SFP+, nhiều cổng SFP+ của Brocade và các thương hiệu khác chỉ hỗ trợ mô-đun SFP+.
Cách để nâng cao độ bền của Module quang là gì?
Để ngăn ngừa hiện tượng oxy hóa, bạn nên bảo vệ cổng quang bằng cách giữ sạch các điểm tiếp xúc, tránh để cổng SFP tiếp xúc lâu trong môi trường không khí, và không làm xước bề mặt đầu và vỏ.
Hãy sử dụng đúng mô-đun SFP và đảm bảo bộ thu phát hoạt động bình thường bằng cách tháo mô-đun một cách nhẹ nhàng để tránh gây hỏng hóc cơ học.
Ngoài ra nên dự trì độ ẩm ở mức chấp nhận được tại nơi làm việc.
Module quang SFP kết nối với những thiết bị gì?
Module quang là một loại thiết bị cắm nóng mang lại sự tiện lợi và linh hoạt cho người dùng. Chúng có khả năng kết nối với nhiều thiết bị và chuẩn đường truyền khác nhau.
Ví dụ, trong một hệ thống mạng quang thông thường, module quang được sử dụng để kết nối với các dây nhảy quang có đầu nối LC, bộ chuyển đổi quang sang Ethernet, hộp ODF quang, và các đầu nối quang LC khác. Module quang cũng thường được sử dụng với các thiết bị chuyển mạch (Switch).
Kết luận
Tóm lại, Module quang SFP không chỉ đơn thuần là thiết bị chuyển đổi tín hiệu quang điện mà còn cung cấp tính linh hoạt và hiệu quả cho các hệ thống mạng. Việc lựa chọn đúng loại SFP phù hợp với hệ thống của bạn là rất quan trọng để đảm bảo tính tương thích và hiệu suất hoạt động.
Đồng thời, việc mua từ các nhà cung cấp uy tín và chú ý đến các yếu tố như khả năng tương thích, chất lượng sản phẩm và hỗ trợ sau bán hàng sẽ giúp tránh được các rủi ro không đáng có.
