Katkaisukaapelin avulla voit jakaa yhden nopean-moni-kaistanvaihtoportin useisiin hitaampiin{2}}yhteyksiin. Jos hallitset palvelinkeskusten kytkimiä, -yli-telineinfrastruktuuria tai palvelimen verkkokortteja, irrotuskaapelit ovat yksi käytännöllisimmistä tavoista lisätä porttitiheyttä laitteistoa lisäämättä. Esimerkiksi yksi 100 Gt:n QSFP28-portti voi palvella neljää 25G-palvelinlinkkiä yhden purkamiskokoonpanon - kautta, mikäli alusta tukee Breakout-tilaa.
Mutta irrotettava kaapeli ei ole vain "kaapeli, joka halkeaa". Se, tuleeko linkki todella, riippuu kanavoidun portin tuesta, kaistakartoituksesta, alustaohjelmistosta ja optiikan yhteensopivuudesta. Liittimen muoto yksinään ei takaa, että irrotus toimii. Tämä opas kattaa saatavilla olevat katkaisukaapeleiden tyypit, kuinka valita niiden välillä ja missä ostajat useimmiten joutuvat vaikeuksiin.
Mikä on Breakout-kaapeli?
Katkokaapeli yhdistää yhden monikaistaportin -, yleensä QSFP+, QSFP28, QSFP56 taiQSFP-DD- useisiin hitaampiin{1}}portteihin, yleensä SFP+- tai SFP28-muodossa. Kaapeli itsessään kuljettaa erilliset sähköiset tai optiset kaistat suuren-nopeuden puolelta kuhunkin yksittäiseen hitaamman-päätepisteeseen.
Kaapelin takana oleva Breakout-tila on kytkimen tai verkkokortin konfigurointilogiikka, joka jakaa yhden nopean{0}}liitännän itsenäisiksi-aliliittymiksi. MukaanCiscon APIC Layer 2 -määritysopas, Breakout mahdollistaa 40G-portin jakamisen neljään itsenäiseen 10G-porttiin, 100G-portin neljään 25G-porttiin tai 400G-portin neljään 100G-porttiin. Jokainen ali-portti toimii omana loogisena käyttöliittymänä itsenäisen liikenteenohjauksen kanssa.
Breakout-kaapeleiden tyypit
DAC Breakout -kaapelit (suoraan kiinnitettävä kupari)
DAC-katkaisukaapeli on passiivinen tai aktiivinen kupari twinax-kokoonpano, jonka molemmissa päissä on sisäänrakennetut liittimet. DAC:t ovat edullisin-jakovaihtoehto, ja ne toimivat hyvin hyvin lyhyissä linkeissä - tyypillisesti yhden telineen sisällä tai vierekkäisten telineiden välillä. Passiivisia kuparipurku-DAC:ita on yleensä saatavana pituuksina 0,5 metristä noin 5 metriin. Sen lisäksi signaalin vaimennus on huolenaihe, ja aktiiviset kupariversiot laajentavat ulottuvuuden noin 7–10 metriin tiedonsiirtonopeudesta riippuen.
Valitse DAC, kun lähdeportti ja kohdeportit ovat samassa telineessä tai seuraavassa telineessä, hinta on ensisijainen huolenaihe, eikä sinun tarvitse huolehtia kaapelin massa- tai ilmavirran rajoituksista. Esimerkiksi 100G QSFP28 top-of-rack-kytkimen yhdistäminen neljään 25G SFP28 -palvelimen verkkokorttiin samassa kaapissa on oppikirjan DAC-katkosskenaario.
AOC Breakout -kaapelit (aktiivinen optinen kaapeli)
AOC-katkaisukaapeli on optinen kokoonpano, jonka molempiin päihin on integroitu lähetin-vastaanottimet. AOC:t ovat ohuempia ja kevyempiä kuin kupariset DAC:t, mikä helpottaa ilmavirtausta tiheissä telineympäristöissä. MukaanNVIDIA:n LinkX AOC -tuotesivu, AOC:t tukevat samoja jakajakokoonpanoja kuin DAC-kaapelit, mutta tarjoavat pidemmän ulottuvuuden (jopa 30–100 m), suuremman joustavuuden ja paremmat ilmavirtausominaisuudet.
Valitse AOC, kun linkit kulkevat telineiden välillä rivin yli tai rivien välillä, kun kaapelin paino ja taivutussäde vaikuttavat tiiviissä kaapelihyllyissä tai kun tiimisi haluaa integroidun kokoonpanon ilman erillisiäkuituoptiset liittimetpuhdistaa ja tarkastaa.
Breakout lähetin-vastaanottimilla ja kuituvaljailla
Kolmas lähestymistapa käyttää Breakout-{0}}lähetin-vastaanottimia (kuten SR4-, PSM4- tai DR4-moduuleja) yhdistettynäMPO/MTP Breakout kuituvaljaat. Nämä johtosarjat leviävät yhdestä MPO-12- tai MPO-16-liittimestä useisiin dupleksiinLCtaiSCliittimet. TheCisco Breakout valkoinen paperiyksityiskohtaiset tiedot siitä, kuinka lähetin-vastaanottimet, kuten QSFP-40G-SR4 ja QSFP-100G-SR4-S käyttävät MPO-12-liittimiä murtautumiseen sekä monimuoto- ettäyksimuotokuitu-sovelluksia.
Tämä vaihtoehto tarjoaa eniten joustavuutta - voit yhdistää lähetin-vastaanottimia ja kuitujen pituuksia itsenäisesti -, mutta se lisää myös komponentteja. Jokainen liitinliitäntä tuo potentiaalialisäyshäviö, ja jokainen lähetin-vastaanottimen-valjaiden-pariliitos tarvitsee oman yhteensopivuustarkistuksensa.
DAC vs AOC vs lähetin-vastaanottimet + johtosarja vs QSA: nopea vertailu
| Vaihtoehto | Paras | Tyypillinen kattavuus | Avainten vaihto-pois |
|---|---|---|---|
| DAC-murto | Telineen{0}}sisäiset tai viereiset{1}}telinelinkit | 0,5–5 m (passiivinen), jopa 10 m (aktiivinen) | Alhaisimmat kustannukset, mutta isot kaapelit ja rajoitettu ulottuvuus |
| AOC-purkaus | Inter{0}}telinelinkit, tiheät kaapelointiympäristöt | 3–100 m | Kevyempi ja pidempi ulottuvuus, mutta korkeampi hinta kuin DAC |
| Lähetin-vastaanottimet + kuituvaljaat | Strukturoitu kaapelointi, seka{0}}toimittaja- tai päivitysskenaariot | Riippuu optiikasta (MMF jopa 100 m, SMF jopa 10 km+) | Joustavin, mutta tarvitaan enemmän komponentteja ja puhdistusta |
| QSA sovitin | Käyttämällä yhtä SFP/SFP+-linkkiä QSFP-portista | Sama kuin käytetty SFP-moduuli | Yksinkertainen yhdestä-portin muunnos, ei-yhdestä-yhdestä moneen |
Kuinka valita oikea Breakout-kaapeli?
Vaihe 1: Varmista, että porttisi tukee Breakoutia
Tässä tapahtuu suurin osa ostovirheistä. Kaikki QSFP- tai QSFP-DD-portit eivät voi toimia katkeamistilassa. Tuki riippuu kytkimen ASIC:sta, linjakortin mallista ja ohjelmistojulkaisusta. Esimerkiksi Cisco Nexus -alustoissa voit tarkistaa porttikohtaisen purkautumiskyvyn komennollanäyttää käyttöliittymän ethernet [paikka/portti]-ominaisuudetja etsii tulosteesta "Breakout capable: yes". Jos portti ei tue katkeamista, linkki ei tule esiin riippumatta siitä, minkä kaapelin liität.
Ennen kuin ostat, tarkista toimittajasi alustan dokumentaatio. Cisco tarjoaaOptiikka---laitteiden yhteensopivuusmatriisilähetin- ja breakout-tuen tarkistamiseen sen tuotelinjoissa. NVIDIA julkaisee kaapelien yhteensopivuusohjeetKaapelin hallintaohjeet ja usein kysytyt kysymykset.
Vaihe 2: Tarkista kaistan määrä ja nopeuskartoitus
Vahvista tarvitsemasi tarkka jakokartoitus -, ei vain otsikon portin nopeutta. Yleisiä kartoituksia ovat 40 G - 4 × 10 G (QSFP+ - 4 × SFP+), 100 G - 4 × 25 G (QSFP28 - 4 × SFP28), 200 G - 4 × 50 G ja 400 G - 4 × 100 G (QSFP-QSDD - 8 ×). Jotkut uudemmat 400G-moduulit tukevat myös 8×50G tai 2×200G jakoja lähetin-vastaanottimen suunnittelusta riippuen.
Nopeammissa sukupolvissa myös koodauksella on merkitystä. 100G-linkki, joka käyttää 4×25G NRZ-signalointia, käyttäytyy eri tavalla kuin 200G-linkki, joka käyttää 4×50G PAM4-kaistaa. Varmista, että purkautumiskartoitus vastaa linkin molempia päitä - kytkinportin kokoonpanoa ja etälaitteen käyttöliittymän nopeutta.
Vaihe 3: Yhdistä mediatyyppi, liitin ja ulottuvuus
Kun tiedät nopeuskartoituksen, päätä, tarvitsetko kuparia vai optista. Alle 3–5 metrin etäisyydelle telineen sisällä DAC on yleensä yksinkertaisin ja halvin ratkaisu. 3 m ja 100 m välisille yhteyksille AOC taimonimuotokuituSR-lähetin-vastaanottimilla kattaa etäisyyden. Kaikkeen yli 100 metrin etäisyydelle tarvitset yksi-modeoptiikkaa ja oikealle suunnitellun kuitusarjan.MPO/MTP-liitinnapaisuus ja kuitumäärä.
Vaihe 4: Ota huomioon ilmavirran, tehon ja kaapelin hallinta
Suuri{0}}tiheyksissä käyttöönotoissa - 40+ palvelimia telinettä kohti, useista katkokaapeleista per kytkin - kaapeleiden joukko tulee toiminnalliseksi ongelmaksi. Kupariset DAC-niput ovat jäykempiä ja vievät enemmän tilaa kaapelihyllyissä. AOC:t ja kuituvaljaat ovat huomattavasti ohuempia ja kevyempiä, mikä auttaa ylläpitämään ilmavirtausta edestä{5}}takaan{6}}suljetuissa kaapeissa. Jos laitoksessasi on kuuma tai telineissäsi on lähes kapasiteetti, kaapelin painon ja halkaisijan tulee huomioida päätöksessäsi kustannusten ja ulottuvuuden lisäksi.
Vaihe 5: Tarkista yhteensopivuus ennen tilaamista
Suorita lopullinen yhteensopivuustarkistus, vaikka olet vahvistanut portin tuen ja nopeuskartoituksen. Varmista, että tietty kaapelin osanumero tai lähetin-vastaanottimen malli on luettelossa alustassasi ja ohjelmistoversiossasi tuettuna. Esimerkiksi sekalaisissa-toimittajaympäristöissä - Cisco-kytkin, joka muodostaa yhteyden katkeamisen kautta palvelimiin, joissa on NVIDIA ConnectX NIC -kortit -, vahvistaa yhteentoimivuuden molemmilta puolilta. CiscoOptiikka-optiikan yhteentoimivuusmatriisiin-voi auttaa varmistamaan lähetin-vastaanottimen{0}}to-yhteensopivuuden näissä tilanteissa.
Yleiset Breakout-kokoonpanot
40G QSFP+ - 4×10G SFP+:Alkuperäinen ja laajimmin käytetty Breakout-kokoonpano. Yleensä käytetään yhdistämään 40G uplink -kytkinportti neljään 10G-palvelimen verkkokorttiin tai pääsykytkimeen samassa telineessä. Sekä DAC- että AOC-versiot ovat laajalti saatavilla, ja useimmat nykyiset -sukupolven kytkimet tukevat tätä kartoitusta.
100 G QSFP28 - 4 × 25 G SFP28:Yleisin murto uudemmissa palvelinkeskusrakennuksissa. Yksi 100G:n selkä- tai lehtiportti puhaltaa neljään 25G:n tehoonpalvelin-päin SFP28:lleyhteyksiä, jotka tarjoavat 4-kertaisen porttitiheyden yhdestä nopeasta-liitännästä. Tästä pääset-25G-palvelimen päivitysprojektien määrityksiin.
400 G QSFP-DD - 4 × 100 G QSFP28:Esiintyy selkä----kankaissa, joissa 400 Gt:n nousevien linkkien on jaettava kaistanleveys 100 G:n lehtikytkimille. Tuettu alustoissa, kuten Cisco Nexus 9300-GX2-sarja, joissa on tietyt lähetin-vastaanotinmallit, kuten QDD-4X100G-FR-S.
Jos käytät MPO/MTP{0}}pohjaista strukturoitua kaapelointia suoran-liitoskokoonpanon sijaan,MPO-katkoskaapelin opaskattaa tarkemmin kuituvaljaiden valinnan, jaMPO-kaapelityyppien vertailuselittää, milloin runkokaapeleita tulee käyttää katkojohtosarjoihin verrattuna.
Breakout-kaapeli vs QSA-sovitin
QSA (QSFP-to-SFP Adapter) ei ole katkaisukaapeli. Se on mekaaninen sovitin, joka muuntaa yhden QSFP-portin yhdeksi SFP- tai SFP+-portiksi.Ciscon dokumentaatio CVR-QSFP-SFP10G:stäkuvaa sitä sovittimeksi, joka tarjoaa 10G- tai 1G-Ethernet-yhteyden vain QSFP{2}}-portista. Keskeinen ero: QSA antaa sinulle yhden hitaamman-nopeuden linkin QSFP-portista, kun taas katkaisukaapeli tarjoaa useita hitaamman-nopeuksia.
Käytä QSA:ta, kun tarvitset vain yhden alhaisemman -nopean yhteyden QSFP-portista - esimerkiksi yhden 10G-hallintalinkin yhdistämiseen. Käytä katkaisukaapelia, kun haluat maksimoida portin kaistakapasiteetin palvelemalla neljää (tai useampaa) päätepistettä samanaikaisesti.
Breakout-kaapeli vs. erillinen optiikka ja patch-kaapelointi
Katkaisukaapeli (DAC tai AOC) on integroitu kokoonpano -, joka on helpompi ottaa käyttöön ja vähemmän hallittavia komponentteja. Erillinen optiikkarunkokaapeleitaja Breakout-valjaat tarjoavat enemmän joustavuutta erityisesti strukturoiduissa kaapelointiympäristöissä, joissa haluat käyttää uudelleen olemassa olevia kuitulaitoksia tai vaihtaa lähetin-vastaanottimia itsenäisesti. Kauppa-on lisäkomponentit: jokainenvalokuituadapterija liitin lisää sisäänvientihäviöpisteen ja puhdistusvaiheen huollon aikana.
Vihreillä kentillä, joissa on lyhyet, ennustettavat linkkietäisyydet, integroidut katkaisukaapelit (DAC tai AOC) ovat yleensä nopeampia asentaa. Tehdasaluepäivityksiin tai ympäristöihin, joissa on olemassaMPO/MTP-kaapelointiinfrastruktuuri, lähetin-vastaanotin-plus-valjaat ovat usein järkevämpiä.
Edut ja rajoitukset
Breakout-kaapeleilla on todellisia etuja: kalliiden{0}}nopeiden porttien parempi käyttö, suurempi yhteystiheys telineyksikköä kohti ja tasaisempi siirtoreitti. Sen sijaan, että vaihtaisit koko kytkimen saadaksesi lisää 25G-portteja, voit purkaa olemassa olevat 100G-portit palvelemaan neljää 25G-päätepistettä.
Myös rajoitukset kannattaa ymmärtää. Katkaisukokoonpano sitoo useita linkkejä yhdeksi fyysiseksi kaapeliksi -, jos kaapeli epäonnistuu tai se on vaihdettava, kaikki neljä (tai useampia) ali-linkkiä katkeavat yhdessä. Breakout on myös vähemmän joustava kuin yksittäiset-yhden kaistan portit, kun sinun täytyy reitittää jokainen yhteys eri tavalla tai sekoittaa nopeuksia kaistakohtaisesti. Eikä jokainen portti tue jokaista purkautumiskartoitusta, joten määritysvaihtoehtosi rajoittuvat alustan ASIC- ja laiteohjelmiston ominaisuuksiin.
Ostoa edeltävä-tarkistuslista
Ennen irrotuskaapelin tilaamista varmista jokainen seuraavista:
- Portin purkamisen tuki:Pystyykö kytkimesi tai NIC-vahvistetun katkaisun tietty portti{0}}tavoitenopeuden kartoitukseen? Tarkista toimittajan alustan dokumentaatio tai yhteensopivuustyökalu.
- Nopeuskartoitus:Vastaako erotuskuvio (esim. 4×25G, 4×10G, 4×100G) sekä lähdeporttia että etäliitäntöjä?
- Mediatyyppi ja kattavuus:Onko linkin etäisyys DAC-alueella (alle 5 m), AOC-alueella (3–100 m) vai vaatiiko se kuitua erillisillä lähetin-vastaanottimilla?
- Ohjelmistoversio:Onko kytkimessä tai verkkokortissa laiteohjelmistoversio, joka tukee tarvitsemaasi breakout-kokoonpanoa?
- Optiikan yhteensopivuus:Jos käytät lähetin-vastaanottimia plus kuitua, ovat sekä lähetinvastaanottimen malli ettäpaikkausjohtotai valjaat, jotka on validoitu alustallesi?
- Kaapelin hallinta:Sopiiko kaapelin tyyppi (kupari vs. optinen) telineesi ilmavirran ja kaapelin reitityksen rajoituksiin?
Usein kysytyt kysymykset
Voiko jokaisessa QSFP-portissa käyttää katkokaapelia?
Ei. Breakout vaatii kanavoidun portin tuen kytkimen ASIC- tai NIC-laiteohjelmistossa. Monet alustat rajoittavat purkamisen tiettyihin porttinumeroihin tai linjakorttimalleihin. Tarkista aina portin -katkaisukyky toimittajasi asiakirjoista ennen ostamista.
Lisääkö katkaisukaapeli kokonaiskaistanleveyttä?
Ei. Katkokaapeli jakaa yhden nopean{1}}portin nykyisen kaistanleveyden uudelleen useiden hitaampien{2}}linkkien kesken. 100 Gt:n portti, joka on jaettu 4×25 Gt:ksi, tuottaa silti 100 Gt kokonaiskapasiteettia - se ei lisää kapasiteettia alkuperäisen portin tarjoamaa kapasiteettia pidemmälle.
Mitä eroa on 40 G-–-4 × 10 G:n ja 100 G–4 × 25 G:n välillä?
Molemmat noudattavat samaa periaatetta, jossa yksi monikaistaportti jaetaan neljään itsenäiseen linkkiin, mutta ne toimivat eri nopeussukupolvissa. 40 G-–-4 × 10 G:n jakovälissä käytetään QSFP+- ja SFP+-muototekijöitä ja 10 G NRZ-signalointi kaistaa kohden. 100G-4×25G-katkaisu käyttää QSFP28:aa ja SFP28:aa 25G NRZ-signalointia kaistaa kohden. Kaapelit ovat fyysisesti samanlaisia, mutta sähköisesti erilaisia, eivätkä ne ole keskenään vaihdettavissa.
Milloin minun pitäisi käyttää QSA-sovitinta katkokaapelin sijaan?
Käytä QSA:ta, kun tarvitset vain yhden nopeamman{0}}yhteyden QSFP-portista. QSA muuntaa portin hyväksymään yhden SFP/SFP+- tai SFP28-moduulin. Jos sinun on palveltava useita päätepisteitä yhdestä portista, katkaisukaapeli on oikea työkalu.
Kuinka tarkistan, ovatko kytkimeni ja katkaisukaapelini yhteensopivia?
Aloita kytkimen toimittajan yhteensopivuusmatriisista. Käytä Cisco-alustoilleOptiikka---laitteiden yhteensopivuusmatriisija anna kytkimen malli ja katkaisukaapelin tai lähetin-vastaanottimen osanumero. Katso NVIDIA/Mellanox-kytkimien osalta laiteohjelmiston julkaisutiedot ja kaapelien yhteensopivuustaulukot NVIDIAn dokumentaatiossa. Jos olet epävarma, testaa yhdellä portilla ennen käyttöönottoa mittakaavassa.
Mitä eroa on DAC-katkaisukaapelilla ja AOC-katkaisukaapelilla?
DAC-katkaisussa käytetään kuparisia twinax-johtimia ja se sopii parhaiten hyvin lyhyille etäisyyksille (yleensä alle 5 m). AOC breakout käyttää integroituja optisia komponentteja ja tukee pidempiä etäisyyksiä (jopa 100 m) ohuemmalla ja kevyemmällä kaapeloinnilla, joka parantaa ilmavirtausta. DAC maksaa vähemmän; AOC ulottuu pidemmälle ja kulkee paremmin tiheässä ympäristössä.
Viimeinen takeaway
Breakout-kaapelit ovat yksi tehokkaimmista tavoista maksimoida porttitiheys ja yksinkertaistaa kaapelointia datakeskusverkoissa -, mutta vain silloin, kun taustalla oleva laitteisto ja kokoonpano tukevat niitä. Aloita vahvistamalla kytkinmallisi ja porttisi katkeamiskyky. Yhdistä sitten nopeuskartoitus käyttöönottotarpeihisi, valitse kuparinen tai optinen ulottuvuuden ja telineen olosuhteiden perusteella ja vahvista täydellinen yhteensopivuus ennen tilaamista.
Jos suunnittelet MPO/MTP{0}}pohjaista kuitukäyttöönottoa, joka sisältää irrotusvaljaat, tutustuMPO/MTP-katkaisukaapelituotteettaiota yhteyttä tiimiimmeverkkosuunnitteluun räätälöityjä konfigurointiohjeita varten.
