توضیح کابل‌های شکست: انواع، پیکربندی‌ها و راهنمای انتخاب|DIMIFIBER

یک کابل خروجی به شما امکان می‌دهد یک پورت سوئیچ با سرعت بالا و چند{1}خط را به چند اتصال{2}}کمتر تقسیم کنید. اگر سوئیچ‌های مرکز داده، زیرساخت‌های{4}بالای-راک یا کارت‌های شبکه سرور را مدیریت می‌کنید، کابل‌های خروجی یکی از کاربردی‌ترین راه‌ها برای افزایش تراکم پورت بدون افزودن سخت‌افزار هستند. برای مثال، یک پورت 100G QSFP28، می‌تواند چهار پیوند سرور 25G را از طریق یک مجموعه جداکننده - ارائه دهد، مشروط بر اینکه پلتفرم حالت شکست را پشتیبانی کند.

اما کابل شکسته فقط "کابلی که شکافته می شود" نیست. اینکه آیا پیوند واقعاً ظاهر می شود به پشتیبانی از پورت کانالیزه شده، نقشه خطوط، نرم افزار پلت فرم و سازگاری اپتیک بستگی دارد. شکل رابط به تنهایی تضمین نمی کند که شکستگی کار کند. این راهنما انواع کابل‌های خروجی موجود، نحوه تصمیم‌گیری بین آنها و جایی که خریداران اغلب با مشکل مواجه می‌شوند را پوشش می‌دهد.

100G QSFP28 breakout cable splitting one switch port into four 25G SFP28 server links

کابل براکوت چیست؟

یک کابل خروجی یک پورت-چند خطی - معمولاً QSFP+، QSFP28، QSFP56 یاQSFP-DD- تا چندین پورت سرعت کمتر-، معمولاً در فرم فاکتورهای SFP+ یا SFP28. خود کابل خطوط مجزای الکتریکی یا نوری را از-سمت سرعت بالا به هر نقطه انتهایی-سرعت پایین‌تر دارد.

در پشت کابل، حالت شکست، منطق پیکربندی روی سوئیچ یا NIC است که یک رابط{0}}سرعت بالا را به واسط‌های فرعی مستقل-تقسیم می‌کند. با توجه بهراهنمای پیکربندی APIC Layer 2 Cisco، یک پورت 40G را قادر می سازد به چهار پورت 10G مستقل، یک پورت 100G به چهار پورت 25G یا یک پورت 400G به چهار پورت 100G تقسیم شود. هر درگاه فرعی-به عنوان رابط منطقی خود با حمل و نقل ترافیک مستقل عمل می کند.

انواع کابل های بریک اوت

Comparison of DAC breakout cable, AOC breakout cable, MPO fiber harness breakout, and QSA adapter

کابل های شکست DAC (اتصال مستقیم مسی)

DAC breakout cable connecting one top-of-rack switch port to four servers within the same rack

کابل قطع DAC یک مجموعه مسی تویناکس غیرفعال یا فعال است که کانکتورهایی در هر دو انتها تعبیه شده است. DACها کم‌هزینه‌ترین-گزینه خروجی هستند و برای پیوندهای بسیار کوتاه - معمولاً در یک رک یا بین رک‌های مجاور به خوبی کار می‌کنند. DAC های منفعل مسی معمولاً در طول های 0.5 متر تا حدود 5 متر در دسترس هستند. فراتر از آن، تضعیف سیگنال به یک نگرانی تبدیل می‌شود و نسخه‌های مسی فعال بسته به سرعت داده به حدود 7 تا 10 متر می‌رسند.

زمانی که پورت مبدأ و درگاه مقصد شما در یک رک یا رک بعدی قرار دارند، DAC را انتخاب کنید، هزینه اصلی نگرانی است و نیازی نیست نگران محدودیت‌های حجم کابل یا جریان هوا باشید. برای مثال، اتصال یک سوئیچ 100G QSFP28 بالای-از-رک به چهار کارت شبکه سرور 25G SFP28 در یک کابینت، یک سناریوی شکست DAC کتاب درسی است.

کابل های شکست AOC (کابل نوری فعال)

AOC breakout cable used for longer inter-rack connections in a dense data center

کابل شکست AOC یک مجموعه نوری با فرستنده گیرنده های یکپارچه در هر انتهای آن است. AOC ها نازک تر و سبک تر از DAC های مسی هستند که به جریان هوا در محیط های رک متراکم کمک می کند. با توجه بهصفحه محصول LinkX AOC NVIDIAAOCها از پیکربندی‌های اسپلیتر مشابه کابل‌های DAC پشتیبانی می‌کنند، اما دسترسی طولانی‌تر (تا 30 تا 100 متر)، انعطاف‌پذیری بیشتر و ویژگی‌های جریان هوا بهتر را ارائه می‌کنند.

هنگامی که پیوندهای شما بین قفسه ها در یک ردیف یا بین ردیف ها اجرا می شوند، زمانی که وزن کابل و شعاع خمش ماده در سینی های کابل کشی متراکم وجود دارد، یا زمانی که تیم شما یک مجموعه یکپارچه بدون مجزا می خواهد، AOC را انتخاب کنید.کانکتورهای فیبر نوریبرای تمیز کردن و بازرسی

شکست با فرستنده و گیرنده و مهار فیبر

MPO MTP breakout fiber harness splitting one multi-fiber connector into multiple duplex LC connectors

رویکرد سوم از فرستنده‌های گیرنده{0}قابل‌آشوب (مانند ماژول‌های SR4، PSM4 یا DR4) استفاده می‌کند که بامهارهای فیبر شکسته MPO/MTP. این دسته ها از یک کانکتور MPO-12 یا MPO-16 به چند دوبلکس فن می شوند.LCیاSCاتصال دهنده ها راکاغذ سفید سیسکوجزئیات نحوه استفاده فرستنده‌های گیرنده مانند QSFP-40G-SR4 و QSFP-100G-SR4-S از کانکتورهای MPO-12 برای خروج در هر دو حالت چند حالته وفیبر تک حالت-برنامه های کاربردی

این گزینه بیشترین انعطاف‌پذیری را ارائه می‌دهد - که می‌توانید فرستنده‌ها و طول‌های فیبر را به طور مستقل ترکیب و مطابقت دهید - اما اجزای بیشتری را نیز اضافه می‌کند. هر رابط رابط پتانسیل را معرفی می کنداز دست دادن درجو هر فرستنده گیرنده-برای مهار کردن جفت شدن{1}}به بررسی سازگاری خاص خود نیاز دارد.

DAC در مقابل AOC در مقابل فرستنده گیرنده + هارنس در مقابل QSA: مقایسه سریع

گزینه	بهترین برای	دسترسی معمولی	خرید و فروش کلید-خاموش است
شکست DAC	پیوندهای رک-یا مجاور-	0.5-5 متر (غیرفعال)، تا 10 متر (فعال)	کمترین هزینه، اما کابل های حجیم و دسترسی محدود
شکست AOC	پیوندهای بین{0}}راک، محیط های کابل کشی متراکم	3–100 m	دسترسی سبک تر و طولانی تر، اما هزینه بالاتر از DAC
فرستنده و گیرنده + مهار فیبر	کابل کشی ساختاریافته، سناریوهای مختلط-فروشنده یا ارتقاء	بستگی به اپتیک دارد (MMF تا 100 متر، SMF تا 10 کیلومتر +)	انعطاف پذیرترین، اما قطعات و تمیز کردن بیشتر مورد نیاز است
آداپتور QSA	استفاده از یک پیوند SFP/SFP+ از یک پورت QSFP	همان ماژول SFP مورد استفاده	تبدیل یک-یک پورت ساده، نه یک-به-بسیار شکست

چگونه کابل Breakout مناسب را انتخاب کنیم؟

Decision flowchart for choosing the right breakout cable based on port support, speed mapping, reach, and compatibility

مرحله 1: تأیید کنید که پورت شما از Breakout پشتیبانی می کند

اینجا جایی است که بیشتر اشتباهات خرید اتفاق می افتد. هر پورت QSFP یا QSFP{1}}DD نمی‌تواند در حالت شکست کار کند. پشتیبانی به سوئیچ ASIC، مدل کارت خط و انتشار نرم افزار بستگی دارد. به عنوان مثال، در پلتفرم‌های Cisco Nexus، می‌توانید با استفاده از دستور، قابلیت شکست در هر پورت را تأیید کنید.قابلیت‌های اترنت رابط [اسلات/پورت] را نشان دهدو به دنبال "Breakout capable: yes" در خروجی هستید. اگر پورت از breakout پشتیبانی نکند، بدون در نظر گرفتن کابلی که وصل می کنید، لینک ظاهر نمی شود.

قبل از خرید، اسناد پلت فرم فروشنده خود را بررسی کنید. سیسکو فراهم می کندماتریس سازگاری اپتیک-به-دستگاهبرای تأیید پشتیبانی از فرستنده و گیرنده و شکست در خطوط تولید خود. NVIDIA راهنمای سازگاری کابل را در خود منتشر می کنددستورالعمل های مدیریت کابل و سوالات متداول.

مرحله 2: تعداد خطوط و نقشه برداری سرعت را تأیید کنید

نقشه برداری دقیق مورد نیاز خود را تأیید کنید - نه فقط سرعت درگاه عنوان. نگاشتهای متداول عبارتند از 40G تا 4×10G (QSFP+ تا 4×SFP+)، 100G به 4×25G (QSFP28 به 4×SFP28)، 200G به 4×50G و 400G به 4×100G (QSFP}8×SFD{0×QSFD{0| برخی از ماژول های جدیدتر 400G نیز بسته به طراحی فرستنده گیرنده از تقسیم 8×50G یا 2×200G پشتیبانی می کنند.

در نسل های با سرعت بالاتر، رمزگذاری نیز اهمیت دارد. پیوند 100G با استفاده از سیگنال NRZ 4×25G رفتار متفاوتی با پیوند 200G با استفاده از خطوط PAM4 4×50G دارد. مطمئن شوید که نقشه شکست با هر دو انتهای پیوند - با پیکربندی پورت سوئیچ و سرعت رابط دستگاه راه دور مطابقت دارد.

مرحله 3: نوع رسانه، رابط و دسترسی را مطابقت دهید

پس از دانستن نقشه سرعت، تصمیم بگیرید که آیا به مس نیاز دارید یا نوری. برای پیوندهای زیر 3 تا 5 متر در داخل یک قفسه، DAC معمولا ساده ترین و ارزان ترین پاسخ است. برای پیوندهای بین 3 متر و 100 متر، AOC یافیبر چند حالتهبا فرستنده و گیرنده SR مسافت را پوشش می دهد. برای هر چیزی بیش از 100 متر، به اپتیک یک حالت-و یک مهار فیبر طراحی شده برای درست نیاز دارید.کانکتور MPO/MTPقطبیت و تعداد فیبر

مرحله 4: فاکتور در مدیریت جریان هوا، برق و کابل

در سرورهای-با تراکم بالا - 40+ در هر رک، کابل‌های شکسته متعدد در هر سوئیچ - حجم کابل به یک نگرانی عملیاتی تبدیل می‌شود. بسته‌های DAC مسی سفت‌تر هستند و فضای بیشتری را در سینی‌های کابل اشغال می‌کنند. AOC ها و مهارهای فیبر به طور قابل توجهی نازک تر و سبک تر هستند که به حفظ جریان هوا از جلو به{{6} در کابینت های بسته کمک می کند. اگر تاسیسات شما داغ است یا قفسه‌های شما نزدیک به ظرفیت هستند، وزن و قطر کابل باید در کنار هزینه و دسترسی، در تصمیم شما نقش داشته باشد.

مرحله 5: تأیید اعتبار سازگاری قبل از سفارش

حتی پس از تأیید پشتیبانی پورت و نقشه برداری سرعت، یک بررسی نهایی سازگاری را اجرا کنید. بررسی کنید که شماره قطعه کابل خاص یا مدل فرستنده گیرنده به‌عنوان پشتیبانی شده در پلتفرم و نسخه نرم‌افزار شما فهرست شده است. به عنوان مثال، در محیط‌های مختلط-فروشنده -، یک سوئیچ Cisco که از طریق breakout به سرورهایی با کارت‌های NVIDIA ConnectX متصل می‌شود - قابلیت همکاری را از هر دو طرف تأیید می‌کند. سیسکوماتریس قابلیت همکاری اپتیک-به-اپتیکمی‌تواند به تأیید سازگاری-به-فرستنده گیرنده برای این سناریوها کمک کند.

تنظیمات برک آوت رایج

Common breakout cable configurations including 40G to 4x10G, 100G to 4x25G, and 400G to 4x100G

40G QSFP+ تا 4×10G SFP+:پیکربندی اولیه و پرکاربردترین پیکربندی شکست. معمولاً برای اتصال یک پورت سوئیچ uplink 40G به چهار NIC سرور 10G یا سوئیچ های دسترسی در همان رک استفاده می شود. هر دو نسخه DAC و AOC به طور گسترده در دسترس هستند، و اکثر سوئیچ‌های نسل فعلی از این نگاشت پشتیبانی می‌کنند.

100G QSFP28 تا 4×25G SFP28:رایج ترین شکست در ساخت های جدیدتر مرکز داده. یک 100G اسپین یا درگاه برگ به چهار 25G فن می‌دهدسرور-رو به SFP28 استاتصالات، 4× چگالی پورت را از یک رابط سریع- فراهم می کند. این پیکربندی{3}}برای پروژه‌های به‌روزرسانی سرور 25G است.

400G QSFP-DD تا 4×100G QSFP28:پدیدار شدن در ستون فقرات-تا-برگی پارچه‌هایی که در آن پیوندهای 400G نیاز به توزیع پهنای باند به سوییچ‌های برگ 100G دارند. در پلتفرم هایی مانند Cisco Nexus 9300-سری GX2 با مدل های خاص فرستنده گیرنده مانند QDD{10}}4X100G-FR-S پشتیبانی می شود.

اگر با کابل‌کشی ساخت‌یافته مبتنی بر MPO/MTP کار می‌کنید، به‌جای اتصال مستقیم-مجموعه‌ها، ماراهنمای کابل شکست MPOانتخاب مهار فیبر را با جزئیات بیشتری پوشش می دهد، ومقایسه انواع کابل MPOتوضیح می دهد که چه زمانی باید از کابل های تنه در مقابل مهارهای شکستگی استفاده شود.

کابل شکست در مقابل آداپتور QSA

Difference between a QSA adapter and a breakout cable in data center networking

یک کابل QSA (آداپتور QSFP-به-SFP) یک کابل شکسته نیست. این یک آداپتور مکانیکی است که یک پورت QSFP را به یک پورت SFP یا SFP+ تبدیل می کند.اسناد سیسکو در CVR-QSFP-SFP10Gآن را به‌عنوان آداپتوری توصیف می‌کند که اتصال اترنت 10G یا 1G را فقط از یک درگاه QSFP- فراهم می‌کند. تفاوت اصلی: یک QSA یک پیوند با سرعت کمتر-از یک درگاه QSFP به شما می‌دهد، در حالی که یک کابل خروجی چندین پیوند با سرعت کمتر-به شما می‌دهد.

زمانی که فقط به یک اتصال با سرعت کمتر از یک پورت QSFP - نیاز دارید، برای مثال، اتصال یک پیوند مدیریت 10G، از QSA استفاده کنید. زمانی که می‌خواهید ظرفیت خطوط درگاه را با ارائه همزمان چهار (یا بیشتر) نقطه پایانی به حداکثر برسانید، از کابل شکست استفاده کنید.

کابل بریک اوت در مقابل کابل کشی اپتیک و پچ جداگانه

کابل شکست (DAC یا AOC) یک مجموعه یکپارچه است - برای استقرار ساده‌تر و اجزای کمتری برای مدیریت. اپتیک جدا باکابل های تنهو مهارهای شکست انعطاف پذیری بیشتری را ارائه می دهند، به خصوص در محیط های کابل کشی ساختاریافته که می خواهید از کارخانه فیبر موجود استفاده مجدد کنید یا فرستنده گیرنده ها را به طور مستقل تعویض کنید. مبادله- اجزای اضافی است: هر کدامآداپتور فیبر نوریو کانکتور یک نقطه از دست دادن درج و یک مرحله تمیز کردن را در طول تعمیر و نگهداری اضافه می کند.

برای استقرار فیلدهای سبز با فواصل پیوند کوتاه و قابل پیش بینی، کابل های شکسته یکپارچه (DAC یا AOC) معمولاً سریعتر نصب می شوند. برای ارتقاء میدان قهوه ای یا محیط هایی با موجودزیرساخت کابل کشی MPO/MTP، یک رویکرد مهاری-به علاوه-فرستنده گیرنده اغلب منطقی تر است.

مزایا و محدودیت ها

کابل‌های Breakout مزایای واقعی را ارائه می‌کنند: استفاده بیشتر از پورت‌های سریع{0} گران قیمت، افزایش تراکم اتصال در هر واحد رک، و مسیر مهاجرت تدریجی هموارتر. به جای تعویض کل سوئیچ برای دریافت پورت های 25G بیشتر، می توانید پورت های 100G موجود را برای ارائه 4 نقطه پایانی 25G در هر کدام ایجاد کنید.

محدودیت ها نیز ارزش درک دارند. یک مجموعه شکست چندین پیوند را به یک کابل فیزیکی متصل می‌کند - اگر آن کابل خراب شود یا نیاز به تعویض داشته باشد، هر چهار (یا بیشتر) پیوند فرعی با هم پایین می‌روند. هنگامی که نیاز دارید هر اتصال را به‌طور متفاوتی مسیریابی کنید یا سرعت‌ها را بر اساس هر خط ترکیب کنید، Breakout نسبت به درگاه‌های تک خطی منفرد کمتر انعطاف‌پذیر است. و هر پورت از هر نقشه برداری پشتیبانی نمی کند، بنابراین گزینه های پیکربندی شما با قابلیت های ASIC و سیستم عامل پلت فرم محدود می شود.

فهرست چک قبل از{0}خرید

قبل از سفارش کابل شکست، هر یک از موارد زیر را تأیید کنید:

پشتیبانی از خروج پورت:آیا پورت خاصی روی سوئیچ شما یا شکست تایید شده NIC{0}}قابلیت نگاشت سرعت هدف شما را دارد؟ اسناد پلت فرم فروشنده یا ابزار سازگاری را بررسی کنید.
نقشه برداری سرعت:آیا الگوی شکست (به عنوان مثال، 4×25G، 4×10G، 4×100G) با پورت منبع و رابط های راه دور مطابقت دارد؟
نوع رسانه و دسترسی:آیا فاصله پیوند در محدوده DAC (زیر 5 متر)، محدوده AOC (3 تا 100 متر)، یا به فیبر با فرستنده گیرنده جداگانه نیاز دارد؟
نسخه نرم افزار:آیا سوئیچ یا NIC یک نسخه سفت‌افزاری را اجرا می‌کند که از پیکربندی شکست مورد نیاز شما پشتیبانی می‌کند؟
سازگاری اپتیک:اگر از فرستنده و گیرنده به اضافه فیبر استفاده می شود، هم مدل فرستنده گیرنده و همپچ کوردیا مهار برای پلت فرم شما معتبر است؟
مدیریت کابل:آیا نوع کابل (مسی در مقابل نوری) در محدوده جریان هوا و محدودیت های مسیریابی کابل رک شما قرار می گیرد؟

سوالات متداول

آیا هر پورت QSFP می تواند از کابل شکست استفاده کند؟

خیر. Breakout به پشتیبانی از درگاه کانالیزه شده در سیستم عامل سوئیچ ASIC یا NIC نیاز دارد. بسیاری از پلت‌فرم‌ها، شکست را به شماره پورت‌های خاص یا مدل‌های کارت خط محدود می‌کنند. همیشه قبل از خرید، قابلیت شکست هر پورت را در اسناد فروشنده خود بررسی کنید.

آیا کابل بریک اوت پهنای باند کل را افزایش می دهد؟

خیر. کابل شکست، پهنای باند موجود یک پورت-سرعت بالا را در چندین پیوند با سرعت کمتر- توزیع می‌کند. یک پورت 100G که به 4×25G تبدیل شده است همچنان 100G ظرفیت کل را ارائه می دهد - ظرفیت اضافی فراتر از آنچه درگاه اصلی ارائه می دهد ایجاد نمی کند.

تفاوت بین 40G-تا-4×10G و 100G-to-4×25G چیست؟

هر دو از اصل یکسانی پیروی می‌کنند که یک پورت چند-خطی را به چهار پیوند مستقل تقسیم می‌کنند، اما با نسل‌های سرعت متفاوتی کار می‌کنند. یک شکست 40G-تا{11}}4×10G از فاکتورهای فرم QSFP+ و SFP+ با سیگنال دهی NRZ 10G در هر خط استفاده می‌کند. یک شکست 100G به 4×25G از QSFP28 و SFP28 با سیگنال‌دهی 25G NRZ در هر خط استفاده می‌کند. کابل ها از نظر فیزیکی مشابه هستند اما از نظر الکتریکی متفاوت هستند و قابل تعویض نیستند.

چه زمانی باید از آداپتور QSA به جای کابل شکستگی استفاده کنم؟

زمانی که فقط به یک اتصال{0}}کمتر از یک پورت QSFP نیاز دارید از QSA استفاده کنید. یک QSA پورت را به پذیرش یک ماژول SFP/SFP+ یا SFP28 تبدیل می کند. اگر نیاز به سرویس دهی چندین نقطه پایانی از یک پورت دارید، کابل شکست ابزار مناسبی است.

چگونه می توانم بررسی کنم که آیا سوئیچ و کابل بریک اوت من سازگار هستند؟

با ماتریس سازگاری فروشنده سوییچ خود شروع کنید. برای پلتفرم های سیسکو، ازماتریس سازگاری اپتیک-به-دستگاهو مدل سوئیچ خود و شماره قطعه کابل یا فرستنده گیرنده را وارد کنید. برای سوئیچ‌های NVIDIA/Mellanox، به یادداشت‌های انتشار میان‌افزار و جداول سازگاری کابل در اسناد NVIDIA مراجعه کنید. در صورت شک، قبل از استقرار در مقیاس، با یک پورت تست کنید.

تفاوت بین کابل شکست DAC و کابل شکست AOC چیست؟

خروجی DAC از هادی های مسی تویناکس استفاده می کند و برای فواصل بسیار کوتاه (معمولاً زیر 5 متر) بهترین است. یک خروجی AOC از اجزای نوری یکپارچه استفاده می کند و فواصل طولانی تر (تا 100 متر) را با کابل های نازک تر و سبک تر که جریان هوا را بهبود می بخشد، پشتیبانی می کند. DAC هزینه کمتری دارد. AOC بیشتر می رسد و در محیط های متراکم عملکرد بهتری دارد.

غذای آماده نهایی

کابل‌های Breakout یکی از کارآمدترین راه‌ها برای به حداکثر رساندن تراکم پورت و ساده‌سازی کابل‌کشی در شبکه‌های مرکز داده - هستند، اما فقط زمانی که سخت‌افزار و پیکربندی اصلی از آنها پشتیبانی می‌کنند. با تأیید قابلیت شکست در مدل سوئیچ و پورت خاص خود شروع کنید. سپس نقشه برداری سرعت را با نیازهای استقرار خود مطابقت دهید، بین مس و نوری بر اساس شرایط دسترسی و قفسه انتخاب کنید، و سازگاری کامل را قبل از سفارش تأیید کنید.

اگر در حال برنامه‌ریزی برای استقرار فیبر مبتنی بر MPO/MTP{0}} که شامل مهارهای شکسته است، ما را بررسی کنیدمحصولات کابل برک اوت MPO/MTPیابا تیم ما تماس بگیریدبرای راهنمایی پیکربندی متناسب با طراحی شبکه شما.