Kabel Breakout: Apa Itu dan Cara Memilih Satu

Kabel pecahan mengambil satu-sambungan berketumpatan tinggi dan memisahkannya kepada beberapa sambungan individu. Dalam rangkaian pusat data dan gentian, ini biasanya bermakna memisahkan port QSFP, QSFP28, QSFP-DD atau OSFP kepada berbilang lorong kelajuan-rendah atau mengipasi batang MPO/MTP ke dalam sambungan LC, SC, FC atau ST individu. Kabel tidak mencipta lebar jalur tambahan; ia hanya mendedahkan lorong atau gentian yang sudah wujud pada hujung-ketumpatan tinggi.

Panduan ini ditulis untuk jurutera rangkaian, pengendali pusat data dan pasukan perolehan yang perlu memilih kabel pecah untuk persekitaran pengeluaran. Ia memfokuskan pada keputusan yang biasanya menyebabkan masalah dalam penggunaan sebenar: sokongan pelarian pelabuhan, pemetaan lorong, kekutuban gentian, pengekodan vendor dan jangkauan.

Apakah Kabel Breakout?

Kabel pecah, juga dipanggil kabel-keluar atau abah gentian, menggabungkan berbilang laluan isyarat di dalam jaket tunggal dan menamatkan setiap laluan pada penyambungnya sendiri di hujung sekali. Daripada menarik beberapa kabel diskret daripada port suis -ketumpatan tinggi atau panel tampalan, pemasangan berstruktur tunggal membawa semua lorong dan memisahkannya hanya di tempat yang diperlukan.

Dua contoh merangkumi kebanyakan kes penggunaan pusat data:

• Pemisahan tahap-penghantar: port 100G QSFP28 membawa empat lorong 25G; kabel pecahan QSFP28-ke-4x SFP28 menyambungkan port tunggal itu kepada empat NIC pelayan 25G.
• Pemecahan kabel berstruktur: batang MPO 12-serat tiba di panel tampalan; pemasangan pemecah gentian MPO-ke-LC menukarkannya kepada enam pautan LC dupleks untuk suis dan transceiver.

Kabel Breakout, Fan-Kabel Keluar dan Kabel Harness

Tiga istilah bertindih dan digunakan secara tidak konsisten merentas katalog vendor. Dalam amalan:

Jika anda mendapatkan sumber pemasangan gentian dan pembekal menggunakan "abah-abah", "kipas-keluar" dan "pecah" dalam lembaran data yang sama, minta mereka menentukan kiraan penyambung, kiraan gentian, jenis kekutuban dan panjang furkasi. Terminologi tidak mengubah parameter tersebut, tetapi parameter berubah sama ada kabel benar-benar akan berfungsi.

Cara Kabel Breakout Berfungsi

Fungsi kabel breakout adalah pemisahan, bukan pendaraban. Pautan 40G QSFP+ ialah empat lorong 10G secara dalaman; kabel pemecahan mendedahkan setiap lorong pada penyambung SFP+nya sendiri. Logik yang sama digunakan untuk 100G QSFP28 (empat lorong 25G), 200G QSFP56 (empat lorong 50G PAM4 atau dua 100G) dan 400G QSFP-DD atau OSFP (lapan lorong PAM4 50G, biasanya dibahagi sebagai 4G2x atau 2x).

Untuk pelarian gentian, penyambung MPO secara fizikalnya memegang 8, 12, 16, atau 24 gentian dalam satu ferrule. Kabel memisahkan gentian tersebut kepada pasangan dupleks yang ditamatkan pada LC, SC, atau penyambung simplex/dupleks lain pada hujung pelarian.

Dua akibat berikutan daripada ini:

• Suis ASIC dan port mesti menyokong mod pecah yang diminta. Port yang kelihatan seperti sangkar QSFP tetapi keras-dikodkan kepada operasi asli 40G atau 100G tidak akan menerima kabel pecahan, tanpa mengira kesesuaian penyambung.
• Pemetaan lorong hendaklah betul pada kedua-dua hujungnya. Susunan lorong yang tidak sepadan atau kekutuban gentian adalah satu-satunya sebab yang paling biasa kabel halus dari segi fizikal gagal menghasilkan pautan.

Struktur dan isyarat lorong Ethernet ditakrifkan dalam IEEE 802.3. Untuk penetapan lorong tepat yang digunakan oleh varian 40GBASE, 100GBASE dan 400GBASE,IEEE 802.3 dokumentasi kumpulan kerjaadalah sumber yang berwibawa.

Jenis Biasa Kabel Breakout

Kabel Pecah Gentian Optik

Kabel pecah gentian ialah pilihan standard untuk kabel berstruktur dan sebarang pautan yang lebih panjang daripada beberapa meter. Perhimpunan yang paling biasa di pusat data ialah:

• MPO/MTP-dupleks LC 12 hingga 6x (OM3, OM4, OM5 atau mod tunggal)
• MPO/MTP-dupleks LC 8 hingga 4x untuk transceiver jangkauan dekat 40G/100G menggunakan empat lorong
• MPO/MTP-Dupleks LC 24 hingga 12x untuk tampalan berketumpatan tinggi
• MPO-ke-SC, MPO-ke-FC atau MPO-ke-varian ST untuk antara muka lama

Gunakan kabel pecah gentian apabila jarak pautan melebihi jangkauan praktikal tembaga, apabila anda perlu antara muka batang MPO dengan transceiver dilengkapi LC-atau apabila sistem kabel direka bentuk di sekeliling panel tampalan dan tulang belakang berstruktur. Untuk bahagian pendaratan penyambung, lihat bahagianBarisan produk penyambung LC. Untuk perhimpunan pelarian itu sendiri, yangKatalog kabel pecah gentian MTP/MPOmeliputi varian mod OM3, OM4, OM5 dan-tunggal dalam konfigurasi 8, 12 dan 24 gentian.

Dua semakan menentukan sama ada kabel pecah gentian akan berfungsi pada palam masuk pertama-:

• Polariti. Sistem MPO menggunakan kekutuban Jenis A, Jenis B atau Jenis C. Kekutuban pada trunk, breakout dan transceiver mesti diselaraskan, atau menghantar dan menerima tidak akan berpasangan dengan betul.
• Jenis gentian. Gentian OM3, OM4, OM5 dan OS2 tidak boleh ditukar ganti pada kadar data yang tinggi. Mencampurkan OM3 dan OM4 dalam saluran yang sama secara teknikal mungkin tetapi merendahkan jangkauan yang disokong dan biasanya dielakkan dalam pemasangan baharu. Untuk had capaian praktikal pada 10G, 25G, 100G dan 400G,Rujukan jarak gentian berbilang mod OM1 hingga OM5adalah titik permulaan yang berguna.

• 

Kabel Breakout DAC

Kabel pemecah Tembaga Pasang Terus membawa lorong di atas tembaga twinax dengan elektronik transceiver disepadukan pada setiap hujung. Konfigurasi biasa termasuk 40G QSFP+ hingga 4x 10G SFP+, 100G QSFP28 hingga 4x 25G SFP28 dan 400G QSFP-DD hingga 4x 100G QSFP28.

Pilih DAC apabila: pautan berada dalam rak yang sama atau rak bersebelahan, larian adalah di bawah tiga meter untuk tembaga pasif atau di bawah tujuh meter untuk tembaga aktif, dan kuasa dan bajet adalah ketat. Bahagian atas-pada-suis rak-ke-pautan pelayan di dalam kabinet yang sama ialah bekas berkanun.

Elakkan DAC apabila: larian melebihi jangkauan pasif, laluan kabel termasuk selekoh yang ketat atau ketumpatan rak sudah menimbulkan masalah pengurusan-kabel. DAC adalah tegar dan berat berbanding dengan AOC atau gentian, dan pada 400G diameter kabel menjadi halangan yang serius dalam kabinet padat.

Kabel Breakout AOC

Pecahan Kabel Optik Aktif menyepadukan transceiver dan gentian optik ke dalam pemasangan yang ditamatkan secara kekal. Penyambung kelihatan seperti modul QSFP/SFP tetapi tidak boleh dikeluarkan daripada gentian.

Pilih AOC apabila: pautan melebihi jangkauan DAC tetapi loji gentian berstruktur penuh berlebihan, laluan kabel panjang atau mempunyai banyak selekoh, atau penempatan ialah sambungan titik tetap-ke-antara dua titik akhir yang diketahui. Kelompok AI, GPU-ke-pautan GPU dan-suis rak-ke-larian pelayan adalah tipikal.

Elakkan AOC apabila: titik akhir mungkin berubah, laluan kabel dikongsi dengan panel tampalan, atau anda mahu dapat menggantikan optik secara bebas daripada gentian. AOC dijual sebagai satu unit; jika salah satu hujung gagal, keseluruhan pemasangan diganti.

QSFP+, QSFP28, QSFP-DD dan OSFP Breakout

Faktor bentuk transceiver hanya menerangkan sangkar fizikal, bukan mod pecahan yang disokong. Kombinasi pelarian biasa ialah:

Untuk spesifikasi mekanikal dan elektrikal QSFP-DD form factor, termasuk dwi-penyambung dan takrifan lorong 400G, lihatQSFP-Spesifikasi MSA DD. TheGambaran keseluruhan teknikal QSFP-DDdi tapak ini meliputi perkara yang sama dalam format berorientasikan pembeli-.

Aplikasi Lain

Kabel pecah juga muncul di luar rangkaian pusat data, termasuk audio (DB25-ke-peminat XLR-keluar, TRS-ke-dwi-TS), sistem AV dan pendawaian kawalan industri. Kriteria pemilihan berbeza dengan ketara daripada rangkaian dan berada di luar skop panduan ini.

DAC lwn AOC lwn Fiber Breakout

Peraturan praktikal untuk penyumberan pusat data: DAC untuk dalam-rak, AOC untuk rak tetap-, pecahan gentian untuk apa-apa sahaja yang menyentuh panel tampalan atau tulang belakang berstruktur.

Cara Memilih Kabel Breakout

Langkah 1: Sahkan Port dan Faktor Bentuk pada Kedua-dua Hujung

Kenal pasti sangkar transceiver tepat pada hujung -ketumpatan tinggi (QSFP+, QSFP28, QSFP56, QSFP-DD, OSFP) dan jenis penyambung pada hujung pecahan (SFP+, SFP28, QSFP28, LC, SC, FC, ST, MPO). Persamaan visual tidak boleh dipercayai; sangkar logam yang sama boleh membawa antara muka elektrik yang sangat berbeza.

Langkah 2: Padankan Kelajuan dan Struktur Lorong

Konfigurasi pelarian perlu mengikut struktur lorong di pelabuhan. Port QSFP28 100G secara asli berpecah kepada 4x 25G, bukan 4x 10G; memaksa 10G pada lorong 25G biasanya gagal dalam rundingan pautan. Untuk 400G QSFP-DD dan OSFP, sahkan sama ada port menyokong 4x 100G, 2x 200G atau 8x 50G dan sama ada suis ASIC menyokong mod FEC yang sepadan.

Langkah 3: Pilih Medium

Gunakan keputusan DAC / AOC / gentian dari bahagian sebelumnya berdasarkan jangkauan, laluan kabel dan sama ada pautan akan melalui panel tampalan.

Langkah 4: Sahkan Sokongan Pemecahan Suis

Di sinilah kebanyakan projek terhenti. Sangkar QSFP tidak menyokong pelarian secara automatik. Pada banyak platform:

• Pecahan hanya disokong pada kumpulan port tertentu, bukan setiap port pada kad talian.
• Pecahan memerlukan konfigurasi eksplisit (override kelajuan antara muka, perubahan profil port) dan kadangkala muat semula kumpulan-port atau but semula sistem.
• Platform menjangkakan jenis kabel atau pengekodan tertentu; menggunakan kabel yang tidak dikenali boleh melumpuhkan port secara senyap.

Semak matriks pecahan dalam panduan pemasangan perkakasan vendor suis atau senarai keserasian transceiver sebelum membuat pesanan. Cisco, Arista, Juniper, Dell, HPE dan NVIDIA masing-masing menerbitkan jadual pecahan setiap-platform.

Langkah 5: Semak Pengekodan dan Keserasian Vendor

Himpunan DAC dan AOC membawa EEPROM berkod untuk satu atau lebih platform hos. Kabel berkod untuk Cisco mungkin melaporkan ralat pada suis Arista atau NVIDIA walaupun lapisan fizikal adalah sama. Untuk rangkaian pengeluaran, beli kabel yang diuji secara eksplisit terhadap model suis, kad talian dan keluaran NOS semasa anda.

Langkah 6: Sahkan Kekutuban dan Jenis Gentian (Pemecahan Gentian)

Untuk pecahan MPO/MTP, sahkan kekutuban (Jenis A, B atau C), jantina penyambung (lelaki/disemat lwn perempuan), jenis gentian (OM3/OM4/OM5/OS2) dan muka akhir APC lwn UPC jika berkenaan. Kekutuban yang salah ialah punca paling kerap bagi pautan MPO yang menyala pada transceiver tetapi gagal melepasi trafik. ThePanduan pemilihan MTP vs MPOmeneliti semakan ini dengan lebih terperinci.

Langkah 7: Sahkan Keperluan Mekanikal dan Persekitaran

Panjang kabel hendaklah sepadan dengan laluan kabel sebenar, bukan jarak-garis lurus. Tambah gelung perkhidmatan. Sahkan penarafan jaket (LSZH, OFNR, plenum), jejari selekoh minimum dan suhu operasi terhadap persekitaran penggunaan. Dalam-rak berketumpatan tinggi, diameter kabel dan kekakuan sering mengekang pilihan lebih daripada kadar data.

Senario-Syor Berdasarkan

Untuk batang tulang belakang yang memberi makan kepada himpunan pelarian hiliran, lihat bahagianPilihan kabel batang MPO/MTP. Panduan yang lebih mendalam tentang keputusan antara himpunan trunk dan breakout tersedia dalamPanduan pemilihan kabel pelarian MPO.

Nota Penggunaan Praktikal

Beberapa pemerhatian daripada bekerja dengan kabel pecah dalam persekitaran pengeluaran:

Corak tiket yang paling biasa pada penempatan pelarian baharu bukanlah kabel yang rosak. Ia ialah kumpulan port yang tidak pernah ditetapkan ke dalam mod pecah, ketidakpadanan FEC antara suis dan NIC hos, atau batang MPO yang kekutubannya tidak sepadan dengan abah-abah di sisi lain. Isu ini semua kelihatan seperti masalah kabel pada mulanya.

Untuk -persekitaran vendor bercampur, minta pembekal kabel mengesahkan pengekodan untuk setiap platform sasaran secara berasingan dan minta pernyataan keserasian bertulis. Pengekodan generik "berbilang-penjual" tidak selalu diterima oleh setiap keluaran NOS.

Untuk penggunaan 400G dan 800G, spesifikasi mekanikal kabel (diameter, kekakuan, jejari lentur minimum) selalunya menentukan perkara yang boleh dibina secara fizikal dalam kabinet 19-inci. Perlu meminta lukisan keratan-kabel sebelum membuat pesanan, terutamanya untuk batang MPO-berbilangan gentian tinggi. Therujukan kehilangan sisipanberguna apabila mengira belanjawan pautan yang mana-mana pemasangan pecahan baharu perlu dimuatkan di dalamnya.

Soalan Lazim Kabel Breakout

Apakah tujuan kabel pecah dalam pusat data?

Kabel pecahan mendedahkan lorong atau gentian individu bagi-port berketumpatan tinggi sebagai sambungan berasingan, jadi satu port suis 40G/100G/400G boleh menyediakan berbilang peranti-kelajuan rendah dan satu batang MPO boleh menyuap berbilang transceiver yang dilengkapi LC-.

Adakah kabel breakout sama dengan splitter?

Tidak. Pembahagi, dalam gentian optik, membahagikan kuasa optik merentasi berbilang output (pemecah PLC pasif adalah contohnya). Kabel pecah memisahkan lorong atau gentian yang sudah berbeza secara fizikal di dalam batang. Tiada pemisahan optik atau elektrik berlaku.

Bolehkah saya menggunakan kabel pecah pada mana-mana port QSFP atau QSFP-DD?

Tidak. Port mesti berada pada kumpulan port yang suis ASIC dan NOS menyokong untuk pecahan, dan pecahan perlu dikonfigurasikan secara eksplisit. Semak matriks pecahan vendor dan versi NOS yang sedang berjalan sebelum membuat pesanan.

Adakah kabel pecah mengurangkan kelajuan pautan?

Ia tidak mengurangkan kelajuan setiap-lorong. Port QSFP28 100G yang dipecahkan kepada 4x 25G masih memberikan 25G pada setiap kaki. Jumlah lebar jalur agregat merentasi empat kaki sama dengan kelajuan port asal.

Mengapa kabel pecah saya tidak memaparkan pautan?

Punca biasa, kira-kira mengikut urutan kekerapan: mod pecahan tidak dikonfigurasikan pada kumpulan port; Tetapan FEC tidak sepadan antara suis dan hos; kabel EEPROM tidak dikenali oleh NOS; untuk gentian, kekutuban MPO adalah salah; atau kaki pecah disambungkan dalam susunan yang tidak sepadan dengan peta lorong yang dijangkakan.

Untuk apa kabel pecah MPO-ke-LC digunakan?

Pecahan MPO-ke-LC (juga dipanggil abah-abah atau kipas-keluar) menamatkan batang MPO/MTP menjadi penyambung LC dupleks individu. Ia adalah antara muka standard antara tulang belakang MPO dan peralatan yang menggunakan transceiver LC, terutamanya dalam seni bina daun-tulang belakang dan ToR.

Perlukah saya memilih DAC pasif atau aktif untuk pelarian?

DAC pasif sesuai untuk pautan-rak yang sangat pendek, dalam mana setiap milliwatt dan setiap dolar penting. DAC aktif sesuai apabila faktor bentuk yang sama perlu menjangkau lebih jauh atau melalui panel tampalan dengan kehilangan lebih banyak daripada yang boleh diterima oleh twinax pasif.

Apakah yang perlu saya sahkan sebelum memesan kabel pecah gentian?

Jenis dan kiraan penyambung pada kedua-dua hujung, jenis gentian (OM3/OM4/OM5/OS2), kekutuban MPO (Jenis A/B/C), jantina penyambung, muka akhir APC lwn UPC, rating jaket dan panjang kabel yang dihalakan termasuk gelung perkhidmatan.

Kesimpulan

Kabel pecahan ialah salah satu alat yang paling berguna untuk menguruskan persekitaran-kelajuan dan berketumpatan tinggi-bercampur, tetapi ia juga merupakan salah satu sumber masalah penggunaan yang boleh dielakkan yang paling biasa. Kabel itu sendiri jarang menjadi isu; mod kegagalan hampir selalu datang daripada konfigurasi port, pemetaan lorong, kekutuban atau pengekodan vendor.

Untuk pusat data dan projek rangkaian gentian, mulakan proses pemilihan dari platform suis, bukan dari katalog kabel. Sahkan port mana yang menyokong pecahan dan dalam mod yang mana, pilih medium berdasarkan jangkauan dan laluan kabel, dan sahkan kekutuban dan pengekodan sebelum membuat pesanan. Jika pembekal tidak dapat menjawab soalan tersebut secara bertulis, anggap itu sebagai isyarat untuk mencari di tempat lain.

Untuk-soalan keserasian khusus projek atau konfigurasi pecahan tersuai,mengemukakan siasatandengan platform suis anda, kelajuan port dan jangkauan yang diperlukan, dan pasukan kejuruteraan boleh mengesahkan pemasangan yang sesuai.