Met een breakout-kabel kunt u een hoge-snelheid, multi-switch-poort opsplitsen in verschillende lagere- verbindingen. Als u datacenterswitches, de bovenste-- rackinfrastructuur of server-NIC's beheert, zijn breakout-kabels een van de meest praktische manieren om de poortdichtheid te vergroten zonder hardware toe te voegen. Eén enkele 100G QSFP28-poort kan bijvoorbeeld vier 25G-serververbindingen bedienen via één breakout-assemblage - op voorwaarde dat het platform de breakout-modus ondersteunt.
Maar een breakout-kabel is niet alleen maar 'een kabel die splitst'. Of de link daadwerkelijk tot stand komt, hangt af van gekanaliseerde poortondersteuning, lane mapping, platformsoftware en optische compatibiliteit. De vorm van de connector alleen garandeert niet dat de breakout zal werken. Deze gids behandelt de soorten breakout-kabels die beschikbaar zijn, hoe u hiertussen kunt kiezen en waar kopers het vaakst in de problemen komen.
Wat is een breakout-kabel?
Een breakout-kabel verbindt één poort met meerdere-lanen -, doorgaans QSFP+, QSFP28, QSFP56 ofQSFP-DD- naar meerdere poorten met een lagere-snelheid, meestal in SFP+- of SFP28-vormfactoren. De kabel zelf voert afzonderlijke elektrische of optische banen vanaf de hoge-zijde naar elk afzonderlijk eindpunt met lagere- snelheden.
Achter de kabel bevindt zich de breakout-modus, de configuratielogica op de switch of NIC die een enkele hoge-snelheidsinterface verdeelt in onafhankelijke sub-interfaces. VolgensCisco's APIC Layer 2-configuratiehandleidingDankzij breakout kan een 40G-poort worden opgesplitst in vier onafhankelijke 10G-poorten, een 100G-poort in vier 25G-poorten of een 400G-poort in vier 100G-poorten. Elke sub-poort werkt als zijn eigen logische interface met onafhankelijke verkeersdoorsturing.
Soorten breakout-kabels
DAC breakout-kabels (direct aangesloten koper)
Een DAC-breakoutkabel is een passieve of actieve koperen twinax-constructie waarbij de connectoren aan beide uiteinden zijn ingebouwd. DAC's zijn de goedkoopste- breakout-optie en werken goed voor zeer korte verbindingen - meestal binnen een enkel rack of tussen aangrenzende racks. Passieve koperen breakout-DAC's zijn meestal verkrijgbaar in lengtes van 0,5 m tot ongeveer 5 m. Daarnaast wordt signaalverzwakking een probleem, en actieve koperversies breiden het bereik uit tot ongeveer 7–10 m, afhankelijk van de datasnelheid.
Kies voor DAC wanneer uw bronpoort en bestemmingspoorten zich in hetzelfde rack of het volgende rack bevinden. De kosten zijn het belangrijkste aandachtspunt en u hoeft zich geen zorgen te maken over kabelbulk of luchtstroombeperkingen. Het aansluiten van een 100G QSFP28 top-of-rackswitch op vier 25G SFP28 server-NIC's in dezelfde kast is bijvoorbeeld een DAC-breakout-scenario uit het boekje.
AOC Breakout-kabels (actieve optische kabel)
Een AOC-breakoutkabel is een optisch geheel met in elk uiteinde geïntegreerde transceivers. AOC's zijn dunner en lichter dan koperen DAC's, wat helpt bij de luchtstroom in dichte rackomgevingen. VolgensNVIDIA's LinkX AOC-productpaginaondersteunen AOC's dezelfde splitterconfiguraties als DAC-kabels, maar bieden ze een groter bereik (tot 30–100 m), grotere flexibiliteit en betere luchtstroomeigenschappen.
Kies voor AOC wanneer uw verbindingen tussen racks over een rij of tussen rijen lopen, wanneer het kabelgewicht en de buigradius van belang zijn in dichte kabelgoten, of wanneer uw team een geïntegreerde assemblage wil zonder aparteglasvezel connectorenreinigen en inspecteren.
Doorbraak met transceivers en glasvezelharnassen
De derde benadering maakt gebruik van breakout-compatibele zendontvangers (zoals SR4-, PSM4- of DR4-modules) gecombineerd metMPO/MTP breakout-vezelharnassen. Deze harnassen waaieren uit van een enkele MPO-12- of MPO-16-connector naar meerdere duplexenLCofSCconnectoren. DeBreakout-whitepaper van Ciscodetails hoe transceivers zoals de QSFP-40G-SR4 en QSFP-100G-SR4-S MPO-12-connectoren gebruiken voor breakout in zowel multimode alssingle-mode glasvezeltoepassingen.
Deze optie biedt de meeste flexibiliteit - u kunt transceivers en vezellengtes onafhankelijk van elkaar mixen en matchen - maar voegt ook meer componenten toe. Elke connectorinterface introduceert potentieelinvoegverlies, en elke transceiver-om-te koppelen heeft zijn eigen compatibiliteitscontrole nodig.
DAC versus AOC versus transceivers + harnas versus QSA: snelle vergelijking
| Optie | Beste voor | Typisch bereik | Sleuteltransactie-uit |
|---|---|---|---|
| DAC-uitbraak | Intra-rack- of aangrenzende-rack-links | 0,5–5 m (passief), tot 10 m (actief) | Laagste kosten, maar omvangrijke kabels en beperkt bereik |
| AOC-uitbraak | Inter-rackverbindingen, omgevingen met dichte bekabeling | 3–100 m | Lichter en groter bereik, maar hogere kosten dan DAC |
| Zendontvangers + glasvezelharnas | Gestructureerde bekabeling, gemengde-leveranciers- of upgradescenario's | Afhankelijk van de optiek (MMF tot 100 m, SMF tot 10 km+) | Meest flexibel, maar er zijn meer componenten en reiniging vereist |
| QSA-adapter | Met behulp van één SFP/SFP+-link vanaf een QSFP-poort | Hetzelfde als de gebruikte SFP-module | Eenvoudige conversie van één-poort, niet een uitbraak van één-naar-veel |
Hoe kiest u de juiste breakout-kabel?
Stap 1: Bevestig dat uw poort Breakout ondersteunt
Dit is waar de meeste koopfouten plaatsvinden. Niet elke QSFP- of QSFP-DD-poort kan in de breakout-modus werken. Ondersteuning is afhankelijk van de switch-ASIC, het lijnkaartmodel en de softwareversie. Op Cisco Nexus-platforms kunt u bijvoorbeeld de breakout-mogelijkheden per poort verifiëren met behulp van de opdrachttoon interface ethernet [slot/poort] mogelijkhedenen zoek naar "Breakout capabel: ja" in de uitvoer. Als de poort breakout niet ondersteunt, komt de link niet tot stand, ongeacht welke kabel u aansluit.
Controleer vóór aankoop de platformdocumentatie van uw leverancier. Cisco levert deOptica-naar-apparaatcompatibiliteitsmatrixvoor het verifiëren van transceiver- en breakout-ondersteuning in zijn productlijnen. NVIDIA publiceert richtlijnen voor kabelcompatibiliteit in haarRichtlijnen voor kabelbeheer en veelgestelde vragen.
Stap 2: Controleer het aantal rijstroken en de snelheidskaarten
Bevestig de exacte breakout-toewijzing die u nodig heeft - en niet alleen de snelheid van de headline-poort. Veel voorkomende toewijzingen zijn 40G tot 4×10G (QSFP+ tot 4×SFP+), 100G tot 4×25G (QSFP28 tot 4×SFP28), 200G tot 4×50G en 400G tot 4×100G (QSFP-DD tot 4×QSFP28). Sommige nieuwere 400G-modules ondersteunen ook 8×50G- of 2×200G-splitsingen, afhankelijk van het transceiverontwerp.
Bij generaties met hogere snelheid is codering ook van belang. Een 100G-link die gebruik maakt van 4×25G NRZ-signalering gedraagt zich anders dan een 200G-link die gebruik maakt van 4×50G PAM4-banen. Zorg ervoor dat de breakout-toewijzing overeenkomt met beide uiteinden van de link - de poortconfiguratie van de switch en de interfacesnelheid van het externe apparaat.
Stap 3: Match mediatype, connector en bereik
Zodra u de snelheidstoewijzing kent, beslist u of u koper of optisch nodig heeft. Voor verbindingen van minder dan 3 tot 5 m in een rack is DAC meestal het eenvoudigste en goedkoopste antwoord. Voor verbindingen tussen 3 m en 100 m, AOC ofmultimode glasvezelmet SR-zendontvangers zal de afstand worden overbrugd. Voor alles verder dan 100 m heeft u single-optica nodig en een glasvezelkabelboom die is ontworpen voor de juisteMPO/MTP-connectorpolariteit en aantal vezels.
Stap 4: Houd rekening met luchtstroom, stroom en kabelbeheer
Bij implementaties met een hoge -dichtheid - 40+ servers per rack, meerdere breakout-kabels per switch, wordt - kabelbulk een operationeel probleem. Koperen DAC-bundels zijn stijver en nemen meer ruimte in kabelgoten in beslag. AOC's en vezelharnassen zijn aanzienlijk dunner en lichter, waardoor de luchtstroom van voor-naar-achteren in gesloten kasten behouden blijft. Als uw faciliteit heet wordt of uw racks bijna vol zijn, moeten het gewicht en de diameter van de kabel naast de kosten en het bereik ook een rol spelen bij uw beslissing.
Stap 5: Valideer de compatibiliteit voordat u bestelt
Zelfs nadat u poortondersteuning en snelheidstoewijzing hebt bevestigd, voert u een laatste compatibiliteitscontrole uit. Controleer of het specifieke kabelonderdeelnummer of het transceivermodel wordt vermeld als ondersteund op uw platform en softwareversie. In gemengde-leveranciersomgevingen - bevestigt een Cisco-switch die via breakout verbinding maakt met servers met NVIDIA ConnectX NIC's - bijvoorbeeld de interoperabiliteit van beide kanten. De CiscoOptica-naar-Optica-interoperabiliteitsmatrixkan helpen bij het verifiëren van de compatibiliteit tussen transceivers- en-transceivers voor deze scenario's.
Algemene breakout-configuraties
40G QSFP+ tot 4×10G SFP+:De originele en meest gebruikte breakout-configuratie. Meestal gebruikt om een 40G uplink-switchpoort aan te sluiten op vier 10G-server-NIC's of toegangsschakelaars binnen hetzelfde rack. Zowel DAC- als AOC-versies zijn overal verkrijgbaar en de meeste huidige- switches ondersteunen deze mapping.
100G QSFP28 tot 4×25G SFP28:De meest voorkomende uitbraak in nieuwere datacenter-builds. Eén enkele 100G-ruggengraat- of bladpoort waaiert uit naar vier 25Gserver-gericht op SFP28verbindingen, waardoor viermaal de poortdichtheid wordt geboden via één hoge-snelheidsinterface. Dit is de go-configuratie voor 25G-serververnieuwingsprojecten.
400G QSFP-DD tot 4×100G QSFP28:Opkomst in de ruggengraat-to--structuur waar 400G-uplinks bandbreedte moeten distribueren naar 100G-bladswitches. Ondersteund op platforms zoals de Cisco Nexus 9300-GX2-serie met specifieke transceivermodellen zoals de QDD-4X100G-FR-S.
Als u werkt met op MPO/MTP-gebaseerde gestructureerde bekabeling in plaats van directe-gemonteerde assemblages, zijn onzeMPO breakout-kabelgeleiderbehandelt de selectie van vezelharnassen in meer detail, en deVergelijking van MPO-kabeltypenlegt uit wanneer trunkkabels versus breakout-harnassen moeten worden gebruikt.
Breakout-kabel versus QSA-adapter
Een QSA (QSFP-naar-SFP-adapter) is geen breakout-kabel. Het is een mechanische adapter die een enkele QSFP-poort omzet in een enkele SFP- of SFP+-poort.Cisco-documentatie over de CVR-QSFP-SFP10Gbeschrijft het als een adapter die 10G- of 1G Ethernet-connectiviteit biedt via een QSFP-poort. Het belangrijkste verschil: een QSA geeft u één verbinding met een lagere-snelheid vanaf een QSFP-poort, terwijl een breakout-kabel u meerdere verbindingen met een lagere-snelheid biedt.
Gebruik een QSA als u slechts één verbinding met een lagere -snelheid nodig heeft vanaf een QSFP-poort -, bijvoorbeeld door één 10G-beheerlink aan te sluiten. Gebruik een breakout-kabel als u de capaciteit van de haven wilt maximaliseren door vier (of meer) eindpunten tegelijkertijd te bedienen.
Breakout-kabel versus afzonderlijke optica en patchbekabeling
Een breakout-kabel (DAC of AOC) is een geïntegreerd geheel dat - eenvoudiger te implementeren is en met minder componenten te beheren. Aparte optiek metkofferbakkabelsen breakout-harnassen bieden meer flexibiliteit, vooral in gestructureerde bekabelingsomgevingen waar u bestaande glasvezelinstallaties wilt hergebruiken of onafhankelijk van elkaar transceivers wilt verwisselen. De wisselwerking- bestaat uit extra componenten: elkglasvezel adapteren connector voegt een insteekverliespunt en een reinigingsstap toe tijdens onderhoud.
Voor greenfield-implementaties met korte, voorspelbare verbindingsafstanden zijn geïntegreerde breakout-kabels (DAC of AOC) doorgaans sneller te installeren. Voor brownfield-upgrades of omgevingen met bestaandeMPO/MTP-bekabelingsinfrastructuur, is een benadering met een transceiver-plus-harnas vaak logischer.
Voordelen en beperkingen
Breakout-kabels bieden echte voordelen: hoger gebruik van dure hoge-snelheidspoorten, hogere verbindingsdichtheid per rackeenheid en een soepeler incrementeel migratiepad. In plaats van een hele switch te vervangen om meer 25G-poorten te krijgen, kunt u bestaande 100G-poorten uitbreken om elk vier 25G-eindpunten te bedienen.
De beperkingen zijn ook de moeite waard om te begrijpen. Een breakout-assemblage verbindt meerdere links in één fysieke kabel - als die kabel defect raakt of vervangen moet worden, vallen alle vier (of meer) sub- sublinks samen uit. Breakout is ook minder flexibel dan individuele poorten met één-baan, wanneer u elke verbinding op een andere manier moet routeren of snelheden per-baan moet mixen. En niet elke poort ondersteunt elke breakout-toewijzing, dus uw configuratie-opties worden begrensd door de ASIC- en firmwaremogelijkheden van het platform.
Controlelijst vóór-aankoop
Controleer elk van de volgende punten voordat u een breakout-kabel bestelt:
- Ondersteuning voor poortuitbraak:Is de specifieke poort op uw switch of NIC bevestigde breakout-geschikt voor uw doelsnelheidstoewijzing? Controleer de platformdocumentatie of de compatibiliteitstool van de leverancier.
- Snelheidstoewijzing:Komt het breakout-patroon (bijvoorbeeld 4×25G, 4×10G, 4×100G) overeen met zowel de bronpoort als de externe interfaces?
- Mediatype en bereik:Ligt de verbindingsafstand binnen het DAC-bereik (minder dan 5 m), het AOC-bereik (3-100 m), of is er glasvezel met afzonderlijke transceivers nodig?
- Softwareversie:Heeft de switch of NIC een firmwareversie die de breakout-configuratie ondersteunt die u nodig hebt?
- Compatibiliteit van optica:Als u transceivers plus glasvezel gebruikt, zijn zowel het transceivermodel als depatchsnoerof harnas gevalideerd voor uw platform?
- Kabelbeheer:Past het kabeltype (koper versus optisch) binnen de beperkingen van de luchtstroom en kabelgeleiding van uw rack?
Veelgestelde vragen
Kan elke QSFP-poort een breakout-kabel gebruiken?
Nee. Breakout vereist gekanaliseerde poortondersteuning in de ASIC- of NIC-firmware van de switch. Veel platforms beperken breakout tot specifieke poortnummers of lijnkaartmodellen. Controleer altijd de breakout-mogelijkheden per poort per- in de documentatie van uw leverancier voordat u tot aanschaf overgaat.
Verhoogt een breakout-kabel de totale bandbreedte?
Nee. Een breakout-kabel verdeelt de bestaande bandbreedte van één hoge-poort over meerdere lagere- verbindingen. Een 100G-poort die is opgebroken tot 4x25G levert nog steeds een totale doorvoer van 100G op - het creëert geen extra capaciteit die verder gaat dan wat de oorspronkelijke poort biedt.
Wat is het verschil tussen een 40G-tot-4×10G en een 100G-tot-4×25G breakout?
Beide volgen hetzelfde principe waarbij één multi{0}}poort in vier onafhankelijke verbindingen wordt gesplitst, maar ze werken met verschillende snelheidsgeneraties. Een uitbraak van 40G-naar-4×10G maakt gebruik van QSFP+- en SFP+-vormfactoren met 10G NRZ-signalering per rijstrook. Een 100G-naar-4×25G-breakout maakt gebruik van QSFP28 en SFP28 met 25G NRZ-signalering per baan. De kabels zijn fysiek vergelijkbaar, maar elektrisch verschillend en niet uitwisselbaar.
Wanneer moet ik een QSA-adapter gebruiken in plaats van een breakout-kabel?
Gebruik een QSA als u slechts één verbinding met een lagere-snelheid nodig heeft vanaf een QSFP-poort. Een QSA converteert de poort zodat deze een enkele SFP/SFP+- of SFP28-module accepteert. Als u meerdere eindpunten vanaf één poort moet bedienen, is een breakout-kabel het juiste hulpmiddel.
Hoe controleer ik of mijn switch en breakout-kabel compatibel zijn?
Begin met de compatibiliteitsmatrix van uw switchleverancier. Voor Cisco-platforms gebruikt u deOptica-naar-apparaatcompatibiliteitsmatrixen voer uw schakelaarmodel en het onderdeelnummer van de breakout-kabel of transceiver in. Raadpleeg voor NVIDIA/Mellanox-switches de release-opmerkingen voor de firmware en de kabelcompatibiliteitstabellen in de NVIDIA-documentatie. Test bij twijfel met één poort voordat u deze op schaal implementeert.
Wat is het verschil tussen een DAC-breakout-kabel en een AOC-breakout-kabel?
Een DAC-breakout maakt gebruik van koperen twinax-geleiders en is het beste voor zeer korte afstanden (meestal minder dan 5 m). Een AOC-breakout maakt gebruik van geïntegreerde optische componenten en ondersteunt langere afstanden (tot 100 m), met dunnere, lichtere kabels die de luchtstroom verbeteren. DAC kost minder; AOC reikt verder en handelt beter in dichte omgevingen.
Laatste afhaalmaaltijd
Breakout-kabels zijn een van de meest efficiënte manieren om de poortdichtheid te maximaliseren en de bekabeling in datacenternetwerken te vereenvoudigen -, maar alleen als de onderliggende hardware en configuratie dit ondersteunen. Begin met het bevestigen van de breakout-mogelijkheden op uw specifieke switchmodel en poort. Stem vervolgens de snelheidstoewijzing af op uw implementatiebehoeften, kies tussen koper en optisch op basis van bereik en rackomstandigheden, en valideer de volledige compatibiliteit voordat u bestelt.
Als u een op MPO/MTP-gebaseerde glasvezelimplementatie plant, inclusief breakout-harnassen, bekijk dan onzeMPO/MTP doorbraakkabelproductenofneem contact op met ons teamvoor configuratiebegeleiding op maat van uw netwerkontwerp.
