Aktuell nutzen die meisten Unternehmensnetzwerk- und Rechenzentrumsbetreiber die Portaufteilung von QSFP+ auf SFP+, um ihre bestehenden 10G-Netzwerke effizient und stabil auf 40G aufzurüsten und so dem steigenden Bedarf an Hochgeschwindigkeitsübertragung gerecht zu werden. Diese Portaufteilung von 40G auf 10G ermöglicht die optimale Nutzung vorhandener Netzwerkgeräte, senkt die Kosten und vereinfacht die Netzwerkkonfiguration. Doch wie lässt sich die 40G-zu-10G-Übertragung realisieren? Dieser Artikel stellt drei Aufteilungsmethoden vor, die Ihnen dabei helfen.
Was ist ein Port Breakout?
Breakout-Outs ermöglichen die Verbindung von Netzwerkgeräten mit Ports unterschiedlicher Geschwindigkeit und nutzen dabei die Portbandbreite voll aus.
Der Breakout-Modus von Netzwerkgeräten (Switches, Routern und Servern) eröffnet Netzwerkbetreibern neue Möglichkeiten, mit dem steigenden Bandbreitenbedarf Schritt zu halten. Durch das Hinzufügen von Hochgeschwindigkeitsports mit Breakout-Unterstützung können Betreiber die Portdichte erhöhen und ein schrittweises Upgrade auf höhere Datenraten ermöglichen.
Vorsichtsmaßnahmen für die Aufteilung des 40G-Port-Breakouts auf 10G
Die meisten Switches auf dem Markt unterstützen Port-Splitting. Ob Ihr Gerät Port-Splitting unterstützt, können Sie im Handbuch des Switches nachlesen oder beim Hersteller erfragen. Beachten Sie, dass in einigen Fällen kein Port-Splitting möglich ist. Beispielsweise unterstützen einige Ports eines als Leaf-Switch fungierenden Switches kein Port-Splitting. Auch Stack-Ports können nicht gesplitting werden.
Beim Aufteilen eines 40-Gbit/s-Ports in vier 10-Gbit/s-Ports muss sichergestellt werden, dass der Port standardmäßig mit 40 Gbit/s läuft und keine weiteren L2/L3-Funktionen aktiviert sind. Beachten Sie, dass der Port während dieses Vorgangs weiterhin mit 40 Gbit/s läuft, bis das System neu gestartet wird. Starten Sie daher das Gerät nach der Aufteilung des 40-Gbit/s-Ports in vier 10-Gbit/s-Ports mithilfe des CLI-Befehls neu, damit die Änderung wirksam wird.
QSFP+ zu SFP+ Verkabelungsschema
Aktuell umfassen QSFP+-zu-SFP+-Verbindungsschemata hauptsächlich folgende:
QSFP+ zu 4*SFP+ DAC/AOC Direktkabelverbindungsschema
Ob Sie sich für ein 40G QSFP+ auf 4*10G SFP+ DAC-Hochgeschwindigkeitskabel mit Kupferkern oder ein 40G QSFP+ auf 4*10G SFP+ AOC-Aktivkabel entscheiden – die Verbindung ist identisch, da DAC- und AOC-Kabel in Aufbau und Zweck ähnlich sind. Wie in der Abbildung unten dargestellt, verfügt ein Ende des DAC- und AOC-Direktkabels über einen 40G QSFP+-Stecker, das andere Ende über vier separate 10G SFP+-Stecker. Der QSFP+-Stecker wird direkt in den QSFP+-Port des Switches gesteckt und bietet vier parallele bidirektionale Kanäle mit Übertragungsraten von bis zu 10 Gbit/s. Da DAC-Hochgeschwindigkeitskabel Kupfer und AOC-Aktivkabel Glasfaser verwenden, unterstützen sie unterschiedliche Übertragungsdistanzen. Typischerweise bieten DAC-Hochgeschwindigkeitskabel kürzere Übertragungsdistanzen. Dies ist der deutlichste Unterschied zwischen den beiden Kabeltypen.
Bei einer 40G-zu-10G-Split-Verbindung kann ein 40G-QSFP+-zu-4x10G-SFP+-Direktverbindungskabel verwendet werden, um den Switch ohne zusätzliche optische Module anzuschließen. Dies spart Netzwerkkosten und vereinfacht den Verbindungsprozess. Die Übertragungsdistanz dieser Verbindung ist jedoch begrenzt (DAC ≤ 10 m, AOC ≤ 100 m). Daher eignet sich ein direktes DAC- oder AOC-Kabel besser für die Verbindung eines oder zweier benachbarter Schränke.
40G QSFP+ auf 4*LC Duplex AOC Branch Active Cable
Das 40G QSFP+ auf 4*LC Duplex AOC-Aktivkabel ist ein spezielles AOC-Aktivkabel mit einem QSFP+-Stecker an einem Ende und vier separaten LC-Duplex-Patches am anderen. Für die Verwendung mit diesem 40G-zu-10G-Aktivkabel benötigen Sie vier SFP+-Optikmodule. Die QSFP+-Schnittstelle des Kabels kann direkt in den 40G-Port des Geräts gesteckt werden, die LC-Schnittstelle muss in das entsprechende 10G-SFP+-Optikmodul des Geräts gesteckt werden. Da die meisten Geräte mit LC-Schnittstellen kompatibel sind, erfüllt diese Verbindungsart die Anforderungen der meisten Anwender.
MTP-4*LC Abzweig-Glasfaser-Patchkabel
Wie in der folgenden Abbildung dargestellt, verfügt ein Ende des MTP-4*LC-Verzweigungskabels über eine 8-adrige MTP-Schnittstelle zum Anschluss an 40G-QSFP+-Glasfasermodule, während das andere Ende aus vier Duplex-LC-Verzweigungskabeln zum Anschluss an vier 10G-SFP+-Glasfasermodule besteht. Jede Leitung überträgt Daten mit einer Rate von 10 Gbit/s, um die 40G-zu-10G-Übertragung zu realisieren. Diese Verbindungslösung eignet sich für 40G-Netzwerke mit hoher Dichte. MTP-4*LC-Verzweigungskabel ermöglichen im Vergleich zu DAC- oder AOC-Direktverbindungskabeln die Datenübertragung über größere Entfernungen. Da die meisten Geräte mit LC-Schnittstellen kompatibel sind, bietet die MTP-4*LC-Verzweigungskabelverbindung Anwendern ein flexibleres Verdrahtungsschema.
Wie man 40G in 4*10G auf unseremMylinking™ Netzwerk-Paketbroker ML-NPB-3210+ ?
Anwendungsbeispiel: Hinweis: Um die Breakout-Funktion von Port 40G über die Befehlszeile zu aktivieren, muss das Gerät neu gestartet werden.
Um in den CLI-Konfigurationsmodus zu gelangen, melden Sie sich über die serielle Schnittstelle oder SSH/Telnet am Gerät an. Führen Sie den Befehl „aktivieren---Terminal konfigurieren---Schnittstelle ce0---Geschwindigkeit 40000---AusbruchFühren Sie die Befehle nacheinander aus, um die CE0-Port-Breakout-Funktion zu aktivieren. Starten Sie das Gerät anschließend neu, wie Sie dazu aufgefordert werden. Nach dem Neustart kann das Gerät normal verwendet werden.
Nach dem Neustart des Geräts wurde der 40G-Port CE0 in 4 * 10GE-Ports CE0.0, CE0.1, CE0.2 und CE0.3 aufgeteilt. Diese Ports sind wie andere 10GE-Ports separat konfiguriert.
Beispielprogramm: Es dient dazu, die Breakout-Funktion des 40G-Ports über die Kommandozeile zu aktivieren und den 40G-Port in vier 10G-Ports aufzuteilen, die jeweils separat als weitere 10G-Ports konfiguriert werden können.
Breakout-Vorteile und -Nachteile
Vorteile des Ausbruchs:
● Höhere Dichte. Beispielsweise bietet ein 36-Port-QDD-Breakout-Switch die dreifache Dichte eines Switches mit Single-Lane-Downlink-Ports. Dadurch wird die gleiche Anzahl an Verbindungen mit weniger Switches erreicht.
● Zugriff auf Schnittstellen mit niedrigerer Geschwindigkeit. Beispielsweise ermöglicht der QSFP-4X10G-LR-S-Transceiver einem Switch mit ausschließlich QSFP-Ports den Anschluss von 4x 10G LR-Schnittstellen pro Port.
● Wirtschaftliche Einsparungen. Durch den geringeren Bedarf an Standardkomponenten wie Gehäuse, Karten, Netzteile, Lüfter usw.
Nachteile des Ausbruchs:
● Schwierigere Austauschstrategie. Wenn einer der Anschlüsse eines Breakout-Transceivers, AOC oder DAC defekt ist, muss der gesamte Transceiver oder das Kabel ausgetauscht werden.
● Weniger flexibel anpassbar. Bei Switches mit Single-Lane-Downlinks wird jeder Port einzeln konfiguriert. Beispielsweise kann ein einzelner Port 10G, 25G oder 50G unterstützen und beliebige Transceiver, AOCs oder DACs verarbeiten. Ein QSFP-Port im Breakout-Modus erfordert hingegen eine Gruppenkonfiguration, bei der alle Schnittstellen eines Transceivers oder Kabels vom gleichen Typ sind.
Veröffentlichungsdatum: 12. Mai 2023
