Solução de divisão de portas de alta relação custo-benefício – Breakout de porta de 40G para 10G, como conseguir?

Atualmente, a maioria dos usuários de redes corporativas e data centers adota o esquema de divisão de portas QSFP+ para SFP+ para atualizar a rede existente de 10G para 40G de forma eficiente e estável, atendendo à crescente demanda por transmissão de alta velocidade. Esse esquema de divisão de portas de 40G para 10G permite o uso completo dos dispositivos de rede existentes, ajudando os usuários a economizar custos e simplificando a configuração da rede. Mas como realizar a transmissão de 40G para 10G? Este artigo apresenta três esquemas de divisão para ajudá-lo a realizar essa conversão.

O que é o Port Breakout?

As conexões breakout permitem a interligação de dispositivos de rede com portas de velocidades diferentes, utilizando totalmente a largura de banda da porta.

O modo breakout em equipamentos de rede (switches, roteadores e servidores) abre novas possibilidades para que os operadores de rede acompanhem o ritmo da demanda por largura de banda. Ao adicionar portas de alta velocidade que suportam breakout, os operadores podem aumentar a densidade de portas no painel frontal e permitir a atualização gradual para taxas de dados mais altas.

Precauções para dividir portas de 40G em portas de 10G

A maioria dos switches disponíveis no mercado suporta divisão de portas. Você pode verificar se o seu dispositivo suporta divisão de portas consultando o manual do produto ou entrando em contato com o fornecedor. Observe que, em alguns casos específicos, as portas do switch não podem ser divididas. Por exemplo, quando o switch atua como um switch Leaf, algumas de suas portas não suportam divisão de portas; se uma porta do switch serve como porta de empilhamento, ela não pode ser dividida.

Ao dividir uma porta de 40 Gbit/s em 4 portas de 10 Gbit/s, certifique-se de que a porta esteja configurada para operar a 40 Gbit/s por padrão e que nenhuma outra função de Camada 2/3 esteja habilitada. Observe que, durante esse processo, a porta continua operando a 40 Gbps até que o sistema seja reiniciado. Portanto, após dividir a porta de 40 Gbit/s em 4 portas de 10 Gbit/s usando o comando da CLI, reinicie o dispositivo para que o comando entre em vigor.

Esquema de cabeamento QSFP+ para SFP+

Atualmente, os principais esquemas de conexão QSFP+ para SFP+ incluem os seguintes:

Esquema de conexão direta por cabo QSFP+ para 4*SFP+ DAC/AOC

Quer você escolha um cabo DAC de alta velocidade com núcleo de cobre 40G QSFP+ para 4*10G SFP+ ou um cabo AOC ativo 40G QSFP+ para 4*10G SFP+, a conexão será a mesma, pois os cabos DAC e AOC são semelhantes em design e finalidade. Como mostrado na figura abaixo, uma extremidade do cabo direto DAC/AOC possui um conector 40G QSFP+ e a outra extremidade possui quatro conectores 10G SFP+ separados. O conector QSFP+ se conecta diretamente à porta QSFP+ do switch e possui quatro canais bidirecionais paralelos, cada um operando a taxas de até 10 Gbps. Como os cabos DAC de alta velocidade usam cobre e os cabos AOC ativos usam fibra, eles também suportam distâncias de transmissão diferentes. Normalmente, os cabos DAC de alta velocidade têm distâncias de transmissão menores. Essa é a diferença mais óbvia entre os dois.

Cabo AOC direto QSFP+ para 4 SFP+ DAC

Em uma conexão dividida de 40G para 10G, você pode usar um cabo de conexão direta de 40G QSFP+ para 4*10G SFP+ para conectar ao switch sem precisar comprar módulos ópticos adicionais, economizando custos de rede e simplificando o processo de conexão. No entanto, a distância de transmissão dessa conexão é limitada (DAC≤10m, AOC≤100m). Portanto, o cabo DAC ou AOC direto é mais adequado para conectar um mesmo rack ou dois racks adjacentes.

Cabo ativo de ramificação AOC duplex 40G QSFP+ para 4*LC

O cabo ativo de derivação AOC duplex 40G QSFP+ para 4*LC é um tipo especial de cabo ativo AOC com um conector QSFP+ em uma extremidade e quatro jumpers duplex LC separados na outra. Se você pretende usar o cabo ativo 40G para 10G, precisará de quatro módulos ópticos SFP+, ou seja, a interface QSFP+ do cabo ativo duplex 40G QSFP+ para 4*LC pode ser inserida diretamente na porta 40G do dispositivo, e a interface LC deve ser inserida no módulo óptico SFP+ 10G correspondente do dispositivo. Como a maioria dos dispositivos é compatível com interfaces LC, esse modo de conexão atende melhor às necessidades da maioria dos usuários.

Jumper de fibra óptica de ramificação MTP-4*LC

Conforme ilustrado na figura a seguir, uma extremidade do cabo de derivação MTP-4*LC possui uma interface MTP de 8 núcleos para conexão a módulos ópticos QSFP+ de 40G, enquanto a outra extremidade possui quatro conectores LC duplex para conexão a quatro módulos ópticos SFP+ de 10G. Cada linha transmite dados a uma taxa de 10 Gbps, completando a transmissão de 40G para 10G. Essa solução de conexão é adequada para redes de alta densidade de 40G. Os cabos de derivação MTP-4*LC suportam transmissão de dados a longas distâncias, em comparação com cabos de conexão direta DAC ou AOC. Como a maioria dos dispositivos é compatível com interfaces LC, o esquema de conexão com cabos de derivação MTP-4*LC oferece aos usuários uma configuração de cabeamento mais flexível.

Jumper de fibra óptica de ramificação LC MTP-4

Como dividir 40G em 4*10G em nossoMylinking™ Network Packet Broker ML-NPB-3210+ ?

Exemplo de uso: Observação: Para habilitar a função de breakout da porta 40G na linha de comando, é necessário reiniciar o dispositivo.

Breakout 40G para 4x10G

Para entrar no modo de configuração da CLI, faça login no dispositivo através da porta serial ou SSH Telnet. Execute o “habilitar---configurar terminal---interface ce0---velocidade 40000---saiaDigite os comandos em sequência para habilitar a função de breakout da porta CE0. Por fim, reinicie o dispositivo conforme solicitado. Após a reinicialização, o dispositivo poderá ser usado normalmente.

Conexão breakout 40G para 4x10G 1

Conexão breakout 40G para 4x10G 2

Após a reinicialização do dispositivo, a porta 40G CE0 foi dividida em 4 portas 10GE: CE0.0, CE0.1, CE0.2 e CE0.3. Essas portas são configuradas separadamente, assim como as demais portas 10GE.

Programa de exemplo: consiste em habilitar a função de breakout da porta 40G na linha de comando e dividir a porta 40G em quatro portas 10G, que podem ser configuradas separadamente como outras portas 10G.

Vantagens e desvantagens do Breakout

Vantagens do breakout:

● Maior densidade. Por exemplo, um switch breakout QDD de 36 portas pode fornecer o triplo da densidade de um switch com portas downlink de uma única via. Dessa forma, é possível obter o mesmo número de conexões usando menos switches.

● Acesso a interfaces de menor velocidade. Por exemplo, o transceptor QSFP-4X10G-LR-S permite que um switch com apenas portas QSFP conecte 4 interfaces 10G LR por porta.

● Economia. Devido à menor necessidade de equipamentos comuns, incluindo chassis, placas, fontes de alimentação, ventoinhas, …

Desvantagens do breakout:

● Estratégia de substituição mais complexa. Quando uma das portas de um transceptor breakout, AOC ou DAC apresenta defeito, é necessário substituir todo o transceptor ou cabo.

● Menos personalizável. Em switches com downlinks de uma única via, cada porta é configurada individualmente. Por exemplo, uma porta individual pode ser de 10G, 25G ou 50G e pode aceitar qualquer tipo de transceptor, AOC ou DAC. Uma porta somente QSFP em modo breakout requer uma abordagem por grupo, onde todas as interfaces de um transceptor ou cabo são do mesmo tipo.


Data da publicação: 12 de maio de 2023