Come realizzare una connessione breakout da 100G a 4x25G?

Per suddividere una porta da 100G in quattro porte indipendenti da 25G, la chiave sta nel coordinamento di tre aspetti: la connessione fisica del cavo, la configurazione del software del dispositivo e le regole di polarità della fibra. Si tratta di un approccio consolidato ed efficiente nell'architettura di rete "spine-leaf" dei data center.

Le fasi di implementazione specifiche sono le seguenti:

Passaggio 1: Preparare l'hardware – di cosa hai bisogno?

Per realizzare una connessione breakout da 100G a 4x25G, è necessario preparare quanto segue:

ComponentSpiegazione e requisiti
Apparecchiatura principale 100GLa porta QSFP28 di uno switch o di una scheda di rete deve supportare esplicitamente la funzione "Breakout". Questo è un prerequisito per implementare le diramazioni.
Brestrazione cavoQuesta è la chiave per la connettività fisica. Hai bisogno di un dedicato Cavo breakout QSFP28 da 25G con interfaccia QSFP28 a un'estremità e quattro interfacce SFP28 indipendenti all'altra estremità.
4x dispositivi terminali 25GL'interfaccia di ciascun server o switch deve essere SFP28 e il corrispondente ricetrasmettitore da 25 g or Cavo da 100G QSFP28 a 4x25G SFP28 dovrebbe essere inserito.

Passaggio 2: Configurare il dispositivo – come abilitare la modalità breakout?

Dopo aver collegato l'hardware, il passaggio più cruciale è la configurazione del software sul dispositivo principale. Quando il dispositivo esce dalla fabbrica, la porta 100G funziona di default come un'unica interfaccia. Se la modalità branch non è attivata, si illuminerà solo la prima porta branch (canale 0) e le altre tre porte non saranno utilizzabili.

Per gli interruttori:

È necessario accedere all'interfaccia a riga di comando (CLI) o all'interfaccia di gestione web dello switch. Nel menu di gestione delle porte, individuare la porta QSFP28 di destinazione e modificarne la modalità da "100G" a "4x25G" o a una modalità Breakout simile. Dopo aver salvato la configurazione, la porta diventerà quattro interfacce logiche indipendenti. I comandi variano a seconda della marca, ad esempio:

  • Dell SONiC/OS10:
    interfaccia breakout 1/1 mappa 25g-4
  • Sistema operativo Cisco NX:
    Mappa degli slot/porte di interfaccia breakout 25g-4
  • AristaEOS:
    piattaforma Petra porta 1/1-4 velocità 25g

Nota: non tutte le porte dello switch supportano la modalità Breakout, fare riferimento al manuale del dispositivo; dopo aver modificato la modalità della porta, alcuni sistemi potrebbero richiedere il riavvio delle schede aziendali pertinenti o il salvataggio della configurazione per visualizzare le 4 sottointerfacce generate (ad esempio da Eth1/1/1 a Eth1/1/4).

Per le schede di rete dei server:

Prendendo come esempio un NAS VNet, è necessario individuare la scheda di rete nelle impostazioni "Rete e switch virtuali" del sistema operativo, quindi selezionare manualmente la modalità di filiale e salvarla in "Configurazione modalità". 

Fase 3: Piano di connessione hardware – Come effettuare la connessione?

In genere, in base alla distanza di trasmissione e ai requisiti di costo, esistono tre metodi di connessione fisica per suddividere una porta da 100G in 4 porte da 25G:

Soluzione 1 – Cavo DAC 100G (da 100G QSFP28 a 4x25G SFP28 DAC)

Applicabile a: Connessioni a breve distanza all'interno dello stesso rack (entro 3-5 m).

Vantaggi : il cavo di collegamento diretto QSFP28 è il più economico, ha un consumo energetico estremamente basso ed è plug and play.

DAC per connessione intra-rack
DAC per connessione intra-rack

Soluzione 2 - AOC Scoppiare Ccompatibile (100G QSFP28 a 4x25G SFP28 AOC)

Applicabile: Collegamento trasversale a rack (1 m - 70 m/100 m).

Vantaggi: il cavo AOC 100G QSFP28 è più leggero del cavo DAC QSFP28 e offre una maggiore distanza di trasmissione (fino a circa 100 metri), ma ha un costo relativamente più elevato.

connessione cross rack aoc
connessione cross rack aoc

Soluzione 3 - Ottico Mmodulo+ Cavo breakout MPO 12 (da MPO a 4xLC)

Applicabile a: Impianti di cablaggio esistenti o implementazioni più flessibili.

Hardware essenziale:

soluzione di breakout da qsfp28 a sfp28

Fase 4: Comprendere il principio di funzionamento – l'adattamento della polarità della fibra

L'interno del modulo ottico SR4 da 100G incapsula essenzialmente quattro canali fisici (corsie) da 25G. La funzione del cavo di derivazione è quella di suddividere i quattro canali indipendenti all'interno del modulo in quattro connettori duplex LC tramite un connettore MPO. In un connettore MPO standard a 12 fibre, la relazione di mappatura per l'allocazione delle fibre è la seguente:

Numero della porta di breakoutcoppia di fibre utilizzata (MPO) guida spilli)
25G porto 1Fibra 1 (trasmettitore) e fibra 12 (ricevitore)
25G porto 2Fibra 2 (trasmettitore) e fibra 11 (ricevitore)
25G porto 3Fibra ottica 3 (trasmettitore) e fibra ottica 10 (ricevitore)
25G porto 4Fibra 4 (trasmettitore) e fibra 9 (ricevitore)

Nota: le fibre centrali 5-8 non vengono utilizzate. Per questo motivo un cavo MPO può essere suddiviso in 4 fibre LC indipendenti e la polarità del cavo deve essere "Metodo B" (ovvero un'estremità con la chiave rivolta verso l'alto, l'altra verso il basso) per garantire la corretta trasmissione e ricezione.

Avviso IMPORTANTE

  • Interruzione dell'operazione: La modifica della modalità della porta interromperà tutto il traffico su tale porta. Si consiglia di eseguire l'operazione durante il periodo di manutenzione.
  • Controllare i cavi: Quando si acquistano cavi di derivazione, si prega di verificare che supportino chiaramente “Breakout da 100G a 4x25Ge che il tipo di interfaccia (multimodale/monomodale) e la distanza di trasmissione soddisfino le vostre esigenze.
  • Corrispondenza del tipo di modulo: Se SR4 (multimodale parallelo) viene utilizzato sul lato 100G, anche il lato 25G deve utilizzare il Modulo SFP 25G SR; Se 100G è PSM4 (parallelo monomodale), allora un Modulo SFP28 LR da 25G è necessario per l'estremità 25G.
  • Impostazione FECIl collegamento a 25G richiede in genere l'attivazione della correzione degli errori in avanti (FEC - Forward Error Correction) per un normale funzionamento. Assicurarsi che la modalità FEC (ad esempio Base-R FEC o RS-FEC) di entrambi i dispositivi rimanga invariata.