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فارسی Breakout und MPO-Verkabelung: Polarität, Base-8/12/16, Pinbelegung
Parallele Optik hat den schwierigen Teil eines Links vom Modul auf das Kabel verlagert. Ein 400G-DR4-Port benötigt acht Fasern, die in der richtigen Reihenfolge ankommen, mit dem richtigen Polish und dem richtigen Geschlecht am Steckverbinder; ein 4 × 100G-Breakout benötigt an den fernen Enden vier getrennte Ports. Die meisten Fälle von „der Link ist tot, aber das Modul ist in Ordnung“ bei paralleler Optik liegen am Kabel — diese Seite legt die Regeln dar.
Breakout: welche Ports sich aufteilen lassen
| Parent-Port | Breakout-Optionen | Erfordert |
|---|---|---|
| 40G QSFP+ (SR4, PSM4, CR4) | 4 × 10G | parallele Optik oder Breakout-DAC/AOC; Host-Unterstützung |
| 100G QSFP28 (SR4, PSM4, CR4) | 4 × 25G, 2 × 50G | wie oben; FEC je Lane konsistent |
| 100G QSFP28 (LR4, CWDM4) | keine | WDM-Optik lässt sich nicht aufteilen |
| 200G QSFP56 (SR4, DR4, CR4) | 4 × 50G, 2 × 100G | — |
| 400G QSFP-DD / OSFP (DR4, SR8, CR8) | 4 × 100G (DR4 → 4 × 100G DR), 8 × 50G, 2 × 200G | CMIS-Anwendungen, die den Breakout listen; Breakout-Konfiguration am Host |
| 400G FR4 / LR4 | keine | WDM |
| 800G OSFP (DR8, 2×DR4, 2×FR4) | 2 × 400G, 8 × 100G, 4 × 200G | Module mit zwei Ports treten als zwei logische Ports auf |
Regeln: Der Parent muss parallel sein (ein Faserpaar je Lane); der Host muss Breakout an diesem Port unterstützen (oft nur an bestimmten Ports oder bei deaktivierten Nachbarports); Rate und FEC je Child müssen zum fernen Ende passen; bei CMIS-Modulen muss der Breakout eine angekündigte Anwendung sein (Geschwindigkeit & Rate, CMIS). Ein DR4, aufgeteilt in vier DR-Module, funktioniert; aufgeteilt in vier FR1-Module nicht (unterschiedliche Wellenlängen-/Reichweitenklasse).
MPO-Steckverbinder-Grundlagen
| Attribut | Optionen | Regel |
|---|---|---|
| Faserzahl | MPO-12 (8 oder 12 genutzt), MPO-16, MPO-24 | SR4/DR4/PSM4 nutzen 8 von 12; SR8/DR8 nutzen MPO-16 (oder 2 × MPO-12) |
| Polish | UPC (MMF und teils SMF), APC (alle parallelen SM: PSM4, DR4, DR8) | APC nie mit UPC koppeln |
| Geschlecht | mit Stiften (männlich) / ohne Stifte (weiblich) | Transceiver sind bestiftet → das Patchkabel zum Modul ist unbestiftet; Trunks und rückseitige Kassettenports sind bestiftet; jede Kopplung hat genau eine bestiftete Seite |
| Key | key-up / key-down | legt die Nummerierung der Faserposition fest; die Polaritätsmethoden hängen davon ab |
| Base | Base-8, Base-12, Base-16 | Fasergruppierung von Trunks und Kassetten; muss zur Lane-Zahl der Optik passen |
Details zu Steckverbindern und Polish-Farben: Steckverbinder & Faser.
Polaritätsmethoden (TIA-568)
Das Ziel ist einfach — Tx von Lane n muss bei Rx von Lane n ankommen —, aber ein Trunk, zwei Kassetten oder Adapter und zwei Patchkabel können die Reihenfolge jeweils umkehren oder auch nicht.
| Methode | Trunk | Patchkabel | Kassetten / Adapter | Anmerkungen |
|---|---|---|---|---|
| A | gerade (key-up zu key-down), Faser 1 → 1 | eines gerade (A-zu-B), eines an einem Ende gedreht (A-zu-A) | key-up/key-down-Adapter | die Duplex-Drehung erfolgt in einem Patchkabel; leicht falsch zu machen, wenn beide Patchkabel vom gleichen Typ sind |
| B | key-up zu key-up, Faser 1 → 12 (paarweise umgekehrt) | beide gerade | key-up/key-up | am häufigsten bei paralleler Optik (SR4/DR4 direkt MPO-zu-MPO); alle Komponenten identisch |
| C | paarweise gedreht (1↔2, 3↔4 …) | beide gerade | — | nur für Duplex-Breakout; unbrauchbar für parallele 8-Faser-Lanes |
Für parallele Optik (MPO zu MPO, Modul zu Modul) durchgängig Methode B verwenden: Trunk Typ B, Patchkabel Typ B. Wird ein Patchkabel vom Typ A in einen Kanal vom Typ B gemischt, landet jede Lane auf der falschen Faser — alle vier Lanes dunkel, in beiden Richtungen (Physische Fehlpaarungen).
Base-8 vs. Base-12 vs. Base-16
- Base-12 — der klassische MPO-12-Trunk mit allen 12 genutzten Fasern, gedacht für Duplex-Breakout (6 Paare). SR4/DR4 nutzen nur 8 → 4 Fasern pro Trunk verschwendet.
- Base-8 — MPO-12-Steckverbinder, 8 Fasern bestückt, Trunks in Vielfachen von 8; bildet 1:1 auf 4-Lane-Optik mit 40G/100G/400G ab. Konvertierungsmodule oder Harness verbinden Base-12-Trunks mit Base-8-Optik.
- Base-16 — MPO-16 für SR8/DR8/800G; APC für Singlemode. Ohne Harness nicht kompatibel mit MPO-12.
Muster für strukturierte Verkabelung
| Muster | Komponenten | Typische Nutzung |
|---|---|---|
| Direkt MPO-zu-MPO | ein Trunk oder Patchkabel vom Typ B | parallele Links innerhalb der Reihe, Spine-Verkabelung |
| Trunk + Kassetten | MPO-Trunk, MPO-zu-LC-Kassetten an beiden Enden | Duplex-Optik über ein paralleles Backbone |
| Trunk + Breakout-Harness | MPO-Trunk, Harness MPO-zu-4×LC-Duplex | 4 × 25G von einem 100G-SR4-Port zu vier SFP28-Ports |
| Konvertierungskassette | Base-12-Trunk → Base-8-MPO-Ports | Weiternutzung einer 12-Faser-Infrastruktur für 8-Faser-Optik |
| Breakout-DAC/AOC | ein QSFP-Ende, vier SFP-Enden | Breakout im Rack ohne Faserinfrastruktur |
Konfiguration und Verifikation
- Breakout am Parent-Port konfigurieren (NOS-spezifisch; erfordert oft einen Neustart oder deaktiviert benachbarte Ports) und Geschwindigkeit/FEC der Child-Ports passend zu den fernen Enden einstellen.
- Prüfen, ob das Modul den Modus ankündigt (QSFP28: parallele PMD-Codes; CMIS: Anwendungsliste) — Check transceiver.
- Jede MPO-Stirnfläche inspizieren und reinigen (APC-Mikroskope für APC).
- Rx-Leistung je Lane an beiden Enden prüfen — eine Lane bei −40 dBm, während die anderen in Ordnung sind, deutet auf ein Polaritäts- oder Lane-Ausfallproblem hin (Diagnose je Lane).
- Bei vertauschten Lanes die Polarität mit einem visuellen Fehlerortungslaser durch den Kanal verfolgen.
Häufige Fehler
| Symptom | Ursache |
|---|---|
| Alle Lanes in beiden Richtungen dunkel | Patchkabel Typ A in einem Kanal Typ B; Fehlpaarung bestiftet-gegen-bestiftet |
| Lanes 1↔4 vertauscht | Komponente nach Methode C oder falsch beschrifteter Trunk |
| Eine Lane dunkel | gebrochene Faser, verschmutzte Faser im Array, ein toter Laser |
| Funktioniert mit 8 Fasern, scheitert mit 16 | MPO-12-Kabel an MPO-16-Optik |
| Hohe Dämpfung auf allen Lanes | APC/UPC-Fehlpaarung, verschmutztes MPO, Base-12-Ferrule mit ungenutzten Fasern gegen Base-8-Optik |
| Nur manche Child-Ports verbinden | Breakout nicht für alle Lanes aktiviert, FEC-Fehlanpassung bei einem Child |
In CodingBox
CodingBox liest die Modulseite der Gleichung aus: Steckverbinder-Code (0Ch MPO-12, 28h MPO-16), Lane-Zahl, breakout-fähige Anwendungen und DDM je Lane auf der Werkbank. Leuchten alle vier Lanes auf der Werkbank und ist der Link im Rack dunkel, ist das Kabel der Verdächtige.
Breakout-Konfigurationssyntax je NOS und die Portgruppenregeln, die sie einschränken: Port-Konfigurationsrezepte, Porttypen und Käfige.
Wie Breakout-Children in jedem NOS benannt und auf den Port-LEDs angezeigt werden: Portbenennung & LEDs.