Kupfer-Ethernet und DAC in SFP/QSFP-Ports

Nicht alles in einem SFP- oder QSFP-Käfig ist optisch. Kupfer-RJ45-Module und Direct-Attach-Kabel belegen dieselben Ports, tragen denselben Identitätsspeicher und verursachen einen unverhältnismäßig großen Anteil der Tickets nach dem Motto „warum verbindet es nicht".

RJ45-Module

Modul	Standard	Reichweite	Leistung	Anmerkungen
1000BASE-T SFP	802.3ab	100 m Cat5e	~1 W	Host spricht SGMII oder 1000BASE-X mit dem PHY des Moduls
10GBASE-T SFP+	802.3an	~30 m Cat6a (modulbegrenzt)	2,5–4+ W	heiß, hohe Latenz; viele Hosts begrenzen Ports oder lehnen ab
2,5G/5G-T SFP	802.3bz	100 m	~1,5–2 W	Multi-Gig für Access

10GBASE-T SFP+ ist der berüchtigte Fall: Sein PHY benötigt weit mehr Leistung, als die SFP+-Klasse erlaubt, sodass die Reichweite auf etwa 30 m sinkt, das Modul in dicht belegten Ports heiß läuft und Betreiber verbreitet empfehlen, es zugunsten von SR-Optik oder DAC zu meiden (siehe DAC vs. AOC vs. Transceiver).

Ein 1000BASE-T-SFP hat eine verborgene Kompatibilitätsachse: die hostseitige Schnittstelle, die es erwartet (SGMII mit Autonegotiation gegenüber einfachem 1000BASE-X). Ein für das eine codiertes Modul verbindet sich nicht an einem für das andere konfigurierten Port.

Direct-Attach-Kupfer (DAC)

Ein DAC ist ein Twinax-Kabel mit fest angebrachtem Modulende. Es gibt keinen Laser — nur den Steckverbinder, ein Identitäts-EEPROM und, bei aktiven Kabeln, ICs zur Signalaufbereitung.

Typ	Rate	Typische Reichweite	Leistung
Passives DAC	10G SFP+	bis 5–7 m	keine
Passives DAC	25G SFP28	bis 3–5 m	keine
Passives DAC	100G QSFP28	bis 3–5 m	keine
Passives DAC	400G QSFP-DD	bis ~2–3 m	keine
Aktives DAC (ACC)	25G–400G	bis ~5–10 m	0,5–1,5 W
AOC	10G–800G	bis 100 m	wie ein Transceiver-Paar

Passive DACs werden mit steigender Rate kürzer, weil der Host das gesamte Kabel treiben muss; ab 25G sind Autonegotiation und Link-Training erforderlich (siehe FEC, Autonegotiation & Link-Training), weshalb ein DAC oft dort ausfällt, wo eine Optik am selben Port funktioniert.

Was der Identitätsspeicher über ein Kabel aussagt

Das EEPROM eines DAC folgt wie jedes Modul SFF-8472 / SFF-8636, mit kabelspezifischen Feldern:

Flags für Passiv-/Aktivkabel in den Compliance-Bytes des Transceivers.
Kabellänge in den Längenfeldern (Meter Kupfer statt Kilometer Faser).
Kabelspezifikations-Compliance (SFF-8431 passiv/aktiv limitierend) anstelle der Wellenlänge — ein DAC hat keine Wellenlänge, und Hosts prüfen dieses Byte.
Hersteller, Teilenummer, Seriennummer — unterliegen derselben Herstellersperre wie Optik.

Häufige Probleme

Falsche Host-Erwartung — SGMII gegenüber 1000BASE-X bei Kupfer-SFPs.
Nicht unterstütztes Kabel — der Host validiert die Identität; ein passives DAC eines unbekannten Herstellers wird abgelehnt oder niedergehalten.
Länge jenseits der Treiberfähigkeit des Hosts — ein 5-m-Passiv-DAC an einem für 3 m ausgelegten Port.
Überhitzendes 10GBASE-T — Portfehler, die mit der Temperatur kommen und gehen.

In CodingBox

CodingBox liest und codiert die Identität von DAC- und Kupfermodulen wie bei jedem Transceiver: Die Compliance-Bytes, Längenfelder, das Kabel-Compliance-Byte und die Herstelleridentität sind im EEPROM editor alle sichtbar und editierbar, mit neu berechneten Prüfsummen. So lässt sich ein DAC dazu bringen, die Identität zu zeigen, die ein strikter Port erwartet.

Fehler bei Rate, Breakout und Modus — einschließlich SGMII gegenüber 1000BASE-X bei Kupfer-SFPs — werden behandelt in Probleme mit Geschwindigkeit, Rate & Modus.

Aufbau von passivem DAC, ACC/AEC und AOC — Paddle-Cards, Twinax-Stärken, Retimer, COB-Baugruppen — und die Codierung der beiden Enden: Innenaufbau von Kabeln.

Warum ein Kupfer-SFP bei 1G funktioniert, aber nicht bei 10/100 an manchen Ports — SGMII gegenüber 1000BASE-X, Autonegotiation-Wörter, USXGMII für 10GBASE-T SFP+: SGMII & serielles Gigabit; die PHY-Schnittstellen im Modul: MII, RMII, GMII, RGMII.

Wenn Sie in diesem Artikel eine Ungenauigkeit oder einen Fehler finden, markieren Sie die betreffende Stelle und drücken Sie Ctrl+Enter, um .