อธิบายความเข้ากันได้ของ MPO: Type A, B, C และกับดัก 8 เส้นใยที่ 400G

การจับคู่เส้นใย Type A/B/C ตั้งแต่ต้นจนจบ: ทำไม Type B จึงเหมาะกับ 400G-DR4 8 เส้นใย และ 800G-DR8 16 เส้นใย และตรงไหนที่ trunk Base-8 พัง

คำตอบแบบหนึ่งบรรทัด

เชื่อมต่อพอร์ต 400G-DR4 หรือ 800G-DR8 สองพอร์ตด้วยสาย MPO เส้นเดียว และสิ่งที่คุณต้องการคือ Type B ไม่ใช่ Type A แม้ว่า "ตรงทะลุ" จะฟังดูเหมือนค่ามาตรฐานที่ปลอดภัย บนพอร์ตออปติคัลแบบขนาน ความตรงคือโหมดที่ล้มเหลว: ตัวส่งทุกตัวยิงเข้าหาตัวส่งที่เผชิญหน้า ค่าพลังงานรับอ่านเป็นศูนย์บนทุกเลน และลิงก์ไม่เคยเทรนเลย

คำถามที่เป็นประโยชน์ไม่ใช่ "ประเภทไหนเป็นมาตรฐาน" แต่คือ "ช่องสัญญาณนี้ต้องการการสลับกี่ครั้ง" พอคุณนับได้ สิ่งที่เลือกสายก็หยุดเป็นการทอยเต๋า และเลขคณิตชุดเดียวกันครอบคลุม trunk 12 เส้นใย 16 เส้นใย แผงแพตช์ และ trunk 8 เส้นใยที่ทำลายทุกอย่างเงียบๆ

สายสามประเภท และคีย์ในฐานะการตรวจสอบหน้างาน

ANSI/TIA-568.3-E กำหนดการจับคู่สามแบบสำหรับชุดเส้นใยหลายเส้น ชื่อคล้ายกับชื่อวิธีอย่างน่าหงุดหงิด และนั่นคือจุดเริ่มต้นของความสับสนมากมาย: Type A/B/C อธิบายสาย ส่วน Method A/B/C อธิบายช่องสัญญาณ

ชุดทิศทางคีย์การจับคู่ 12 ตำแหน่งผลต่อลิงก์แบบขนาน
Type Aคีย์ขึ้น ↔ คีย์ลงP1→P1 … P12→P12ตรง; การไขว้ต้องมาจากที่อื่น
Type Bคีย์ขึ้น ↔ คีย์ขึ้นP1→P12, P2→P11 … P6→P7การสลับหนึ่งครั้งเต็ม; สิ่งที่ลิงก์ขนาน 8F และ 16F ต้องการ
Type Cคีย์ขึ้น ↔ คีย์ลงP1→P2, P2→P1, P3→P4 …เป็นคู่; เฉพาะโรงงานดูเพล็กซ์และแคสเซ็ตเท่านั้น

ทิศทางคีย์เป็นผลลัพธ์ของการจับคู่ ไม่ใช่นิยามของมัน แต่เป็นสิ่งที่ตรวจสอบได้เร็วที่สุดในรัค สองปลายคีย์ขึ้นบน trunk เดียวกันหมายถึงสลับ คีย์ขึ้นถึงคีย์ลงบน trunk ที่ไม่ใช่ Type C หมายถึงตรง และคนใดคนหนึ่งในลิงก์นั้นกำลังจะเจอเรื่องซวย

การหาตำแหน่ง 1 บนตัวเชื่อมเปลือย: จับให้คีย์ขึ้น มองที่ ferrule และนับจากซ้ายไปขวา จุดสีขาวบนตัวเรือนหมายถึงด้านเดียวกัน ทำแบบนี้ครั้งเดียวต่อชนิดตัวเชื่อมและจดไว้ เพราะการกำหมายเลขบนบู้ทและในแบบฉลุยไม่เหมือนกันเสมอไป

ทำไมตัวรับจึงถูกนับย้อนกลับ

นี่คือรายละเอียดที่ทำให้ Type B ดูผิดจนกระทั่งเข้าใจได้ทันที เส้นใยแปดเส้นที่ใช้งานในพอร์ต 400G-DR4 ไม่ใช่สี่ส่งตามด้วยสี่รับตามลำดับ แต่คือ 1–4 ส่ง 5–8 ว่าง 9–12 รับ — และเลนรับถูกนับในทิศทางกลับกัน ตำแหน่ง 12 คือ RX1 ตำแหน่ง 9 คือ RX4

พอร์ตตำแหน่ง TXตำแหน่ง RXว่าง
400G-DR4 (MPO-12)1, 2, 3, 4 = TX1–TX412, 11, 10, 9 = RX1, 2, 3, 45–8
400G-SR8 (MPO-16)1–8 = TX1–TX816…9 = RX1–RX8ไม่มี
800G-DR8 (MPO-16)1–8 = TX1–TX816…9 = RX1–RX8ไม่มี
800G-DR8 เป็น 2×MPO-121–4 ต่อตัวเชื่อม12…9 ต่อตัวเชื่อม5–8

นำสองข้อเท็จจริงมาประกอบกัน และ Type B ไม่ใช่แค่ธรรมเนียมอีกต่อไป แต่เป็นเพียงเลขคณิต P1→P12 ส่ง TX1 ไปยัง RX1 P2→P11 ส่ง TX2 ไปยัง RX2 ลำดับเลนคงอยู่แม้ลำดับเส้นใยจะสลับ และนั่นคือสิ่งที่ลิงก์ PAM4 ต้องการอย่างแม่นยำ เพราะเลน 1 บน ASIC หนึ่งตัวต้องพบเลน 1 บนอีกตัว

สำหรับชุดที่มีตำแหน่ง N การจับคู่ Type B สั้นพอที่จะจำได้:

P_far = N + 1 − P_near

สิบสองตำแหน่ง: 1↔12 สิบหกตำแหน่ง: 1↔16 แปดตำแหน่ง: 1↔8 — จำอันสุดท้ายไว้ เพราะมันจะกลับมาอีกครั้ง

นับการสลับข้ามช่องสัญญาณจริง

ลิงก์ระหว่างสวิตช์สองตัวแทบไม่เคยเป็นสายเส้นเดียว เป็นสายแพตช์ trunk บางทีเป็นแผง อีกสายหนึ่ง องค์ประกอบแต่ละตัวไม่ว่าจะสลับหรือไม่ และสิ่งที่สำคัญคือ parity ของผลรวม

นี่คือข้อโต้แย้งทั้งหมดในแผนภาพ สาย Type B สองเส้นและ trunk Type B ดูเหมือนสลับสามครั้ง; ในเชิงไฟฟ้ามันทำตัวเหมือนครั้งเดียว

flowchart LR
    A["TX1 pos 1"] --> B["Cord B: 1 to 12"]
    B --> C["Trunk B: 12 to 1"]
    C --> D["Cord B: 1 to 12"]
    D --> E["RX1 pos 12"]
    A2["TX2 pos 2"] --> B2["Cord B: 2 to 11"]
    B2 --> C2["Trunk B: 11 to 2"]
    C2 --> D2["Cord B: 2 to 11"]
    D2 --> E2["RX2 pos 11"]

กฎ parity อธิบายนิสัยหน้างานที่มิฉะนั้นดูเหมือนประมาท ใน Method B คุณซื้อสายชนิดเดียวและใช้ทั้งสองปลาย เพราะการสลับสามครั้งก็ยังไปลงเลนที่ถูกต้อง ใน Method A trunk จะตรง จึงต้องมีสายหนึ่งเส้นที่ไขว้และอีกเส้นต้องไม่ไขว้ — หมายเลขชิ้นส่วนต่างกันสองแบบบนรถเดียวกัน และทอยเต๋าทุกครั้งที่ใครบางคนหยิบถุงผิด

การสร้างช่องสัญญาณการสลับสุทธิผลบนลิงก์ขนาน 8 เส้นใย
Type A trunk, สาย Type A ทั้งสองปลาย0ไม่มีแสง; TX หันหน้าหา TX
Type A trunk, สาย Type B หนึ่งเส้นและสาย Type A หนึ่งเส้น1ถูกต้อง
Type B trunk, สาย Type B ทั้งสองปลาย3 เทียบเท่ากับ 1ถูกต้อง
Type B trunk, ไม่มีสายแพตช์1ถูกต้อง
Type C trunk กับสาย Type Cเป็นคู่ ไม่มีการสลับเต็มลำดับเลนผิดที่ 400G

การสลับสองครั้งคือกับดักที่ควรเตือน แม้เกิดเมื่อใครบางคน "ซ่อม" ลิงก์โดยเปลี่ยนสายหนึ่งเป็น Type B และปล่อย Type B อีกเส้นไว้ที่เดิม หรือเมื่อแผงสลับภายในและไม่มีใครนับมัน ลิงก์จึงตรงอีกครั้ง และล้มเหลวในวิธีเดียวกับความเสียหายเดิมเป๊ะ

กับดัก 8 เส้นใย ในสองรสชาติ

รสชาติแรกคือตัวเชื่อม MPO-8 การเดินสาย Base-8 ใช้ ferrule แปดตำแหน่ง และการจับคู่ Type B ของมันคือ 1→8, 2→7, 3→6, 4→5 เชื่อม trunk MPO-8 เข้ากับพอร์ต 400G-DR4 และ TX1 ไปถึงตำแหน่ง 8 ซึ่งว่าง คุณได้เลนมืดสี่เลน พลังงานส่งปกติ และไม่มีการวินิจฉัยชี้ไปที่สาย

รสชาติที่สองละเอียดอ่อนกว่า ชุดที่ขายเป็น "MPO-12 8 เส้นใย" สร้างได้สองวิธี: แปดเส้นใยอยู่ตำแหน่ง 1–4 และ 9–12 โดยทิ้งตรงกลางว่าง หรือแปดเส้นใยเรียงติดกันที่ 1–8 เฉพาะแบบแรกที่ตรงกับพอร์ต 400G-DR4 หมายเลขชิ้นส่วนมักจะระบุแค่ "8F MPO" และไม่มีอะไรอีก จึงต้องได้การจับคู่จากแบบหรือจากผู้ผลิต เป็นลายลักษณ์อักษร

นี่คือเหตุว่าทำไม trunk 12 เส้นใยบางทีดูทำงานที่ 100G แต่ล้มเหลวที่ 400G ลิงก์ 100G-SR4 ก็ใช้ 1–4 และ 9–12 เช่นกัน จึงเป็นแปดตำแหน่งเดียวกัน — แต่ลิงก์ 100G ที่สร้างบนแคสเซ็ตอาจถูกแก้ความเข้ากันได้ภายในแคสเซ็ต และการแก้นั้นไม่รอดเมื่อย้ายไปเชื่อม 400G โดยตรง

สิบหกเส้นใย ตรรกะเดียวกันกับตัวเลขที่ใหญ่กว่า

400G-SR8, 800G-SR8 และ 800G-DR8 ใช้ครบสิบหกตำแหน่ง: แปดส่ง แปดรับ ไม่มีเส้นใยว่าง Type B ยังคงให้การสลับสุทธิหนึ่งครั้ง จับคู่ 1→16 และ 2→15 และฝั่งรับยังคงถูกนับย้อนกลับ จึงรักษาลำดับเลนไว้

800G-DR8 ยังจัดส่งเป็นรุ่นสองตัวเชื่อม มักเขียนว่า 2×DR4 หรือ 2DR4 แต่ละพอร์ต MPO-12 APC บรรทุกเลนส่งสี่เลนและเลนรับสี่เลน และทำตัวเหมือนตัวเชื่อม DR4 พอดี ซึ่งสะดวกเมื่อโรงงานสร้างสำหรับ 400G และอัปเกรดทีละพอร์ต สิ่งที่มันไม่ใช่คือที่สำหรับนำสาย 8 เส้นใยที่ทั้งสองปลายคีย์ขึ้นมาใช้ซ้ำและคาดหวังว่าปลายไกลจะจัดการให้

ควรรู้ก่อนสั่งซื้อ: 400G-SR8 เป็นมัลติโหมด UPC, 400G-DR4 และ 800G-DR8 เป็น single-mode APC ปลั๊ก UPC ในแอแดปเตอร์ APC ให้การสะท้อนกลับสูงพอที่จะทำลายตา PAM4 และอาการ — พลังงาน Rx สะอาด, BER ก่อน FEC ปีนป่าย — ถูกโทษที่โมดูล หากคุณต้องการเลขคณิตการสูญเสียสำหรับช่องสัญญาณที่มีคู่เชื่อมต่อมากมายนี้ การเดินผ่านงบประมาณลิงก์ ครอบคลุมส่วนเผื่อตัวเชื่อมและส่วนเผื่อต่อสำหรับ DR4 และ DR8

ความล้มเหลวดูเป็นอย่างไรกันแน่

ความผิดพลาดด้านความเข้ากันได้แปลกที่สม่ำเสมอเมื่อคุณรู้ลายเซ็น พวกมันไม่เคยดูเหมือนลิงก์ที่อยู่ขอบเลย: แสงจะไปตกบนเลนที่รับฟัง หรือไม่ก็ไม่ตกเลย

การสังเกตสิ่งที่ชี้ไปถึง
Tx ปกติ, ทุกเลนที่ Rx ต่ำสุดจำนวนการสลับคู่; การจับคู่สายตรง
สี่เลนติด สี่เลนมืด เป็นกลุ่มเดิมเสมอtrunk MPO-8 หรือชุด 8F ที่ต่อ 1–8
Rx บนทุกเลน, FEC ไม่เคยล็อกลำดับเลนเสีย, มักเป็นสายฮาร์เนสต่อผิด
ลิงก์ขึ้นที่ 100G ลงที่ 400G บน trunk เดียวกันการแก้ความเข้ากันได้แคสเซ็ตที่ไม่ใช้กับ direct attach
Rx สะอาด, BER ปีนขึ้นหลังต่อใหม่UPC เข้า APC หรือแอแดปเตอร์เพิ่มที่ใช้สลับความเข้ากันได้

สองแถวสุดท้ายคือที่วินิจฉัยผิด และทั้งคู่ควรแยกจากความเข้ากันได้เอง ลิงก์ที่ล้มเหลวเฉพาะทางเดียวไม่ใช่ความผิดพลาดด้านความเข้ากันได้เลย — การสลับส่งผลทั้งสองทิศทางเท่ากัน เพราะเส้นใยเดียวกันบรรทุกทั้งสองทิศทางในลิงก์ขนาน ความล้มเหลวทางเดียวหมายถึงเส้นใยหักหรือเลนตาย ซึ่งเป็นการตรวจสอบต่างหาก

มีเส้นทางที่เร็วกว่าผ่านชุดทั้งหมด: ตรวจสอบว่ามอดูลเข้าสู่สถานะพร้อมก่อนแตะเส้นใย แล้วเปรียบเทียบพลังงานรับต่อเลนกับพลังงานส่ง ลำดับคัดกรองลิงก์ขาด ทำตามลำดับนั้น และ แผนที่ 802.3 คือที่ในการยืนยันว่าการ PMD ใดใช้แปดหรือสิบหกเส้นใยก่อนคุณจะนับอะไร

ก่อนที่คำสั่งสายจะออก

เช็กลิสต์สั้นๆ เรียงตามลำดับที่ประหยัดเงินที่สุด

ไม่มีอะไรในนี้ที่ยาก มันแค่ไม่ยอมผิดพลาด และล้มเหลวพอดีในช่วงเวลาที่ลิงก์ควรจะส่งทราฟฟิกการผลิต

สรุป

รวบรวมจากวิธีความเข้ากันได้ ANSI/TIA-568.3-E, การกำหนดเลน PMD ของ IEEE 802.3bs, 802.3cm, 802.3df, คำนิยามตัวเชื่อมตามสเปคฮาร์ดแวร์ QSFP-DD, และเอกสารตัวเชื่อมที่เผยแพร่; ตารางการจับคู่คำนวณใหม่ที่นี่ สังเคราะห์ต้นฉบับ ไม่มีการทำซ้ำข้อความต้นทาง

FAQ

Type A หรือ Type B ถึงถูกสำหรับ 400G-DR4?
Type B หากลิงก์คือสายเส้นเดียวระหว่าง transceiver สองตัว 400GBASE-DR4 วาง TX1–TX4 ที่ตำแหน่ง 1–4 และ RX1–RX4 ที่ตำแหน่ง 12 ลงมาถึง 9 ดังนั้นคุณต้องการการสลับพอดีหนึ่งครั้งข้ามช่องสัญญาณ Type A ตรงและปล่อยให้ทุกตัวส่งชี้ไปยังตัวส่งตรงข้าม นั่นคือเหตุที่แพตช์ Type A บนพอร์ต DR4 ให้พลังงานส่งปกติและไม่มีแสงรับ
ทำไมฉันถึงใช้สาย Type B เหมือนกันทั้งสองปลายได้?
เพราะการสลับบวกสะสม modulo สอง trunk Type B คือการสลับหนึ่งครั้งและสาย Type B แต่ละเส้นคืออีกครั้งหนึ่ง จึงทำให้ช่องสัญญาณมีการสลับสามครั้ง ซึ่งทำตัวเหมือนหนึ่งครั้ง Method A ทำไม่ได้เพราะ trunk ของมันตรง จึงต้องมีสายแพตช์หนึ่งเส้นที่ไขว้และอีกเส้นห้ามไขว้
trunk MPO-8 แปดเส้นใยสามารถป้อนพอร์ต transceiver MPO-12 ได้หรือไม่?
ไม่โดยตรง ferrule MPO-8 มีแปดตำแหน่ง และการจับคู่ Type B ของมันทำงาน 1→8, 2→7, 3→6, 4→5 ดังนั้น TX1 ไปตกที่ตำแหน่ง 8 — หนึ่งในสี่ตำแหน่งว่างของพอร์ต 400G-DR4 คุณต้องการสายแปลงที่จับคู่ใหม่ 1–4 เป็น 12–9 หรือ trunk Base-12 ที่สร้างด้วยแปดเส้นใยใช้งาน
ความเข้ากันได้ผิดเปลี่ยน insertion loss หรือทำลายอะไรหรือไม่?
มันไม่เปลี่ยนการสูญเสียผ่านเส้นใย; แสงเพียงไปตกที่เลนที่ไม่รับฟัง จึงทำให้โฮสต์รายงานพลังงานรับต่ำมากและลิงก์ไม่เคยเทรน การเสี่ยงเสียหายมาจากการซ่อม ไม่ใช่จากความเสียหาย: การซ้อนแอแดปเตอร์หรือ gender changer เพื่อสลับความเข้ากันได้เผา 0.35 ถึง 0.75 dB ต่อคู่เชื่อมต่อ และการผสมปลั๊ก UPC เข้าแอแดปเตอร์ APC คือสิ่งที่ขีดผิวหน้าจริงๆ
ฉันจะตรวจสอบความเข้ากันได้โดยไม่มีลิงก์สดอย่างไร?
ใช้เครื่องทดสอบความเข้ากันได้ หรือแหล่งกำเนิดแสงและมิเตอร์กำลังร่วมกับ fan-out และบันทึกการจับคู่เป็นตารางต่อ trunk หากคุณทำงานแบบเห็นภาพ ให้ยืนยันตำแหน่ง 1 ด้วยจุดสีขาวบนตัวเชื่อมหรือโดยมอง ferrule แบบ key-up โดยตำแหน่งวิ่งจากซ้ายไปขวา — อย่าสรุปตำแหน่ง 1 จากการพิมพ์บนเปลือกสาย
Type C ถูกเลยหรือไม่ที่ 400G?
เฉพาะเมื่อช่องสัญญาณเป็นดูเพล็กซ์หรือใช้แคสเซ็ตและการสลับคู่เป็นส่วนของการออกแบบที่มีเอกสาร อธิบาย trunk Type C สลับคู่ที่อยู่ติดกัน จึงบนลิงก์ขนาน 8 เส้นใย TX1 ไปถึงตำแหน่ง 2 ซึ่งเป็นตัวส่งอีกตัว มันเป็นของโรงงานดูเพล็กซ์ 10G เก่าและระบบแคสเซ็ตสำเร็จรูป ไม่ใช่ลิงก์ขนาน 400G หรือ 800G โดยตรง