Giải thích phân cực MPO: Type A, B, C và cái bẫy 8 sợi tại 400G

Ánh xạ sợi Type A/B/C từ đầu đến cuối: tại sao Type B phù hợp với 400G-DR4 8 sợi và 800G-DR8 16 sợi, và chỗ trunk Base-8 bị gãy.

Câu trả lời một dòng

Nối hai cổng 400G-DR4 hoặc 800G-DR8 bằng một sợi cáp MPO duy nhất và bạn muốn Type B. Không phải Type A, dù "xuyên thẳng" nghe có vẻ là mặc định an toàn. Trên một cổng quang song song, thẳng là chế độ thất bại: mọi bộ phát bắn vào bộ phát đối diện, công suất thu đọc bằng tối trên mọi lane, và liên kết không bao giờ train được.

Câu hỏi hữu ích không phải là "loại nào là chuẩn" mà là "kênh này cần bao nhiêu lần đảo". Khi bạn đếm được, việc chọn cáp ngừng là một cuộc tung xúc xắc, và cùng phép tính đó bao phủ trunk 12 sợi, 16 sợi, bảng patch và trunk 8 sợi âm thầm phá hỏng mọi thứ.

Ba loại cáp, và key như một bước kiểm tra hiện trường

ANSI/TIA-568.3-E định nghĩa ba ánh xạ cho các bộ lắp nhiều sợi. Tên chúng giống đến phát bực với tên các phương pháp, và đó là nơi nhiều sự nhầm lẫn bắt đầu: Type A/B/C mô tả cáp, còn Method A/B/C mô tả kênh.

Bộ lắpHướng keyÁnh xạ, 12 vị tríTác động lên liên kết song song
Type Akey-lên ↔ key-xuốngP1→P1 … P12→P12thẳng; một phép bắt chéo phải đến từ nơi khác
Type Bkey-lên ↔ key-lênP1→P12, P2→P11 … P6→P7một lần đảo hoàn toàn; thứ các liên kết song song 8F và 16F cần
Type Ckey-lên ↔ key-xuốngP1→P2, P2→P1, P3→P4 …từng cặp; chỉ nhà máy duple và cassette

Hướng key là hệ quả của ánh xạ chứ không phải định nghĩa của nó, nhưng đó là thứ nhanh nhất để kiểm tra trong tủ. Hai đầu key-lên trên cùng một trunk nghĩa là bị đảo. Key-lên sang key-xuống trên một trunk không phải Type C nghĩa là thẳng, và ai đó trong liên kết đó sắp gặp một buổi chiều tồi tệ.

Tìm vị trí 1 trên một đầu nối trần: cầm nó key hướng lên, nhìn vào ferrule, và đếm từ trái sang phải. Chấm trắng trên vỏ đánh dấu cùng phía. Làm điều này một lần cho mỗi loại đầu nối và ghi lại, vì đánh số trên boot và đánh số trong bản vẽ không phải lúc nào cũng khớp.

Tại sao bộ thu được đánh số ngược

Đây là chi tiết khiến Type B trông có vẻ sai cho đến khi bỗng nhiên hợp lý. Tám sợi chủ động của một cổng 400G-DR4 không phải là bốn phát rồi đến bốn thu theo thứ tự. Chúng là 1–4 phát, 5–8 rảnh, 9–12 thu — và các lane thu đếm theo chiều ngược lại. Vị trí 12 là RX1, vị trí 9 là RX4.

CổngVị trí TXVị trí RXRảnh
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–RX8không có
800G-DR8 (MPO-16)1–8 = TX1–TX816…9 = RX1–RX8không có
800G-DR8 dạng 2×MPO-121–4 mỗi đầu nối12…9 mỗi đầu nối5–8

Ghép hai sự thật đó lại và Type B không còn là quy ước, chỉ là phép tính. P1→P12 gửi TX1 vào RX1. P2→P11 gửi TX2 vào RX2. Thứ tự lane được giữ nguyên dù thứ tự sợi bị đảo, và đó chính xác là điều một liên kết PAM4 cần, vì lane 1 trên một ASIC phải gặp lane 1 trên ASIC kia.

Với một bộ lắp có N vị trí, ánh xạ Type B đủ ngắn để ghi nhớ:

P_far = N + 1 − P_near

Mười hai vị trí: 1↔12. Mười sáu vị trí: 1↔16. Tám vị trí: 1↔8 — hãy nhớ cái cuối, nó sẽ quay lại sau một lát.

Đếm số lần đảo qua một kênh thực tế

Một liên kết giữa hai switch hiếm khi chỉ là một sợi cáp. Nó là một dây nối, một trunk, có thể một bảng, một dây nối khác. Mỗi phần tử hoặc đảo hoặc không, và điều quan trọng là parity của tổng.

Đây là toàn bộ lập luận trong một sơ đồ. Hai dây Type B và một trunk Type B trông như ba lần đảo; về điện chúng hoạt động như một.

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"]

Quy tắc parity giải thích một thói quen hiện trường trông có vẻ cẩu thả nếu không. Trong Method B bạn mua một loại dây và dùng ở cả hai đầu, vì ba lần đảo vẫn hạ cánh đúng lane. Trong Method A trunk thẳng, nên đúng một dây phải bắt chéo và dây kia không được — hai số phần khác nhau trên cùng một xe tải, và tung xúc xắc mỗi khi ai đó cầm nhầm túi.

Cách xây dựng kênhSố đảo thuầnKết quả trên liên kết song song 8 sợi
Type A trunk, dây Type A cả hai đầu0không có ánh sáng; TX đối mặt TX
Type A trunk, một dây Type B và một dây Type A1đúng
Type B trunk, dây Type B cả hai đầu3, tương đương 1đúng
Type B trunk, không có dây patch1đúng
Type C trunk với dây Type Ctừng cặp, không đảo hoàn toànsai thứ tự lane tại 400G

Hai lần đảo là cái bẫy đáng cảnh báo. Nó xảy ra khi ai đó "sửa" một liên kết bằng cách thay một dây thành Type B và để dây Type B kia ở nguyên vị trí, hoặc khi một bảng đảo ngầm và không ai đếm nó. Khi đó liên kết lại thẳng, và nó thất bại y hệt như lỗi gốc.

Cái bẫy 8 sợi, ở hai hương vị

Hương vị đầu là đầu nối MPO-8. Cáp Base-8 dùng một ferrule tám vị trí, và ánh xạ Type B của nó là 1→8, 2→7, 3→6, 4→5. Ghép một trunk MPO-8 vào cổng 400G-DR4 và TX1 đến vị trí 8, vốn rảnh. Bạn có bốn lane tối, công suất phát bình thường, và không có chẩn đoán nào chỉ vào cáp.

Hương vị thứ hai tinh tế hơn. Các bộ lắp bán dưới dạng "MPO-12 8 sợi" có thể được làm hai cách: tám sợi ở vị trí 1–4 và 9–12 với phần giữa trống, hoặc tám sợi liền kề ở 1–8. Chỉ cách đầu tiên khớp với cổng 400G-DR4. Số phần thường chỉ ghi "8F MPO" và không gì hơn, nên ánh xạ phải lấy từ bản vẽ hoặc từ nhà cung cấp, bằng văn bản.

Đó cũng là lý do một trunk 12 sợi đôi khi có vẻ chạy được ở 100G và thất bại ở 400G. Một liên kết 100G-SR4 cũng dùng 1–4 và 9–12, nên đó là tám vị trí giống nhau — nhưng một liên kết 100G xây trên cassette có thể đã được sửa phân cực bên trong cassette, và bản sửa đó không sống sót khi chuyển sang kết nối 400G trực tiếp.

Mười sáu sợi, cùng logic với số lớn hơn

400G-SR8, 800G-SR8 và 800G-DR8 dùng tất cả mười sáu vị trí: tám phát, tám thu, không sợi rảnh. Type B vẫn cho một lần đảo thuần, ánh xạ 1→16 và 2→15, và phía thu vẫn đánh số ngược, nên thứ tự lane còn nguyên.

800G-DR8 cũng được xuất dưới dạng biến thể hai đầu nối, thường viết là 2×DR4 hoặc 2DR4. Mỗi cổng MPO-12 APC mang bốn lane phát và bốn lane thu và hoạt động y hệt một đầu nối DR4, rất tiện khi nhà máy được xây cho 400G và nâng cấp từng cổng. Điều nó không phải là nơi để tái dùng các dây 8 sợi với cả hai đầu key-lên và giả định đầu xa sẽ sắp xếp giúp.

Nên biết trước khi đặt hàng: 400G-SR8 là UPC đa mode, 400G-DR4 và 800G-DR8 là APC đơn mode. Một phích UPC vào adapter APC cho phản xạ ngược đủ cao để làm hỏng mắt PAM4, và triệu chứng — công suất Rx sạch, BER trước FEC tăng dần — bị đổ lỗi cho module. Nếu bạn muốn phép tính suy hao cho một kênh có nhiều cặp nối này, bài đi qua ngân sách liên kết bao quát các khoản dung sai đầu nối và mối hàn cho DR4 và DR8.

Lỗi thực sự trông như thế nào

Các lỗi phân cực kỳ lạ lại rất nhất quán một khi bạn biết các dấu hiệu. Điều chúng không bao giờ trông giống là một liên kết sát ngưỡng: ánh sáng hoặc hạ cánh vào một lane đang lắng nghe hoặc không.

Quan sátChỉ đến điều gì
Tx bình thường, mọi lane ở mức Rx tối thiểusố lần đảo chẵn; ánh xạ cáp thẳng
Bốn lane sáng, bốn tối, luôn cùng nhómtrunk MPO-8 hoặc bộ lắp 8F đấu 1–8
Rx trên mọi lane, FEC không bao giờ khóathứ tự lane bị xáo trộn, thường do harness đấu sai
Liên kết lên ở 100G, xuống ở 400G trên cùng trunksửa phân cực cassette không áp dụng cho direct attach
Rx sạch, BER tăng sau khi đấu lạiUPC vào APC, hoặc một adapter thêm dùng để đảo phân cực

Hai hàng cuối là những hàng bị chẩn đoán sai, và cả hai đáng được tách khỏi chính phân cực. Một liên kết chỉ thất bại một chiều hoàn toàn không phải là lỗi phân cực — một lần đảo ảnh hưởng cả hai chiều như nhau, vì cùng sợi mang cả hai chiều trong một liên kết song song. Thất bại một chiều nghĩa là sợi đứt hoặc lane chết, là một cuộc điều tra khác.

Có một đường nhanh hơn xuyên suốt toàn bộ: kiểm tra xem module có đạt trạng thái sẵn sàng trước khi chạm vào sợi, rồi so sánh công suất thu từng lane với công suất phát. chuỗi sàng lọc mất liên kết đi theo thứ tự đó, và bản đồ 802.3 là nơi xác nhận một PMD nào đó dùng tám hay mười sáu sợi trước khi bạn đếm bất cứ thứ gì.

Trước khi lệnh cáp được xuất

Một danh sách kiểm tra ngắn, theo thứ tự tiết kiệm nhiều tiền nhất.

Không có gì ở đây là khó. Nó chỉ không khoan nhượng, và thất bại đúng vào khoảnh khắc liên kết lẽ ra phải mang lưu lượng sản xuất.

Kết luận

Tổng hợp từ các phương pháp phân cực ANSI/TIA-568.3-E, phân bổ lane PMD của IEEE 802.3bs, 802.3cm, 802.3df, định nghĩa đầu nối theo thông số kỹ thuật phần cứng QSFP-DD, và tài liệu đầu nối đã công bố; các bảng ánh xạ tính lại tại đây, tổng hợp nguyên gốc, không sao chép văn bản nguồn.

FAQ

Type A hay Type B mới đúng cho 400G-DR4?
Type B, nếu liên kết là một sợi cáp duy nhất giữa hai transceiver. 400GBASE-DR4 đặt TX1–TX4 ở vị trí 1–4 và RX1–RX4 ở vị trí 12 xuống đến 9, nên bạn cần đúng một lần đảo qua kênh. Type A thẳng và để mỗi bộ phát hướng vào bộ phát đối diện, đó là lý do một patch Type A trên cổng DR4 cho công suất phát bình thường và không có ánh sáng thu.
Tại sao tôi có thể dùng dây Type B giống hệt ở cả hai đầu?
Vì các lần đảo cộng dồn modulo hai. Một trunk Type B là một lần đảo và mỗi dây Type B là một lần nữa, nên kênh mang ba lần đảo, hoạt động như một. Method A không làm được điều này: trunk của nó thẳng, nên đúng một trong hai dây patch phải bắt chéo và dây kia không được.
Một trunk MPO-8 tám sợi có thể cấp cho cổng transceiver MPO-12 không?
Không trực tiếp. Ferrule MPO-8 có tám vị trí, và ánh xạ Type B của nó chạy 1→8, 2→7, 3→6, 4→5, nên TX1 hạ cánh ở vị trí 8 — một trong bốn vị trí rảnh của cổng 400G-DR4. Bạn cần một harness chuyển đổi remap 1–4 thành 12–9, hoặc một trunk Base-12 được xây với tám sợi chủ động.
Phân cực sai có thay đổi insertion loss hay làm hỏng thứ gì không?
Nó không thay đổi suy hao qua các sợi; ánh sáng đơn giản đến một lane không lắng nghe, nên host báo công suất thu rất thấp và liên kết không bao giờ train được. Rủi ro hỏng hóc đến từ sự sửa chữa, không phải từ lỗi: xếp chồng adapter hoặc gender changer để đảo phân cực đốt 0.35 đến 0.75 dB mỗi cặp nối, và trộn phích UPC vào adapter APC là thứ thực sự làm xước endface.
Làm sao tôi xác minh phân cực mà không có liên kết live?
Dùng máy thử phân cực, hoặc nguồn sáng và power meter với fan-out, và ghi lại ánh xạ thành bảng cho mỗi trunk. Nếu bạn làm việc trực quan, hãy xác nhận vị trí 1 bằng chấm trắng trên thân đầu nối hoặc bằng cách nhìn ferrule key-up với các vị trí chạy từ trái sang phải — đừng suy luận vị trí 1 từ phần in trên vỏ cáp.
Type C có bao giờ đúng ở 400G không?
Chỉ khi kênh là duple hoặc dựa trên cassette và sự đảo từng cặp là phần của một thiết kế có tài liệu. Một trunk Type C hoán đổi các cặp liền kề, nên trên một liên kết song song 8 sợi, TX1 đến vị trí 2, vốn là một bộ phát khác. Nó thuộc về các nhà máy duple 10G cũ và hệ thống cassette lắp sẵn, không phải liên kết song song 400G hay 800G trực tiếp.