端口类型与笼位:什么模块插在哪里
面板上通常混合了 RJ45 接口、SFP 系列笼子、QSFP 系列笼子,有时还有 combo 端口或模块插槽。哪种光模块能插进哪种笼子,主要取决于同一家族内部的机械向下兼容性;插上之后能不能工作,则取决于笼子背后的 SerDes 和 NOS 策略。本页是兼容矩阵,并给出常常让人栽跟头的转接器、combo 端口和端口组规则。
笼子家族
| 笼子 | 机械上接受 | 运行速率 | 说明 |
|---|---|---|---|
| SFP(1G) | SFP | 1G(部分支持 100M) | 1G 时代的交换机;SFP+ 模块能插入但不能跑 10G |
| SFP+ | SFP、SFP+ | 1G(如支持)、10G | SFP+ 笼子是否支持 1G 因平台而异 |
| SFP28 | SFP、SFP+、SFP28 | 1G(少见)、10G、25G | 以四个一组的速率组管理(交换机内部) |
| SFP56 / SFP-DD | SFP 系列、SFP56 / SFP-DD | 最高 50G / 100G | SFP-DD 笼子接受 SFP28 模块(SFP-DD) |
| QSFP+ | QSFP+ | 40G、4 × 10G | QSFP28 模块插入此处无法跑 100G |
| QSFP28 | QSFP+、QSFP28 | 40G、100G、4 × 25G、4 × 10G、2 × 50G | 2016–2022 年间数据中心最常见的笼子 |
| QSFP56 | QSFP+、QSFP28、QSFP56 | 最高 200G | InfiniBand HDR、200GbE |
| QSFP112 | QSFP 系列、QSFP112 | 最高 400G(4 × 100G) | 网卡和部分交换机 |
| QSFP-DD / QSFP-DD800 | QSFP 系列、QSFP-DD | 400G / 800G,支持拆分 | 接受 QSFP28 以 100G 运行(QSFP-DD) |
| OSFP / OSFP224 | OSFP | 400G / 800G / 1.6T | 没有转接器时不兼容 QSFP(OSFP、OSFP224) |
| OSFP-XD | OSFP、OSFP-XD | 800G / 1.6T / 3.2T | OSFP-XD |
| XFP(旧型) | XFP | 10G | 独立的 10G 家族;不兼容 SFP+(XFP) |
| GBIC(旧型) | GBIC | 1G | GBIC |
| CFP / CFP2 / CFP4 | 独立家族 | 100G,相干 | 线卡和传输设备 |
插得进去只是必要条件,不是充分条件:平台的光模块支持列表决定了剩下的一切(兼容性矩阵)。
RJ45 端口与铜缆模块
内置 RJ45 端口的 PHY 在板上,协商 10/100/1000(多千兆端口上为 2.5/5/10G)。铜缆 SFP (1000BASE-T、10GBASE-T)则把这颗 PHY 放进模块内部;它比光模块耗电更多,可能不支持 DDM,而 10GBASE-T SFP+ 模块常常超过笼子 1.5 W 的功率等级(铜缆以太网与 DAC)。
Combo 端口
Combo 端口在同一个交换机端口上配对一个 RJ45 和一个 SFP 笼子:同一时刻只有一个生效。规则因平台而异:有些平台在插入模块后自动优先选择 SFP,有些则需要配置 media-type。典型现象:插入 combo 端口的光模块毫无反应,因为 RJ45 一侧处于生效状态。
转接器
| 转接器 | 方向 | 说明 |
|---|---|---|
| QSA(QSFP 转 SFP+) | 在 QSFP+/QSFP28 笼子中插入 SFP+/SFP28 模块 | 端口以单通道跑 10G/25G;需要主机支持(在 QSFP 端口上设置 speed 10000,有时需要专门的命令) |
| QSFP-DD 转 QSFP | 在 QSFP-DD 笼子中插入 QSFP28 | 通常不需要转接器——QSFP-DD 直接接受 QSFP28 |
| OSFP 转 QSFP-DD | 在 OSFP 笼子中插入 QSFP-DD 模块 | 带电气直通的机械转接器;支持情况因厂商而异 |
| SFP 转 RJ45"转换器" | 铜缆 SFP 模块 | 不是转接器,而是带 PHY 的光模块 |
| 媒体转换器 | 独立设备 | 拥有自己的 SFP 笼子和策略的独立设备 |
转接器会把内部模块的身份信息呈现给主机;主机必须同时接受转接器本身(如果它带 EEPROM)和里面的模块。
拆分端口
当使用并行光模块(SR4、DR4、PSM4、CR4 DAC)且 ASIC/PHY 映射允许时,4 通道或 8 通道笼子可以被配置为若干个逻辑端口。常见限制:
- 只有特定端口(通常是前 N 个、后 N 个,或隔一个)可以拆分;
- 拆分可能会禁用相邻端口;
- 子端口继承或要求特定的 FEC 模式;所有子端口速率相同;
- CMIS 模块必须声明支持拆分应用(CMIS)。
布线部分见:拆分与 MPO 布线;配置语法见:端口配置速查。
速率组与混合速率规则
| 规则(因平台而异) | 硬件手册中的典型措辞 |
|---|---|
| SFP28 端口每 4 个共享 10G/25G | "端口 1–4 必须运行相同速率" |
| QSFP28 上行链路:每端口 40G 或 100G,仅部分端口支持拆分 | "端口 49 和 51 支持 4×25G 拆分" |
| SFP+/SFP28 笼子中的 1G | "端口 49–52 不支持 1G",或"关闭自动协商后支持" |
| QSFP-DD 上混合 400G/2×200G/4×100G | 按端口或按模块选择"端口模式"或"配置文件" |
通读一遍平台的硬件安装手册,能省下大量"模块明明没问题,为什么就是不起链路"的排查时间(速率问题)。
上行模块与扩展槽位
园区交换机通常配有可拆卸上行模块(4 × SFP+、2 × QSFP28……),带有自己的 PHY/retimer 和自己的光模块支持列表;可堆叠交换机则配有堆叠端口,只接受堆叠专用线缆或特定的 DAC (端口与上行链路)。
兼容与功能检查清单
- 笼子家族和代际 → 哪些模块能插入,SerDes 能跑哪些速率。
- 端口组规则 → 相邻端口是否限制速率。
- 该具体端口的拆分能力。
- 笼子与模块的功率等级是否匹配。
- NOS 策略 → 支持列表还是可覆盖(各操作系统如何校验模块)。
- 模块身份信息是否与以上各项一致(检测光模块)。
在 CodingBox 中
身份字节告诉你模块是什么;上面的笼子和平台规则告诉你它能去哪。CodingBox 读取的是前者—— 封装形式、速率码、功率等级、连接器——因此在模块被送到机柜之前,就可以在工作台上完成兼容与功能检查(检测光模块)。
同样的笼子出现在网卡上时,多了 PCIe 带宽这一约束:网卡端口、速率与 PCIe; 1G 笼子在电气层面承载的内容,以及铜缆 SFP 为什么要关心它: SGMII 与串行千兆。
这些笼子在各 NOS 中的接口命名、拆分子端口表示法和指示灯代码: 端口命名与指示灯;被堆叠和 MLAG 对等链路占用的端口:堆叠与 MLAG。