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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)SFP1G(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)、10GSFP+ 笼子是否支持 1G 因平台而异
SFP28SFP、SFP+、SFP281G(少见)、10G、25G以四个一组的速率组管理(交换机内部)
SFP56 / SFP-DDSFP 系列、SFP56 / SFP-DD最高 50G / 100GSFP-DD 笼子接受 SFP28 模块(SFP-DD)
QSFP+QSFP+40G、4 × 10GQSFP28 模块插入此处无法跑 100G
QSFP28QSFP+、QSFP2840G、100G、4 × 25G、4 × 10G、2 × 50G2016–2022 年间数据中心最常见的笼子
QSFP56QSFP+、QSFP28、QSFP56最高 200GInfiniBand HDR、200GbE
QSFP112QSFP 系列、QSFP112最高 400G(4 × 100G)网卡和部分交换机
QSFP-DD / QSFP-DD800QSFP 系列、QSFP-DD400G / 800G,支持拆分接受 QSFP28 以 100G 运行(QSFP-DD)
OSFP / OSFP224OSFP400G / 800G / 1.6T没有转接器时不兼容 QSFP(OSFP、OSFP224)
OSFP-XDOSFP、OSFP-XD800G / 1.6T / 3.2TOSFP-XD
XFP(旧型)XFP10G独立的 10G 家族;不兼容 SFP+(XFP)
GBIC(旧型)GBIC1GGBIC
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

  1. 笼子家族和代际 → 哪些模块能插入,SerDes 能跑哪些速率。
  2. 端口组规则 → 相邻端口是否限制速率。
  3. 该具体端口的拆分能力。
  4. 笼子与模块的功率等级是否匹配。
  5. NOS 策略 → 支持列表还是可覆盖(各操作系统如何校验模块)。
  6. 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。


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