SFP/QSFP ポートの銅配線 Ethernet と DAC
SFP や QSFP のケージに収まるものすべてが光学部品というわけではありません。銅線の RJ45 モジュールとダイレクトアタッチケーブルは同じポートを占有し、同じ識別メモリを持ち、「なぜリンクしないのか」というチケットの、不釣り合いに大きな割合を占めます。
RJ45 モジュール
| モジュール | 規格 | 伝送距離 | 消費電力 | 備考 |
|---|---|---|---|---|
| 1000BASE-T SFP | 802.3ab | 100 m、Cat5e | ~1 W | ホストはモジュールの PHY と SGMII または 1000BASE-X で通信する |
| 10GBASE-T SFP+ | 802.3an | ~30 m、Cat6a(モジュール側の制限) | 2.5–4+ W | 発熱が大きく遅延も大きい。多くのホストがポート数を制限するか拒否する |
| 2.5G/5G-T SFP | 802.3bz | 100 m | ~1.5–2 W | アクセス向けのマルチギガ |
10GBASE-T SFP+は悪名高い存在です。その PHY は SFP+ クラスが許容するよりはるかに多くの電力を必要とするため、伝送距離は約 30 m に抑えられ、高密度なポートではモジュールが発熱します。運用者の間では、これを避けて SR 光学部品や DAC を使うことが広く推奨されています(DAC と AOC とトランシーバーの比較を参照)。
1000BASE-T SFP には隠れた互換性の軸があります。モジュールが期待するホスト側インターフェース(オートネゴシエーションを伴うSGMIIか、素の1000BASE-Xか)です。一方向けにコーディングされたモジュールは、もう一方に設定されたポートではリンクしません。
ダイレクトアタッチ銅線ケーブル(DAC)
DAC は、両端にモジュールが恒久的に取り付けられたツインアックスケーブルです。レーザーはなく、コネクターと識別用 EEPROM、そしてアクティブケーブルでは信号調整用 IC があるだけです。
| 種類 | レート | 代表的な伝送距離 | 消費電力 |
|---|---|---|---|
| パッシブ DAC | 10G SFP+ | 最大 5–7 m | なし |
| パッシブ DAC | 25G SFP28 | 最大 3–5 m | なし |
| パッシブ DAC | 100G QSFP28 | 最大 3–5 m | なし |
| パッシブ DAC | 400G QSFP-DD | 最大 ~2–3 m | なし |
| アクティブ DAC(ACC) | 25G–400G | 最大 ~5–10 m | 0.5–1.5 W |
| AOC | 10G–800G | 最大 100 m | トランシーバーペアに準ずる |
パッシブ DAC は、レートが上がるほど短くなります。ホストがケーブル全体を駆動しなければならないためです。25G 以上ではオートネゴシエーションとリンクトレーニングが必須であり(FEC、オートネゴシエーション、リンクトレーニングを参照)、これが同じポート上で光学部品なら動くのに DAC ではしばしば失敗する理由です。
識別メモリが伝えるケーブルの情報
DAC の EEPROM は、他のモジュールと同様に SFF-8472/SFF-8636 に従いますが、ケーブル特有のフィールドがあります。
- トランシーバーのコンプライアンスバイトにあるパッシブ/アクティブケーブルフラグ。
- 長さフィールドのケーブル長(光ファイバーの km ではなく銅線のメートル)。
- 波長の代わりのケーブル仕様準拠(SFF-8431 のパッシブ/アクティブリミッティング)。DAC には波長がなく、ホストはこのバイトを確認します。
- ベンダー、型番、シリアル — 光学部品と同じベンダーロックの対象です。
よくある問題
- ホストの想定違い。 銅線 SFP における SGMII か 1000BASE-X か。
- 非対応ケーブル。 ホストが識別情報を検証します。未知のベンダーのパッシブ DAC は拒否されるか、リンクが保留されます。
- ホストの駆動能力を超える長さ。 3 m 定格のポートに 5 m のパッシブ DAC を使用。
- 10GBASE-T の過熱。 温度に応じてポートエラーが出たり消えたりします。
CodingBox では
CodingBox は、他のトランシーバーと同様に DAC と銅線モジュールの識別情報を読み取り、コーディングします。コンプライアンスバイト、長さフィールド、ケーブルコンプライアンスバイト、ベンダー識別情報はすべて EEPROM editor で確認・編集でき、チェックサムも再計算されます。こうして、厳格なポートが期待する識別情報を DAC に持たせることができます。
銅線 SFP における SGMII と 1000BASE-X の問題を含め、レート、ブレークアウト、モードの障害については速度、レート、モードの問題で扱っています。
パッシブ DAC、ACC/AEC、AOC の構造 — パドルカード、ツインアックスのゲージ、リタイマー、COB エンジン — と両端のコーディングについてはケーブル内部を参照してください。
銅線 SFP が 1G では動作するのに一部のポートで 10/100 では動作しない理由 — SGMII と 1000BASE-X、オートネゴシエーションワード、10GBASE-T SFP+ 向けの USXGMII についてはSGMII とシリアルギガビットを、モジュール内部の PHY インターフェースについてはMII、RMII、GMII、RGMIIを参照してください。