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端口類型與籠子:甚麼模組插在哪裏

面板上通常混合了 RJ45 介面、SFP 系列籠子、QSFP 系列籠子,有時還有 combo 端口或模組插槽。哪種光模組能插進哪種籠子,主要取決於同一家族內部的機械向下兼容性;插上之後能不能工作,則取決於籠子背後的 SerDes 和 NOS 策略。本頁是兼容矩陣,並給出常常讓人栽跟頭的轉接器、combo 端口和端口組規則。

籠子家族

籠子機械上接受運行速率說明
SFP(1G)SFP1G(部分支援 100M)1G 時代的交換機;SFP+ 模組能插入但不能跑 10G
SFP+SFP、SFP+1G(如支援)、10GSFP+ 籠子是否支援 1G 因平台而異
SFP28SFP、SFP+、SFP281G(少見)、10G、25G以四個一組的速率組管理(交換機內部
SFP56 / SFP-DDSFP 系列、SFP56 / SFP-DD最高 50G / 100GSFP-DD 籠子接受 SFP28 模組(SFP-DD
QSFP+QSFP+40G、4 × 10GQSFP28 模組插入此處無法跑 100G
QSFP28QSFP+、QSFP2840G、100G、4 × 25G、4 × 10G、2 × 50G2016–2022 年間數據中心最常見的籠子
QSFP56QSFP+、QSFP28、QSFP56最高 200GInfiniBand HDR、200GbE
QSFP112QSFP 系列、QSFP112最高 400G(4 × 100G)網卡和部分交換機
QSFP-DD / QSFP-DD800QSFP 系列、QSFP-DD400G / 800G,支援拆分接受 QSFP28 以 100G 運行(QSFP-DD
OSFP / OSFP224OSFP400G / 800G / 1.6T沒有轉接器時兼容 QSFP(OSFPOSFP224
OSFP-XDOSFP、OSFP-XD800G / 1.6T / 3.2TOSFP-XD
XFP(舊型)XFP10G獨立的 10G 家族;不兼容 SFP+(XFP
GBIC(舊型)GBIC1GGBIC
CFP / CFP2 / CFP4獨立家族100G,相干線卡和傳輸設備

插得進去只是必要條件,不是充分條件:平台的光模組支援列表決定了剩下的一切(兼容性矩陣)。

RJ45 端口與銅纜模組

內置 RJ45 端口的 PHY 在板上,協商 10/100/1000(多千兆端口上為 2.5/5/10G)。銅纜 SFP (1000BASE-T、10GBASE-T)則把這顆 PHY 放進模組內部;它比光模組耗電更多,可能不支援 DDM,而 10GBASE-T SFP+ 模組常常超過籠子 1.5 W 的功率等級(銅纜以太網與 DAC)。

Combo 端口

Combo 端口在同一個交換機端口上配對一個 RJ45 和一個 SFP 籠子:同一時刻只有一個生效。規則因平台而異:有些平台在插入模組後自動優先選擇 SFP,有些則需要配置 media-type。典型現象:插入 combo 端口的光模組毫無反應,因為 RJ45 一側處於生效狀態。

轉接器

轉接器方向說明
QSA(QSFP 轉 SFP+)在 QSFP+/QSFP28 籠子中插入 SFP+/SFP28 模組端口以單通道跑 10G/25G;需要主機支援(在 QSFP 端口上設定 speed 10000,有時需要專門的命令)
QSFP-DD 轉 QSFP在 QSFP-DD 籠子中插入 QSFP28通常不需要轉接器——QSFP-DD 直接接受 QSFP28
OSFP 轉 QSFP-DD在 OSFP 籠子中插入 QSFP-DD 模組帶電氣直通的機械轉接器;支援情況因廠商而異
SFP 轉 RJ45「轉換器」銅纜 SFP 模組不是轉接器,而是帶 PHY 的光模組
媒體轉換器獨立設備擁有自己的 SFP 籠子和策略的獨立設備

轉接器會把內部模組的身份資訊呈現給主機;主機必須同時接受轉接器本身(如果它帶 EEPROM)和裏面的模組。

拆分端口

當使用並行光模組(SR4、DR4、PSM4、CR4 DAC)且 ASIC/PHY 映射允許時,4 通道或 8 通道籠子可以被配置為若干個邏輯端口。常見限制:

  • 只有特定端口(通常是前 N 個、後 N 個,或隔一個)可以拆分;
  • 拆分可能會禁用相鄰端口;
  • 子端口繼承或要求特定的 FEC 模式;所有子端口速率相同;
  • CMIS 模組必須聲明支援拆分應用(CMIS)。

佈線部分見:拆分與 MPO 佈線;配置語法見:端口配置速查

速率組與混合速率規則

規則(因平台而異)硬件手冊中的典型措辭
SFP28 端口每 4 個共享 10G/25G「端口 1–4 必須運行相同速率」
QSFP28 上行鏈路:每端口 40G 或 100G,僅部分端口支援拆分「端口 49 和 51 支援 4×25G 拆分」
SFP+/SFP28 籠子中的 1G「端口 49–52 不支援 1G」,或「關閉自動協商後支援」
QSFP-DD 上混合 400G/2×200G/4×100G按端口或按模組選擇「端口模式」或「配置檔案」

通讀一遍平台的硬件安裝手冊,能省下大量「模組明明沒問題,為甚麼就是不起鏈路」的排查時間(速率問題)。

上行模組與擴展槽位

園區交換機通常配有可拆卸上行模組(4 × SFP+、2 × QSFP28……),帶有自己的 PHY/retimer 和自己的光模組支援列表;可堆疊交換機則配有堆疊端口,只接受堆疊專用線纜或特定的 DAC (端口與上行鏈路)。

兼容與功能檢查清單

  1. 籠子家族和代際 → 哪些模組能插入,SerDes 能跑哪些速率。
  2. 端口組規則 → 相鄰端口是否限制速率。
  3. 該具體端口的拆分能力。
  4. 籠子與模組的功率等級是否匹配。
  5. NOS 策略 → 支援列表還是可覆蓋(各作業系統如何校驗模組)。
  6. 模組身份資訊是否與以上各項一致(檢測光模組)。

在 CodingBox 中

身份位元組告訴你模組是甚麼;上面的籠子和平台規則告訴你它能去哪。CodingBox 讀取的是前者—— 封裝形式、速率碼、功率等級、連接器——因此在模組被送到機櫃之前,就可以在工作台上完成兼容與功能檢查(檢測光模組)。

同樣的籠子出現在網卡上時,多了 PCIe 頻寬這一約束:網卡端口、速率與 PCIe; 1G 籠子在電氣層面承載的內容,以及銅纜 SFP 為甚麼要關心它: SGMII 與串行千兆

這些籠子在各 NOS 中的介面命名、拆分子端口表示法和指示燈代碼: 端口命名與指示燈;被堆疊和 MLAG 對等鏈路佔用的端口:堆疊與 MLAG


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