في الوقت الحالي، يعتمد معظم مستخدمي شبكات المؤسسات ومراكز البيانات على تقنية تقسيم المنافذ من QSFP+ إلى SFP+ لترقية شبكاتهم الحالية من 10 جيجابت إلى 40 جيجابت بكفاءة واستقرار، وذلك لتلبية الطلب المتزايد على سرعات نقل البيانات العالية. تتيح هذه التقنية الاستفادة القصوى من أجهزة الشبكة الحالية، وتساعد المستخدمين على توفير التكاليف، وتبسيط عملية إعداد الشبكة. فكيف يمكن تحقيق نقل البيانات من 40 جيجابت إلى 10 جيجابت؟ ستتناول هذه المقالة ثلاث طرق لتقسيم المنافذ لتحقيق ذلك.
ما هو منفذ الاختراق؟
تتيح منافذ التوصيل إمكانية الاتصال بين أجهزة الشبكة ذات المنافذ ذات السرعات المختلفة، مع الاستفادة الكاملة من عرض نطاق المنفذ.
يُتيح وضع "التفرع" في معدات الشبكة (المحولات، والموجهات، والخوادم) طرقًا جديدة لمشغلي الشبكات لمواكبة الطلب المتزايد على النطاق الترددي. فمن خلال إضافة منافذ عالية السرعة تدعم هذا الوضع، يستطيع المشغلون زيادة كثافة المنافذ في لوحة التوصيل، مما يُتيح الترقية التدريجية إلى معدلات بيانات أعلى.
احتياطات تقسيم منافذ 40G إلى 10G
تدعم معظم المحولات المتوفرة في السوق خاصية تقسيم المنافذ. يمكنك التحقق مما إذا كان جهازك يدعم هذه الخاصية بالرجوع إلى دليل المنتج أو الاستفسار من المورد. تجدر الإشارة إلى أنه في بعض الحالات الخاصة، لا يمكن تقسيم منافذ المحول. على سبيل المثال، عندما يعمل المحول كمحول طرفي (Leaf)، فإن بعض منافذه لا تدعم هذه الخاصية؛ وإذا كان منفذ المحول يعمل كمنفذ تجميع (Stack)، فلا يمكن تقسيمه.
عند تقسيم منفذ بسرعة 40 جيجابت/ثانية إلى 4 منافذ بسرعة 10 جيجابت/ثانية، تأكد من أن المنفذ يعمل بسرعة 40 جيجابت/ثانية افتراضيًا، وأن جميع وظائف الطبقة الثانية والثالثة غير مُفعّلة. لاحظ أنه خلال هذه العملية، يستمر المنفذ بالعمل بسرعة 40 جيجابت/ثانية حتى إعادة تشغيل النظام. لذا، بعد تقسيم المنفذ بسرعة 40 جيجابت/ثانية إلى 4 منافذ بسرعة 10 جيجابت/ثانية باستخدام أمر سطر الأوامر، أعد تشغيل الجهاز لتفعيل الأمر.
مخطط توصيل كابلات QSFP+ إلى SFP+
تتضمن مخططات توصيل QSFP+ إلى SFP+ حاليًا ما يلي بشكل أساسي:
مخطط توصيل كابل مباشر من QSFP+ إلى 4*SFP+ DAC/AOC
سواء اخترت كابل DAC عالي السرعة ذو النواة النحاسية، من نوع 40G QSFP+ إلى 4*10G SFP+، أو كابل AOC نشط من نوع 40G QSFP+ إلى 4*10G SFP+، فإن الاتصال سيكون نفسه، لأن كابلي DAC وAOC متشابهان في التصميم والغرض. كما هو موضح في الشكل أدناه، يحتوي أحد طرفي كابل DAC وAOC المباشر على موصل 40G QSFP+، بينما يحتوي الطرف الآخر على أربعة موصلات 10G SFP+ منفصلة. يتم توصيل موصل QSFP+ مباشرةً بمنفذ QSFP+ على المحول، ويحتوي على أربع قنوات ثنائية الاتجاه متوازية، تعمل كل منها بسرعة تصل إلى 10 جيجابت في الثانية. ولأن كابلات DAC عالية السرعة تستخدم النحاس، بينما تستخدم كابلات AOC النشطة الألياف الضوئية، فإنها تدعم مسافات نقل مختلفة. عادةً ما تكون مسافات نقل كابلات DAC عالية السرعة أقصر. هذا هو الفرق الأبرز بينهما.
في وصلة مُجزأة من 40 جيجابت إلى 10 جيجابت، يُمكنك استخدام كابل توصيل مباشر من 40 جيجابت QSFP+ إلى 4*10 جيجابت SFP+ للاتصال بالمُبدِّل دون الحاجة إلى شراء وحدات بصرية إضافية، مما يُوفر تكاليف الشبكة ويُبسط عملية التوصيل. مع ذلك، فإن مسافة الإرسال لهذه الوصلة محدودة (DAC≤10 أمتار، AOC≤100 متر). لذا، يُعد كابل DAC أو AOC المباشر أكثر ملاءمة لتوصيل الخزانة أو خزانتين متجاورتين.
كابل AOC مزدوج نشط 40G QSFP+ إلى 4*LC
كابل AOC النشط ثنائي الاتجاه 40G QSFP+ إلى 4*LC هو نوع خاص من كابلات AOC النشطة، مزود بموصل QSFP+ في أحد طرفيه وأربعة موصلات LC ثنائية الاتجاه منفصلة في الطرف الآخر. لاستخدام هذا الكابل، ستحتاج إلى أربع وحدات SFP+ ضوئية. بمعنى آخر، يمكن توصيل منفذ QSFP+ الخاص بالكابل مباشرةً بمنفذ 40G في الجهاز، بينما يجب توصيل منفذ LC بوحدة SFP+ الضوئية 10G المناسبة في الجهاز. ونظرًا لتوافق معظم الأجهزة مع منافذ LC، فإن هذا النوع من التوصيل يلبي احتياجات معظم المستخدمين بشكل أفضل.
وصلة ألياف بصرية فرعية MTP-4*LC
كما هو موضح في الشكل التالي، يحتوي أحد طرفي وصلة MTP-4*LC الفرعية على واجهة MTP ثمانية النوى للتوصيل بوحدات QSFP+ الضوئية بسرعة 40 جيجابت في الثانية، بينما يحتوي الطرف الآخر على أربع وصلات LC مزدوجة للتوصيل بأربع وحدات SFP+ الضوئية بسرعة 10 جيجابت في الثانية. ينقل كل خط البيانات بمعدل 10 جيجابت في الثانية لإتمام عملية النقل من 40 جيجابت في الثانية إلى 10 جيجابت في الثانية. يُعد حل التوصيل هذا مناسبًا لشبكات 40 جيجابت في الثانية عالية الكثافة. تدعم وصلات MTP-4*LC الفرعية نقل البيانات لمسافات طويلة مقارنةً بكابلات التوصيل المباشر DAC أو AOC. ونظرًا لتوافق معظم الأجهزة مع واجهات LC، فإن مخطط توصيل وصلات MTP-4*LC الفرعية يوفر للمستخدمين مخطط توصيل أكثر مرونة.
كيفية تقسيم 40 جيجا إلى 4 × 10 جيجا على موقعناوسيط حزم الشبكة Mylinking™ ML-NPB-3210+ ?
مثال توضيحي: ملاحظة: لتفعيل وظيفة الوصول المباشر للمنفذ 40G عبر سطر الأوامر، يلزم إعادة تشغيل الجهاز
للدخول إلى وضع تكوين واجهة سطر الأوامر، سجّل الدخول إلى الجهاز عبر المنفذ التسلسلي أو SSH Telnet. شغّل الأمر التالي: "يُمكَِن---تهيئة الطرفية---واجهة ce0---سرعة 40000---انطلققم بتنفيذ الأوامر بالتسلسل لتفعيل وظيفة منفذ CE0. ثم أعد تشغيل الجهاز عند ظهور المطالبة. بعد إعادة التشغيل، يمكن استخدام الجهاز بشكل طبيعي.
بعد إعادة تشغيل الجهاز، تم تقسيم منفذ 40G CE0 إلى 4 منافذ 10GE هي CE0.0 وCE0.1 وCE0.2 وCE0.3. تم تكوين هذه المنافذ بشكل منفصل كمنافذ 10GE أخرى.
مثال البرنامج: هو تمكين وظيفة تقسيم منفذ 40G على سطر الأوامر، وتقسيم منفذ 40G إلى أربعة منافذ 10G، والتي يمكن تهيئتها بشكل منفصل كمنافذ 10G أخرى.
مزايا وعيوب استراتيجية الاختراق
مزايا الاختراق:
● كثافة أعلى. على سبيل المثال، يمكن لمحول QDD ذي 36 منفذًا أن يوفر ثلاثة أضعاف كثافة المحول ذي منافذ الربط الهابطة أحادية المسار. وبالتالي، يمكن تحقيق نفس عدد الاتصالات باستخدام عدد أقل من المحولات.
● الوصول إلى واجهات ذات سرعة أقل. على سبيل المثال، يتيح جهاز الإرسال والاستقبال QSFP-4X10G-LR-S للمحول الذي يحتوي على منافذ QSFP فقط توصيل 4 واجهات 10G LR لكل منفذ.
● وفورات اقتصادية. نتيجة لانخفاض الحاجة إلى المعدات الشائعة بما في ذلك الهياكل والبطاقات ومزودات الطاقة والمراوح، ...
عيوب الاختراق:
● استراتيجية استبدال أكثر صعوبة. عندما يتعطل أحد المنافذ الموجودة على جهاز الإرسال والاستقبال الفرعي، أو AOC أو DAC، فإنه يتطلب استبدال جهاز الإرسال والاستقبال أو الكابل بالكامل.
● أقل قابلية للتخصيص. في المحولات ذات وصلات التنزيل أحادية المسار، يتم تكوين كل منفذ على حدة. على سبيل المثال، يمكن أن يكون المنفذ 10 جيجابت أو 25 جيجابت أو 50 جيجابت، ويمكنه قبول أي نوع من أجهزة الإرسال والاستقبال، أو كابلات AOC أو DAC. يتطلب منفذ QSFP فقط في وضع التفرع نهجًا جماعيًا، حيث تكون جميع واجهات جهاز الإرسال والاستقبال أو الكابل من النوع نفسه.
تاريخ النشر: 12 مايو 2023
