Breakout и кабелирование MPO: полярность, Base-8/12/16, штифты

Параллельная оптика перенесла трудную часть линка из модуля в кабель. Порту 400G DR4 нужны восемь волокон, приходящих в правильном порядке, с правильной полировкой и правильным полом разъёма; breakout 4 × 100G требует, чтобы дальние концы были четырьмя отдельными портами. Большинство случаев «линк мёртв, а модуль в порядке» на параллельной оптике — кабелирование; здесь изложены правила.

Breakout: какие порты можно делить

Родительский порт	Варианты breakout	Требует
40G QSFP+ (SR4, PSM4, CR4)	4 × 10G	параллельная оптика или breakout DAC/AOC; поддержка хоста
100G QSFP28 (SR4, PSM4, CR4)	4 × 25G, 2 × 50G	как выше; согласованный FEC по каналам
100G QSFP28 (LR4, CWDM4)	нет	WDM-оптика не делится
200G QSFP56 (SR4, DR4, CR4)	4 × 50G, 2 × 100G	—
400G QSFP-DD / OSFP (DR4, SR8, CR8)	4 × 100G (DR4 → 4 × 100G DR), 8 × 50G, 2 × 200G	применения CMIS с breakout; конфигурация breakout на хосте
400G FR4 / LR4	нет	WDM
800G OSFP (DR8, 2×DR4, 2×FR4)	2 × 400G, 8 × 100G, 4 × 200G	двухпортовые модули представляются двумя логическими портами

Правила: родитель должен быть параллельным (пара волокон на канал); хост должен поддерживать breakout на этом порту (часто только на части портов или с отключением соседних); скорость и FEC каждого потомка должны совпасть с дальним концом; для CMIS-модулей breakout должен быть объявленным применением (Скорость и режимы, CMIS). DR4, разбитый на четыре модуля DR, работает; разбитый на четыре FR1 — нет (другой класс длины волны/дальности).

Основы разъёма MPO

Атрибут	Варианты	Правило
Число волокон	MPO-12 (используется 8 или 12), MPO-16, MPO-24	SR4/DR4/PSM4 используют 8 из 12; SR8/DR8 — MPO-16 (или 2 × MPO-12)
Полировка	UPC (MMF и часть SMF), APC (вся одномодовая параллельная: PSM4, DR4, DR8)	никогда не стыковать APC с UPC
Пол	со штифтами (male) / без штифтов (female)	трансиверы со штифтами → патч-корд в модуль без штифтов; транки и задние порты кассет со штифтами; в каждом стыке ровно одна сторона со штифтами
Ключ	key-up / key-down	задаёт нумерацию позиций волокон; методы полярности зависят от него
База	Base-8, Base-12, Base-16	группировка волокон транков и кассет; должна совпасть с числом каналов оптики

Детали разъёмов и цвета полировки: Разъёмы и волокно.

Методы полярности (TIA-568)

Цель проста — Tx канала n должен прийти на Rx канала n, — но транк, две кассеты или адаптеры и два патч-корда каждый могут перевернуть порядок или нет.

Метод	Транк	Патч-корды	Кассеты / адаптеры	Примечания
A	прямой (key-up к key-down), волокно 1 → 1	один прямой (A-to-B), один перевёрнутый (A-to-A) на одном конце	адаптеры key-up/key-down	дуплексный переворот в одном патче; легко ошибиться, когда оба патча одного типа
B	key-up к key-up, волокно 1 → 12 (попарно перевёрнут)	оба прямые	key-up/key-up	самый распространённый для параллельной оптики (SR4/DR4 напрямую MPO–MPO); все компоненты одинаковы
C	попарно перевёрнут (1↔2, 3↔4 …)	оба прямые	—	только дуплексный breakout; непригоден для параллельных 8-волоконных каналов

Для параллельной оптики (MPO к MPO, модуль к модулю) используйте метод B от конца до конца: транк типа B, патч-корды типа B. Патч типа A в канале типа B сажает каждый канал на чужое волокно — все четыре канала тёмные в обе стороны (Несовпадения физического уровня).

Base-8, Base-12 и Base-16

Base-12 — старый транк MPO-12 со всеми 12 волокнами, задуманный под дуплексный breakout (6 пар). SR4/DR4 используют только 8 → 4 волокна на транк впустую.
Base-8 — разъёмы MPO-12 с 8 заселёнными волокнами, транки кратны 8; ложится 1:1 на 4-канальную оптику 40G/100G/400G. Конверсионные модули или гарнитуры соединяют транки Base-12 с оптикой Base-8.
Base-16 — MPO-16 для SR8/DR8/800G; APC для одномода. Несовместим с MPO-12 без гарнитуры.

Схемы структурированного кабелирования

Схема	Компоненты	Типичное применение
Прямой MPO–MPO	один транк или патч типа B	параллельные линки в ряду, кабелирование spine
Транк + кассеты	транк MPO, кассеты MPO→LC на обоих концах	дуплексная оптика по параллельной магистрали
Транк + гарнитура breakout	транк MPO, гарнитура MPO→4×LC-дуплекс	4 × 25G от порта 100G SR4 к четырём портам SFP28
Конверсионная кассета	транк Base-12 → порты MPO Base-8	переиспользование 12-волоконного хозяйства под 8-волоконную оптику
Breakout DAC/AOC	один конец QSFP, четыре SFP	breakout внутри стойки без волоконного хозяйства

Настройка и проверка

Настройте breakout на родительском порту (зависит от NOS; часто нужна перезагрузка или отключаются соседние порты) и задайте скорость/FEC потомков под дальние концы.
Проверьте, что модуль объявляет режим (QSFP28: коды параллельных PMD; CMIS: список применений) — Check transceiver.
Осмотрите и почистите каждый торец MPO (микроскопы для APC — с наконечником APC).
Проверьте поканальный Rx на обоих концах — канал на −40 дБм при остальных в норме — полярность или мёртвый канал (Поканальная диагностика).
Проследите полярность визуальным локатором дефектов через канал, если каналы перепутаны.

Частые отказы

Симптом	Причина
Все каналы тёмные в обе стороны	патч типа A в канале типа B; стык штифты к штифтам
Каналы 1↔4 перепутаны	компонент метода C или неверно маркированный транк
Один канал тёмный	порванное волокно, загрязнённое волокно в матрице, один мёртвый лазер
Работает на 8 волокнах, не работает на 16	кабель MPO-12 на оптике MPO-16
Высокие потери на всех каналах	несовпадение APC/UPC, грязный MPO, ферула Base-12 с неиспользуемыми волокнами против оптики Base-8
Линкуются только часть дочерних портов	breakout включён не для всех каналов, несовпадение FEC у одного потомка

В CodingBox

CodingBox читает модульную сторону уравнения: код разъёма (0Ch MPO-12, 28h MPO-16), число каналов, применения с breakout и поканальный DDM на столе. Если все четыре канала светят на столе, а линк в стойке тёмный — подозреваемый кабель.