Ports und Uplinks

Die Frontseite eines Switches ist eine Menge von Rollen, nicht nur eine Menge von Löchern: Downlinks, die zu Geräten zeigen, Uplinks, die zum Rest des Netzwerks zeigen, Stacking-Ports, die zu Schwester-Switches zeigen, Management-Ports, die zum Betreiber zeigen. Jede Rolle hat eine typische Geschwindigkeit, ein Medium, ein Modul und einen Fehlermodus. Diese Seite ordnet die Ports nach Rolle, erklärt die verwirrende Überlappung von „Access“, „Trunk“ und „Uplink“, beziffert die Überbuchung und behandelt Uplink-Module, Link Aggregation auf Uplinks und die Wahl der Uplink-Optik.

Port-Rollen

Bei Rechenzentrums-Leaf-/Spine-Switches ist jeder Frontport gleich (32 × QSFP-DD); „Uplink“ ist eine Konfigurationsrolle, keine Hardwareklasse (Switch-Rollen & Topologien).

Access, Trunk, Uplink — drei verschiedene Vokabulare

Detail zur Forwarding-Schicht: Forwarding-Grundlagen.

Überbuchung

Verhältnis = Summe der Downlink-Geschwindigkeiten ÷ Summe der Uplink-Geschwindigkeiten. 3 : 1 ist für Büro-Traffic tolerierbar, 1 : 1 erforderlich, wo Any-to-any-Traffic mit Leitungsgeschwindigkeit läuft (GPU-Fabrics). Uplinks sind meist aggregiert (LAG oder ECMP), sodass ihre Optik als Gruppe unabhängiger Links ausfällt statt als eine große Röhre.

Uplink-Module und Slots

Campus-Switches nehmen oft ein entfernbares Uplink-Modul: 4 × SFP+, 2 × SFP28 + 2 × QSFP28, 4 × 25G, 2 × 40G/100G. Zu prüfende Punkte:

• das Modul hat eine eigene Liste unterstützter Optik und manchmal ein eigenes Leistungsbudget;
• Ports auf dem Modul unterstützen möglicherweise kein Breakout oder kein 1G;
• manche Module sind hot-swap-fähig, andere brauchen einen Reload;
• Stacking kann Uplink-Ports oder einen dedizierten Slot belegen (Stacking & MLAG).

Uplinks aggregieren

Ein einzelner 100G-Uplink versus 4 × 25G-LAG: auf dem Papier gleiche Kapazität, aber ein einzelner Flow ist bei einem LAG auf die Geschwindigkeit eines Mitglieds begrenzt, während der 100G-Link ihn ganz trägt (Breakout & MPO-Verkabelung).

Breakout als Uplink-Strategie

Ein 100G-QSFP28-Uplink, aufgeteilt in 4 × 25G, erreicht von einem Spine-Port aus vier Leaves; ein 400G-Port, aufgeteilt in 4 × 100G, vervierfacht den Radix. Welche Ports das erlauben, wie Children benannt werden und was das Modul melden muss: Port-Typen & Käfige, Port-Benennung & LEDs.

Uplink-Optik wählen

Downlink-Besonderheiten

• PoE an Kupfer-Access-Ports: 15,4 / 30 / 60 / 90 W pro Port (802.3af/at/bt); das PoE-Budget teilt sich das Netzteil mit der Optik — ein voll ausgelasteter PoE-Switch kann ins Derating gehen.
• Multigig-RJ45 (2,5/5/10GBASE-T) nutzt USXGMII-PHYs (SGMII & Serial Gigabit).
• Server-Downlinks bei 25G/100G: DAC ≤ 3 m, darüber AOC, Optik selten (DAC vs. AOC).
• Kupfer-SFPs in SFP-Downlinks: SGMII-Modus nötig für 10/100-Clients.

Typische Portfehler nach Rolle

In CodingBox

Unabhängig von der Rolle liest jeder Faserport zuerst den Speicher seines Moduls. Die Geschwindigkeitscodes, die Leistungsklasse und die Identität eines Moduls vor dem Einbau auf der Werkbank zu bestätigen — besonders bei Uplinks zwischen verschiedenen Herstellern — verhindert einen Port, der stillschweigend down bleibt (Check transceiver).

Die Wahl des Moduls für die Faser hinter dem Port — Zuordnungstabelle nach Fasertyp und Distanz, Budget von der Modulseite, Steckverbinder- und Polierregeln, häufige Fehlpaarungen: Transceiver im Link.