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Ports et uplinks

La face avant d’un commutateur est un ensemble de rôles, pas seulement un ensemble de trous : des downlinks tournés vers les périphériques, des uplinks tournés vers le reste du réseau, des ports de stacking tournés vers les commutateurs frères, des ports de gestion tournés vers l’opérateur. Chaque rôle a une vitesse, un média, un module et un mode de défaillance typiques. Cette page trie les ports par rôle, explique le chevauchement déroutant entre « access », « trunk » et « uplink », quantifie la sursouscription, et couvre les modules d’uplink, l’agrégation de liens sur les uplinks et la façon dont on choisit les optiques d’uplink.

Rôles des ports

RôleFait face àMédia typiqueVitessesNombre sur un commutateur d’accès 48 ports
Downlink / accèspériphériques finaux, serveursRJ45 (PoE), SFP/SFP+/SFP281G–25G (mGig 2,5/5/10G sur cuivre)24–48
Uplinkdistribution/spineSFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD10G–400G2–8
Stackingcommutateurs frères dans un stackcâble propriétaire ou QSFP+/QSFP28 avec firmware de stacking40–480 Gb/s par anneau2
Gestion (OOB)réseau de gestionRJ45 (parfois SFP)100M/1G1
ConsoleopérateurRJ45 (RS-232) et/ou USB-C/mini-USB—1–2
USBstockage de fichiers, images ZTPUSB-A—1
ComboRJ45 ou SFP, un seul actif—1G2–4 sur les petits commutateurs

Sur les commutateurs leaf/spine de centre de données, tous les ports en face avant sont identiques (32 × QSFP-DD) ; « uplink » est un rôle de configuration, pas une classe matérielle (Rôles et topologies des commutateurs).

TermeCoucheSignificationConfusion
Access port (L2)2transporte un VLAN non balisévs. « access switch » (un rôle dans la hiérarchie)
Trunk port (L2)2transporte plusieurs VLAN avec des balises 802.1Qvs. « trunk » chez Juniper/HP = LAG dans certaines CLI
Uplinkphysique/rôlela liaison vers le cœur ; généralement un trunk L2 ou un port routé L3un uplink peut être un access port (VLAN unique) ou une interface routée
Downlinkphysique/rôlevers les périphériques ou le niveau inférieur—
Routed port3a une adresse IP, pas de balisage VLANles uplinks leaf-spine sont routés

Détail de la couche d’acheminement : Notions d’acheminement.

Sursouscription

ConceptionCapacité downlinkCapacité uplinkRatioUsage typique
48 × 1G + 4 × 10G48 Gb/s40 Gb/s1,2 : 1accès campus
48 × 1G + 2 × 10G48202,4 : 1accès campus, budget
48 × 10G + 6 × 40G4802402 : 1leaf DC ancien
48 × 25G + 8 × 100G1 2008001,5 : 1leaf DC, calcul généraliste
48 × 25G + 6 × 100G1 2006002 : 1leaf DC, budget
32 × 100G divisé 16/161 6001 6001 : 1stockage, IA
64 × 400G divisé 32/3212 80012 8001 : 1back-end IA

Ratio = somme des vitesses downlink ÷ somme des vitesses uplink. 3 : 1 est tolérable pour du trafic bureautique, 1 : 1 est requis quand le trafic any-to-any tourne au débit ligne (Fabriques GPU). Les uplinks sont généralement agrégés (LAG ou ECMP), donc leurs optiques tombent en panne comme un groupe de liaisons indépendantes plutôt que comme un seul gros tuyau.

Les commutateurs de campus acceptent souvent un module d’uplink amovible : 4 × SFP+, 2 × SFP28 + 2 × QSFP28, 4 × 25G, 2 × 40G/100G. Points à vérifier :

  • le module a sa propre liste d’optiques prises en charge et parfois son propre budget de puissance ;
  • les ports du module peuvent ne pas prendre en charge l’éclatement ou le 1G ;
  • certains modules sont remplaçables à chaud, d’autres nécessitent un redémarrage ;
  • le stacking peut consommer des ports d’uplink ou un emplacement dédié (Stacking et MLAG).
MéthodeCe que cela donneConséquence pour l’optique
LAG / port-channel (LACP)N liaisons vers un même voisin se comportent comme une seuletous les membres à la même vitesse et, idéalement, du même type de module ; un membre avec des erreurs CRC dégrade les flux qui lui sont hachés
MLAG / vPC / VLTLAG réparti sur deux voisinsles membres arrivent sur deux commutateurs : comptez les optiques des deux
L3 ECMPN uplinks routés, à coût égalpar défaut en leaf-spine ; chaque uplink est indépendant, BFD détecte les pannes
Anneau de stackingfond de panier switch-à-switchcâbles/optiques dédiés, non comptés comme des uplinks

Un seul uplink 100G face à un LAG 4 × 25G : même capacité sur le papier, mais un flux unique est plafonné à la vitesse d’un membre dans un LAG, alors que le 100G le porte en entier (Éclatement et câblage MPO).

Un uplink QSFP28 100G éclaté en 4 × 25G atteint quatre leaves depuis un seul port de spine ; un port 400G éclaté en 4 × 100G quadruple le radix. Quels ports le permettent, comment les enfants sont nommés et ce que le module doit annoncer : Types de ports et cages, Nommage des ports et LED.

QuestionLa réponse détermine
Distance et type de fibreSR/SR4 sur MMF ≤ 100–400 m ; DR/FR/LR sur SMF pour 500 m–10 km ; ER/ZR/CWDM/DWDM au-delà (Tableaux de portée)
Nombre de fibres disponiblesle SR4/DR4 parallèle (MPO) nécessite 8 fibres ; le FR4/LR4/CWDM4 duplex LC nécessite 2
Cages aux deux extrémités100G QSFP28 vers 25G SFP28 → éclatement ; QSFP-DD vers QSFP28 → module QSFP28 dans la cage DD
Politique de FEC et de vitesse des deux NOSdoivent correspondre (Recettes de configuration des ports)
Politique de module des deux constructeursOEM, codé ou tiers (Comment chaque NOS valide un module)
Budget de puissance de la cage d’uplinkles modules ER4/ZR 40 km peuvent le dépasser (Puissance et consommation)
Redondancedeux uplinks sur deux modules/chemins différents ; des rechanges sur site
  • PoE sur les ports d’accès cuivre : 15,4 / 30 / 60 / 90 W par port (802.3af/at/bt) ; le budget PoE partage l’alimentation avec les optiques : un commutateur PoE pleinement chargé peut être déclassé.
  • RJ45 multigig (2,5/5/10GBASE-T) utilise des PHY USXGMII (SGMII et gigabit série).
  • Downlinks serveur à 25G/100G : DAC ≤ 3 m, AOC au-delà, optiques rarement (DAC vs AOC).
  • SFP cuivre dans les downlinks SFP : mode SGMII nécessaire pour les clients 10/100.

Défauts de port typiques par rôle

RôleProblème fréquentOù chercher
Uplinkincompatibilité de FEC/vitesse entre deux constructeurs ; mauvaise polarité de fibre sur MPOVitesse et débit, Absence de liaison
Downlink (serveur)DAC sans AN, conflit de vitesse dans un groupe de ports 25GTypes de ports et cages
Downlink (SFP cuivre)le client 10/100 ne s’établit pasSGMII et gigabit série
Stackingcâble/module non-stacking dans un port de stackStacking et MLAG
ComboSFP inséré mais côté RJ45 actifréglage media-type
Gestionconfusion entre in-band et OOB, mauvais VRFGestion et surveillance

Dans CodingBox

Quel que soit le rôle, chaque port fibre commence par lire la mémoire de son module. Confirmer les codes de vitesse, la classe de puissance et l’identité d’un module au banc avant l’installation — surtout pour des uplinks entre constructeurs différents — évite un port qui reste down silencieusement (Check transceiver).

Choisir le module pour la fibre derrière le port : tableau de correspondance par type de fibre et distance, bilan du point de vue du module, règles de connecteur et de polissage, incompatibilités courantes : Les transceivers dans la liaison.


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