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
| Rôle | Fait face à | Média typique | Vitesses | Nombre sur un commutateur d’accès 48 ports |
|---|---|---|---|---|
| Downlink / accès | périphériques finaux, serveurs | RJ45 (PoE), SFP/SFP+/SFP28 | 1G–25G (mGig 2,5/5/10G sur cuivre) | 24–48 |
| Uplink | distribution/spine | SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD | 10G–400G | 2–8 |
| Stacking | commutateurs frères dans un stack | câble propriétaire ou QSFP+/QSFP28 avec firmware de stacking | 40–480 Gb/s par anneau | 2 |
| Gestion (OOB) | réseau de gestion | RJ45 (parfois SFP) | 100M/1G | 1 |
| Console | opérateur | RJ45 (RS-232) et/ou USB-C/mini-USB | — | 1–2 |
| USB | stockage de fichiers, images ZTP | USB-A | — | 1 |
| Combo | RJ45 ou SFP, un seul actif | — | 1G | 2–4 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).
Access, trunk, uplink : trois vocabulaires différents
| Terme | Couche | Signification | Confusion |
|---|---|---|---|
| Access port (L2) | 2 | transporte un VLAN non balisé | vs. « access switch » (un rôle dans la hiérarchie) |
| Trunk port (L2) | 2 | transporte plusieurs VLAN avec des balises 802.1Q | vs. « trunk » chez Juniper/HP = LAG dans certaines CLI |
| Uplink | physique/rôle | la liaison vers le cœur ; généralement un trunk L2 ou un port routé L3 | un uplink peut être un access port (VLAN unique) ou une interface routée |
| Downlink | physique/rôle | vers les périphériques ou le niveau inférieur | — |
| Routed port | 3 | a une adresse IP, pas de balisage VLAN | les uplinks leaf-spine sont routés |
Détail de la couche d’acheminement : Notions d’acheminement.
Sursouscription
| Conception | Capacité downlink | Capacité uplink | Ratio | Usage typique |
|---|---|---|---|---|
| 48 × 1G + 4 × 10G | 48 Gb/s | 40 Gb/s | 1,2 : 1 | accès campus |
| 48 × 1G + 2 × 10G | 48 | 20 | 2,4 : 1 | accès campus, budget |
| 48 × 10G + 6 × 40G | 480 | 240 | 2 : 1 | leaf DC ancien |
| 48 × 25G + 8 × 100G | 1 200 | 800 | 1,5 : 1 | leaf DC, calcul généraliste |
| 48 × 25G + 6 × 100G | 1 200 | 600 | 2 : 1 | leaf DC, budget |
| 32 × 100G divisé 16/16 | 1 600 | 1 600 | 1 : 1 | stockage, IA |
| 64 × 400G divisé 32/32 | 12 800 | 12 800 | 1 : 1 | back-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.
Modules et emplacements d’uplink
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).
Agréger les uplinks
| Méthode | Ce que cela donne | Conséquence pour l’optique |
|---|---|---|
| LAG / port-channel (LACP) | N liaisons vers un même voisin se comportent comme une seule | tous 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 / VLT | LAG réparti sur deux voisins | les membres arrivent sur deux commutateurs : comptez les optiques des deux |
| L3 ECMP | N uplinks routés, à coût égal | par défaut en leaf-spine ; chaque uplink est indépendant, BFD détecte les pannes |
| Anneau de stacking | fond de panier switch-à-switch | câbles/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).
L’éclatement comme stratégie d’uplink
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.
Choisir les optiques d’uplink
| Question | La réponse détermine |
|---|---|
| Distance et type de fibre | SR/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 disponibles | le SR4/DR4 parallèle (MPO) nécessite 8 fibres ; le FR4/LR4/CWDM4 duplex LC nécessite 2 |
| Cages aux deux extrémités | 100G QSFP28 vers 25G SFP28 → éclatement ; QSFP-DD vers QSFP28 → module QSFP28 dans la cage DD |
| Politique de FEC et de vitesse des deux NOS | doivent correspondre (Recettes de configuration des ports) |
| Politique de module des deux constructeurs | OEM, codé ou tiers (Comment chaque NOS valide un module) |
| Budget de puissance de la cage d’uplink | les modules ER4/ZR 40 km peuvent le dépasser (Puissance et consommation) |
| Redondance | deux uplinks sur deux modules/chemins différents ; des rechanges sur site |
Spécificités des downlinks
- 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
| Rôle | Problème fréquent | Où chercher |
|---|---|---|
| Uplink | incompatibilité de FEC/vitesse entre deux constructeurs ; mauvaise polarité de fibre sur MPO | Vitesse et débit, Absence de liaison |
| Downlink (serveur) | DAC sans AN, conflit de vitesse dans un groupe de ports 25G | Types de ports et cages |
| Downlink (SFP cuivre) | le client 10/100 ne s’établit pas | SGMII et gigabit série |
| Stacking | câble/module non-stacking dans un port de stack | Stacking et MLAG |
| Combo | SFP inséré mais côté RJ45 actif | réglage media-type |
| Gestion | confusion entre in-band et OOB, mauvais VRF | Gestion 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.