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Porte e uplink

Il pannello frontale di uno switch è un insieme di ruoli, non solo un insieme di fori: downlink rivolti verso i dispositivi, uplink rivolti verso il resto della rete, porte di stacking rivolte verso switch gemelli, porte di management rivolte verso l’operatore. Ogni ruolo ha una velocità, un mezzo, un modulo e una modalità di guasto tipici. Questa pagina ordina le porte per ruolo, spiega la sovrapposizione confusa tra «access», «trunk» e «uplink», quantifica l’oversubscription e copre i moduli uplink, l’aggregazione dei collegamenti sugli uplink e come si scelgono le ottiche per uplink.

Ruoli delle porte

RuoloVersoMezzo tipicoVelocitàConteggio su uno switch access a 48 porte
Downlink / accessdispositivi finali, serverRJ45 (PoE), SFP/SFP+/SFP281G–25G (mGig 2,5/5/10G in rame)24–48
Uplinkdistribution/spineSFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD10G–400G2–8
Stackingswitch gemelli nello stackcavo proprietario oppure QSFP+/QSFP28 con firmware di stacking40–480 Gb/s per anello2
Management (OOB)rete di managementRJ45 (a volte SFP)100M/1G1
ConsoleoperatoreRJ45 (RS-232) e/o USB-C/mini-USB—1–2
USBarchiviazione file, immagini ZTPUSB-A—1
ComboRJ45 oppure SFP, uno attivo—1G2–4 sugli switch piccoli

Sugli switch leaf/spine da data center ogni porta frontale è identica (32 × QSFP-DD); «uplink» è un ruolo di configurazione, non una classe hardware (Ruoli e topologie degli switch).

TermineLivelloSignificatoConfusione
Porta access (L2)2trasporta una VLAN non taggatacontro «access switch» (un ruolo nella gerarchia)
Porta trunk (L2)2trasporta più VLAN con tag 802.1Qcontro il «trunk» di Juniper/HP = LAG in alcune CLI
Uplinkfisico/ruoloil collegamento verso il core; di norma un trunk L2 o una porta instradata L3un uplink può essere una porta access (VLAN singola) o un’interfaccia instradata
Downlinkfisico/ruoloverso i dispositivi o il livello inferiore—
Porta instradata3ha un indirizzo IP, nessun tag VLANgli uplink leaf–spine sono instradati

Dettagli a livello di forwarding: Nozioni di forwarding.

Oversubscription

DesignCapacità downlinkCapacità uplinkRapportoUso tipico
48 × 1G + 4 × 10G48 Gb/s40 Gb/s1,2 : 1accesso campus
48 × 1G + 2 × 10G48202,4 : 1accesso campus, budget
48 × 10G + 6 × 40G4802402 : 1vecchio leaf DC
48 × 25G + 8 × 100G1 2008001,5 : 1leaf DC, compute generico
48 × 25G + 6 × 100G1 2006002 : 1leaf DC, budget
32 × 100G diviso 16/161 6001 6001 : 1storage, AI
64 × 400G diviso 32/3212 80012 8001 : 1back-end AI

Rapporto = somma delle velocità downlink ÷ somma delle velocità uplink. 3 : 1 è tollerabile per il traffico da ufficio, 1 : 1 è richiesto dove il traffico any-to-any gira a line rate (Fabric GPU). Gli uplink sono di norma aggregati (LAG o ECMP), quindi le loro ottiche si guastano come un gruppo di collegamenti indipendenti anziché come un unico grande tubo.

Gli switch da campus spesso hanno un modulo uplink rimovibile: 4 × SFP+, 2 × SFP28 + 2 × QSFP28, 4 × 25G, 2 × 40G/100G. Punti da verificare:

  • il modulo ha un proprio elenco di ottiche supportate e a volte un proprio budget di potenza;
  • le porte sul modulo potrebbero non supportare breakout o 1G;
  • alcuni moduli sono hot-swappable, altri richiedono un reload;
  • lo stacking può consumare porte uplink o uno slot dedicato (Stacking e MLAG).
MetodoCosa offreConseguenza per l’ottica
LAG / port-channel (LACP)N collegamenti verso un neighbor si comportano come uno solotutti i membri alla stessa velocità e, idealmente, con lo stesso tipo di modulo; un membro con errori CRC degrada i flussi ad esso assegnati per hash
MLAG / vPC / VLTLAG tra due neighbori membri finiscono su due switch — conta le ottiche per entrambi
ECMP L3N uplink instradati, a costo ugualepredefinito nel leaf–spine; ogni uplink è indipendente, BFD rileva i guasti
Anello di stackingbackplane switch-to-switchcavi/ottiche dedicati, non contati come uplink

Un singolo uplink 100G contro un LAG 4 × 25G: stessa capacità sulla carta, ma nel LAG un singolo flusso è limitato alla velocità di un membro, mentre il 100G lo trasporta per intero (Breakout e cablaggio MPO).

Un uplink QSFP28 100G diviso in 4 × 25G raggiunge quattro leaf da una singola porta spine; una porta 400G divisa in 4 × 100G quadruplica il radix. Quali porte lo permettono, come sono nominati i figli e cosa deve dichiarare il modulo: Tipi di porta e gabbie, Denominazione delle porte e LED.

DomandaCosa decide la risposta
Distanza e tipo di fibraSR/SR4 su MMF ≤ 100–400 m; DR/FR/LR su SMF per 500 m–10 km; ER/ZR/CWDM/DWDM oltre (Tabelle di portata)
Numero di fibre disponibilii paralleli (MPO) SR4/DR4 richiedono 8 fibre; i duplex LC FR4/LR4/CWDM4 ne richiedono 2
Gabbie di entrambe le estremità100G QSFP28 verso 25G SFP28 → breakout; QSFP-DD verso QSFP28 → modulo QSFP28 nella gabbia DD
Policy di FEC e velocità di entrambi i NOSdevono corrispondere (Ricette di configurazione delle porte)
Policy sui moduli di entrambi i produttoriOEM, codificato o di terze parti (Come ogni NOS convalida un modulo)
Budget di potenza della gabbia uplinki moduli ER4 / ZR da 40 km possono superarlo (Potenza e consumo)
Ridondanzadue uplink su due moduli/percorsi diversi; scorte in loco
  • PoE sulle porte access in rame: 15,4 / 30 / 60 / 90 W per porta (802.3af/at/bt); il budget PoE condivide l’alimentatore con le ottiche — uno switch PoE a pieno carico può richiedere un derating.
  • RJ45 multigig (2,5/5/10GBASE-T) usa PHY USXGMII (SGMII e il gigabit seriale).
  • Downlink server a 25G/100G: DAC ≤ 3 m, AOC oltre, ottiche raramente (DAC vs AOC).
  • SFP in rame nei downlink SFP: modalità SGMII necessaria per i client 10/100.

Guasti tipici delle porte per ruolo

RuoloProblema frequenteDove guardare
Uplinkdisallineamento di FEC/velocità tra due produttori; polarità della fibra sbagliata sull’MPOVelocità e rate, Nessun collegamento
Downlink (server)DAC senza AN, conflitto di velocità nel gruppo di porte 25GTipi di porta e gabbie
Downlink (SFP in rame)il client 10/100 non fa linkSGMII e il gigabit seriale
Stackingcavo/modulo non da stacking in una porta di stackStacking e MLAG
ComboSFP inserito ma lato RJ45 attivoimpostazione media-type
Managementin-band e OOB confusi, VRF sbagliataGestione e monitoraggio

In CodingBox

Qualunque sia il ruolo, ogni porta in fibra legge prima la memoria del proprio modulo. Confermare al banco i codici di velocità, la classe di potenza e l’identità di un modulo prima dell’installazione — specialmente per gli uplink tra produttori diversi — evita una porta che resta down silenziosamente (Check transceiver).

Scegliere il modulo per la fibra dietro la porta — tabella di corrispondenza per tipo di fibra e distanza, bilancio dal lato del modulo, regole di connettore e polish, mismatch comuni: Ricetrasmettitori nel collegamento.


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