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
| Ruolo | Verso | Mezzo tipico | Velocità | Conteggio su uno switch access a 48 porte |
|---|---|---|---|---|
| Downlink / access | dispositivi finali, server | RJ45 (PoE), SFP/SFP+/SFP28 | 1G–25G (mGig 2,5/5/10G in rame) | 24–48 |
| Uplink | distribution/spine | SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD | 10G–400G | 2–8 |
| Stacking | switch gemelli nello stack | cavo proprietario oppure QSFP+/QSFP28 con firmware di stacking | 40–480 Gb/s per anello | 2 |
| Management (OOB) | rete di management | RJ45 (a volte SFP) | 100M/1G | 1 |
| Console | operatore | RJ45 (RS-232) e/o USB-C/mini-USB | — | 1–2 |
| USB | archiviazione file, immagini ZTP | USB-A | — | 1 |
| Combo | RJ45 oppure SFP, uno attivo | — | 1G | 2–4 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).
Access, trunk, uplink — tre vocabolari diversi
| Termine | Livello | Significato | Confusione |
|---|---|---|---|
| Porta access (L2) | 2 | trasporta una VLAN non taggata | contro «access switch» (un ruolo nella gerarchia) |
| Porta trunk (L2) | 2 | trasporta più VLAN con tag 802.1Q | contro il «trunk» di Juniper/HP = LAG in alcune CLI |
| Uplink | fisico/ruolo | il collegamento verso il core; di norma un trunk L2 o una porta instradata L3 | un uplink può essere una porta access (VLAN singola) o un’interfaccia instradata |
| Downlink | fisico/ruolo | verso i dispositivi o il livello inferiore | — |
| Porta instradata | 3 | ha un indirizzo IP, nessun tag VLAN | gli uplink leaf–spine sono instradati |
Dettagli a livello di forwarding: Nozioni di forwarding.
Oversubscription
| Design | Capacità downlink | Capacità uplink | Rapporto | Uso tipico |
|---|---|---|---|---|
| 48 × 1G + 4 × 10G | 48 Gb/s | 40 Gb/s | 1,2 : 1 | accesso campus |
| 48 × 1G + 2 × 10G | 48 | 20 | 2,4 : 1 | accesso campus, budget |
| 48 × 10G + 6 × 40G | 480 | 240 | 2 : 1 | vecchio leaf DC |
| 48 × 25G + 8 × 100G | 1 200 | 800 | 1,5 : 1 | leaf DC, compute generico |
| 48 × 25G + 6 × 100G | 1 200 | 600 | 2 : 1 | leaf DC, budget |
| 32 × 100G diviso 16/16 | 1 600 | 1 600 | 1 : 1 | storage, AI |
| 64 × 400G diviso 32/32 | 12 800 | 12 800 | 1 : 1 | back-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.
Moduli e slot per uplink
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).
Aggregare gli uplink
| Metodo | Cosa offre | Conseguenza per l’ottica |
|---|---|---|
| LAG / port-channel (LACP) | N collegamenti verso un neighbor si comportano come uno solo | tutti 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 / VLT | LAG tra due neighbor | i membri finiscono su due switch — conta le ottiche per entrambi |
| ECMP L3 | N uplink instradati, a costo uguale | predefinito nel leaf–spine; ogni uplink è indipendente, BFD rileva i guasti |
| Anello di stacking | backplane switch-to-switch | cavi/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).
Il breakout come strategia di uplink
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.
Scegliere le ottiche per uplink
| Domanda | Cosa decide la risposta |
|---|---|
| Distanza e tipo di fibra | SR/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 disponibili | i paralleli (MPO) SR4/DR4 richiedono 8 fibre; i duplex LC FR4/LR4/CWDM4 ne richiedono 2 |
| Gabbie di entrambe le estremità | 100G QSFP28 verso 25G SFP28 → breakout; QSFP-DD verso QSFP28 → modulo QSFP28 nella gabbia DD |
| Policy di FEC e velocità di entrambi i NOS | devono corrispondere (Ricette di configurazione delle porte) |
| Policy sui moduli di entrambi i produttori | OEM, codificato o di terze parti (Come ogni NOS convalida un modulo) |
| Budget di potenza della gabbia uplink | i moduli ER4 / ZR da 40 km possono superarlo (Potenza e consumo) |
| Ridondanza | due uplink su due moduli/percorsi diversi; scorte in loco |
Specifiche dei downlink
- 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
| Ruolo | Problema frequente | Dove guardare |
|---|---|---|
| Uplink | disallineamento di FEC/velocità tra due produttori; polarità della fibra sbagliata sull’MPO | Velocità e rate, Nessun collegamento |
| Downlink (server) | DAC senza AN, conflitto di velocità nel gruppo di porte 25G | Tipi di porta e gabbie |
| Downlink (SFP in rame) | il client 10/100 non fa link | SGMII e il gigabit seriale |
| Stacking | cavo/modulo non da stacking in una porta di stack | Stacking e MLAG |
| Combo | SFP inserito ma lato RJ45 attivo | impostazione media-type |
| Management | in-band e OOB confusi, VRF sbagliata | Gestione 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.