Ruoli degli switch e topologie: dove finisce ogni ottica
Lo stesso modulo 100G è un DAC economico in un rack, un SR4 attraverso la sala, un LR4 tra edifici e un canale DWDM tra città. Quale di questi finisce su una porta lo decidono il ruolo dello switch nella rete e la topologia che lo circonda. Questa pagina mappa i livelli classici del campus e il leaf–spine da data center sulle ottiche, le distanze e i conteggi che implicano — così una distinta base può essere letta a partire dal progetto.
Campus: access, distribution, core
| Livello | Ruolo | Porte tipiche | Downlink | Uplink e ottiche |
|---|---|---|---|---|
| Access | collega i dispositivi finali | 24–48 × RJ45 (1G/mGig, PoE) + 2–4 uplink SFP+/SFP28 | rame | 10G/25G SR (MMF all’interno dell’edificio), LR (tra edifici), a volte 1G LX |
| Distribution / aggregation | aggrega gli switch access per edificio o gruppo di piani | 24–48 × SFP+/SFP28, 4–8 × QSFP28 | 10G/25G SR/LR | 40G/100G SR4/LR4 verso il core; CWDM/DWDM se la fibra scarseggia |
| Core | interconnette il distribution, instrada | QSFP28/QSFP-DD | 100G/400G | LR4/FR4/ER4 tra siti; CWDM o DWDM su fibra affittata |
| Collapsed core | siti piccoli: distribution + core in uno | misto | — | — |
Le distanze in campus vanno da metri a pochi chilometri: SR su OM3/OM4 dentro gli edifici, LR/LX su monomodale tra di essi; le classi di portata in Riferimento PMD Ethernet.
Data center: leaf–spine (Clos)
| Ruolo | Chiamato anche | Porte | Downlink | Uplink |
|---|---|---|---|---|
| Leaf | ToR (top of rack), access | 48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD, oppure 32 × QSFP-DD | server: 25G/50G/100G — DAC in rack (≤ 3 m), AOC/SR verso rack adiacenti | verso ogni spine: 100G/400G SR4/DR4/AOC (≤ 100 m) |
| Spine | aggregation, fabric | 32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFP | leaf | verso super-spine o border: DR4/FR4 (500 m–2 km) |
| Super-spine / core | interconnessione dei pod | 400G/800G high-radix | spine | DR/FR entro il campus; ZR/ZR+ per DCI (Coerente) |
| Border leaf | edge verso WAN/internet | misto | — | LR/ER/CWDM/DWDM verso i carrier |
| Management | out-of-band | 1G RJ45/SFP | BMC, console | 1G/10G LR verso il core OOB |
Regole pratiche: i collegamenti leaf–spine sono tutti alla stessa velocità e con lo stesso FEC; un’oversubscription (capacità downlink ÷ capacità uplink) di 3:1 è comune per il compute generico, 1:1 per AI e storage (Fabric GPU).
Fabric AI ottimizzate per rail
I nodi GPU collegano ogni NIC a un leaf diverso, quindi la maggior parte dei collegamenti server esce dal rack — AOC e ottiche al posto del DAC — e il conteggio dei cavi per GPU è uno per livello (Cablaggio di un cluster AI).
Storage e SAN
Gli switch Fibre Channel formano una propria fabric (edge–core o core–edge–core) con ottiche SW 16/32/64GFC in una sala e LW tra sale; lo storage Ethernet viaggia sul leaf–spine con classi lossless (Progettazione SAN, Ethernet lossless).
Distanza → ottica
| Segmento | Distanza | Mezzo | Ottica |
|---|---|---|---|
| Server verso ToR | ≤ 3 m | rame | DAC (Interni del cavo) |
| Server verso leaf end-of-row | 3–30 m | AOC o MMF | AOC, SR |
| Leaf verso spine, stessa sala | 10–100 m | OM4 o SMF | SR4/SR8, DR4/DR8 |
| Tra sale / edifici | 100 m – 2 km | SMF | DR, FR4, LR/LX |
| Campus / metro | 2–40 km | SMF | LR, ER, CWDM, 4WDM |
| DCI regionale | 40–120 km | SMF, amplificata | ZR/ZR+, transponder DWDM |
| Long haul | > 120 km | SMF, amplificata | sistemi di linea DWDM (Progettazione di rete e OTN) |
I percorsi con fibra scarsa usano CWDM o DWDM per moltiplicare la capacità per filo; BiDi a fibra singola dove esiste un solo filo.
Contare le ottiche a partire da un progetto
Esempio: un pod di 16 rack, 32 server per rack, 2 × 25G per server, 4 spine.
| Voce | Conteggio |
|---|---|
| Collegamenti server (2 × 25G × 32 × 16) | 1 024 DAC |
| Uplink dei leaf (16 leaf × 4 spine × 2 × 100G) | 128 collegamenti → 256 QSFP28 SR4/DR4 + 128 trunk MPO |
| Spine verso super-spine (4 spine × 8 × 100G) | 32 collegamenti → 64 moduli |
| Border + OOB | 8–16 moduli LR, 48 1G |
| Scorte (5 %) | ~20 |
Moltiplica per due per la seconda fabric se il progetto è dual-plane.
Ruoli e policy
Il ruolo decide anche quanto la piattaforma è rigida sull’ottica: gli apparati carrier e SAN tendono a imporre il branding OEM; il leaf–spine da data center su silicio merchant è spesso permissivo; l’access campus varia da produttore a produttore (Come ogni NOS convalida un modulo, Blocco del produttore).
In CodingBox
Una distinta base basata sui ruoli è un elenco di PMD e codici prodotto; CodingBox verifica ogni modulo consegnato rispetto a essa (tipo, portata, lunghezza d’onda, PN) e codifica le identità dove il progetto richiede moduli compatibili OEM (Check transceiver, Code database).
Trasformare un progetto in un acquisto e in un rack funzionante — criteri di selezione, distinta base delle ottiche, checklist di messa in servizio e collaudo di accettazione: Scegliere e mettere in servizio; la meccanica L2/L3 dietro queste topologie: Nozioni di forwarding.
Il cablaggio dietro queste topologie — gerarchia del cablaggio strutturato, pattern da data center (EoR, MoR, ToR, trunk e cassette), pianificazione del conteggio delle fibre: Topologie di rete in fibra.