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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.

Gerarchia campus a tre livelli e leaf–spine da data center con le ottiche su ogni collegamento

Campus: access, distribution, core

LivelloRuoloPorte tipicheDownlinkUplink e ottiche
Accesscollega i dispositivi finali24–48 × RJ45 (1G/mGig, PoE) + 2–4 uplink SFP+/SFP28rame10G/25G SR (MMF all’interno dell’edificio), LR (tra edifici), a volte 1G LX
Distribution / aggregationaggrega gli switch access per edificio o gruppo di piani24–48 × SFP+/SFP28, 4–8 × QSFP2810G/25G SR/LR40G/100G SR4/LR4 verso il core; CWDM/DWDM se la fibra scarseggia
Coreinterconnette il distribution, instradaQSFP28/QSFP-DD100G/400GLR4/FR4/ER4 tra siti; CWDM o DWDM su fibra affittata
Collapsed coresiti piccoli: distribution + core in unomisto——

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)

RuoloChiamato anchePorteDownlinkUplink
LeafToR (top of rack), access48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD, oppure 32 × QSFP-DDserver: 25G/50G/100G — DAC in rack (≤ 3 m), AOC/SR verso rack adiacentiverso ogni spine: 100G/400G SR4/DR4/AOC (≤ 100 m)
Spineaggregation, fabric32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFPleafverso super-spine o border: DR4/FR4 (500 m–2 km)
Super-spine / coreinterconnessione dei pod400G/800G high-radixspineDR/FR entro il campus; ZR/ZR+ per DCI (Coerente)
Border leafedge verso WAN/internetmisto—LR/ER/CWDM/DWDM verso i carrier
Managementout-of-band1G RJ45/SFPBMC, console1G/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

SegmentoDistanzaMezzoOttica
Server verso ToR≤ 3 mrameDAC (Interni del cavo)
Server verso leaf end-of-row3–30 mAOC o MMFAOC, SR
Leaf verso spine, stessa sala10–100 mOM4 o SMFSR4/SR8, DR4/DR8
Tra sale / edifici100 m – 2 kmSMFDR, FR4, LR/LX
Campus / metro2–40 kmSMFLR, ER, CWDM, 4WDM
DCI regionale40–120 kmSMF, amplificataZR/ZR+, transponder DWDM
Long haul> 120 kmSMF, amplificatasistemi 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.

VoceConteggio
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 + OOB8–16 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.


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