Wat een netwerkswitch is · Basisprincipes van switches · Netwerkkaarten en switches · Documentatie · CodingBox
CodingBox Documentatie

Wat een netwerkswitch is

Een netwerkswitch heeft poorten en een doorstuurengine: frames komen op één poort binnen en verlaten de switch via de poort waar de bestemming zich bevindt. Daarachter liggen verschillende lagen die bepalen of een optische module werkt: het silicium dat de poort aanstuurt, de cage die de module vasthoudt, de software die het geheugen leest en beslist de module te vertrouwen, de rol van de switch in het netwerk en het beheervlak dat meldt wat er is gebeurd. Deze sectie behandelt ze vanuit het oogpunt van de transceiver; deze pagina is de kaart.

Blokschema van een switch: cages, PHYs, forwarding ASIC, control-plane CPU, managementpoorten, I²C-bus, voeding

Wat een switch doet

FunctieLaagBetekenisMeer informatie
Doorsturen op MAC-adres2leert achter welke poort elke MAC zich bevindt, floodt onbekende bestemmingen, isoleert VLANsBasisprincipes van forwarding
Routing3de meeste bedrijfsswitches en alle datacenterswitches routeren ook tussen subnetten (ECMP, BGP/OSPF)Basisprincipes van forwarding
Linkaggregatie, redundantie2/3LAG/LACP, MLAG, spanning tree, stackingStacking, virtueel chassis en MLAG
Fysieke terminatie1cages, SerDes, PHYs: het deel dat de module raaktIn een switch, Poorttypen & cages
Beheer—CLI/API, SNMP, telemetrie, syslog; transceiver-EEPROMs en DDM lezenBeheer & monitoring

Anatomie in één tabel

OnderdeelTaakBelangrijk voor optica omdat
Forwarding ASICschakelt/routet op lijnsnelheidde SerDes bepalen de lane-snelheden waarop een poort kan werken
Cages op het voorpaneel (RJ45, SFP, QSFP…)bevatten modules en kabelsfamilie en generatie bepalen wat past en hoe snel
PHYs, retimers, gearboxespassen ASIC-lanes aan poorten aanvoegen snelheids-/FEC-beperkingen toe; LPO vereist rechtstreekse ASIC-aansluiting
Control-plane CPU + NOSconfigureert alles, leest modules via I²Cpast het modulebeleid van de fabrikant toe
Voedingen en ventilatorenvoeden ASIC en tot 1 kW aan optica; verplaatsen luchtvermogensbudget van de cage, luchtstroomrichting, moduletemperatuur
Managementpoorten (console, OOB Ethernet, USB)toegang wanneer het netwerk uitvalthier ziet u show interfaces transceiver

Details: In een switch; de typen behuizingen die deze onderdelen bevatten: Switchklassen & vormfactoren.

Waar switches staan

PositieTypische poortenOptica
Access / leaf24–48 koperen of SFP28-downlinks, 2–8 uplinksDAC in rack, SR/LR-uplinks
Distributie / aggregatie / spinevolledig glasvezel 25G–400GSR4/DR4/FR4/LR4
Core / super-spine / border100G–800G, groot bereikLR4, ER4, ZR/ZR+, CWDM/DWDM
Beheer (OOB)1G koper/SFPLX naar de OOB-core

Rollen, topologieën en het tellen van optica in een ontwerp: Switchrollen & topologieën.

Switches en transceivers

  1. De cage bepaalt wat mechanisch past en welke lane-snelheden mogelijk zijn (Poorttypen & cages).
  2. Bij het plaatsen leest het NOS de EEPROM van de module via de tweedraadsbus: identiteit, conformiteitscodes, vermogensklasse (Hostinitialisatie).
  3. Het valideert de module volgens zijn beleid, van ‘alles wat kan worden geparseerd’ tot strikte OEM-whitelists (Hoe elk NOS een module valideert).
  4. Het configureert de poort: snelheid, FEC, autonegotiatie, breakout, op basis van de opgegeven mogelijkheden van de module en de opdrachten van de beheerder (Recepten voor poortconfiguratie).
  5. Het polt DDM en geeft alarmen; het beheervlak exporteert die (Beheer & monitoring).

CodingBox leest en codeert precies het geheugen dat een switch in stap 2 inspecteert, zodat een module de identiteit aanbiedt die de switch in stap 3 verwacht (Fabrikantvergrendeling & codering).

Het andere uiteinde: netwerkkaarten

Aan de serverzijde gebeurt hetzelfde met een driver in plaats van een NOS en PCIe in plaats van een fabric ASIC: NICs met optische poorten. De elektrische interface tussen MAC, PHY en cage aan beide kanten (SGMII, SFI, CAUI-4, 400GAUI-8) staat in Media-onafhankelijke interfaces.

Verder lezen

  • Switchklassen & vormfactoren — vast, modulair/chassis, stapelbaar, industrieel, white-box; redundantie, luchtstroomrichting en het belang daarvan voor optica.
  • In een switch — ASIC- en SerDes-generaties, poortgroepen en snelheidsbeperkingen, PHYs en retimers, control plane en de tweedraadsbus, voeding en koeling.
  • Poorten en uplinks — poortrollen, access versus trunk versus uplink, oversubscriptie, uplinkmodules, LAG op uplinks, uplinkoptica kiezen.
  • Poorttypen & cages — de matrix voor pasvorm en functie van SFP tot OSFP-XD, combopoorten, QSA-adapters, breakout- en regels voor snelheidsgroepen.
  • Poortnamen & leds — interfacenamen per NOS, notatie voor breakout-kinderen, slot-/poortsemantiek, betekenis van de leds.
  • Stacking, virtueel chassis en MLAG — StackWise, VSF/VSX, Virtual Chassis, IRF, iStack, VLT, vPC/MLAG en hun optica.
  • Basisprincipes van forwarding — VLANs, trunks, spanning tree, LAG, routing en ECMP, en hoe fouten in de fysieke laag daarin zichtbaar worden.
  • Switchrollen & topologieën — campushiërarchieën en leaf–spine gekoppeld aan optica, afstanden en aantallen.
  • Beheer & monitoring — console, OOB, CLI/API, SNMP MIBs en telemetrische paden voor transceivergegevens, syslog, upgrades.
  • Een switch kiezen en in bedrijf stellen — selectiecriteria met oog voor optica en een inbedrijfstellingschecklist tot en met de DDM-basislijn.

In CodingBox

Elke stap waarin de switch de module aanraakt — identiteitslezing, validatie, onderhandeling over snelheid en vermogen, DDM — is het lezen of schrijven van bytes die CodingBox op de werkbank toont. Daardoor kan het gedrag aan de switchzijde worden voorspeld voordat de module in een rack wordt geplaatst (Check transceiver).


Vindt u een onjuistheid of fout in dit materiaal? Selecteer het betreffende fragment en druk op Ctrl+Enter om .