Poorten en uplinks · Basisprincipes van switches · Netwerkkaarten en switches · Documentatie · CodingBox
CodingBox Documentatie

Poorten en uplinks

Het frontpaneel van een switch bestaat uit rollen, niet alleen uit openingen: downlinks naar apparaten, uplinks naar de rest van het netwerk, stackingpoorten naar andere switches en beheerpoorten naar de beheerder. Elke rol heeft een gebruikelijke snelheid, medium, module en foutmodus. Deze pagina ordent poorten naar rol, verklaart de verwarrende overlap tussen ‘access’, ‘trunk’ en ‘uplink’, kwantificeert oversubscriptie en behandelt uplinkmodules, linkaggregatie op uplinks en de keuze van optische uplinkmodules.

Poortrollen

RolGericht opGebruikelijk mediumSnelhedenAantal op een 48-poorts accessswitch
Downlink / accesseindapparaten, serversRJ45 (PoE), SFP/SFP+/SFP281G–25G (mGig 2.5/5/10G op koper)24–48
Uplinkdistributie/spineSFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD10G–400G2–8
Stackingandere switches in een stackpropriëtaire kabel of QSFP+/QSFP28 met stackingfirmware40–480 Gb/s per ring2
Beheer (OOB)beheernetwerkRJ45 (soms SFP)100M/1G1
ConsolebeheerderRJ45 (RS-232) en/of USB-C/mini-USB—1–2
USBbestandsopslag, ZTP-imagesUSB-A—1
ComboRJ45 of SFP, één actief—1G2–4 op kleine switches

Op leaf/spine-switches in datacenters is elke frontpoort gelijk (32 × QSFP-DD); ‘uplink’ is een configuratierol en geen hardwareklasse (Switchrollen en topologieën).

TermLaagBetekenisVerwarring
Accesspoort (L2)2voert één VLAN zonder tagtegenover ‘accessswitch’ (een rol in de hiërarchie)
Trunkpoort (L2)2voert meerdere VLAN's met 802.1Q-tagstegenover Juniper/HP-‘trunk’ = LAG in sommige CLI's
Uplinkfysiek/rolde link naar de core; doorgaans een L2-trunk of een gerouteerde L3-poorteen uplink kan een accesspoort (één VLAN) of gerouteerde interface zijn
Downlinkfysiek/rolnaar apparaten of lagere laag—
Gerouteerde poort3heeft een IP-adres, geen VLAN-tagsleaf–spine-uplinks zijn gerouteerd

Details over de forwardinglaag: Basisprincipes van forwarding.

Oversubscriptie

OntwerpDownlinkcapaciteitUplinkcapaciteitVerhoudingGebruikelijke toepassing
48 × 1G + 4 × 10G48 Gb/s40 Gb/s1,2 : 1campusaccess
48 × 1G + 2 × 10G48202,4 : 1campusaccess, beperkt budget
48 × 10G + 6 × 40G4802402 : 1oudere datacenterleaf
48 × 25G + 8 × 100G1 2008001,5 : 1datacenterleaf, algemene compute
48 × 25G + 6 × 100G1 2006002 : 1datacenterleaf, beperkt budget
32 × 100G gesplitst 16/161 6001 6001 : 1opslag, AI
64 × 400G gesplitst 32/3212 80012 8001 : 1AI-back-end

Verhouding = som van downlinksnelheden ÷ som van uplinksnelheden. 3 : 1 is aanvaardbaar voor kantoorverkeer, 1 : 1 is vereist wanneer verkeer tussen willekeurige eindpunten op linesnelheid loopt (GPU-fabrics). Uplinks worden gewoonlijk geaggregeerd (LAG of ECMP), dus hun optische modules falen als een groep onafhankelijke links, niet als één grote verbinding.

Uplinkmodules en sleuven

Campusswitches gebruiken vaak een uitneembare uplinkmodule: 4 × SFP+, 2 × SFP28 + 2 × QSFP28, 4 × 25G, 2 × 40G/100G. Te controleren punten:

  • de module heeft een eigen lijst met ondersteunde optische modules en soms een eigen vermogensbudget;
  • poorten op de module ondersteunen mogelijk geen breakout of 1G;
  • sommige modules zijn hot-swappable, andere vereisen een herstart;
  • stacking kan uplinkpoorten of een aparte sleuf gebruiken (Stacking en MLAG).
MethodeWat het biedtGevolg voor optische modules
LAG / port-channel (LACP)N links naar één buur werken als éénalle leden hebben dezelfde snelheid en bij voorkeur hetzelfde moduletype; één lid met CRC-fouten verslechtert gehashte stromen
MLAG / vPC / VLTLAG over twee burenleden landen op twee switches; tel optische modules voor beide
L3 ECMPN gerouteerde uplinks met gelijke kostenstandaard voor leaf–spine; elke uplink is onafhankelijk, BFD detecteert fouten
Stackingringswitch-naar-switchbackplaneaparte kabels/optische modules, niet als uplinks geteld

Een enkele uplink van 100G tegenover een LAG van 4 × 25G biedt op papier dezelfde capaciteit, maar in een LAG is één stroom begrensd door de snelheid van één lid, terwijl 100G die stroom volledig vervoert (Breakout & MPO-bekabeling).

Breakout als uplinkstrategie

Een QSFP28-uplink van 100G, gesplitst in 4 × 25G, bereikt vier leafs vanaf één spinepoort; een poort van 400G, gesplitst in 4 × 100G, verviervoudigt de radix. Welke poorten dit toestaan, hoe deelpoorten heten en wat de module moet adverteren: Poorttypen en cages, Poortnamen en leds.

Optische uplinkmodules kiezen

VraagBepaalt
Afstand en vezeltypeSR/SR4 op MMF ≤ 100–400 m; DR/FR/LR op SMF voor 500 m–10 km; ER/ZR/CWDM/DWDM daarboven (Bereiktabellen)
Beschikbaar aantal vezelsparallelle (MPO) SR4/DR4 vereisen 8 vezels; duplex LC FR4/LR4/CWDM4 vereist 2
Cages aan beide uiteinden100G QSFP28 naar 25G SFP28 → breakout; QSFP-DD naar QSFP28 → QSFP28-module in de DD-cage
FEC- en snelheidsbeleid van beide NOSesmoeten overeenkomen (Recepten voor poortconfiguratie)
Modulebeleid van beide fabrikantenOEM, gecodeerd of van derden (Hoe elk NOS een module valideert)
Vermogensbudget van de uplinkcagemodules van 40 km ER4 / ZR kunnen dit overschrijden (Vermogen en verbruik)
Redundantietwee uplinks via twee verschillende modules/paden; reserveonderdelen op locatie
  • PoE op koperen accesspoorten: 15,4 / 30 / 60 / 90 W per poort (802.3af/at/bt); het PoE-budget deelt de PSU met de optische modules, dus een volledig bezette PoE-switch kan worden teruggeschakeld.
  • Multigig RJ45 (2.5/5/10GBASE-T) gebruikt USXGMII-PHY's (SGMII en seriële gigabit).
  • Serverdownlinks op 25G/100G: DAC ≤ 3 m, daarboven AOC, zelden optische modules (DAC versus AOC).
  • Koperen SFP's in SFP-downlinks: voor 10/100-clients is de SGMII-modus nodig.

Gebruikelijke poortfouten per rol

RolVeelvoorkomend probleemWaar te kijken
UplinkFEC-/snelheidsmismatch tussen twee fabrikanten; verkeerde vezelpolariteit op MPOSnelheid en bitrate, Geen link
Downlink (server)DAC zonder AN, conflict in snelheid van een 25G-poortgroepPoorttypen en cages
Downlink (koperen SFP)10/100-client maakt geen linkSGMII en seriële gigabit
Stackinggeen stackingkabel/-module in een stackingpoortStacking en MLAG
ComboSFP geplaatst, maar RJ45-zijde actiefinstelling voor mediatype
Beheerin-band en OOB verward, verkeerde VRFBeheer en monitoring

In CodingBox

Ongeacht de rol leest elke glasvezelpoort eerst het geheugen van zijn module. Bevestiging van de bitratecodes, vermogensklasse en identiteit van een module op de werkbank vóór installatie, vooral bij uplinks tussen verschillende fabrikanten, voorkomt een poort die ongemerkt inactief blijft (Check transceiver).

De module kiezen voor de glasvezel achter de poort: een koppeltabel op vezeltype en afstand, budget vanuit de module, connector- en polijstregels en veelvoorkomende mismatches: Transceivers in de link.


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