Switchrollen en topologieën: waar elke optische module terechtkomt · Basisprincipes van switches · Netwerkkaarten en switches · Documentatie · CodingBox
CodingBox Documentatie

Switchrollen en topologieën: waar elke optische module terechtkomt

Dezelfde module van 100G is een goedkope DAC in één rack, een SR4 aan de andere kant van de ruimte, een LR4 tussen gebouwen en een DWDM-kanaal tussen steden. Welke module een poort krijgt, wordt bepaald door de rol van de switch in het netwerk en de topologie eromheen. Deze pagina koppelt de klassieke campuslagen en leaf–spine in het datacenter aan de optische modules, afstanden en aantallen die daaruit volgen, zodat een stuklijst rechtstreeks uit het ontwerp kan worden afgeleid.

Campus-hiërarchie met drie lagen en leaf–spine in het datacenter met de optische modules op elke link

Campus: access, distributie, core

LaagRolGebruikelijke poortenDownlinksUplinks en optische modules
Accessverbindt eindapparaten24–48 × RJ45 (1G/mGig, PoE) + 2–4 SFP+/SFP28-uplinkskoper10G/25G SR (MMF binnen gebouwen), LR (tussen gebouwen), soms 1G LX
Distributie / aggregatieaggregeert accessswitches per gebouw of groep verdiepingen24–48 × SFP+/SFP28, 4–8 × QSFP2810G/25G SR/LR40G/100G SR4/LR4 naar de core; CWDM/DWDM als glasvezel schaars is
Corekoppelt distributie aan elkaar, routeertQSFP28/QSFP-DD100G/400GLR4/FR4/ER4 tussen locaties; CWDM of DWDM over gehuurde glasvezel
Gecombineerde corekleine locaties: distributie + core in ééngemengd——

Campusafstanden lopen van meters tot enkele kilometers: SR op OM3/OM4 binnen gebouwen, LR/LX op singlemode ertussen; de bereikklassen staan in de PMD-referentie.

Datacenter: leaf–spine (Clos)

RolOok genoemdPoortenDownlinksUplinks
LeafToR (top of rack), access48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD, of 32 × QSFP-DDservers: 25G/50G/100G — DAC in het rack (≤ 3 m), AOC/SR naar aangrenzende racksnaar elke spine: 100G/400G SR4/DR4/AOC (≤ 100 m)
Spineaggregatie, fabric32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFPleafsnaar super-spine of border: DR4/FR4 (500 m–2 km)
Super-spine / corekoppeling tussen pods400G/800G met hoge radixspinesDR/FR binnen de campus; ZR/ZR+ voor DCI (Coherente optiek voor lange afstanden)
Border leafrand naar WAN/internetgemengd—LR/ER/CWDM/DWDM naar carriers
Beheerout-of-band1G RJ45/SFPBMC's, consoles1G/10G LR naar de OOB-core

Vuistregels: leaf–spine-links hebben allemaal dezelfde snelheid en FEC; oversubscriptie (downlinkcapaciteit ÷ uplinkcapaciteit) van 3:1 komt veel voor voor algemene compute, 1:1 voor AI en opslag (GPU-fabrics).

Voor rails geoptimaliseerde AI-fabrics

GPU-nodes verbinden elke NIC met een andere leaf, zodat de meeste serverlinks het rack verlaten: AOC en optische modules in plaats van DAC. Het aantal kabels per GPU is één per laag (Bekabeling van een AI-cluster).

Opslag en SAN

Fibre Channel-switches vormen een eigen fabric (edge–core of core–edge–core) met 16/32/64GFC SW-optische modules in een ruimte en LW tussen ruimtes; Ethernetopslag gebruikt leaf–spine met lossless-klassen (SAN-ontwerp, Lossless Ethernet).

Afstand → optische module

SegmentAfstandMediumOptische module
Server naar ToR≤ 3 mkoperDAC (Kabelopbouw)
Server naar end-of-row-leaf3–30 mAOC of MMFAOC, SR
Leaf naar spine, dezelfde zaal10–100 mOM4 of SMFSR4/SR8, DR4/DR8
Tussen zalen / gebouwen100 m – 2 kmSMFDR, FR4, LR/LX
Campus / metro2–40 kmSMFLR, ER, CWDM, 4WDM
Regionale DCI40–120 kmSMF, versterktZR/ZR+, DWDM-transponders
Lange afstand> 120 kmSMF, versterktDWDM-lijnsystemen (Netwerkontwerp en OTN)

Trajecten met weinig glasvezels gebruiken CWDM of DWDM om de capaciteit per vezel te vergroten; BiDi op één vezel wanneer er slechts één vezel is.

Optische modules uit een ontwerp tellen

Voorbeeld: één pod van 16 racks, 32 servers per rack, 2 × 25G per server, 4 spines.

ItemAantal
Serverlinks (2 × 25G × 32 × 16)1 024 DAC
Leaf-uplinks (16 leafs × 4 spines × 2 × 100G)128 links → 256 QSFP28 SR4/DR4 + 128 MPO-trunks
Spine naar super-spine (4 spines × 8 × 100G)32 links → 64 modules
Border + OOB8–16 LR-modules, 48 1G
Reserveonderdelen (5 %)~20

Vermenigvuldig met twee voor de tweede fabric in een ontwerp met twee vlakken.

Rollen en beleid

De rol bepaalt ook hoe streng het platform is voor optische modules: carrier- en SAN-apparatuur handhaaft OEM-branding doorgaans strikt; leaf–spine in datacenters op merchant silicon is vaak toegeeflijk; campusaccess verschilt per fabrikant (Hoe elk NOS een module valideert, Fabrikantvergrendeling).

In CodingBox

Een rolgebonden stuklijst is een lijst met PMD's en artikelnummers; CodingBox controleert elke geleverde module hiertegen (type, bereik, golflengte, PN) en codeert identiteiten wanneer het ontwerp OEM-compatibele modules vraagt (Check transceiver, Code database).

Van ontwerp naar inkoop en een werkend rack: selectiecriteria, stuklijst voor optische modules, checklist voor ingebruikname en acceptatietest: Selecteren en in gebruik nemen; de L2/L3-mechanica achter deze topologieën: Basisprincipes van forwarding.

De bekabeling onder deze topologieën: hiërarchie van gestructureerde bekabeling, patronen voor datacenters (EoR, MoR, ToR, trunks en cassettes) en planning van vezelaantallen: Glasvezelnetwerktopologieën.


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