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Puertos y enlaces ascendentes

El panel frontal de un conmutador es un conjunto de roles, no solo un conjunto de agujeros: downlinks que miran a los dispositivos, uplinks que miran al resto de la red, puertos de stacking que miran a los conmutadores hermanos, puertos de gestión que miran al operador. Cada rol tiene una velocidad, un medio, un módulo y un modo de fallo típicos. Esta página clasifica los puertos por rol, explica el solapamiento confuso entre «access», «trunk» y «uplink», cuantifica la sobresuscripción, y cubre los módulos de uplink, la agregación de enlaces en los uplinks y cómo se elige la óptica de uplink.

Roles de puerto

RolMira aMedio típicoVelocidadesCantidad en un conmutador de acceso de 48 puertos
Downlink / accesodispositivos finales, servidoresRJ45 (PoE), SFP/SFP+/SFP281G–25G (mGig 2,5/5/10G en cobre)24–48
Uplinkdistribución/spineSFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD10G–400G2–8
Stackingconmutadores hermanos en un stackcable propietario o QSFP+/QSFP28 con firmware de stacking40–480 Gb/s por anillo2
Gestión (OOB)red de gestiónRJ45 (a veces SFP)100M/1G1
ConsolaoperadorRJ45 (RS-232) y/o USB-C/mini-USB—1–2
USBalmacenamiento de archivos, imágenes ZTPUSB-A—1
ComboRJ45 o SFP, uno activo—1G2–4 en conmutadores pequeños

En los conmutadores leaf/spine de centro de datos, todos los puertos frontales son iguales (32 × QSFP-DD); «uplink» es un rol de configuración, no una clase de hardware (Roles y topologías de conmutador).

TérminoCapaSignificadoConfusión
Puerto access (L2)2transporta una VLAN sin etiquetarfrente a «conmutador de acceso» (un rol en la jerarquía)
Puerto trunk (L2)2transporta varias VLAN con etiquetas 802.1Qfrente a «trunk» de Juniper/HP = LAG en algunas CLI
Uplinkfísico/rolel enlace hacia el núcleo; normalmente un trunk L2 o un puerto enrutado L3un uplink puede ser un puerto access (una sola VLAN) o una interfaz enrutada
Downlinkfísico/rolhacia dispositivos o un nivel inferior—
Puerto enrutado3tiene una dirección IP, sin etiquetado de VLANlos uplinks leaf-spine están enrutados

Detalle de la capa de reenvío: Fundamentos de reenvío.

Sobresuscripción

DiseñoCapacidad de downlinkCapacidad de uplinkRatioUso típico
48 × 1G + 4 × 10G48 Gb/s40 Gb/s1,2 : 1acceso de campus
48 × 1G + 2 × 10G48202,4 : 1acceso de campus, económico
48 × 10G + 6 × 40G4802402 : 1leaf de DC más antiguo
48 × 25G + 8 × 100G1 2008001,5 : 1leaf de DC, cómputo general
48 × 25G + 6 × 100G1 2006002 : 1leaf de DC, económico
32 × 100G dividido 16/161 6001 6001 : 1almacenamiento, IA
64 × 400G dividido 32/3212 80012 8001 : 1back-end de IA

Ratio = suma de velocidades de downlink ÷ suma de velocidades de uplink. 3 : 1 es tolerable para tráfico de oficina, se necesita 1 : 1 donde el tráfico any-to-any corre a velocidad de línea (Fábricas de GPU). Los uplinks suelen estar agregados (LAG o ECMP), así que su óptica falla como un grupo de enlaces independientes y no como una sola tubería grande.

Los conmutadores de campus suelen llevar un módulo de uplink extraíble: 4 × SFP+, 2 × SFP28 + 2 × QSFP28, 4 × 25G, 2 × 40G/100G. Puntos a comprobar:

  • el módulo tiene su propia lista de ópticas admitidas y a veces su propio presupuesto de potencia;
  • los puertos del módulo pueden no admitir breakout o 1G;
  • algunos módulos admiten hot-swap, otros necesitan un reinicio;
  • el stacking puede consumir puertos de uplink o una ranura dedicada (Stacking y MLAG).
MétodoQué daConsecuencia para la óptica
LAG / port-channel (LACP)N enlaces a un vecino actúan como unotodos los miembros a la misma velocidad y, idealmente, el mismo tipo de módulo; un miembro con errores de CRC degrada los flujos que caen en él por hash
MLAG / vPC / VLTLAG entre dos vecinoslos miembros caen en dos conmutadores — cuente la óptica de ambos
ECMP L3N uplinks enrutados, igual costeopción por defecto en leaf-spine; cada uplink es independiente, BFD detecta los fallos
Anillo de stackingbackplane entre conmutadorescables/óptica dedicados, no se cuentan como uplinks

Un único uplink de 100G frente a un LAG de 4 × 25G: la misma capacidad sobre el papel, pero un solo flujo queda limitado a la velocidad de un miembro en el LAG, mientras que el de 100G lo transporta entero (Cableado breakout y MPO).

Un uplink QSFP28 de 100G dividido en 4 × 25G alcanza cuatro leaves desde un puerto de spine; un puerto de 400G dividido en 4 × 100G cuadruplica el radix. Qué puertos lo permiten, cómo se nombran los hijos y qué debe anunciar el módulo: Tipos de puerto y jaulas, Nomenclatura de puertos y LED.

PreguntaLa respuesta decide
Distancia y tipo de fibraSR/SR4 en MMF ≤ 100–400 m; DR/FR/LR en SMF para 500 m–10 km; ER/ZR/CWDM/DWDM más allá (Tablas de alcance)
Número de fibras disponiblesSR4/DR4 paralelos (MPO) necesitan 8 fibras; FR4/LR4/CWDM4 dúplex LC necesitan 2
Jaulas de ambos extremos100G QSFP28 a 25G SFP28 → breakout; QSFP-DD a QSFP28 → módulo QSFP28 en la jaula DD
Política de FEC y velocidad de ambos NOSdeben coincidir (Recetas de configuración de puerto)
Política de módulos de ambos fabricantesOEM, codificado o de terceros (Cómo valida cada NOS un módulo)
Presupuesto de potencia de la jaula del uplinklos módulos ER4/ZR de 40 km pueden superarlo (Potencia y consumo)
Redundanciados uplinks en dos módulos/rutas distintos; repuestos en sitio
  • PoE en puertos de acceso de cobre: 15,4 / 30 / 60 / 90 W por puerto (802.3af/at/bt); el presupuesto de PoE comparte la PSU con la óptica — un conmutador PoE a plena carga puede reducir prestaciones.
  • RJ45 multigig (2,5/5/10GBASE-T) usa PHY USXGMII (SGMII y gigabit serie).
  • Downlinks de servidor a 25G/100G: DAC ≤ 3 m, AOC más allá, óptica rara vez (DAC frente a AOC).
  • SFP de cobre en downlinks SFP: se necesita el modo SGMII para clientes 10/100.

Averías típicas de puerto por rol

RolProblema frecuenteDónde mirar
Uplinkdesajuste de FEC/velocidad entre dos fabricantes; polaridad de fibra incorrecta en el MPOVelocidad y tasa, Sin enlace
Downlink (servidor)DAC sin AN, conflicto de velocidad en un grupo de puertos de 25GTipos de puerto y jaulas
Downlink (SFP de cobre)el cliente 10/100 no enlazaSGMII y gigabit serie
Stackingcable/módulo que no es de stacking en un puerto de stackStacking y MLAG
ComboSFP insertado pero el lado RJ45 activoajuste de media-type
Gestiónconfusión entre in-band y OOB, VRF incorrectaGestión y monitorización

En CodingBox

Sea cual sea el rol, cada puerto de fibra lee primero la memoria de su módulo. Confirmar en el banco los códigos de velocidad, la clase de potencia y la identidad de un módulo antes de instalarlo — sobre todo en uplinks entre fabricantes distintos — evita un puerto que se queda caído en silencio (Check transceiver).

Elegir el módulo para la fibra que hay detrás del puerto — tabla de correspondencia por tipo de fibra y distancia, presupuesto desde el lado del módulo, reglas de conector y pulido, desajustes habituales: Transceptores en el enlace.


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