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فارسی Roles de conmutador y topologías: dónde acaba cada óptica
El mismo módulo de 100G es un DAC barato en un rack, un SR4 al otro lado de la sala, un LR4 entre edificios y un canal DWDM entre ciudades. Cuál le toca a un puerto lo decide el rol del conmutador en la red y la topología que lo rodea. Esta página traslada los niveles clásicos de campus y el leaf-spine de centro de datos a la óptica, las distancias y las cantidades que implican — para poder leer una lista de materiales directamente del diseño.
Campus: acceso, distribución, núcleo
| Nivel | Rol | Puertos típicos | Downlinks | Uplinks y óptica |
|---|---|---|---|---|
| Acceso | conecta dispositivos finales | 24–48 × RJ45 (1G/mGig, PoE) + 2–4 uplinks SFP+/SFP28 | cobre | 10G/25G SR (MMF dentro del edificio), LR (entre edificios), a veces 1G LX |
| Distribución / agregación | agrega los conmutadores de acceso por edificio o grupo de plantas | 24–48 × SFP+/SFP28, 4–8 × QSFP28 | 10G/25G SR/LR | 40G/100G SR4/LR4 hacia el núcleo; CWDM/DWDM si la fibra escasea |
| Núcleo | interconecta la distribución, enruta | QSFP28/QSFP-DD | 100G/400G | LR4/FR4/ER4 entre sedes; CWDM o DWDM sobre fibra alquilada |
| Núcleo colapsado | sedes pequeñas: distribución + núcleo en uno | mixto | — | — |
Las distancias de campus van de metros a unos pocos kilómetros: SR sobre OM3/OM4 dentro de los edificios, LR/LX sobre monomodo entre ellos; las clases de alcance en Referencia de PMD.
Centro de datos: leaf-spine (Clos)
| Rol | También llamado | Puertos | Downlinks | Uplinks |
|---|---|---|---|---|
| Leaf | ToR (top of rack), acceso | 48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD, o 32 × QSFP-DD | servidores: 25G/50G/100G — DAC dentro del rack (≤ 3 m), AOC/SR a racks adyacentes | a cada spine: 100G/400G SR4/DR4/AOC (≤ 100 m) |
| Spine | agregación, fabric | 32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFP | leaves | al super-spine o al border: DR4/FR4 (500 m–2 km) |
| Super-spine / núcleo | interconexión de pods | alto radix 400G/800G | spines | DR/FR dentro del campus; ZR/ZR+ para DCI (Coherente) |
| Border leaf | borde hacia WAN/internet | mixto | — | LR/ER/CWDM/DWDM hacia operadores |
| Gestión | fuera de banda | 1G RJ45/SFP | BMC, consolas | 1G/10G LR hacia el núcleo OOB |
Reglas generales: los enlaces leaf-spine son todos de la misma velocidad y FEC; una sobresuscripción (capacidad de downlink ÷ capacidad de uplink) de 3:1 es habitual para cómputo general, 1:1 para IA y almacenamiento (Fábricas de GPU).
Fábricas de IA optimizadas por rail
Los nodos GPU conectan cada NIC a un leaf distinto, así que la mayoría de los enlaces de servidor salen del rack — AOC y óptica en vez de DAC — y el número de cables por GPU es uno por nivel (Cableado de un clúster de IA).
Almacenamiento y SAN
Los conmutadores Fibre Channel forman su propia fabric (edge-core o core-edge-core) con óptica SW de 16/32/64GFC dentro de una sala y LW entre salas; el almacenamiento sobre Ethernet viaja por el leaf-spine con clases lossless (Diseño de SAN, Ethernet sin pérdidas).
Distancia → óptica
| Segmento | Distancia | Medio | Óptica |
|---|---|---|---|
| Servidor a ToR | ≤ 3 m | cobre | DAC (Interior del cable) |
| Servidor a leaf de final de fila | 3–30 m | AOC o MMF | AOC, SR |
| Leaf a spine, misma sala | 10–100 m | OM4 o SMF | SR4/SR8, DR4/DR8 |
| Entre salas / edificios | 100 m – 2 km | SMF | DR, FR4, LR/LX |
| Campus / metro | 2–40 km | SMF | LR, ER, CWDM, 4WDM |
| DCI regional | 40–120 km | SMF, amplificada | ZR/ZR+, transpondedores DWDM |
| Larga distancia | > 120 km | SMF, amplificada | sistemas de línea DWDM (Diseño de red y OTN) |
Las rutas con fibra escasa usan CWDM o DWDM para multiplicar la capacidad por hebra; BiDi de una sola fibra donde solo existe una hebra.
Contar la óptica a partir de un diseño
Ejemplo: un pod de 16 racks, 32 servidores por rack, 2 × 25G por servidor, 4 spines.
| Elemento | Cantidad |
|---|---|
| Enlaces de servidor (2 × 25G × 32 × 16) | 1 024 DAC |
| Uplinks de leaf (16 leaves × 4 spines × 2 × 100G) | 128 enlaces → 256 QSFP28 SR4/DR4 + 128 trunks MPO |
| Spine a super-spine (4 spines × 8 × 100G) | 32 enlaces → 64 módulos |
| Border + OOB | 8–16 módulos LR, 48 de 1G |
| Repuestos (5 %) | ~20 |
Multiplique por dos para la segunda fabric si el diseño es de doble plano.
Roles y política
El rol también decide cuán estricta es la plataforma con la óptica: los equipos de operador y de SAN tienden a exigir marca OEM; el leaf-spine de centro de datos sobre silicio merchant suele ser permisivo; el acceso de campus varía según el fabricante (Cómo valida cada NOS un módulo, Bloqueo de fabricante).
En CodingBox
Una lista de materiales basada en el rol es una lista de PMD y números de pieza; CodingBox verifica cada módulo entregado contra ella (tipo, alcance, longitud de onda, PN) y codifica identidades donde el diseño exige módulos compatibles con OEM (Check transceiver, Code database).
Convertir un diseño en una compra y un rack funcionando — criterios de selección, lista de materiales de óptica, checklist de puesta en marcha y prueba de aceptación: Selección y puesta en marcha; la mecánica L2/L3 detrás de estas topologías: Fundamentos de reenvío.
El cableado bajo estas topologías — jerarquía de cableado estructurado, patrones de centro de datos (EoR, MoR, ToR, trunks y cassettes), planificación del número de fibras: Topologías de red de fibra.