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Bahasa Melayu Funções de switch e topologias: para onde vai cada óptica
O mesmo módulo de 100G é um DAC barato em um rack, um SR4 do outro lado da sala, um LR4 entre prédios e um canal DWDM entre cidades. Qual deles uma porta recebe é decidido pelo papel do switch na rede e pela topologia ao seu redor. Esta página mapeia as camadas clássicas de campus e o leaf–spine de data center para os módulos ópticos, as distâncias e as quantidades que eles implicam — para que uma lista de materiais possa ser lida diretamente do projeto.
Campus: acesso, distribuição, núcleo
| Camada | Papel | Portas típicas | Downlinks | Uplinks e módulos ópticos |
|---|---|---|---|---|
| Acesso | conecta dispositivos finais | 24–48 × RJ45 (1G/mGig, PoE) + 2–4 uplinks SFP+/SFP28 | cobre | 10G/25G SR (MMF dentro do prédio), LR (entre prédios), às vezes 1G LX |
| Distribuição / agregação | agrega switches de acesso por prédio ou grupo de andares | 24–48 × SFP+/SFP28, 4–8 × QSFP28 | 10G/25G SR/LR | 40G/100G SR4/LR4 até o núcleo; CWDM/DWDM se a fibra é escassa |
| Núcleo | interconecta a distribuição, roteia | QSFP28/QSFP-DD | 100G/400G | LR4/FR4/ER4 entre sites; CWDM ou DWDM sobre fibra alugada |
| Núcleo colapsado | sites pequenos: distribuição + núcleo em um só | misto | — | — |
As distâncias de campus vão de metros a alguns quilômetros: SR em OM3/OM4 dentro dos prédios, LR/LX em monomodo entre eles; as classes de alcance em Referência de PMD.
Data center: leaf–spine (Clos)
| Papel | Também chamado de | Portas | Downlinks | Uplinks |
|---|---|---|---|---|
| Leaf | ToR (top of rack), acesso | 48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD, ou 32 × QSFP-DD | servidores: 25G/50G/100G — DAC no rack (≤ 3 m), AOC/SR para racks adjacentes | para cada spine: 100G/400G SR4/DR4/AOC (≤ 100 m) |
| Spine | agregação, fabric | 32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFP | leaves | para super-spine ou borda: DR4/FR4 (500 m–2 km) |
| Super-spine / núcleo | interconexão de pods | 400G/800G de alto radix | spines | DR/FR dentro do campus; ZR/ZR+ para DCI (Coerente) |
| Leaf de borda | borda para WAN/internet | misto | — | LR/ER/CWDM/DWDM para operadoras |
| Gerenciamento | out-of-band | 1G RJ45/SFP | BMCs, consoles | 1G/10G LR até o núcleo OOB |
Regras práticas: os enlaces leaf–spine são todos da mesma velocidade e FEC; o oversubscription (capacidade de downlink ÷ capacidade de uplink) de 3:1 é comum para computação geral, 1:1 para IA e armazenamento (Fabrics de GPU).
Fabrics de IA com rails otimizados
Nós de GPU conectam cada NIC a um leaf diferente, então a maioria dos enlaces de servidor sai do rack — AOC e módulos ópticos em vez de DAC — e a contagem de cabos por GPU é um por camada (Cabeamento de um cluster de IA).
Armazenamento e SAN
Switches Fibre Channel formam sua própria fabric (edge–core ou core–edge–core) com módulos ópticos SW de 16/32/64GFC dentro de uma sala e LW entre salas; o armazenamento sobre Ethernet anda sobre o leaf–spine com classes sem perdas (Projeto de SAN, Ethernet sem perdas).
Distância → módulo óptico
| Segmento | Distância | Meio | Módulo óptico |
|---|---|---|---|
| Servidor até o ToR | ≤ 3 m | cobre | DAC (Interior do cabo) |
| Servidor até o leaf de fim de fileira | 3–30 m | AOC ou MMF | AOC, SR |
| Leaf até o spine, mesmo salão | 10–100 m | OM4 ou SMF | SR4/SR8, DR4/DR8 |
| Entre salões / prédios | 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, amplificado | ZR/ZR+, transponders DWDM |
| Longa distância | > 120 km | SMF, amplificado | sistemas de linha DWDM (Projeto de rede e OTN) |
Caminhos com pouca fibra usam CWDM ou DWDM para multiplicar a capacidade por fio; BiDi de fibra única onde existe apenas um fio.
Contando módulos ópticos a partir de um projeto
Exemplo: um pod de 16 racks, 32 servidores por rack, 2 × 25G por servidor, 4 spines.
| Item | Quantidade |
|---|---|
| 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 troncos MPO |
| Spine até super-spine (4 spines × 8 × 100G) | 32 enlaces → 64 módulos |
| Borda + OOB | 8–16 módulos LR, 48 1G |
| Sobressalentes (5 %) | ~20 |
Multiplique por dois para a segunda fabric se o projeto for dual-plane.
Papéis e política
O papel também decide o quão rígida a plataforma é quanto aos módulos ópticos: equipamentos de operadora e de SAN tendem a exigir a marca OEM; o leaf–spine de data center sobre silício de mercado é geralmente permissivo; o acesso de campus varia por fabricante (Como cada NOS valida um módulo, Bloqueio do fabricante).
No CodingBox
Uma lista de materiais baseada em papéis é uma lista de PMDs e números de peça; o CodingBox verifica cada módulo entregue contra ela (tipo, alcance, comprimento de onda, PN) e codifica identidades onde o projeto exige módulos compatíveis com OEM (Check transceiver, Code database).
Transformar um projeto em uma compra e um rack funcionando — critérios de seleção, lista de materiais de módulos ópticos, lista de verificação de comissionamento e teste de aceitação: Seleção e comissionamento; a mecânica L2/L3 por trás dessas topologias: Fundamentos de encaminhamento.
O cabeamento por trás dessas topologias — hierarquia de cabeamento estruturado, padrões de data center (EoR, MoR, ToR, troncos e cassetes), planejamento de contagem de fibras: Topologias de rede de fibra.