أدوار المبدّلات وطوبولوجياتها: أين تنتهي كل وحدة ضوئية

الوحدة نفسها بسرعة 100G قد تكون DAC رخيصة في رف واحد، أو SR4 عبر الغرفة، أو LR4 بين مبنيين، أو قناة DWDM بين مدينتين. وأيّها يحصل عليه منفذ ما يحدده دور المبدّل في الشبكة والطوبولوجيا المحيطة به. وترسم هذه الصفحة طبقات الحرم الجامعي الكلاسيكية وleaf–spine في مركز البيانات على البصريات، والمسافات، والأعداد التي تفرضها — بحيث يمكن قراءة قائمة المواد من التصميم مباشرة.

تراتبية ثلاثية الطبقات للحرم الجامعي وleaf–spine في مركز البيانات مع البصريات على كل وصلة

الحرم الجامعي: الوصول، والتوزيع، والنواة

الطبقة	الدور	المنافذ النموذجية	الوصلات النازلة	الوصلات الصاعدة والبصريات
الوصول	يصل الأجهزة الطرفية	24–48 × RJ45 (1G/mGig، وPoE) + 2–4 وصلات صاعدة SFP+/SFP28	نحاس	10G/25G SR (ألياف MMF داخل المبنى)، وLR (بين المباني)، وأحيانًا 1G LX
التوزيع / التجميع	يجمع مبدّلات الوصول لكل مبنى أو مجموعة طوابق	24–48 × SFP+/SFP28، و4–8 × QSFP28	10G/25G SR/LR	40G/100G SR4/LR4 إلى النواة؛ وCWDM/DWDM إذا كانت الألياف شحيحة
النواة	تربط طبقات التوزيع، وتُوجِّه	QSFP28/QSFP-DD	100G/400G	LR4/FR4/ER4 بين المواقع؛ وCWDM أو DWDM عبر ألياف مستأجرة
النواة المدمجة	المواقع الصغيرة: التوزيع + النواة في طبقة واحدة	مختلط	—	—

مسافات الحرم الجامعي من أمتار إلى بضعة كيلومترات: SR على OM3/OM4 داخل المباني، وLR/LX على أحادي النمط بينها؛ وفئات المدى في مرجع PMD لإيثرنت.

مركز البيانات: leaf–spine (Clos)

الدور	يُسمَّى أيضًا	المنافذ	الوصلات النازلة	الوصلات الصاعدة
Leaf	أعلى الرف (ToR)، الوصول	48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD، أو 32 × QSFP-DD	الخوادم: 25G/50G/100G — DAC داخل الرف (≤ 3 m)، وAOC/SR إلى الأرفف المجاورة	إلى كل spine: 100G/400G SR4/DR4/AOC (≤ 100 m)
Spine	التجميع، النسيج	32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFP	أجهزة leaf	إلى super-spine أو الحافة: DR4/FR4 (500 m–2 km)
Super-spine / النواة	ربط الـpod	نصف قطر عالٍ 400G/800G	أجهزة spine	DR/FR داخل الحرم؛ وZR/ZR+ لـDCI (الأنظمة المتماسكة)
Border leaf	الحافة نحو WAN/الإنترنت	مختلط	—	LR/ER/CWDM/DWDM نحو شبكات المشغّلين
الإدارة	خارج النطاق	1G RJ45/SFP	BMC، وconsole	1G/10G LR إلى نواة OOB

قواعد عامة: وصلات leaf–spine كلها بالسرعة وFEC نفسيهما؛ والإفراط في الاشتراك (سعة الوصلات النازلة ÷ سعة الوصلات الصاعدة) بنسبة 3:1 شائع للحوسبة العامة، و1:1 للذكاء الاصطناعي والتخزين (نسيج GPU).

نُسُج الذكاء الاصطناعي المُحسَّنة حسب الرف

تصل عقد GPU كل بطاقة NIC بـleaf مختلف، فتغادر معظم وصلات الخوادم الرف — AOC وبصريات بدل DAC — ويكون عدد الكبلات لكل GPU كبلًا واحدًا لكل طبقة (تكبيل عنقود ذكاء اصطناعي).

التخزين وSAN

تُشكِّل مبدّلات Fibre Channel نسيجها الخاص (edge–core أو core–edge–core) ببصريات SW بسرعة 16/32/64GFC داخل الغرفة وLW بين الغرف؛ ويركب تخزين إيثرنت على leaf–spine بفئات بلا فقد (تصميم SAN، إيثرنت بلا فقد).

المسافة ← البصرية

القطعة	المسافة	الوسط	البصرية
الخادم إلى ToR	≤ 3 m	نحاس	DAC (مكوّنات الكبل الداخلية)
الخادم إلى leaf في نهاية الصف	3–30 m	AOC أو MMF	AOC، وSR
leaf إلى spine، القاعة نفسها	10–100 m	OM4 أو SMF	SR4/SR8، وDR4/DR8
بين القاعات / المباني	100 m – 2 km	SMF	DR، وFR4، وLR/LX
الحرم الجامعي / المدينية	2–40 km	SMF	LR، وER، وCWDM، و4WDM
DCI الإقليمي	40–120 km	SMF، مُضخَّم	ZR/ZR+، وأجهزة إرسال-استقبال DWDM
بعيد المدى	> 120 km	SMF، مُضخَّم	أنظمة خط DWDM (تصميم شبكات DWDM وOTN)

المسارات الشحيحة الألياف تستخدم CWDM أو DWDM لمضاعفة السعة لكل شعيرة؛ وBiDi أحادي الليف حيث لا توجد إلا شعيرة واحدة.

عدّ البصريات انطلاقًا من تصميم

مثال: pod واحد من 16 رفًا، و32 خادمًا لكل رف، و2 × 25G لكل خادم، و4 أجهزة spine.

البند	العدد
وصلات الخوادم (2 × 25G × 32 × 16)	1 024 DAC
الوصلات الصاعدة من leaf (16 leaf × 4 spine × 2 × 100G)	128 وصلة ← 256 QSFP28 SR4/DR4 + 128 جذع MPO
من spine إلى super-spine (4 spine × 8 × 100G)	32 وصلة ← 64 وحدة
Border + OOB	8–16 وحدة LR، و48 وحدة 1G
احتياطي (5 %)	~20

اضرب في اثنين للنسيج الثاني إذا كان التصميم بمستويين (dual-plane).

الأدوار والسياسة

يحدد الدور أيضًا مدى صرامة المنصة بشأن البصريات: عتاد شبكات المشغّلين وSAN يميل إلى فرض علامة OEM؛ وleaf–spine في مركز البيانات على سيليكون تجاري غالبًا متساهل؛ ووصول الحرم الجامعي يختلف حسب المورّد (كيف يتحقق كل نظام تشغيل شبكة من وحدة، قفل المورّد).

في CodingBox

قائمة المواد المبنية على الأدوار هي قائمة من PMD وأرقام القطع؛ ويتحقق CodingBox من كل وحدة تُسلَّم مقابلها (النوع، والمدى، والطول الموجي، ورقم القطعة)، ويُرمِّز الهويات حيث يتطلب التصميم وحدات متوافقة مع OEM (Check transceiver، Code database).

تحويل تصميم إلى مشتريات ورف عامل — معايير الاختيار، وقائمة مواد البصريات، وقائمة تحقق التكليف بالتشغيل، واختبار القبول: الاختيار والتكليف بالتشغيل؛ وآليات L2/L3 وراء هذه الطوبولوجيات: أساسيات إعادة التوجيه.

التكبيل تحت هذه الطوبولوجيات — تراتبية الكبلات المهيكلة، وأنماط مركز البيانات (EoR، وMoR، وToR، والجذوع والكاسيتات)، وتخطيط عدد الألياف: طوبولوجيات شبكات الألياف الضوئية.

إذا وجدت معلومة غير دقيقة أو خطأً في هذه المادة، فحدِّد المقطع المعني واضغط Ctrl+Enter .