交换机角色与拓扑：光模块各自的位置

同样是 100G，在一个机柜内它可能是廉价的 DAC，跨房间时是 SR4，楼宇之间是 LR4，城市之间则是 DWDM 信道。一个端口最终用哪一种，取决于交换机在网络中的角色和周围的拓扑。本页把经典的园区分层和数据中心 leaf-spine 映射到对应的光模块、距离和数量上，这样就能直接从设计图中读出物料清单。

园区三层架构与数据中心 leaf-spine，标注每条链路上的光模块

园区：接入、汇聚、核心

层级	角色	典型端口	下行链路	上行链路与光模块
接入层	连接终端设备	24–48 × RJ45（1G/多千兆，PoE）+ 2–4 个 SFP+/SFP28 上行	铜缆	10G/25G SR（楼内 MMF）、LR（楼宇之间）、有时用 1G LX
汇聚层	按楼宇或楼层组汇聚接入交换机	24–48 × SFP+/SFP28，4–8 × QSFP28	10G/25G SR/LR	40G/100G SR4/LR4 连到核心；光纤紧张时用 CWDM/DWDM
核心层	互连汇聚层，负责路由	QSFP28/QSFP-DD	100G/400G	站点间用 LR4/FR4/ER4；租用光纤上用 CWDM 或 DWDM
收缩核心	小型站点：汇聚层和核心层合一	混合	—	—

园区内的距离从几米到几公里不等：楼内用 OM3/OM4 上的 SR，楼宇之间用单模上的 LR/LX；传输距离分类见PMD 参考。

数据中心：leaf-spine（Clos）

角色	别名	端口	下行链路	上行链路
Leaf	ToR（架顶交换机）、接入层	48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD，或 32 × QSFP-DD	服务器：25G/50G/100G——机柜内用 DAC（≤ 3 m），相邻机柜用 AOC/SR	到每个 spine：100G/400G SR4/DR4/AOC（≤ 100 m）
Spine	汇聚层、fabric	32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFP	leaf	到 super-spine 或边界：DR4/FR4（500 m–2 km）
Super-spine / 核心	pod 互连	高密度 400G/800G	spine	园区内用 DR/FR；DCI 用 ZR/ZR+（相干长距）
边界 leaf	连到 WAN/互联网的边缘	混合	—	连到运营商用 LR/ER/CWDM/DWDM
管理	带外	1G RJ45/SFP	BMC、console	1G/10G LR 连到带外核心

经验法则：leaf-spine 链路速率和 FEC 全部一致；超订比（下行容量 ÷ 上行容量）在通用计算场景中常见为 3:1，AI 和存储场景为 1:1（GPU 组网）。

轨道优化的 AI 组网

GPU 节点的每块网卡都连到不同的 leaf，因此大多数服务器链路要离开机柜——使用 AOC 和光模块而不是 DAC——每块 GPU 在每个层级上对应一根线缆（AI 集群布线）。

存储与 SAN

光纤通道交换机组成自己的 fabric（edge-core 或 core-edge-core），机房内使用 16/32/64GFC 的 SW 光模块，机房之间使用 LW；以太网存储则搭乘 leaf-spine，并使用无损分类（SAN 设计、无损以太网）。

距离 → 光模块

分段	距离	介质	光模块
服务器到 ToR	≤ 3 m	铜缆	DAC（线缆内部结构）
服务器到列端 leaf	3–30 m	AOC 或 MMF	AOC、SR
Leaf 到 spine，同一机房	10–100 m	OM4 或 SMF	SR4/SR8、DR4/DR8
机房/楼宇之间	100 m – 2 km	SMF	DR、FR4、LR/LX
园区/城域	2–40 km	SMF	LR、ER、CWDM、4WDM
区域级 DCI	40–120 km	SMF，放大	ZR/ZR+、DWDM 转发器
长途干线	> 120 km	SMF，放大	DWDM 线路系统（网络设计与 OTN）

光纤资源紧张的路径使用 CWDM 或 DWDM 在单芯光纤上倍增容量；只有一根光纤时使用单纤 BiDi。

根据设计统计光模块数量

示例：一个 pod 有 16 个机柜，每机柜 32 台服务器，每台服务器 2 × 25G，4 个 spine。

项目	数量
服务器链路（2 × 25G × 32 × 16）	1 024 条 DAC
Leaf 上行链路（16 个 leaf × 4 个 spine × 2 × 100G）	128 条链路 → 256 个 QSFP28 SR4/DR4 + 128 条 MPO 主干
Spine 到 super-spine（4 个 spine × 8 × 100G）	32 条链路 → 64 个模块
边界 + 带外	8–16 个 LR 模块，48 个 1G
备件（5%）	约 20 个

如果设计是双平面，第二套 fabric 需要再乘以二。

角色与策略

角色还决定了平台对光模块的严格程度：运营商和 SAN 设备往往强制要求 OEM 品牌；使用商用芯片的数据中心 leaf-spine 通常比较宽松；园区接入层则因厂商而异（各操作系统如何校验模块、厂商锁定）。

在 CodingBox 中

基于角色的物料清单其实是一份 PMD 和料号列表；CodingBox 会对照它校验每个到货模块（类型、传输距离、波长、料号），并在设计要求 OEM 兼容模块时对身份信息进行编码（检测光模块、代码数据库）。

把设计变成采购清单和实际运行的机柜——选型标准、光模块物料清单、开局检查清单和验收测试：选型与开局；这些拓扑背后的二层/三层机制：转发基础知识。

这些拓扑之下的布线——结构化布线层级、数据中心模式（EoR、MoR、ToR、主干与盒式配线）、光纤芯数规划：光纤网络拓扑。

如果您发现本资料中有不准确之处或错误，请选中相应片段并按 Ctrl+Enter，即可。