ポートとアップリンク

スイッチのフロントパネルは、単なる穴の集まりではなく、役割の集まりです。デバイスに向かうダウンリンク、ネットワークの残りの部分に向かうアップリンク、兄弟スイッチに向かうスタッキングポート、オペレーターに向かう管理ポートです。それぞれの役割には、典型的な速度、媒体、モジュール、故障モードがあります。このページでは、ポートを役割ごとに整理し、「アクセス」「トランク」「アップリンク」というまぎらわしい重なりを説明し、オーバーサブスクリプションを数値化し、アップリンクモジュール、アップリンク上のリンクアグリゲーション、アップリンク用光モジュールの選び方を扱います。

ポートの役割

データセンターのリーフ／スパインスイッチでは、フロントパネルのポートはすべて同一です（32 × QSFP-DD）。「アップリンク」はハードウェアの区分ではなく、設定上の役割です（スイッチの役割とトポロジー）。

アクセス、トランク、アップリンク：3つの異なる語彙

フォワーディング層の詳細はフォワーディングの基礎を参照してください。

オーバーサブスクリプション

比率 = ダウンリンク速度の合計 ÷ アップリンク速度の合計です。オフィストラフィックでは 3 : 1 でも許容範囲ですが、エニーツーエニーのトラフィックがライン速度で流れる環境では 1 : 1 が必要です（GPU ファブリック）。アップリンクは通常集約される（LAG または ECMP）ため、その光モジュールは1本の大きなパイプとしてではなく、独立したリンクの集まりとして故障します。

アップリンクモジュールとスロット

キャンパススイッチには、着脱式アップリンクモジュール（4 × SFP+、2 × SFP28 + 2 × QSFP28、 4 × 25G、2 × 40G/100G）を搭載できる機種がよくあります。確認すべき点は次のとおりです。

• モジュールは独自の対応光モジュールリストを持ち、独自の電力バジェットを持つこともある。
• モジュール上のポートは、ブレークアウトや 1G に対応していないことがある。
• ホットスワップ対応のモジュールもあれば、リロードが必要なモジュールもある。
• スタッキングがアップリンクポートまたは専用スロットを消費することがある（スタッキングと MLAG）。

アップリンクの集約

単一の 100G アップリンクと 4 × 25G の LAG を比べると、数値上の容量は同じですが、LAG では単一のフローが1メンバーの速度で頭打ちになるのに対し、100G ならそのフローをまるごと運べます（ブレークアウトと MPO 配線）。

アップリンク戦略としてのブレークアウト

100G の QSFP28 アップリンクを 4 × 25G に分割すると、1つのスパインポートから4台のリーフに到達できます。400G ポートを 4 × 100G に分割すれば、radix が4倍になります。どのポートで可能か、子ポートがどう命名されるか、モジュールが何をアドバタイズすべきかは、 ポートの種類とケージと ポート名と LEDを参照してください。

アップリンク用光モジュールの選び方

ダウンリンク固有の事情

• 銅線アクセスポートでの PoE：ポートあたり 15.4 / 30 / 60 / 90 W（802.3af/at/bt）。 PoE のバジェットは光モジュールと PSU を共有するため、フル負荷の PoE スイッチではディレーティングされることがある。
• マルチギガ RJ45（2.5/5/10GBASE-T）は USXGMII の PHY を使う（SGMII とシリアルギガビット）。
• 25G/100G の サーバーダウンリンク：DAC は 3 m 以下、それを超えると AOC、光モジュールはまれ（DAC 対 AOC）。
• SFP ダウンリンクの 銅線 SFP：10/100 のクライアントには SGMII モードが必要。

役割別によくあるポート障害

CodingBox では

役割が何であれ、光ファイバーポートはまずモジュールのメモリを読み取ります。設置前にベンチ上でモジュールの速度コード、電力クラス、識別情報を確認しておけば、特に異なるベンダー間のアップリンクにおいて、ポートが原因不明のままダウンし続ける事態を避けられます（Check transceiver）。

ポートの先にある光ファイバーに合わせてモジュールを選ぶ方法。光ファイバーの種類と距離による適合表、モジュール側から見たバジェット、コネクターと研磨のルール、よくある不整合は リンクの中のトランシーバーを参照してください。