CodingBox ドキュメント

スイッチのクラスとフォームファクター:固定式、モジュラー式、スタッカブル、産業用、ホワイトボックス

同じフォワーディング ASIC が、1U のピザボックス、スタッカブルなキャンパススイッチ、16スロットのシャーシ型ラインカード、DIN レール搭載の産業用ユニットのいずれにも使われています。筐体の形態によって、そのボックスが搭載できる光モジュールの数、電源供給と冷却の方式、エアフローがポート側から出るか入るか、モジュールの交換方法、そしてベンダーのモジュールに対する方針が決まります。このページでは、フォームファクターと市場ごとにスイッチを分類し、シャーシシステムの構成部品を挙げ、トランシーバーの視点からエアフロー、冗長性、環境限界について説明します。

市場と管理方式によるクラス

クラス管理ポート光モジュールポリシー用途の例
アンマネージドなしRJ45 5–24、SFP 1–2リンクするものは何でも受け入れる。DDM は表示されないデスクトップ、小規模オフィス
スマート/Web 管理Web UI、限定的な CLIRJ45 8–48、SFP/SFP+ 2–4許容的。DDM が表示される場合もあるSMB、エッジ
マネージドエンタープライズ(キャンパス)フル CLI/API、スタッキングアクセス24–48 + アップリンク2–8ベンダー依存、厳格なことが多い(各 NOS によるモジュールの検証方法オフィス、キャンパス
データセンター固定型CLI/API、自動化32–64 ×100G–800Gマーチャントシリコンでは許容的なことが多いリーフ、スパイン
データセンターシャーシ型CLI/API、冗長スーパーバイザーラインカード上に数百ポートベンダー依存コア、大規模スパイン
キャリア/光モジュール搭載の集約ルーターフル1G–400G 混在、コヒーレント厳格、OEM リスト方式メトロ、モバイルバックホール
産業用CLI/Web、リングプロトコル8–28、DIN レール、−40…+75 °C許容的。産業グレードの光モジュールが必要(温度グレードプラント、鉄道、エネルギー
ホワイトボックス/ディスアグリゲート型SONiC、Cumulus、その他のオープン NOSDC 固定型に準じるプラットフォームプラグイン、許容的(NOS の勢力図ハイパースケール、クラウド
ブレード/組み込み型シャーシマネージャー経由内部ミッドプレーン + アップリンクベンダー依存ブレードサーバー
PON OLT(実質的にはスイッチ)フルPON SFP/XFP ポート + アップリンクPON 光モジュールクラスに厳格アクセス事業者

フォームファクター

フォームファクター高さポート電源備考
固定1U(ピザボックス)1U24–64PSU 1–2台、150–2 000 W大半のスイッチ。背面に一列のファン
固定2U2U64–128、またはディープバッファー/高電力構成(400G/800G、コヒーレント)PSU 2–4台800G ボックスや ZR 多用プラットフォーム
スタッカブル各1U、スタックあたり最大8–10台1台あたり481台ごと管理プレーンは1つ(スタッキングと MLAG
モジュラー固定型アップリンク/拡張モジュールスロット付きの1Uアップリンクモジュールには独自の光モジュールリストがある
シャーシ型4–21Uラインカードスロット4–18 + スーパーバイザー/ルートプロセッサー2 + ファブリックカードPSU N+1/N+N、kW クラスラインカードは活性交換可能。光モジュールはカードごと
産業用 DIN レールコンパクト、ファンレス8–2812–48 V DC、二重入力伝導冷却。モジュールの発熱が重要
耐環境ラック型1U、ファンレスまたはフィルター付き24–28AC/DC拡張温度範囲
ブレードシャーシモジュールブレードスロットごと内部 + アップリンク4–8シャーシから供給

シャーシシステムの構成

構成部品機能光モジュールとの関係
ラインカードポート + PHY + フォワーディングの一部各カードは独自のサポート対象光モジュールリストとケージ世代を持つ。1つのシャーシ内で世代が混在するのは普通のこと
スーパーバイザー/ルートプロセッサー/コントロールカードコントロールプレーン、管理カードの CPLD を通じてすべてのモジュールを読み取る
ファブリックカード/スイッチファブリックラインカードを接続する光モジュールなし(一部の設計では内部光を使用、将来的には CPO も)
ミッドプレーン/オーソゴナルダイレクトカード ↔ ファブリックの電気接続
電源入力モジュール、PSUN+1 または N+N36 ×400G 光モジュール搭載カードで約400 W 増加
ファントレイ前面から背面へ、または側面から側面へ活性交換可能。トレイが故障すると、まずその列の光モジュールが過熱する

エアフローの向きと光モジュール

エアフロー意味用いられる場所モジュールへの影響
ポート側吸気(前面から背面へ)冷気がポート側から入り、PSU/ファン側から出るデータセンターの標準。前面がコールドアイルモジュールは最も冷たい空気にさらされる。最良のケース
ポート側排気(背面から前面へ)空気が背面から入り、ポート側から出るサーバー DAC を短く保つため、ポートをホットアイル側(ラック背面)に向けて設置するリーフスイッチモジュールは10–20 °C 高温の排気にさらされる。DDM 温度が高めに推移する。適切なエアフロー SKU を選ぶ
側面から側面へ片側から吸気キャンパス、通信ラック、一部設計のシャーシラインカード側面のクリアランスが必要。側面パネルが塞がれるとカードの片端が過熱する
リバーシブルファン「AFO」/「AFI」(ポート側での air flow out/in)として発注するファントレイまたは PSU多くの DC プラットフォーム1台のボックス内で向きを混在させると、NOS に拒否されるか過熱する

原則:スイッチのエアフロー SKU を、ラックのホット/コールドアイルと接続先サーバーの向きに合わせること。モジュールのヒートシンクがケージの放熱経路を向いているか確認すること(電力と消費電力と熱)。

筐体自体の環境限界

項目エンタープライズ/DC産業用
動作温度(周囲)0…40 °C(一部45)−40…+75 °C
保管−40…+70 °C−40…+85 °C
湿度10–90 %(結露なきこと)5–95 %
高度3 000 m まで(1 800 m 超はディレーティング)
騒音ファン全速時50–75 dBAファンレス
振動/衝撃ラック標準IEC 60068、EN 50155(鉄道用)

周囲温度が40 °C に達するスイッチ内のコマーシャルグレードの光モジュールは、ケース温度が上限の70 °C に近づきます。産業用スイッチには産業用の光モジュールが必要です。

冗長性

要素一般的な冗長構成欠けた場合に起きる障害
PSU1+1(固定型)、N+1/N+N(シャーシ型)PSU または給電の障害でボックス全体が停止
ファントレイ内で N+1数分で熱によるシャットダウン
スーパーバイザーステートフルスイッチオーバー付き1+1(シャーシ型)コントロールプレーンが停止。フォワーディングは継続する場合がある(NSF)
アップリンク異なるモジュール/カード上に2本以上、LAG または ECMPアクセスブロック全体の孤立
スタックメンバーリングトポロジーケーブル障害でスタックが分裂
光モジュール現場に予備品(5–10 %)コーヒー1杯分の価格のモジュールのために何時間もの停止

ホワイトボックスとディスアグリゲーション

ODM ハードウェア(Edgecore/Accton、Celestica、UfiSpace、Delta、Wistron、Quanta)は、SONiC、Cumulus/NVUE、または別途選択したベンダー NOS で動作します。光モジュールについては、(ポリシーではなく)プラットフォームプラグインがモジュールを読み取り、 CMIS のサポート状況は NOS のリリースに依存し、互換性検証は運用者自身の仕事になります——ハイパースケーラーが独自の適合光モジュールリストを公開している理由はここにあります(互換性マトリクスとファームウェア)。

CodingBox では

スイッチのクラスを見れば、想定すべきポリシーがわかります——キャンパス機器とキャリア機器は識別情報を検証し、DC 機器とホワイトボックス機器は大半が単に解析するだけで、産業用機器には I-temp モジュールが必要です。CodingBox は、厳格なクラスが検証する識別情報バイトと、モジュールの温度グレードを示唆するしきい値を表示します(Check transceiver)。


この記事に不正確な点や誤りを見つけた場合は、該当する箇所を選択して Ctrl+Enter を押すと、できます。