스위치 역할과 토폴로지: 각 광 모듈이 놓이는 위치
같은 100G 모듈이라도 한 랙 안에서는 저렴한 DAC이고, 방을 가로지르면 SR4이고, 건물 사이에서는 LR4이고, 도시 사이에서는 DWDM 채널이 됩니다. 어떤 포트가 무엇을 쓰게 될지는 네트워크에서 스위치가 맡는 역할과 그 주변의 토폴로지가 결정합니다. 이 페이지는 전형적인 캠퍼스 계층과 데이터센터 리프-스파인을 이들이 암시하는 광 모듈, 거리, 수량에 대응시켜, 설계로부터 자재 명세서를 바로 읽어낼 수 있도록 합니다.
캠퍼스: 액세스, 디스트리뷰션, 코어
| 계층 | 역할 | 일반적인 포트 | 다운링크 | 업링크와 광 모듈 |
|---|---|---|---|---|
| 액세스 | 엔드 디바이스를 연결 | 24–48 × RJ45(1G/mGig, PoE) + 2–4개의 SFP+/SFP28 업링크 | 구리 | 10G/25G SR(건물 내 MMF), LR(건물 간), 가끔 1G LX |
| 디스트리뷰션/애그리게이션 | 건물 또는 층 그룹별로 액세스 스위치를 집선 | 24–48 × SFP+/SFP28, 4–8 × QSFP28 | 10G/25G SR/LR | 코어까지 40G/100G SR4/LR4; 광섬유가 부족하면 CWDM/DWDM |
| 코어 | 디스트리뷰션을 상호 연결, 라우팅 | QSFP28/QSFP-DD | 100G/400G | 사이트 간 LR4/FR4/ER4; 임대 광섬유에서는 CWDM 또는 DWDM |
| 통합 코어 | 소규모 사이트: 디스트리뷰션 + 코어를 하나로 | 혼합 | — | — |
캠퍼스 내 거리는 수 미터에서 수 킬로미터입니다 — 건물 내부는 OM3/OM4의 SR, 건물 사이는 싱글모드의 LR/LX입니다. 전송 거리 등급은 PMD 참조에 있습니다.
데이터센터: 리프-스파인(Clos)
| 역할 | 다른 이름 | 포트 | 다운링크 | 업링크 |
|---|---|---|---|---|
| 리프 | ToR(top of rack), 액세스 | 48 × SFP28/SFP56 + 8 × QSFP28/QSFP-DD, 또는 32 × QSFP-DD | 서버: 25G/50G/100G — 랙 내부는 DAC(≤ 3 m), 인접 랙까지는 AOC/SR | 모든 스파인까지: 100G/400G SR4/DR4/AOC(≤ 100 m) |
| 스파인 | 애그리게이션, 패브릭 | 32–64 × QSFP28/QSFP-DD/OSFP | 리프들 | 슈퍼스파인 또는 보더까지: DR4/FR4(500 m–2 km) |
| 슈퍼스파인/코어 | 포드 간 상호 연결 | 고라딕스 400G/800G | 스파인들 | 캠퍼스 내부는 DR/FR; DCI에는 ZR/ZR+(코히어런트) |
| 보더 리프 | WAN/인터넷으로의 경계 | 혼합 | — | 통신사업자까지 LR/ER/CWDM/DWDM |
| 관리 | 대역외 | 1G RJ45/SFP | BMC, 콘솔 | OOB 코어까지 1G/10G LR |
경험칙: 리프-스파인 링크는 모두 같은 속도와 FEC를 씁니다. 오버서브스크립션(다운링크 용량 ÷ 업링크 용량)은 범용 컴퓨트에서 3:1이 흔하고, AI와 스토리지에서는 1:1입니다(GPU 패브릭).
레일 최적화 AI 패브릭
GPU 노드는 각 NIC를 서로 다른 리프에 연결하므로, 대부분의 서버 링크가 랙을 벗어납니다 — DAC 대신 AOC와 광 모듈을 씁니다 — GPU당 케이블 수는 계층당 하나입니다(AI 클러스터 배선).
스토리지와 SAN
파이버 채널 스위치는 자체 패브릭(edge-core 또는 core-edge-core)을 구성하며, 같은 방 안에서는 16/32/64GFC SW 광 모듈을, 방 사이에는 LW를 씁니다. 이더넷 스토리지는 무손실 클래스를 갖춘 리프-스파인 위에서 동작합니다(SAN 설계, 무손실 이더넷).
거리 → 광 모듈
| 구간 | 거리 | 매체 | 광 모듈 |
|---|---|---|---|
| 서버-ToR | ≤ 3 m | 구리 | DAC(케이블 내부 구조) |
| 서버-엔드오브로우 리프 | 3–30 m | AOC 또는 MMF | AOC, SR |
| 리프-스파인, 같은 홀 | 10–100 m | OM4 또는 SMF | SR4/SR8, DR4/DR8 |
| 홀/건물 사이 | 100 m–2 km | SMF | DR, FR4, LR/LX |
| 캠퍼스/메트로 | 2–40 km | SMF | LR, ER, CWDM, 4WDM |
| 지역 DCI | 40–120 km | SMF, 증폭 | ZR/ZR+, DWDM 트랜스폰더 |
| 장거리 | > 120 km | SMF, 증폭 | DWDM 라인 시스템(네트워크 설계와 OTN) |
광섬유가 부족한 구간에서는 가닥당 용량을 늘리기 위해 CWDM 또는 DWDM을 사용하며, 가닥이 하나뿐이라면 단심 BiDi를 사용합니다.
설계로부터 광 모듈 수량 산정하기
예시: 랙 16개로 이루어진 포드 하나, 랙당 서버 32대, 서버당 2 × 25G, 스파인 4대.
| 항목 | 개수 |
|---|---|
| 서버 링크(2 × 25G × 32 × 16) | 1 024 DAC |
| 리프 업링크(리프 16 × 스파인 4 × 2 × 100G) | 128링크 → QSFP28 SR4/DR4 256개 + MPO 트렁크 128개 |
| 스파인-슈퍼스파인(스파인 4 × 8 × 100G) | 32링크 → 모듈 64개 |
| 보더 + OOB | LR 모듈 8–16개, 1G 48개 |
| 예비 부품(5%) | ~20 |
설계가 듀얼 플레인이라면 두 번째 패브릭을 위해 두 배로 계산합니다.
역할과 정책
역할은 플랫폼이 광 모듈에 대해 얼마나 엄격한지도 결정합니다 — 통신사업자와 SAN 장비는 OEM 브랜드를 강제하는 경향이 있고, 범용 실리콘 기반의 데이터센터 리프-스파인은 대체로 관대하며, 캠퍼스 액세스는 벤더마다 다릅니다(각 NOS가 모듈을 검증하는 방식, 벤더 락).
CodingBox에서
역할 기반 자재 명세서는 결국 PMD와 부품 번호의 목록입니다. CodingBox는 납품되는 모듈 각각을 이 목록과 대조해 검증하고(유형, 전송 거리, 파장, PN), 설계에서 OEM 호환 모듈을 요구하는 경우 식별 정보를 코딩합니다(Check transceiver, Code database).
설계를 구매와 실제 동작하는 랙으로 옮기기 — 선정 기준, 광 모듈 자재 명세서, 개통 체크리스트와 인수 시험은: 선정과 개통. 이 토폴로지들 뒤에 있는 L2/L3 메커니즘은: 포워딩 기초.
이 토폴로지들을 뒷받침하는 배선 — 구조화 배선 계층, 데이터센터 패턴(EoR, MoR, ToR, 트렁크와 카세트), 광섬유 가닥수 계획은: 광섬유 네트워크 토폴로지.