สวิตช์เครือข่ายคืออะไร · พื้นฐานสวิตช์ · การ์ดเครือข่ายและสวิตช์ · เอกสารประกอบ · CodingBox
CodingBox เอกสารประกอบ

สวิตช์เครือข่ายคืออะไร

สวิตช์เครือข่าย คือกล่องที่รวมพอร์ตกับเอนจินการส่งต่อข้อมูลเข้าด้วยกัน เฟรมเข้ามาทางพอร์ตหนึ่งแล้วออกทางพอร์ตที่ปลายทางอยู่ เบื้องหลังประโยคเดียวนี้มีหลายเลเยอร์ที่ตัดสินว่าโมดูลออปติคัลจะทำงานได้หรือไม่ ได้แก่ ซิลิคอนที่ขับเคลื่อนพอร์ต เคจที่รองรับโมดูล ซอฟต์แวร์ที่อ่านหน่วยความจำของโมดูลแล้วตัดสินใจว่าจะเชื่อถือหรือไม่ บทบาทที่สวิตช์มีในเครือข่าย และระนาบการจัดการที่รายงานสิ่งที่เกิดขึ้น เนื้อหาส่วนนี้จะไล่เรียงทั้งหมดจากมุมมองของทรานซีฟเวอร์ หน้านี้คือแผนที่ของเนื้อหาทั้งหมด

แผนภาพบล็อกของสวิตช์: เคจ, PHY, ASIC สำหรับการส่งต่อข้อมูล, CPU ของระนาบควบคุม, พอร์ตจัดการ, บัส I²C, ไฟเลี้ยง

สวิตช์ทำอะไรบ้าง

ฟังก์ชันเลเยอร์ความหมายอ่านเพิ่มเติมที่ไหน
การส่งต่อตามที่อยู่ MAC2เรียนรู้ว่า MAC ไหนอยู่หลังพอร์ตไหน แพร่กระจายปลายทางที่ไม่รู้จัก แยก VLAN ออกจากกันพื้นฐานการส่งต่อข้อมูล
การจัดเส้นทาง3สวิตช์องค์กรส่วนใหญ่และสวิตช์ดาต้าเซ็นเตอร์ทุกตัวยังจัดเส้นทางระหว่างซับเน็ตด้วย (ECMP, BGP/OSPF)พื้นฐานการส่งต่อข้อมูล
การรวมลิงก์, ความซ้ำซ้อน2/3LAG/LACP, MLAG, สแปนนิงทรี, การทำสแตกการทำสแตกและ MLAG
การเชื่อมต่อทางกายภาพ1เคจ, SerDes, PHY — ส่วนที่สัมผัสกับโมดูลโดยตรงภายในสวิตช์, ชนิดพอร์ตและเคจ
การจัดการ—CLI/API, SNMP, เทเลเมทรี, syslog; การอ่าน EEPROM และ DDM ของทรานซีฟเวอร์การจัดการและการตรวจติดตาม

กายวิภาคในตารางเดียว

ส่วนประกอบหน้าที่สำคัญต่อออปติกเพราะ
ASIC สำหรับการส่งต่อข้อมูลสวิตช์/จัดเส้นทางที่ไลน์เรตSerDes ของมันกำหนดอัตราเลนที่พอร์ตรันได้
เคจที่แผงด้านหน้า (RJ45, SFP, QSFP…)รองรับโมดูลและสายตระกูลและรุ่นเป็นตัวกำหนดว่าอะไรใส่ได้และเร็วแค่ไหน
PHY, รีไทเมอร์, เกียร์บ็อกซ์ปรับเลนของ ASIC ให้เข้ากับพอร์ตเพิ่มข้อจำกัดด้านความเร็ว/FEC; LPO ต้องต่อกับ ASIC โดยตรง
CPU ของระนาบควบคุม + NOSคอนฟิกทุกอย่าง อ่านโมดูลผ่าน I²Cบังคับใช้นโยบายโมดูลของผู้ผลิต
แหล่งจ่ายไฟและพัดลมจ่ายไฟให้ ASIC และออปติกได้ถึง 1 kW; หมุนเวียนอากาศงบประมาณกำลังไฟของเคจ, ทิศทางการไหลเวียนอากาศ, อุณหภูมิโมดูล
พอร์ตจัดการ (คอนโซล, อีเทอร์เน็ต OOB, USB)เข้าถึงได้แม้เครือข่ายล่มที่ที่คุณเห็น show interfaces transceiver

รายละเอียด: ภายในสวิตช์; คลาสของกล่องที่บรรจุส่วนประกอบเหล่านี้: คลาสสวิตช์และฟอร์มแฟกเตอร์

ตำแหน่งของสวิตช์

ตำแหน่งพอร์ตทั่วไปออปติก
แอ็กเซส / ลีฟดาวน์ลิงก์ทองแดงหรือ SFP28 24–48 พอร์ต, อัปลิงก์ 2–8 พอร์ตDAC ในแร็ก, อัปลิงก์ SR/LR
ดิสทริบิวชัน / แอกกรีเกชัน / สไปน์ใยแก้วนำแสงล้วน 25G–400GSR4/DR4/FR4/LR4
คอร์ / ซูเปอร์สไปน์ / บอร์เดอร์100G–800G, ระยะไกลLR4, ER4, ZR/ZR+, CWDM/DWDM
การจัดการ (OOB)ทองแดง 1G/SFPLX ไปยังคอร์ของ OOB

บทบาท โทโพโลยี และวิธีนับจำนวนออปติกจากแบบออกแบบ: บทบาทและโทโพโลยีของสวิตช์

สวิตช์กับทรานซีฟเวอร์

  1. เคจ เป็นตัวกำหนดว่าอะไรใส่ได้ทางกลไกและอัตราเลนใดเป็นไปได้ (ชนิดพอร์ตและเคจ)
  2. เมื่อเสียบโมดูล NOS จะอ่าน EEPROM ของโมดูลผ่านบัสสองสาย ได้แก่ ข้อมูลระบุตัวตน, รหัสความสอดคล้อง, คลาสกำลังไฟ (การเริ่มต้นทำงานของโฮสต์)
  3. มันตรวจสอบความถูกต้องของโมดูลตามนโยบายของตัวเอง — ตั้งแต่ “อะไรก็ได้ที่แปลงค่าได้” ไปจนถึง whitelist ของ OEM ที่เข้มงวด (แต่ละ NOS ตรวจสอบโมดูลอย่างไร)
  4. มันคอนฟิกพอร์ต — ความเร็ว, FEC, การเจรจาอัตโนมัติ, เบรกเอาต์ — ตามความสามารถที่โมดูลประกาศไว้และคำสั่งของผู้ดูแลระบบ (สูตรการคอนฟิกพอร์ต)
  5. มันดึงข้อมูล DDM และยกอะลาร์มขึ้นเมื่อจำเป็น; ระนาบการจัดการจะส่งออกข้อมูลเหล่านั้น (การจัดการและการตรวจติดตาม)

CodingBox อ่านและเขียนโค้ดหน่วยความจำส่วนเดียวกับที่สวิตช์ตรวจสอบในขั้นตอนที่ 2 เพื่อให้โมดูลแสดงข้อมูลระบุตัวตนตามที่สวิตช์คาดหวังในขั้นตอนที่ 3 (การล็อกผู้ผลิตและการเขียนโค้ด)

ปลายอีกด้าน: การ์ดเครือข่าย

ฝั่งเซิร์ฟเวอร์เล่นเกมเดียวกันนี้ด้วยไดรเวอร์แทน NOS และ PCIe แทน ASIC ของฟาบริก — NIC ที่มีพอร์ตออปติคัล อินเทอร์เฟซไฟฟ้าระหว่าง MAC, PHY และเคจทั้งสองฝั่ง (SGMII, SFI, CAUI-4, 400GAUI-8) อยู่ใน อินเทอร์เฟซอิสระจากสื่อกลาง

อ่านเพิ่มเติม

  • คลาสสวิตช์และฟอร์มแฟกเตอร์ — แบบตายตัว, โมดูลาร์/แชสซี, ทำสแตกได้, อุตสาหกรรม, ไวท์บ็อกซ์; ความซ้ำซ้อน ทิศทางการไหลเวียนอากาศ และเหตุใดจึงสำคัญต่อออปติก
  • ภายในสวิตช์ — รุ่นของ ASIC และ SerDes, กลุ่มพอร์ตและข้อจำกัดด้านความเร็ว, PHY และรีไทเมอร์, ระนาบควบคุมและบัสสองสาย, กำลังไฟและการระบายความร้อน
  • พอร์ตและอัปลิงก์ — บทบาทของพอร์ต, แอ็กเซสเทียบกับทรังก์เทียบกับอัปลิงก์, โอเวอร์ซับสคริปชัน, โมดูลอัปลิงก์, LAG บนอัปลิงก์, การเลือกออปติกสำหรับอัปลิงก์
  • ชนิดพอร์ตและเคจ — ตารางความเข้ากันได้ตั้งแต่ SFP ถึง OSFP-XD, พอร์ตคอมโบ, อะแดปเตอร์ QSA, กฎของเบรกเอาต์และกลุ่มความเร็ว
  • การตั้งชื่อพอร์ตและ LED — ชื่ออินเทอร์เฟซของแต่ละ NOS, สัญกรณ์พอร์ตย่อยจากเบรกเอาต์, ความหมายของ slot/port, ไฟ LED บอกอะไร
  • การทำสแตก, แชสซีเสมือน และ MLAG — StackWise, VSF/VSX, Virtual Chassis, IRF, iStack, VLT, vPC/MLAG และออปติกของแต่ละแบบ
  • พื้นฐานการส่งต่อข้อมูล — VLAN, ทรังก์, สแปนนิงทรี, LAG, การจัดเส้นทางและ ECMP, และความผิดพลาดระดับฟิสิคัลเลเยอร์ปรากฏออกมาที่นั่นอย่างไร
  • บทบาทและโทโพโลยีของสวิตช์ — ระดับชั้นของแคมปัส และลีฟ–สไปน์ เทียบกับออปติก ระยะทาง และจำนวน
  • การจัดการและการตรวจติดตาม — คอนโซล, OOB, CLI/API, MIB ของ SNMP และพาธเทเลเมทรีสำหรับข้อมูลทรานซีฟเวอร์, syslog, การอัปเกรด
  • การเลือกและการตรวจรับใช้งานสวิตช์ — เกณฑ์การเลือกโดยคำนึงถึงออปติก และเช็กลิสต์การตรวจรับใช้งานไปจนถึงค่าฐานของ DDM

ใน CodingBox

ทุกขั้นตอนที่สวิตช์แตะต้องโมดูล — การอ่านข้อมูลระบุตัวตน, การตรวจสอบความถูกต้อง, การเจรจาความเร็วและกำลังไฟ, DDM — ล้วนเป็นการอ่านหรือเขียนไบต์ที่ CodingBox แสดงให้เห็นบนโต๊ะทดสอบ ทำให้ทำนายผลลัพธ์ฝั่งสวิตช์ได้ก่อนที่โมดูลจะถูกนำไปติดตั้งในแร็ก (Check transceiver)


หากพบข้อมูลที่ไม่ถูกต้องหรือข้อผิดพลาดในบทความนี้ ให้เลือกข้อความส่วนนั้นแล้วกด Ctrl+Enter เพื่อ