100G QSFP28 Omurga-Yaprak Tasarımı: Bağlantı Noktası Hatalarından Kaçının

Jun 10, 2026

Mesaj bırakın

100G spine-leaf data center fabric with QSFP28 links

100G omurga-yaprak yapısı, modern bir veri merkezinde 25G sunucuları, 100G yukarı bağlantıları, depolama kümelerini ve doğu-batı-yoğun iş yüklerini bağlamanın en güvenilir yollarından biridir. QSFP28'in çekiciliği esnekliğidir: tek bir bağlantı noktası yerel bir 100G bağlantısını taşıyabilir veya dört adet 25G sunucu bağlantısına ayrılabilir, böylece bir anahtar hem erişim ucuna hem de yapı çekirdeğine hizmet edebilir.

Hızlı geçişler işin kolay kısmıdır. 100G tasarımı, satın alma siparişinden önce verilen kararlara bağlı olarak yaşar veya ölür: her bir bağlantı noktasının nasıl tahsis edildiği, normal ve arıza koşulları altında aşırı abonelik oranının nasıl göründüğü, hangi optiklerin gerçek kablo hatlarına uyduğu, bu optiklerin ne kadar ısı kattığı ve yapının forklift yükseltmesi olmadan 400G'ye doğru büyüyüp büyüyemeyeceği.

Bu kılavuz, ağ ve altyapı ekipleri için tedarikçiden bağımsız bir planlama referansıdır-. Aşağıdaki şekiller mevcut IEEE 802.3 Ethernet spesifikasyonlarına ve ilgili optik çoklu-kaynak anlaşmalarına uygundur, ancak her anahtarın ve alıcı-vericinin kendi veri sayfası vardır, bu nedenle satın aldığınız donanımın tam rakamlarını doğrulayın.

Bu kılavuzdaki örnekler nasıl okunmalı?Aksi belirtilmediği sürece, her biri bir adet 25G NIC'li tek yuvalı sunucular, yaprak başına 48 ana bilgisayar bağlantı noktası, 100G yaprak-omurgaya-yukarı bağlantılar, her yaprağın her omurgaya bağlandığı tam bir ağ ve optiklerin gerektirdiği yerde ileri hata düzeltmenin etkin olduğu varsayılır. Çift-homing, daha hızlı NIC'ler veya farklı bağlantı noktası sayıları, takip eden her sayıyı değiştirecektir.

100G Omurga-Yaprak Ağı Nedir?

Omurga-yaprak, yaprak anahtarlardan ve omurga anahtarlarından oluşturulmuş iki- katmanlı bir veri merkezi mimarisidir. Yaprak anahtarlar her rafın üst kısmında bulunur ve sunucuya bakan bağlantı noktalarının yanı sıra omurgaya yukarı bağlantılar sağlar. Omurga anahtarları yüksek-hızlı omurgayı oluşturur. Her yaprak her dikene bağlanır, böylece raflar arasındaki trafik eşit-uzunlukta bir yol boyunca yapraktan dikene yaprağa hareket eder.

Tasarım aşağıdakileri sağladığı için popülerdir:

  • Herhangi iki raf arasında öngörülebilir, eşit yol uzunluğu
  • Yoğun doğu-batı trafiği için yerel destek
  • Tüm yukarı bağlantılar, yayılan ağaç tarafından engellenmek yerine ECMP aracılığıyla aktiftir
  • Basit yatay ölçeklendirme - bağlantı noktaları için yapraklar ekleyin, kapasite için dikenler ekleyin

100G'lik bir yapıda, yaprak-omurgaya-bağlantılar 100G'de çalışırken, sunucuya yönelik bağlantı noktaları iş yüküne bağlı olarak 10G, 25G, 50G veya 100G'de çalışır. Günümüzde 100G uplink ile 25G erişimi en yaygın kurumsal kombinasyondur.

Two-tier spine-leaf network topology

Fiziksel Tasarım ve Mantıksal Tasarım

"Ağ tasarımı" birleştirilmesi kolay iki katmanı kapsar. Bu kılavuz fiziksel ve kapasite katmanı - bağlantı noktaları, optikler, aşırı abonelik, kablolama - üzerinde yoğunlaşmaktadır çünkü donanım satın alırken taahhüt ettiğiniz şey budur. Ancak mantıksal katman, yapının trafiği nasıl yönlendireceğine karar verir ve birçok fiziksel seçeneği şekillendirir.

Fiziksel tarafta, anahtar ve bağlantı noktası seçimi, NIC hızları, aşırı abonelik, optik, kablolama, güç ve soğutma bulunur. Mantıksal tarafta, yukarı bağlantılar arasında ECMP yükünün-dengelenmesi yer alır; yönlendirilmiş bir alt katman üzerinde çok-kiracılı Katman 2 ve Katman 3 için BGP EVPN kontrol düzlemine sahip VXLAN gibi bir katman; erişim ucunda MLAG veya MC-LAG ve LACP ile ikili-güdüm; ve alan adı boyutlandırma-başarısızlığı. RDMA yapıları için ayrıca aşağıda ele alınan, neredeyse-kayıpsız bir ağ tasarlamanız gerekir. Mantıksal modeli erken ayarlayın çünkü bu, yukarı bağlantı sayısını, ECMP genişliği için kaç diken istediğinizi ve yaprakların MLAG çiftleri olarak konuşlandırılıp dağıtılmayacağını etkiler.

Adım 1 - Sunucu Hızını ve İş Yükünü Tanımlayın

Optikle değil, iş yüküyle başlayın. Genel bir sanallaştırma kümesinin, depolama yapısının ve yapay zeka eğitim bölmesinin çok farklı ihtiyaçları vardır ve doğru tasarım trafiği takip eder.

100G uplink'li 25G sunucular

Kurumsal ve özel-bulut ortamlarının çoğu için, omurga yukarı bağlantılara{-100G yaprakla 25G erişimi-en tatlı noktadır: NIC, kablo ve anahtar maliyetlerini makul tutarken 10G'nin üzerinde büyük bir sıçrama. Tipik bir yapı, genel bilgi işlem için 25G aşağı bağlantı, 100G yukarı bağlantı ve 2:1 ila 3:1 oranını birleştirir; depolama ve gecikmeye{13}hassas katmanlar için daha düşük aşırı abonelik ayrılır. Sanallaştırmaya, özel buluta, web katmanlarına ve kurumsal veri merkezlerinin büyük bir kısmına uygundur.

Depolama, yapay zeka ve HPC için yerel 100G

Bazı iş yükleri sunucuya yerel 100G gerektirir: dağıtılmış ve NVMe-oF depolama, yapay zeka ve makine-öğrenme eğitimi, HPC, büyük-ölçekli analiz ve düşük-düşük gecikmeli RDMA. Burada aşırı aboneliğin düşük olması gerekir - genellikle-engellememesi veya buna yakın olması gerekir - çünkü sorun yalnızca hacim değil, trafik düzenidir.

AI, HPC ve RDMA iş yükleri yoğun, senkronize, tamamından{0}}tüm doğuya-batıya-trafik oluşturur: birçok düğüm aynı anda birçok düğüme iletim yapar, dolayısıyla sizi bir sanallaştırma yapısından kurtaran istatistiksel düzeltme artık geçerli değildir. Yakınsanmış Ethernet (RoCE) üzerinden RDMA, ikinci bir kısıtlama ekler çünkü neredeyse-kayıpsız bir yapı bekler; bu, pratikte Öncelikli Akış Kontrolü (PFC) ve Açık Tıkanıklık Bildiriminin (ECN) uçtan uca ayarlanması anlamına gelir. Çerçeveleri tıkanıklık altında bırakan bir yapı, RoCE performansının çöküşünü izleyecektir, dolayısıyla bu kümeler genellikle dikkatli arabellek ve tıkanıklık yapılandırmasıyla 1:1 oranında oluşturulur.

Adım 2 - 100G Yapı için Yaprak ve Omurga Anahtar Bağlantı Noktalarının Hesaplanması

Liman planlaması omurgada değil yaprakta başlar. Sunuculardan dışarıya doğru çalışın:

  1. Raf başına sunucuya bakan-bağlantı noktalarını sayın.
  2. Her birinin yerel 25G mi, yerel 100G mi yoksa ara şerit mi olduğuna karar verin.
  3. Omurga yukarı bağlantıları için QSFP28 bağlantı noktalarını ayırın.
  4. Büyüme, yedeklilik, test ve değiştirme için yedek bağlantı noktaları ekleyin.
  5. Aşırı aboneliği, daha önce değil, ara verildikten sonra yeniden hesaplayın.

Sunucuya yönelik-bağlantı noktalarını sayın

Her raf için sunucu sayısını, NIC hızını, sunucu başına NIC'leri, tek- veya çift-bağlantılı ve gerekli yedekleri sabitleyin. Bir adet 25G NIC'ye sahip 48 sunucudan oluşan bir rafın her biri için 48 ana bilgisayar bağlantı noktası gerekir. Bu sunucuları bir yaprak çiftine çift-evlendirirsiniz ve çiftteki erişim bağlantı noktası sayısı iki katına çıkar.

Yukarı bağlantı bağlantı noktalarını ayırın ve çift-sayımı izleyin

Ana bilgisayar bağlantı noktalarından sonra, omurga için QSFP28 bağlantı noktalarını ayırın. En yaygın hatanın gizlendiği yer burasıdır: 4x25G çıkışı için aynı QSFP28 bağlantı noktaları kullanılırsa, bunlar artık yukarı bağlantı olarak kullanılamaz. En büyük planlama hatası, 100G uplink'leri yanlış saymak değil, kırılmadan sonra kalan uplink portlarını olduğundan fazla tahmin etmektir. Aşırı aboneliğin matematiğinden önce kırılmayı atayın, aksi takdirde hesapladığınız oran kurgudur.

Çalışılmış bir örnek yardımcı olur. 48 SFP28 ana bilgisayar bağlantı noktası ve 8 QSFP28 bağlantı noktası içeren ortak bir 1U yaprağını alın:

Bağlantı noktası grubu Rol Kapasite
48 x 25G (SFP28) Tek-ana bağlı sunucu erişimi 1,200G
6x100G (QSFP28) Omurga yukarı bağlantıları 600G
2 x 100G (QSFP28) Ayrılmış: büyüme, depolama veya yedek -

1.200G erişim trafiğini taşıyan altı uplink ile yaprak 2:1 oranında çalışır ve iki QSFP28 bağlantı noktası yedekte kalır. Başka herhangi bir şeyi boyutlandırmadan önce her bağlantı noktasına bir e-tabloda tek ve açık bir rol verin.

Yedek kapasite bırakın

Birinci gün her limanı tüketmeyin. Yeni sunucular, ekstra omurgalar, geçici test bağlantıları, başarısız-bağlantı noktası değişimleri, izleme dinlemeleri ve taşıma için boşluk ayırın. Az miktarda kullanılmayan kapasite, yeniden tasarlamaktan çok daha ucuzdur.

Adım 3 - N-1 Dahil Fazla Aboneliği Hesaplayın

Aşırı abonelik, bir yapraktaki sunucunun- karşı karşıya olduğu toplam bant genişliğini omurgaya kadar olan toplam yukarı bağlantı bant genişliğiyle karşılaştırır:

Aşırı abonelik oranı=toplam aşağı bağlantı bant genişliği / toplam yukarı bağlantı bant genişliği

Yukarıdaki yaprak için, 48 x 25G=1,200G aşağı ve 6 x 100G=600G yukarı, 1,200 / 600=2:1 verir. Bu, yukarı bağlantı bant genişliğinin iki katı teorik erişim bant genişliği anlamına gelir -, sunucuların nadiren tümünün aynı anda hat hızında iletim yaptığı genel bilgi işlem için genellikle iyidir, ancak depolama, yapay zeka, HPC ve RDMA için gerçek bir kısıtlamadır.

Her zaman N-1 kasasını kontrol edin

Bir kumaş normal çalışma koşullarında sağlıklı görünebilir ve arıza durumunda boğulabilir. Dört dikene eşit şekilde yayılmış sekiz adet 100G yukarı bağlantıya sahip bir yaprak düşünün (omurga başına iki tane, toplam 800G, yani 1.200G erişim 1,5:1 verir). Bir omurgayı kaybettiğinizde yaprak iki yukarı bağlantıyı 600G'ye düşürerek kesinti süresi boyunca oranı 2:1'e iter. Eğer hedefiniz "başarısızlık durumunda bile 2:1'den daha kötü değilse", 1,5:1 civarından başlamalısınız. Bir omurgayı veya yukarı bağlantıyı kaybettikten sonra hem normal oranı hem de N-1 oranını hesaplayın; ikinci sayı bakım sırasında ısıran sayıdır.

100G spine-leaf oversubscription planning example

İş yüküne göre planlama aralıkları

Evrensel bir oran yoktur; bu nedenle aşağıdakileri standartlar olarak değil, planlama aralıkları olarak değerlendirin ve aşağıdakileri yapabileceğiniz yerlerde ölçülen trafiğe göre doğrulayın:

İş yükü Tasarım yönü
AI / HPC / RDMA 1:1 veya neredeyse-engellenmeyen
Dağıtılmış depolama 1:1 ila 2:1
Genel sanallaştırma 2:1 ila 3:1
Web/uygulama katmanları Trafiğin öngörülebilir olması durumunda 3:1 veya daha yüksek
Geliştirme / test Maliyet-optimize edilmiş oranlar kabul edilebilir

Yükseltme işleminde, bir oran belirlemeden önce mevcut yukarı bağlantı kullanımını, en yüksek ve doğu-batı modellerini, depolama akışlarını ve yedekleme pencerelerini inceleyin.

Adım 4 - QSFP28 Optiklerini ve Kablolarını Seçin

QSFP28 100G arayüzleri IEEE 802.3 - tarafından standartlaştırılmıştır802.3bm değişikliğitekli-modlu LR4 PHY'nin yanına 100GBASE-SR4 eklendi. Optikleri mesafeye, fiber tipine, konektöre, güce ve anahtar uyumluluğuna göre seçin ve en uzun erişime kadar varsayılan ayarlara direnin: ihtiyacınız olmayan erişim genellikle ihtiyacınız olmayan maliyet ve güç anlamına gelir. Modülü çalışmayla makul bir farkla eşleştirin.

QSFP28 optics and cable options for 100G networks

Kısa sunucu bağlantıları için DAC ve AOC

Raf içi ve bitişik-raf bağlantıları için, QSFP28 doğrudan-bağlantılı bakır (DAC) ve aktif optik kablolar (AOC) pratiktir. Pasif DAC, en düşük maliyet ve güçle en kısa atlamalara - birkaç metreye - uygundur; AOC ise erişimi genişletir ve bakır yığınının sorun haline geldiği durumlarda daha hafif ve daha esnektir. 25G erişimi için, anahtar dağıtımı desteklediğinde QSFP28'den 4x'e SFP28 dağıtım DAC veya AOC yaygındır.

Kısa çok modlu yukarı bağlantılar için 100GBASE-SR4

SR4 100G taşıyorparalel çok modlu sekiz fiberbir MPO/MTP bağlayıcı kullanır; bu da onu bir sıra içinde kısa yapraktan-omurgaya-çalıştırmak için-uygun maliyetli bir seçim haline getirir. Erişimi fiber kalitesine bağlıdır - OM3'te kabaca 70 m ve OM'de 100 m4 -, dolayısıyla bekleyebileceğiniz erişimi bilmek faydalıdırOM3, OM4 ve OM5 çok modlu fibersenin katında. Ana planlama kısıtlaması paralel kablolamadır: MPO yaması ve polaritenin önceden çözülmesi gerekir.

Tek-mod için CWDM4 veya FR yaklaşık 2 km'ye kadar koşar

Sıralar arası, odalar arası veya salonlar arası bağlantılar için-CWDM4 veya FR gibi tek-modlu optikler daha uygundur.100G CWDM4 MSAçift ​​yönlü LC konnektörü ve FEC'ye sahip tek bir çift-modlu fiber üzerinden 2 km'lik erişimi tanımlar. Paralel MPO yerine çift yönlü fiber kullandıklarından, CWDM4 ve FR optikleri genellikle tek-modlu bir tesise SR4 -'den daha temiz bir şekilde düşer ve bu mesafeler üzerinde aşağıdakiler arasında seçim yapılabilir:OS1 ve OS2 tek-modlu fiberkayıp bütçeniz için önemli olmaya başlar. DR gibi daha kısa tekli-mod çeşitleri, ihtiyacınız olan tek şey olan yaklaşık 500 m'yi kapsar.

Kampüs ve DCI için 100GBASE-LR4

LR4, 100G taşıyan uzun-erişme seçeneğidirçift ​​yönlü tek-modlu fiber üzerinden yaklaşık 10 km'ye kadarkampüs, bina{0}}binaya-veya veri-merkezi-ara bağlantı bağlantıları için. Onu yalnızca mesafenin gerçekten gerektirdiği yerde kullanın; kısa intra-veri{-merkez atlamalarındaki-uzun erişimli optikler, yapıyı iyileştirmeden yalnızca maliyet, güç ve ısı ekler.

QSFP28 100G Optik Karşılaştırması

Tablo her seçeneğin nereye uygun olduğunu özetlemektedir. Erişimleri tipik planlama rakamları olarak değerlendirin ve her modülün veri sayfasında kesin sayıları, fiber derecesini ve FEC gereksinimini doğrulayın.

Seçenek Medya / fiber Bağlayıcı Tipik erişim Nereye uygun
QSFP28 DAC (pasif bakır) Twinax bakır Entegre ~1–3 m -Raf sunucusundan veya yapraktan-yaprağa-
QSFP28 AOC Çoklu mod (entegre) Entegre ~30 m'ye kadar Bitişik-raf sunucuları, kısa bağlantılar
100GBASE-SR4 Paralel çoklu mod, 8 fiber (OM3/OM4) MPO/MTP ~70 m OM3 / 100 m OM4 Sırta-sıralı yaprak-kısa-
100G CWDM4 Çift yönlü tekli-mod LC ~2 km'ye kadar -Sıralar arası / salonlar arası-uplinkler
100GBAZ-FR / DR Çift yönlü tekli-mod LC ~500 m (DR) ila ~2 km (FR) Orta tekli-modlu çalışmalar
100GBASE-LR4 Çift yönlü tekli-mod LC ~10 km'ye kadar Kampüs/binadan-binaya-/ DCI

Çalışılan Örnekler: Küçük, Orta ve Büyük Kumaşlar

Bunlar planlar değil, basitleştirilmiş planlama modelleridir. Omurga sayısı genellikle yukarı bağlantıları eşit şekilde bölmek ve ECMP genişliğini ayarlamak için seçilir: iki diken artıklık için pratik minimum değerdir, dört diken daha ince N-1 tanecikliliği ve daha iyi yük yayılımı sağlar ve sekiz diken büyük kumaşlara uygundur. Yaprak sayısı ihtiyacınız olan sunucu bağlantı noktalarına göre ölçeklenir.

Küçük kumaş

  • 8 yaprak anahtarı
  • 2 omurga anahtarı
  • Yaprak başına 48 x 25G sunucu bağlantı noktası
  • Yaprak başına 4 x 100G yukarı bağlantı
  • 384 adet tek-evli 25G sunucu bağlantı noktası

Yaprak başına: 1.200G aşağı, 400G yukarı, yani 3:1. Genel bilgi işlem için uygundur ancak yoğun depolama veya yapay zeka için sıkıdır. Daha düşük bir orana ihtiyacınız varsa, yukarı bağlantılar ekleyin veya yaprak başına erişimi kısaltın.

Orta kumaş

  • 16 yaprak anahtarı
  • 4 omurga anahtarı
  • Yaprak başına 48 x 25G sunucu bağlantı noktası
  • Yaprak başına 6 x 100G yukarı bağlantı
  • 768 adet tek-evli 25G sunucu bağlantı noktası

Yaprak başına: 1.200G aşağı, 600G yukarı, yani 2:1. Sanallaştırma ve kurumsal iş yükleri için sağlam bir denge ve dört omurga, ECMP'yi ikiden daha iyi yayar.

Büyük kumaş

  • 32 yaprak anahtarı
  • 8 omurga anahtarı
  • Yaprak başına 48 x 25G sunucu bağlantı noktası
  • Yaprak başına 8 x 100G yukarı bağlantı
  • 1.536 tek-evli 25G sunucu bağlantı noktası

Yaprak başına: 1.200G aşağı, 800G yukarı, yani 1,5:1. Daha fazla uplink boşluk payı, ancak yönetilmesi gereken daha fazla optik, fiber, maliyet, güç ve kablolama. Bu ölçekte dokümantasyon tasarımın bir parçasıdır: etiketleme, bağlantı noktası haritaları, kutupsallık, yedek optikler, hava akışı ve izlemenin tamamının kurulumdan önce planlanması gerekir.

QSFP28 Çıkış Planlaması (100G'den 4x25G'ye)

Breakout, QSFP28 tasarımının en kullanışlı ve en yanlış anlaşılan kısmıdır. Anahtarın, kablonun ve yapılandırmanın izin verdiği durumlarda, bir QSFP28 bağlantı noktası dört adet 25G SFP28 bağlantısına bölünerek tek bir 100G bağlantı noktasından dört adet 25G sunucuyu birbirine bağlar. Yüksek 25G yoğunluğuna ihtiyaç duyduğunuzda, çok sayıda QSFP28 bağlantı noktasına sahip olduğunuzda, sunucu bağlantısı başına maliyeti düşürmek istediğinizde veya QSFP28'den 4x'e SFP28 DAC, AOC veya kullanarak geçişli bir 25G/100G yapısı oluşturduğunuzda yerini alır.MTP/MPO ara kablolarımesafeye bağlı olarak.

İşin püf noktası, koparmanın QSFP28 bağlantı noktalarını tüketmesidir. 32-bağlantı noktalı bir QSFP28 anahtarı 16 bağlantı noktasını 4x25G ara bağlantısına ayırırsa, bu 16 bağlantı noktası 64 sunucuyu destekler - ancak yukarı bağlantılar, depolama, ara bağlantılar ve yedekler için yalnızca 16 QSFP28 bağlantı noktası kalır. Temel kural, önce ara bağlantı noktalarını saymak, ardından yukarı bağlantılar için kalanları saymaktır.

Taahhüt etmeden önce birkaç şeyi onaylayın ve her çalıştırmanın bir deneme olup olmayacağına erken karar verin.gövde veya koparma tertibatı:

  • Hangi bağlantı noktaları koparmayı destekler ve bağlantı noktası-grup kısıtlamaları var mı?
  • Breakout'un etkinleştirilmesi bitişik bağlantı noktalarını devre dışı bırakır mı?
  • Anahtar işletim sistemi ihtiyacınız olan modu destekliyor mu?
  • Her çalıştırma için DAC, AOC veya çıkış optikleri mi?
  • Dört şeridin tamamına şimdi mi ihtiyaç duyulacak, yoksa daha sonra mı?
  • Bu patlama, gelecekte yerel 100G sunuculara geçişi nasıl etkileyecek?

Güç, Soğutma ve Kablo Yönetimi

100G'lik bir yapı bant genişliğinden - daha fazlasını üretir; ısı, hava akışı yükü ve kablo yoğunluğu üretir. Güç bütçelemesi anahtar kasasını ve fanlarını, QSFP28 optik modüllerini (ve kullanıldığı yerlerde DAC veya AOC), yedek sarf malzemelerini, raf-düzeyi kapasitesini ve büyüme marjını kapsamalıdır. Soğutma, sıcak- ve soğuk{-koridor düzenini, önden{8}}arkaya-arkadan-öne- tutarlı hava akışını, kapatma panellerini, kablo tıkanıklığını, ortam sıcaklığını ve modül-sıcaklık izlemeyi dikkate almalıdır, çünkü optiklerle dolu bir omurga gerçek bir termal yüktür.

Kablolama hızla ölçeklenir: 16 yapraktan 4 dikene, zaten 64 yapraktan-omurgaya-bağlantı vardır ve bunların her birinin etiketlenmesi, yönlendirilmesi, test edilmesi ve belgelenmesi gerekir. Tam-örgü bir yapının oluşturulması ve bakımı önceden sonlandırılmış{-bir yapıyla çok daha kolaydırMPO/MTP devre kablolamasıalan-sonlandırılmış fibere kıyasla. Takımlar ayrıca bağlayıcı ve kutupsallık kurallarını da önceden belirlemelidir; theMTP ve MPO arasındaki pratik farklarSipariş vermeden önce onaylamaya değer. Özensiz dokümantasyonun ilk gün hiçbir maliyeti yoktur, ilk kesinti sırasında ise oldukça yüksek bir maliyete neden olur.

400G Yükseltmesi için Tasarlama

Kumaşı gerçekçi bir yükseltme yolu ile tasarlayın. İlk gün her yerde 400G'ye ihtiyacınız yok ancak daha sonra hareketi acı verici hale getirecek seçimlerden kaçınmalısınız. Omurga yukarı bağlantıları zaten yoğun bir şekilde yüklendiğinde, daha fazla 100G omurga eklemek zorlaştığında, ECMP yol sayıları platform sınırlarına yaklaştığında veya yapay zeka, depolama veya doğu-batı büyümesi hızlandığında 400G hazırlığını düşünmeye başlayın.

Genel strateji ilk önce omurgayı yükseltmektir: yapraklar 100G yukarı bağlantılarını korurken, aşağıdaki gibi bağlantı noktalarını kullanan daha yüksek-kapasiteli bir omurga -QSFP-DD-, genellikle 400G bağlantı noktalarının mevcut yapraklara doğru 4x100G'ye ayrılmasıyla boşluk payı ekler. Daha geniş yörüngeyi endüstri belirliyor:Ethernet İttifakı yol haritasıartık büyük ölçüde yapay zeka tarafından yönlendirilen 400G, 800G ve ötesinde çalışıyor. Anahtarları değerlendirirken platformun, aşamalı yükseltmenin ihtiyaç duyacağı hızları, optikleri, ara modları ve yazılım özelliklerini desteklediğinden emin olun.

100G Omurga-Yaprak Tasarımı Doğru Seçim Olmadığında

Bu tasarım evrensel değildir ve bazı durumlarda başka bir şey gerekir. Bir veya iki raftaki bir avuç sunucu, bir çift yedek anahtarın daha basit ve daha ucuz olduğu tam omurga-yapısını nadiren haklı çıkarır. Çok büyük yapay zeka eğitim kümeleri, 100G erişimin ve 100G omurga yapısının iyi idare edebildiği özelliklerin ötesine geçerek, başlangıçtan itibaren 400G veya 800G yapılara - ve hatta özel bir InfiniBand ağına - ulaşabilir. Ve neredeyse tüm trafik, raflar arasında doğu-batı yerine kuzey-güneyden bir ağ geçidine doğruysa, omurga yaprağının doğu-batı avantajları daha az önem taşır; dolayısıyla topoloji, varsayılmak yerine büyüme ve operasyonel gerekçelerle gerekçelendirilmelidir. Mimariyi trafik ve ölçekle eşleştirin, tersini değil.

Yaygın 100G Omurga-Yaprak Tasarımı Hataları

  • QSFP28 bağlantı noktaları iki kez sayılıyor.Bir bağlantı noktası ya 4x25G çıkışı ya da 100G yukarı bağlantıdır, asla ikisi birden değildir. Her bağlantı noktasına bir rol verin.
  • Maksimum erişime göre optik seçimi.Daha uzun erişim maliyeti ve gücü artırır; Optiği gerçek fiber mesafesi ve türüyle eşleştirin.
  • N-1 göz ardı ediliyor.Oranı normal çalışma sırasında ve omurganızı kaybettikten sonra kontrol edin.
  • Optik gücü ve ısıyı unutuyoruz.QSFP28 modülleriyle dolu bir omurga gerçek bir termal yüktür; dolayısıyla güç ve soğutma matematiğine optikleri de dahil edin.
  • Kablolamayı sonradan akla gelen bir düşünce olarak ele almak.Yönlendirme, etiketleme, polarite ve dokümantasyon kuruluma değil tasarıma aittir.
  • Yalnızca günümüzün sunucu hızına göre tasarım.25G erişimi 100G'ye kayacaksa yerel 100G veya 400G omurga için yer bırakın.

SSS

S: 100G'lik bir omurga-yaprak ağı için en iyi aşırı abonelik oranı nedir?

C: Tek bir en iyi oran yoktur. Genel hesaplama için 2:1 veya 3:1 genellikle pratiktir. Depolama, AI, HPC veya RDMA iş yükleri için, mümkün olan yerlerde 1:1 veya daha düşük-aşırı abonelik tasarımını kullanın ve ölçülen trafiğe göre doğrulama yapın.

S: Yaprak-omurgaya-bağlantılar için QSFP28 SR4 veya CWDM4 kullanmalı mıyım?

C: MPO/MTP kablolamasının mevcut olduğu kısa çok modlu çalışmalar için SR4'ü kullanın. Mesafe daha uzun olduğunda veya yaklaşık 2 km'ye kadar çift yönlü LC tek-modlu tesis tercih edildiğinde CWDM4 veya benzer bir tek-modlu optik kullanın.

S: QSFP28 4x25G'ye geçebilir mi?

C: Evet, birçok QSFP28 platformu 4x25G dağıtımını destekler ancak destek, anahtar modeline, bağlantı noktası grubuna, işletim sistemine ve kablo türüne bağlıdır. Patlamaya yönelik tasarım yapmadan önce daima anahtar uyumluluk matrisini kontrol edin.

S: 400G varken, 100G omurga-yaprağı hâlâ buna değer mi?

C: Evet, 25G veya 100G sunucu erişimi olan çoğu kurumsal ve bulut ortamı için. 400G, uplink kapasitesi, AI trafiği veya büyük-ölçekli doğu-batı bant genişliği bunu haklı çıkardığında daha yüksek maliyete ulaşır.

S: Kaç tane omurga anahtarına ihtiyacım var?

C: Yedekleme için en az iki tane. Daha büyük yapılar, daha iyi ECMP dağıtımı ve daha fazla yukarı bağlantı kapasitesi için genellikle dört veya daha fazlasını kullanır. Doğru sayı yaprak sayısına, yukarı bağlantı hızına, aşırı abonelik hedefine ve platform sınırlarına bağlıdır.

S: En yaygın tasarım hatası nedir?

C: Bağlantı noktasının yanlış sayılması. Ekipler önce yukarı bağlantıları planlıyor ve daha sonra ara kabloların omurga için kullanmayı bekledikleri QSFP28 bağlantı noktalarını tükettiğini keşfediyor. Yukarı bağlantı kapasitesini sonlandırmadan önce ara bağlantı noktalarını atayın.

Çözüm

İyi bir 100G omurga yaprağı tasarımı, donanım gelmeden önce verilen kararların toplamıdır: iş yükünü tanımlayın, bağlantı noktalarını doğru şekilde sayın, hem normal hem de arıza koşullarında aşırı aboneliği hesaplayın, optikleri mesafeye göre seçin, kesintiyi bilinçli olarak planlayın, güç ve soğutma için bütçe ayırın ve 400G için yer bırakın. Çoğu kurumsal veri merkezi için, 100G QSFP28 yukarı bağlantılarla 25G erişimi, performans, maliyet ve ölçek arasında güçlü bir denge oluşturmaya devam ederken depolama, yapay zeka ve HPC, daha düşük aşırı abonelik ve daha sıkı doğrulama gerektirir. Güvenilir yaklaşım değişmez: sunucudan dışarıya doğru tasarım yapın, normal ve N-1 koşullar altında matematiği kanıtlayın ve dağıtımdan önce her bağlantıyı belgeleyin.

Soruşturma göndermek