
Eine 100G-Spine{1}}Leaf-Fabric ist eine der zuverlässigsten Möglichkeiten, 25G-Server, 100G-Uplinks, Speichercluster und Ost-West-schwere Arbeitslasten in einem modernen Rechenzentrum zu verbinden. Der Reiz von QSFP28 liegt in seiner Flexibilität: Ein einzelner Port kann eine native 100G-Verbindung übertragen oder in vier 25G-Serververbindungen aufteilen, sodass ein Switch sowohl den Access Edge als auch den Fabric Core bedienen kann.
Schnelle Wechsel sind der einfache Teil. Ein 100G-Design hängt von den Entscheidungen ab, die vor der Bestellung getroffen wurden: wie jeder Port zugewiesen wird, wie das Überbelegungsverhältnis unter Normal- und Ausfallbedingungen aussieht, welche Optiken zu den tatsächlichen Kabelstrecken passen, wie viel Wärme diese Optiken hinzufügen und ob die Struktur ohne ein umfangreiches Upgrade auf 400G wachsen kann.
Dieser Leitfaden ist eine anbieterneutrale Planungsreferenz für Netzwerk- und Infrastrukturteams. Die folgenden Zahlen basieren auf den aktuellen IEEE 802.3-Ethernet-Spezifikationen und den relevanten optischen Multi-Source-Vereinbarungen. Allerdings verfügt jeder Switch und Transceiver über ein eigenes Datenblatt. Überprüfen Sie daher die genauen Zahlen für die von Ihnen gekaufte Hardware.
So lesen Sie die Beispiele in diesem Leitfaden.Sofern nicht anders angegeben, gehen sie von Single{0}}Homed-Servern mit je einer 25G-NIC, 48 Host-Ports pro Leaf, 100G Leaf-zu-Spine-Uplinks, einem vollständigen Mesh aus, bei dem jedes Leaf mit jedem Spine verbunden ist, und aktivierter Vorwärtsfehlerkorrektur dort, wo die Optik es erfordert. Dual-Homing, schnellere Netzwerkkarten oder unterschiedliche Portanzahlen ändern jede folgende Zahl.
Was ist ein 100G Spine-Leaf-Netzwerk?
Spine-leaf ist eine zweistufige Rechenzentrumsarchitektur, die aus Leaf-Switches und Spine-Switches besteht. Leaf-Switches sitzen oben in jedem Rack und bieten serverseitige Ports sowie Uplinks zum Spine. Spine-Switches bilden das Hochgeschwindigkeits-Backbone. Jedes Blatt ist mit jedem Rückgrat verbunden, sodass der Verkehr zwischen den Racks Blatt für Rückgrat auf einem gleichlangen Pfad bewegt.
Das Design ist beliebt, weil es Folgendes bietet:
- Vorhersehbare, gleiche Pfadlänge zwischen zwei beliebigen Racks
- Native Unterstützung für starken Ost-{0}West-Verkehr
- Alle Uplinks sind über ECMP aktiv und werden nicht durch Spanning Tree blockiert
- Einfache horizontale Skalierung - Blätter für Ports hinzufügen, Stacheln für Kapazität hinzufügen
In einer 100G-Fabric laufen Leaf{1}}zu-Spine-Links mit 100G, während serverseitige-Ports je nach Arbeitslast mit 10G, 25G, 50G oder 100G laufen. Heutzutage ist 25G-Zugang mit 100G-Uplinks die häufigste Unternehmenskombination.

Physisches Design vs. logisches Design
„Netzwerkdesign“ umfasst zwei Ebenen, die leicht zusammengeführt werden können. Dieser Leitfaden konzentriert sich auf die physische und Kapazitätsebene - Ports, Optik, Überbelegung, Verkabelung -, denn das ist es, worauf Sie sich beim Kauf von Hardware festlegen. Aber die logische Schicht entscheidet darüber, wie die Fabric den Datenverkehr weiterleitet, und sie prägt mehrere physische Entscheidungen.
Auf der physischen Seite stehen Switch- und Portauswahl, NIC-Geschwindigkeiten, Überbelegung, Optik, Verkabelung, Stromversorgung und Kühlung. Auf der logischen Seite steht ECMP-Load--Balancing über Uplinks; ein Overlay wie VXLAN mit einer BGP-EVPN-Steuerungsebene für mandantenfähige Layer 2 und Layer 3 über ein geroutetes Underlay; Dual-Homing mit MLAG oder MC-LAG und LACP am Zugriffsrand; und Fehler-Domain-Größe. Für RDMA-Fabrics müssen Sie außerdem ein nahezu verlustfreies Netzwerk aufbauen, wie unten beschrieben. Legen Sie das logische Modell frühzeitig fest, da es sich auf die Uplink-Anzahl, die gewünschte Anzahl an Spines für die ECMP-Breite und darauf auswirkt, ob Leaves als MLAG-Paare bereitgestellt werden.
Schritt 1 - Definieren Sie die Servergeschwindigkeit und Arbeitslast
Beginnen Sie mit der Arbeitsbelastung, nicht mit der Optik. Ein allgemeiner Virtualisierungscluster, eine Speicherstruktur und ein KI-Trainings-Pod haben sehr unterschiedliche Anforderungen, und das richtige Design folgt dem Datenverkehr.
25G-Server mit 100G-Uplinks
Für die meisten Unternehmens- und privaten -Cloud-Umgebungen ist ein 25G-Zugriff mit 100G-Leaf{3}}zu-Spine-Uplinks das Optimum: ein großer Sprung über 10G bei gleichzeitig angemessenen NIC-, Kabel- und Switch-Kosten. Ein typischer Build kombiniert 25G-Downlinks, 100G-Uplinks und ein Verhältnis von 2:1 bis 3:1 für die allgemeine Datenverarbeitung, wobei eine geringere Überbelegung für speicher- und latenzempfindliche Ebenen reserviert ist. Es eignet sich für Virtualisierung, private Cloud, Web-Tiers und den Großteil der Unternehmensrechenzentren.
Natives 100G für Speicher, KI und HPC
Einige Arbeitslasten erfordern natives 100G für den Server: verteilter und NVMe-Speicher, KI- und maschinelles Lernen, HPC, groß angelegte Analysen und RDMA mit geringer{4}Latenz. Hier sollte die Überbelegung niedrig sein - oft nicht-blockierend oder nahe daran -, da das Verkehrsmuster das Problem ist, nicht nur das Volumen.
KI-, HPC- und RDMA-Arbeitslasten erzeugen dichten, synchronisierten All-{0}}nach-All-Ost--Verkehr: Viele Knoten übertragen gleichzeitig an viele Knoten, sodass die statistische Glättung, die Sie bei einer Virtualisierungsstruktur einspart, nicht mehr gilt. RDMA over Converged Ethernet (RoCE) fügt eine zweite Einschränkung hinzu, da es eine nahezu verlustfreie Struktur erwartet, was in der Praxis bedeutet, dass Priority Flow Control (PFC) und Explicit Congestion Notification (ECN) durchgehend abgestimmt sind. Eine Fabric, die bei Überlastung Frames verwirft, wird einen Einbruch der RoCE-Leistung erleben, daher werden diese Cluster normalerweise im Verhältnis 1:1 mit sorgfältiger Puffer- und Überlastungskonfiguration aufgebaut.
Schritt 2 - So berechnen Sie Leaf- und Spine-Switch-Ports für eine 100G-Fabric
Die Hafenplanung beginnt am Blatt, nicht am Rückgrat. Arbeiten Sie von den Servern nach außen:
- Zählen Sie die zum Server-zugewandten Ports pro Rack.
- Entscheiden Sie, ob es sich jeweils um native 25G, native 100G oder eine Breakout-Lane handelt.
- Reservieren Sie QSFP28-Ports für Spine-Uplinks.
- Fügen Sie Ersatzports für Wachstum, Redundanz, Tests und Ersatz hinzu.
- Berechnen Sie die Überzeichnung neu, nachdem der Ausbruch zugewiesen wurde, nicht vorher.
Zählen Sie die zum Server-zugewandten Ports
Bestimmen Sie für jedes Rack die Serveranzahl, die NIC-Geschwindigkeit, die NICs pro Server, Single-{0}} oder Dual--Homed und die erforderlichen Ersatzteile. Ein Rack mit 48 Servern mit jeweils einer 25G-NIC benötigt 48 Host-Ports. Dual-Heimen Sie diese Server auf einem Leaf-Paar und die Anzahl der Zugriffsports über das Paar hinweg verdoppelt sich.
Reservieren Sie Uplink-Ports und beobachten Sie die doppelte -Zählung
Reservieren Sie nach den Host-Ports QSFP28-Ports für den Spine. Hier verbirgt sich der häufigste Fehler: Wenn dieselben QSFP28-Ports für 4x25G-Breakout verwendet werden, stehen diese nicht mehr als Uplinks zur Verfügung. Der größte Planungsfehler besteht nicht darin, 100G-Uplinks falsch zu zählen, sondern darin, die Uplink-Ports zu überschätzen, die nach dem Breakout übrig bleiben. Weisen Sie den Breakout vor der Berechnung der Überzeichnung zu, sonst ist das von Ihnen berechnete Verhältnis eine Fiktion.
Ein ausgearbeitetes Beispiel hilft. Nehmen Sie ein gemeinsames 1U-Blatt mit 48 SFP28-Host-Ports und 8 QSFP28-Ports:
| Portgruppe | Rolle | Kapazität |
|---|---|---|
| 48 x 25G (SFP28) | Zugriff auf einen einzelnen-homed-Server | 1,200G |
| 6 x 100G (QSFP28) | Spine-Uplinks | 600G |
| 2 x 100G (QSFP28) | Reserviert: Wachstum, Lagerung oder Ersatz | - |
Bei sechs Uplinks, die 1.200 G Zugriffsverkehr übertragen, läuft der Leaf mit 2:1, und zwei QSFP28-Ports bleiben in Reserve. Weisen Sie jedem Port in einer Tabelle eine einzelne, explizite Rolle zu, bevor Sie die Größe eines anderen Ports festlegen.
Lassen Sie freie Kapazitäten
Verbrauchen Sie nicht jeden Port am ersten Tag. Reservieren Sie Spielraum für neue Server, zusätzliche Spines, temporäre Testverbindungen, fehlgeschlagene -Port-Swaps, Überwachungs-Taps und Migration. Ein wenig ungenutzte Kapazität ist weitaus günstiger als eine Neugestaltung.
Schritt 3 - Berechnen Sie die Überzeichnung, einschließlich N-1
Überbelegung vergleicht die gesamte serverseitige Bandbreite auf einem Leaf mit der gesamten Uplink-Bandbreite zum Spine:
Überbuchungsverhältnis=gesamte Downlink-Bandbreite / gesamte Uplink-Bandbreite
Für das Blatt oben: 48 x 25G=1,200G nach unten und 6 x 100G=600G nach oben, was 1.200 / 600=2:1 ergibt. Das bedeutet doppelt so viel theoretische Zugriffsbandbreite wie Uplink-Bandbreite -, was normalerweise für allgemeine Datenverarbeitung in Ordnung ist, bei der selten alle Server gleichzeitig mit Leitungsgeschwindigkeit übertragen, aber eine echte Einschränkung für Speicher, KI, HPC und RDMA darstellt.
Überprüfen Sie immer den N-1-Fall
Ein Stoff kann im Normalbetrieb gesund aussehen und bei einem Ausfall ersticken. Stellen Sie sich einen Leaf mit acht 100G-Uplinks vor, die gleichmäßig über vier Spines verteilt sind - zwei pro Spine, insgesamt 800G, also ergibt 1.200G Zugriff 1,5:1. Wenn ein Spine verloren geht, fallen zwei Uplinks auf 600G ab, wodurch sich das Verhältnis für die Dauer des Ausfalls auf 2:1 erhöht. Wenn Ihr Ziel „auch bei Misserfolg nicht schlechter als 2:1“ ist, müssen Sie bei etwa 1,5:1 beginnen. Berechnen Sie sowohl das normale Verhältnis als auch das N-1-Verhältnis nach dem Verlust eines Spines oder Uplinks. Die zweite Zahl ist diejenige, die während der Wartung beißt.

Planungsbereiche nach Arbeitsbelastung
Es gibt kein universelles Verhältnis. Behandeln Sie daher Folgendes als Planungsbereiche und nicht als Standards und validieren Sie es anhand des gemessenen Datenverkehrs, wo immer Sie können:
| Arbeitsbelastung | Designrichtung |
|---|---|
| KI / HPC / RDMA | 1:1 oder nahezu nicht-blockierend |
| Verteilter Speicher | 1:1 bis 2:1 |
| Allgemeine Virtualisierung | 2:1 bis 3:1 |
| Web-/Anwendungsebenen | 3:1 oder höher, wenn der Verkehr vorhersehbar ist |
| Entwicklung / Test | Kosten-optimierte Verhältnisse akzeptabel |
Überprüfen Sie bei einem Upgrade die aktuelle Uplink-Auslastung, Spitzen- und Ost-{0}}Westmuster, Speicherflüsse und Backup-Fenster, bevor Sie sich auf ein Verhältnis festlegen.
Schritt 4 - Wählen Sie QSFP28-Optik und -Kabel
QSFP28 100G-Schnittstellen werden von IEEE 802.3 - standardisiert802,3bm-Änderung100GBASE-SR4 neben dem Single-Modus LR4 PHY hinzugefügt. Wählen Sie Optiken nach Entfernung, Fasertyp, Anschluss, Stromversorgung und Schalterkompatibilität aus und vermeiden Sie es, standardmäßig die größte Reichweite auszuwählen: Reichweite, die Sie nicht benötigen, bedeutet normalerweise Kosten und Leistung, die Sie nicht benötigen. Passen Sie das Modul mit einem sinnvollen Spielraum an den Lauf an.

DAC und AOC für kurze Serververbindungen
Für In-{0}}Rack- und angrenzende-Rack-Verbindungen sind QSFP28 Direct-Kupferkabel (DAC) und aktive optische Kabel (AOC) praktisch. Passiver DAC eignet sich für kürzeste Sprünge - ein paar Meter - bei niedrigsten Kosten und Stromverbrauch, während AOC die Reichweite vergrößert und dort leichter und flexibler ist, wo Kupfermasse zum Problem wird. Für den 25G-Zugriff ist ein QSFP28-zu-4x-SFP28-Breakout-DAC oder AOC üblich, wenn der Switch Breakout unterstützt.
100GBASE-SR4 für kurze Multimode-Uplinks
SR4 überträgt 100Gacht parallele Multimode-Fasernunter Verwendung eines MPO/MTP-Anschlusses, was es zu einer kostengünstigen-effektiven Wahl für kurze Leaf--zu-Spine-Läufe innerhalb einer Reihe macht. Die Reichweite hängt von der Faserqualität ab und beträgt etwa 70 m bei OM3 und 100 m bei OM4 -. Daher lohnt es sich, die zu erwartende Reichweite zu kennenOM3-, OM4- und OM5-Multimode-Faserin deinem Boden. Das Haupthindernis bei der Planung ist die parallele Verkabelung: MPO-Patching und Polarität müssen im Voraus geklärt werden.
CWDM4 oder FR für den Single---Modus reicht bis etwa 2 km
Für Verbindungen zwischen-Reihen, zwischen-Räumen oder zwischen-Hallen eignen sich Single-{3}Mode-Optiken wie CWDM4 oder FR besser. Der100G CWDM4 MSAdefiniert eine Reichweite von 2 km über ein einzelnes Paar Singlemode-Fasern mit einem Duplex-LC-Stecker und FEC. Da sie Duplex-Glasfaser anstelle von parallelem MPO verwenden, lassen sich CWDM4- und FR-Optiken oft sauberer in eine Single-Mode-Anlage integrieren als SR-Optiken, und über diese Entfernungen besteht die Wahl zwischenOS1- und OS2-Single-{2}-Mode-Glasfaserbeginnt für Ihr Verlustbudget von Bedeutung zu sein. Kürzere Single-Mode-Varianten wie DR decken etwa 500 m ab, wo das alles ist, was Sie brauchen.
100GBASE-LR4 für Campus und DCI
LR4 ist die Option mit großer-Reichweite und trägt 100 Gbis zu etwa 10 km über Duplex-Singlemode-Glasfaserfür Campus-, Gebäude--zu--Gebäude- oder Rechenzentrums--Verbindungsverbindungen. Benutzen Sie es nur dort, wo es die Entfernung wirklich erfordert; Optiken mit großer-Reichweite auf kurzen Sprüngen innerhalb-Datenzentren-erhöhen einfach Kosten, Strom und Wärme, ohne die Struktur zu verbessern.
QSFP28 100G-Optik-Vergleich
Die Tabelle fasst zusammen, wo jede Option passt. Behandeln Sie die Reichweiten als typische Planungszahlen und bestätigen Sie die genauen Zahlen, die Faserqualität und die FEC-Anforderungen auf dem Datenblatt jedes Moduls.
| Option | Medien/Faser | Stecker | Typische Reichweite | Wo es passt |
|---|---|---|---|---|
| QSFP28 DAC (passives Kupfer) | Twinax-Kupfer | Integriert | ~1–3 m | Im-Rack-Server oder Blatt-zu-Blatt |
| QSFP28 AOC | Multimode (integriert) | Integriert | ~bis zu 30 m | Benachbarte-Rack-Server, kurze Verbindungen |
| 100GBASE-SR4 | Paralleler Multimode, 8 Fasern (OM3/OM4) | MPO/MTP | ~70 m OM3 / 100 m OM4 | Kurz vom -Reihenblatt-zum-Rücken |
| 100G CWDM4 | Duplex-Einzelmodus- | LC | bis zu ~2 km | Inter-Reihen-/Inter-Hallen-Uplinks |
| 100GBASE-FR / DR | Duplex-Einzelmodus- | LC | ~500 m (DR) bis ~2 km (FR) | Mittlere Einzelmodus--Ausführungen |
| 100GBASE-LR4 | Duplex-Einzelmodus- | LC | bis zu ~10 km | Campus/Gebäude-zu-Gebäude/DCI |
Ausgearbeitete Beispiele: Kleine, mittlere und große Stoffe
Dabei handelt es sich um vereinfachte Planungsmodelle, nicht um Blaupausen. Die Anzahl der Spines wird normalerweise gewählt, um Uplinks gleichmäßig aufzuteilen und die ECMP-Breite festzulegen: Zwei Spines sind das praktische Minimum für Redundanz, vier sorgen für eine feinere N-1-Granularität und eine bessere Lastverteilung und acht eignen sich für große Fabrics. Die Leaf-Anzahl skaliert mit den von Ihnen benötigten Server-Ports.
Kleiner Stoff
- 8 Flügelschalter
- 2 Wirbelsäulenschalter
- 48 x 25G-Server-Ports pro Leaf
- 4 x 100G-Uplinks pro Blatt
- 384 einzelne-gehomede 25G-Server-Ports
Pro Blatt: 1.200G nach unten, 400G nach oben, also 3:1. Für die allgemeine Datenverarbeitung brauchbar, für schwere Speicher oder KI jedoch knapp bemessen. Fügen Sie Uplinks hinzu oder kürzen Sie den Zugriff pro Blatt, wenn Sie ein niedrigeres Verhältnis benötigen.
Mittlerer Stoff
- 16 Flügelschalter
- 4 Wirbelsäulenschalter
- 48 x 25G-Server-Ports pro Leaf
- 6 x 100G-Uplinks pro Blatt
- 768 einzelne-gehomede 25G-Server-Ports
Pro Blatt: 1.200G nach unten, 600G nach oben, also 2:1. Eine solide Balance für Virtualisierung und Unternehmens-Workloads, und vier Spines verteilen ECMP besser als zwei.
Großer Stoff
- 32 Blattschalter
- 8 Wirbelsäulenschalter
- 48 x 25G-Server-Ports pro Leaf
- 8 x 100G-Uplinks pro Blatt
- 1.536 Single--gehostete 25G-Server-Ports
Pro Blatt: 1.200 G nach unten, 800 G nach oben, also 1,5:1. Mehr Uplink-Spielraum, aber mehr zu verwaltende Optik, Glasfaser, Kosten, Strom und Verkabelung. In diesem Maßstab ist die Dokumentation Teil des Designs: Beschriftung, Anschlusspläne, Polarität, Ersatzoptik, Luftstrom und Überwachung müssen vor der Installation geplant werden.
QSFP28 Breakout-Planung (100G bis 4x25G)
Breakout ist der nützlichste und am meisten missverstandene Teil des QSFP28-Designs. Sofern Switch, Kabel und Konfiguration dies zulassen, teilt sich ein QSFP28-Port in vier 25G-SFP28-Links auf und verbindet so vier 25G-Server über einen einzigen 100G-Port. Es verdient seinen Platz, wenn Sie eine hohe 25G-Dichte benötigen, über zahlreiche QSFP28-Ports verfügen, die Kosten pro Serververbindung senken möchten oder eine 25G/100G-Übergangsstruktur mit QSFP28-zu-4x-SFP28-DAC, AOC usw. aufbauen möchtenMTP/MPO-Breakout-Kabelje nach Entfernung.
Der Haken ist, dass Breakout QSFP28-Ports verbraucht. Wenn ein QSFP28-Switch mit 32-Ports 16 Ports für 4x25G-Breakout reserviert, unterstützen diese 16 Ports 64 Server – es bleiben jedoch nur 16 QSFP28-Ports für Uplinks, Speicher, Verbindungen und Ersatzteile übrig. Als Faustregel gilt, dass zuerst die Breakout-Ports und dann die verbleibenden Uplinks gezählt werden.
Bevor Sie sich verpflichten, bestätigen Sie einige Dinge und entscheiden Sie frühzeitig, ob jeder Lauf ein sein sollKofferraum oder eine Breakout-Baugruppe:
- Welche Ports unterstützen Breakout und gibt es Einschränkungen für Port{0}}-Gruppen?
- Deaktiviert die Aktivierung des Breakouts benachbarte Ports?
- Unterstützt das Switch-Betriebssystem den von Ihnen benötigten Modus?
- DAC, AOC oder Breakout-Optik für jeden Lauf?
- Werden jetzt alle vier Fahrspuren benötigt oder erst später?
- Wie wird sich der Ausbruch auf einen zukünftigen Wechsel zu nativen 100G-Servern auswirken?
Stromversorgung, Kühlung und Kabelmanagement
Eine 100G-Fabric erzeugt mehr als nur Bandbreite -, sie erzeugt Wärme, Luftstromlast und Kabeldichte. Die Energiebudgetierung sollte Switch-Gehäuse und Lüfter, optische QSFP28-Module (und DAC oder AOC, sofern verwendet), redundante Netzteile, Kapazität auf Rackebene und Wachstumsmarge abdecken. Bei der Kühlung sollten die Warm-- und Kalt-Ganganordnung, ein konsistenter Luftstrom von vorne-nach-hinten oder von hinten{10}}nach{{11}vorne, Abdeckplatten, Kabelhindernisse, Umgebungstemperatur und Modultemperaturüberwachung berücksichtigt werden, denn ein mit Optiken gefülltes Rückgrat stellt eine echte thermische Belastung dar.
Die Verkabelung lässt sich schnell skalieren: 16 Blätter zu 4 Spines ergeben bereits 64 Leaf-zu-Spine-Verbindungen, von denen jede beschriftet, verlegt, getestet und dokumentiert werden muss. Eine vollständige-Mesh-Fabric ist mit vor-konfektionierten Elementen viel einfacher aufzubauen und zu wartenMPO/MTP-Trunk-Verkabelungals mit feld-terminierten Glasfasern. Die Teams sollten auch die Konventionen für Anschlüsse und Polarität im Voraus festlegen. Diepraktische Unterschiede zwischen MTP und MPOEs lohnt sich, diese vor der Bestellung zu bestätigen. Eine schlampige Dokumentation kostet am ersten Tag nichts und beim ersten Ausfall viel.
Entwerfen für ein 400G-Upgrade
Entwerfen Sie den Stoff mit einem realistischen Upgrade-Pfad. Sie benötigen am ersten Tag nicht überall 400G, sollten aber Entscheidungen vermeiden, die den Umzug später schmerzhaft machen. Denken Sie über die 400G-Bereitschaft nach, wenn die Spine-Uplinks bereits stark ausgelastet sind, wenn das Hinzufügen weiterer 100G-Spines schwierig wird, wenn die Anzahl der ECMP-Pfade die Plattformgrenzen erreicht oder wenn das KI-, Speicher- oder Ost-{5}West-Wachstum zunimmt.
Die übliche Strategie besteht darin, zuerst den Spine zu aktualisieren: Die Blätter behalten ihre 100G-Uplinks, während ein Spine mit höherer -Kapazität - Ports wie z. B. verwendetQSFP-DD- fügt Spielraum hinzu, oft mit 400G-Ports, die in 4x100G-Ports zurück in Richtung der vorhandenen Blätter aufgeteilt werden. Der breitere Weg wird von der Branche vorgegeben: derRoadmap der Ethernet AllianceLäuft jetzt über 400G, 800G und darüber hinaus, größtenteils gesteuert durch KI. Überprüfen Sie bei der Bewertung von Switches, ob die Plattform die Geschwindigkeiten, Optiken, Breakout-Modi und Softwarefunktionen unterstützt, die für ein schrittweises Upgrade erforderlich sind.
Wenn ein 100G Spine-Blattdesign nicht die richtige Wahl ist
Dieses Design ist nicht universell und in einigen Fällen ist etwas anderes erforderlich. Eine Handvoll Server in einem oder zwei Racks rechtfertigen selten einen Full-Spine-Leaf-Aufbau, bei dem ein Paar redundanter Switches einfacher und kostengünstiger ist. Sehr große KI-Trainingscluster können über das hinausgehen, was ein 100G-Zugang und eine 100G-Spine-Fabric gut bewältigen können, und von Anfang an auf 400G- oder 800G-Fabrics - oder sogar einem dedizierten InfiniBand-Netzwerk - landen. Und wenn fast der gesamte Verkehr zwischen Racks nach Norden-Süden und nicht nach Osten-Westen zu einem Gateway verläuft, spielen die Ost-West-Vorteile von Spine-Blatt eine geringere Rolle, sodass die Topologie aus Wachstums- und Betriebsgründen gerechtfertigt und nicht angenommen werden sollte. Passen Sie die Architektur an den Verkehr und die Größe an, nicht umgekehrt.
Häufige Fehler beim 100G Spine-Blattdesign
- QSFP28-Ports werden doppelt gezählt.Ein Port ist entweder ein 4x25G-Breakout oder ein 100G-Uplink, niemals beides. Geben Sie jedem Port eine Rolle.
- Auswahl der Optik nach maximaler Reichweite.Eine größere Reichweite erhöht die Kosten und den Stromverbrauch; Passen Sie die Optik an den tatsächlichen Faserabstand und -typ an.
- N-1 ignorieren.Überprüfen Sie das Verhältnis im Normalbetrieb und nach dem Verlust einer Wirbelsäule.
- Optische Leistung und Wärme vergessen.Ein Rückgrat voller QSFP28-Module stellt eine echte thermische Belastung dar. Berücksichtigen Sie daher die Optik in der Leistungs- und Kühlberechnung.
- Behandeln Sie die Verkabelung als nachträglichen Gedanken.Routing, Beschriftung, Polarität und Dokumentation gehören zum Design, nicht zur Installation.
- Nur für die heutige Servergeschwindigkeit konzipiert.Wenn der 25G-Zugriff auf 100G umgestellt wird, lassen Sie Platz für natives 100G oder ein 400G-Rückgrat.
Häufig gestellte Fragen
F: Was ist das beste Überbuchungsverhältnis für ein 100G-Spine{1}}Leaf-Netzwerk?
A: Es gibt kein einzelnes bestes Verhältnis. Für allgemeine Berechnungen ist 2:1 oder 3:1 oft praktisch. Verwenden Sie für Speicher-, KI-, HPC- oder RDMA-Arbeitslasten nach Möglichkeit ein Überabonnement-Design von 1:1 oder weniger- und validieren Sie es anhand des gemessenen Datenverkehrs.
F: Sollte ich QSFP28 SR4 oder CWDM4 für Leaf-zu-Spine-Links verwenden?
A: Verwenden Sie SR4 für kurze Multimode-Läufe, bei denen eine MPO/MTP-Verkabelung verfügbar ist. Verwenden Sie CWDM4 oder eine ähnliche Single-Mode-Optik, wenn die Entfernung größer ist oder wenn eine Duplex-LC-Single-Mode-Anlage bevorzugt wird (bis zu etwa 2 km).
F: Kann QSFP28 in 4x25G ausbrechen?
A: Ja, viele QSFP28-Plattformen unterstützen 4x25G-Breakout, die Unterstützung hängt jedoch vom Switch-Modell, der Portgruppe, dem Betriebssystem und dem Kabeltyp ab. Überprüfen Sie immer die Switch-Kompatibilitätsmatrix, bevor Sie einen Breakout-Entwurf planen.
F: Lohnt sich 100G Spine-leaf immer noch, nachdem es 400G gibt?
A: Ja, für die meisten Unternehmens- und Cloud-Umgebungen mit 25G- oder 100G-Serverzugriff. 400G verdient seine höheren Kosten, wenn Uplink-Kapazität, KI-Verkehr oder eine große Ost-{4}West-Bandbreite dies rechtfertigen.
F: Wie viele Wirbelsäulenschalter benötige ich?
A: Aus Redundanzgründen mindestens zwei. Größere Fabrics nutzen oft vier oder mehr für eine bessere ECMP-Verteilung und mehr Uplink-Kapazität. Die richtige Anzahl hängt von der Anzahl der Blätter, der Uplink-Geschwindigkeit, dem Überbuchungsziel und den Plattformlimits ab.
F: Was ist der häufigste Designfehler?
A: Falsche Portzählung. Die Teams planen zunächst Uplinks und stellen später fest, dass Breakout-Kabel die QSFP28-Ports verbrauchen, die sie eigentlich für die Wirbelsäule verwenden wollten. Weisen Sie Breakout-Ports zu, bevor Sie die Uplink-Kapazität festlegen.
Abschluss
Ein gutes 100G-Spine{1}}-Leaf-Design ist die Summe der Entscheidungen, die vor dem Eintreffen der Hardware getroffen werden: Definieren Sie die Arbeitslast, zählen Sie die Ports richtig, berechnen Sie die Überbelegung unter Normal- und Ausfallbedingungen, wählen Sie Optiken nach Entfernung aus, planen Sie den Breakout bewusst, legen Sie ein Budget für Strom und Kühlung fest und lassen Sie Platz für 400G. Für die meisten Unternehmensrechenzentren stellt der 25G-Zugang mit 100G-QSFP28-Uplinks weiterhin ein ausgewogenes Verhältnis von Leistung, Kosten und Skalierbarkeit dar, während Speicher, KI und HPC lediglich eine geringere Überbelegung und eine strengere Validierung erfordern. Der zuverlässige Ansatz ändert sich nicht: Entwerfen Sie vom Server nach außen, prüfen Sie die Mathematik unter normalen und N-1-Bedingungen und dokumentieren Sie jede Verbindung vor der Bereitstellung.