Порты и аплинки

Передняя панель коммутатора — набор ролей, а не просто набор отверстий: даунлинки смотрят на устройства, аплинки — на остальную сеть, стековые порты — на соседние коммутаторы, порты управления — на оператора. У каждой роли своя типичная скорость, среда, модуль и способ отказа. Здесь порты рассортированы по ролям, объяснено запутанное пересечение «access», «trunk» и «uplink», посчитана переподписка, разобраны модули аплинков, агрегация линков на аплинках и выбор оптики для них.

Роли портов

Роль	Смотрит на	Типичная среда	Скорости	Число на коммутаторе доступа 48 портов
Даунлинк / доступ	оконечные устройства, серверы	RJ45 (PoE), SFP/SFP+/SFP28	1G–25G (mGig 2,5/5/10G по меди)	24–48
Аплинк	распределение/spine	SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28/QSFP-DD	10G–400G	2–8
Стековый	соседние коммутаторы стека	проприетарный кабель или QSFP+/QSFP28 со стековой прошивкой	40–480 Гбит/с на кольцо	2
Управление (OOB)	сеть управления	RJ45 (иногда SFP)	100M/1G	1
Консоль	оператор	RJ45 (RS-232) и/или USB-C/mini-USB	—	1–2
USB	хранение файлов, образы ZTP	USB-A	—	1
Комбо	RJ45 или SFP, активен один	—	1G	2–4 на малых коммутаторах

На дата-центровых коммутаторах leaf/spine все передние порты одинаковы (32 × QSFP-DD); «аплинк» там — роль в конфигурации, а не класс железа (Роли и топологии).

Access, trunk, uplink — три разных словаря

Термин	Уровень	Смысл	Путаница
Access-порт (L2)	2	несёт один нетегированный VLAN	против «коммутатора доступа» (роль в иерархии)
Trunk-порт (L2)	2	несёт несколько VLAN с тегами 802.1Q	против «trunk» у Juniper/HP = LAG в части CLI
Аплинк	физика/роль	линк в сторону ядра; обычно L2-транк или маршрутизируемый порт L3	аплинк может быть access-портом (один VLAN) или маршрутизируемым интерфейсом
Даунлинк	физика/роль	в сторону устройств или нижнего уровня	—
Маршрутизируемый порт	3	имеет IP-адрес, без тегов VLAN	аплинки leaf–spine маршрутизируемые

Детали уровня коммутации: Основы коммутации.

Переподписка

Конструкция	Ёмкость даунлинков	Ёмкость аплинков	Отношение	Типичное применение
48 × 1G + 4 × 10G	48 Гбит/с	40 Гбит/с	1,2 : 1	кампусный доступ
48 × 1G + 2 × 10G	48	20	2,4 : 1	кампусный доступ, бюджетный
48 × 10G + 6 × 40G	480	240	2 : 1	старый ДЦ-leaf
48 × 25G + 8 × 100G	1 200	800	1,5 : 1	ДЦ-leaf, общие вычисления
48 × 25G + 6 × 100G	1 200	600	2 : 1	ДЦ-leaf, бюджетный
32 × 100G, деление 16/16	1 600	1 600	1 : 1	хранение, AI
64 × 400G, деление 32/32	12 800	12 800	1 : 1	back-end AI

Отношение = сумма скоростей даунлинков ÷ сумма скоростей аплинков. 3 : 1 терпимо для офисного трафика, 1 : 1 обязательно там, где трафик «все со всеми» идёт на скорости линии (GPU-фабрики). Аплинки обычно агрегированы (LAG или ECMP), так что их оптика отказывает как группа независимых линков, а не как одна большая труба.

Модули аплинков и слоты

Кампусные коммутаторы часто принимают съёмный модуль аплинков: 4 × SFP+, 2 × SFP28 + 2 × QSFP28, 4 × 25G, 2 × 40G/100G. На что смотреть:

у модуля свой список поддерживаемой оптики и иногда свой бюджет мощности;
порты модуля могут не поддерживать breakout или 1G;
часть модулей меняется горячо, другим нужна перезагрузка;
стекирование может занимать порты аплинков или отдельный слот (Стекирование и MLAG).

Агрегация аплинков

Метод	Что даёт	Следствие для оптики
LAG / port-channel (LACP)	N линков к одному соседу работают как один	все участники одной скорости и, в идеале, одного типа модулей; один участник с ошибками CRC портит хешированные потоки
MLAG / vPC / VLT	LAG через двух соседей	участники попадают на два коммутатора — считайте оптику для обоих
L3 ECMP	N маршрутизируемых аплинков равной стоимости	умолчание leaf–spine; каждый аплинк независим, отказы ловит BFD
Стековое кольцо	объединительная плата между коммутаторами	отдельные кабели/оптика, аплинками не считаются

Один аплинк 100G против LAG 4 × 25G: на бумаге ёмкость та же, но один поток в LAG ограничен скоростью одного участника, а 100G несёт его целиком (Breakout и кабелирование MPO).

Breakout как стратегия аплинков

Аплинк QSFP28 100G, разбитый на 4 × 25G, достаёт до четырёх leaf с одного порта spine; порт 400G, разбитый на 4 × 100G, учетверяет радиксность. Какие порты это позволяют, как называются потомки и что должен объявлять модуль: Типы портов и клеток, Именование портов и светодиоды.

Выбор оптики аплинков

Вопрос	Что решает
Расстояние и тип волокна	SR/SR4 по MMF ≤ 100–400 м; DR/FR/LR по SMF на 500 м–10 км; ER/ZR/CWDM/DWDM дальше (Таблицы дальности)
Доступное число волокон	параллельным (MPO) SR4/DR4 нужны 8 волокон; дуплексным LC FR4/LR4/CWDM4 — 2
Клетки обоих концов	QSFP28 100G к SFP28 25G → breakout; QSFP-DD к QSFP28 → модуль QSFP28 в клетке DD
Политика FEC и скорости обеих NOS	должны совпадать (Рецепты настройки портов)
Политика к модулям обоих вендоров	OEM, закодированный или сторонний (Как каждая NOS проверяет модуль)
Бюджет мощности клетки аплинка	модули ER4 на 40 км / ZR могут его превышать (Мощность и потребление)
Резервирование	два аплинка на двух разных модулях/путях; запас на площадке

Особенности даунлинков

PoE на медных портах доступа: 15,4 / 30 / 60 / 90 Вт на порт (802.3af/at/bt); бюджет PoE делит блок питания с оптикой — полностью загруженный PoE-коммутатор может снижать мощность.
Мультигигабитный RJ45 (2,5/5/10GBASE-T) использует PHY USXGMII (SGMII и последовательный гигабит).
Серверные даунлинки на 25G/100G: DAC ≤ 3 м, дальше AOC, оптика редко (DAC или AOC).
Медные SFP в даунлинках SFP: для клиентов 10/100 нужен режим SGMII.

Типичные неисправности портов по ролям

Роль	Частая проблема	Где смотреть
Аплинк	несовпадение FEC/скорости между двумя вендорами; неверная полярность волокон на MPO	Скорость и режимы, Нет линка
Даунлинк (сервер)	DAC без AN, конфликт скоростей группы портов 25G	Типы портов и клеток
Даунлинк (медный SFP)	клиент 10/100 не линкуется	SGMII и последовательный гигабит
Стековый	нестековый кабель/модуль в стековом порту	Стекирование и MLAG
Комбо	SFP вставлен, а активна сторона RJ45	настройка media-type
Управление	перепутаны in-band и OOB, неверный VRF	Управление и мониторинг

В CodingBox

Независимо от роли, каждый оптический порт сначала читает память своего модуля. Проверка кодов скорости, класса мощности и идентификации модуля на столе до установки — особенно для аплинков между разными вендорами — избавляет от порта, который молча остаётся в down (Check transceiver).