工业美学-再探2T交换机

前言

用设计诠释工业美学，即技术美Beauty of Technology，功能美Beauty of Function，材料美Beauty of Material，形式美Beauty of Formal，这是工匠精神的极致体现。深得上述设计理念精髓的工业品，亦是艺术品，苹果手机如此，交换机亦然。
本文既非产品工程技术文档，亦非原厂文宣，乃朝花夕拾，史海拾贝，温故而知新，文笔粗拙，贻笑大方。

正文

我们已经讨论了很多关于交换芯片和交换机架构的技术细节，现在来感性接触一下真实的交换机吧。

本文将拆解一台48x10GE+ 8x100GE交换机。

这是一台FS S5860-48SC的入门交换机。如下图所示：

之前我们看了许多高端交换机，这次是一台成本控制的低端交换机。本文将看看低端交换机是如何在成本和性能-功能之间取得平衡的。

FS S5860-48SC 外部硬件概述

交换机本身是一个1U设计，但这个交换机和其他交换机相比有一些完全不同的东西：它的深度比用相同的交换芯片的许多其他交换机都要短。整个装置的深度为387毫米，这意味着它的深度小于宽度。下图为交换机前置视图：

这是一台很特别的交换机，因为上行链路带宽比下行链路总带宽高，这是非常少见的。下图是下行链路视图：

或者应该说，这是一台100GbE交换机，因为它有8个QSFP28 100GbE端口。这些端口可用于堆叠（最多两台交换机）或连接将为 10GbE 端口提供服务的存储服务器等设备。下图是上行链路视图：

在此交换机上，值得注意的是，QSFP28端口都具有单个状态LED。在其他交换机上看到的是许多100GbE端口都有四组状态LED。QSFP28中的Q代表四通道，如果QSFP28端口被分成四个25GbE端口，则某些供应商有四组状态LED可供使用。这些端口的额定速度为40GbE或100GbE。下图为8个QSFP28 100G端口：

下图为安装了QSFP28 SR4100G 和QSFP28 IR4 100G的视图：

关于这台交换机，还有其他一些与众不同的设计。在交换机顶部有一个大型穿孔阵列，可帮助冷却交换机。正如下面所示，该部分实际上处于轻微的斜度上，以帮助确保它获得气流。它和Cisco Nexus N9K-C9372xx交换机有些类似。如下图所示顶部通风口：

交换机的背面是一个相当标准的布局，类似于常见的交换机。如下图所示：

后部有一个管理1GbE端口，一个串行控制台端口Console和一个USB端口。通常，为了方便布线和访问，这些端口会与主数据端口位于同一侧。下图为后部管理控制台：

电源为FS品牌的550W设备。希望FS将来能升级到80Plus评级的电源。如今，大多数高端交换机都使用80Plus白金级电源。数据中心业主关心效率，因此这是有改进空间的。550W 电源如下图所示：

该机采用了可使用指旋螺钉进行更换的双风扇模块。机箱本身采用从前到后的气流设计。气流是从风扇和电源的端口到后部的。在行业中，大多数供应商对气流方向都有明确的符号。也许”FB”或风扇单元角落的小图标可以提示气流方向，但大多数其他供应商使用蓝色/红色或有一些非常易于理解的气流方向指示器。风扇如下图所示：

下面将对交换机的内部进行描述：

该交换机内部布局与许多高端交换机（例如32x100G或32x400G）有所不同，这可能是该交换机能够保持此机箱相对较短的深度的方式。下图为交换机内部结构：

该交换机的管理CPU是运行频率为1.2GHz的Arm Cortex A9四核 CPU。该交换机具有4GB可用内存和8GBeMMC存储空间。对于10GbE交换机，这是常见配置。对于那些希望运行SONiC这样的开放网络操作系统的交换机来说，通常会是Atom C3000或Xeon D这样的CPU。下图为内存和ARMV9处理器：

另一个特别的设计是管理CPU直接位于交换机芯片旁边。在很多交换机上，通常都是位于单独PCB上的管理综合体以及可更换的内存模块和存储。这种设计是一种低成本设计，同时具有许多可更换的组件，使交换机更易于维修。

该交换机采用的是BroadcomBCM56873 2Tbps Trident 3芯片。该芯片有时被称为Trident3-X5，是Trident 3系列的2Tbps版本。一般该芯片会被用在48x 25GbE + 8x 100GbE的交换机上。所以特别之处就在于，一般该芯片的下行端口是为48个25GbE，而该交换机仅设计为48个10GbE。下图为交换机芯片视图：