工业美学- XPliant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

本文将拆解一台48x25GbE端口+ 6x100GbE交换机。

这是一台戴尔S5148F-ON交换机。

戴尔自从收了OPS 后,就一直在大力推动其开放式网络产品。

戴尔S5148F-ON外置硬件概述

该交换机是1U平台设计,具有相当标准的端口布局。戴尔通常建议使用此交换机的1U导轨。下图为交换机正面:

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在交换机的左侧,有堆栈ID LCD和状态LED。下图为交换机堆叠端口液晶屏:

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在交换机中间,有48个SFP28端口。对于现代ToR交换机来说,这是一个相当标准的端口配置。下图是48个25G的SFP28端口:

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在交换机的右侧,有6个QSFP28 100GbE端口。这些通常用于网络的聚合层。如果网络规模较小,则还可以使用它们直接与服务器和存储建立100GbE连接。下图为100GbE QSFP28 端口:

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在交换机的背面,有一些常见以及一些不太常见的设计。例如PSU到端口气流交换。如下图所示:

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电源采用80Plus白金级额定功率,每个750W。这些看起来像普通的戴尔服务器PSU,但蓝色的小气流贴纸显示此PSU的气流与在普通PowerEdge服务器中看到的气流相反。下图为750W电源:

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风扇模块是可热插拔的双风扇模块。一些低端交换机会采用固定风扇。但在主流交换机领域,热插拔风扇是必须的。下图为风扇模块:

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在交换机的中部,有一个I/O模块,上面有带外管理端口,串行控制台端口console,USB端口和服务标签。这样设计会有个问题,就是将它们放在交换机的背面,能很难使用。下图为交换机后置视图:

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但这种布局设计在戴尔交换机设计中已经很普及了。维修这些部件仍可能面临实际挑战。风扇和电源相对来说稍微容易一些。

下面是交换机的内部概述。

在交换机内部,还是相当标准的布局,包括端口,交换机芯片及其PCB,然后是管理和电源/冷却模块。如下图所示:

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该交换机采用的交换芯片是CaviumXPliant(被Marvell收购,但已经废弃)。该芯片位于这个大型散热片的下方。如下图所示:

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可以注意到气流管理远不及在高端32x400GbE交换机上看到的。下图是控制PCB和散热片:

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这台交换机,比较特别之处是这个Celestica板。这似乎是带有戴尔定制的Celestica OEM交换机,但除了外观之外,无法确认此主板以外的其他功能。该板包含MicrosemiZL30363(现为Microchip)芯片。如下图所示:

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这是一个 IEEE 1588和同步以太网数据包时钟和双通道网络同步器。下图为该芯片的框图:

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通常在交换机底板PCB的两侧会有许多FPGA,但这里的情况并非如此。下图为100GbE SFP28端口后面的组件:

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在交换机底板PCB的后面和下面,有一块PCB板,将其他部分连接在一起。此电源和冷却 PCB上有用于风扇和电源的热插拔连接器。它还具有一个高密度连接器,可以在下图的右上角看到:

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该连接器用于将管理PCB连接到系统中。如下图所示:

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下图为管理PCB位于电源之间和风扇前面的视图:

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下图是英特尔凌动Rangeley Atom C2000管理板:

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该板运行基于Linux的网络操作系统。对于那些比较熟悉服务器的人来说,这几乎就像一个小型嵌入式服务器里面的交换机。如下图所示:

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下图为16GB mSATA InnodiskSSD和Actel SmartFusion ARM CPU:

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该交换机采用的是四核英特尔凌动C2000 Rangeley。它的两侧是两个DDR3 SODIMM插槽。这里安装了一个8GB DDR3 SODIMM。如下图所示:

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底板上有个CR2032电池。此电池位于具有电源和风扇连接器的PCB上。当管理PCB安装上去的时候,这个电池会被遮挡了,更换比较麻烦。如下图所示:

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在以后发布的交换机中,戴尔纠正了这种设计。

至此本机就拆解完毕。

希望本文能对了解数通网络设备提供一点粗浅的感性认识。
本文有关信息均来自公开资料。

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