用设计诠释工业美学,即技术美BeautyofTechnology,功能美BeautyofFunction,材料美BeautyofMaterial,形式美BeautyofFormal,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。本文既非工程设计文档,亦非厂家软文文案,乃朝花夕拾,拆机偶得,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48xSFP+(10GbE)和6xQSFP+(40GbE)交换机。
这是一台FS(飞速)的普及型S-48S6Q(1.44T)10G交换机。这样的规格是多年前的,但目前还是很有市场。可以看看是如何做一台入门级交换机。下面是厂家的一张广告图。
交换机的正面,是一个相当标准的1U设计。此交换机的主要功能是正面的48个SFP+10GbE端口。如下图所示:
在交换机正面左侧,有状态LED、重置按钮、USB端口、console控制台和管理端口。如下图所示:
在交换机正面右侧,有六个QSFP+40GbE端口。这些链路可以选择在分线模式下使用,支持每个链路的四个10GbE链路。如下图所示:
交换机背面主要由风扇组成,它们有的是在电源中,有的是在风扇模块中。如下图所示:
风扇模块的设计比较特别,取出模块需要螺丝刀,没有用传统的指旋螺钉。模块上有一个单风扇,这是在L3交换机中常见的双风扇模块。交换机热插拔风扇如下图所示:
电源为80Plus金牌设备。下图为W80Plus金牌PSU:
机壳打开后如下图所示:
在交换机内部,依旧是简洁化的布局,包括端口、交换机芯片、管理,然后是风扇和电源。如下图所示:
内部电缆都在交换机的左侧管理端口后面,下图为交换机前面板连接:
交换芯片采用博通Trident2+,容量为1.44Tbps,内置9MB的报文缓存。由于是相对较小的交换容量,故采用的是相对较小的散热片。下图为交换机芯片散热片:
在交换机芯片后面,有一个莱迪思FPGA。PCB的大面积区域用于导线,并且没有表面贴装元件。如下图所示:
管理控制平面CPU是飞思卡尔PowerPCP,安装在一个相当大的子卡上。这意味着人们将使用FS的操作系统,而不是像SONiC这样的东西。如今,大多数高端交换机都配备了英特尔CPU,其中一些带有AMD和Arm,这可能是第四种最常见的架构。下图为交换机管理板:
这带来一个好处是,非常低功耗的解决方案。下图是交换机管理板:
在电源方面,冗余PSU有一个小型配电板,然后将其连接到主开关PCB。如下图所示:
总体而言,该交换机在成本控制方面,做了很多优化。这也是时下最低配置的交换机(还不是25G)的设计了。
至此本机就拆解完毕。希望本文有助于了解此类网络交换机的设计实例。
本文相关信息均取自于公开资料,在此一并鸣谢原作者。
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