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48xSFP+(10GbE)和6xQSFP+(40GbE)交换机。

这是一台FS(飞速)的普及型S5850-48S6Q(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：

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400W80Plus 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PowerPCP1010，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。

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。
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本文将拆解一台基于Nephos 1.8T芯片的交换机。

这是一台Ubiquiti UniFiUSW-Leaf的48x25GbE，6x100GbE交换机。

它可能是这种配置中成本最低的交换机。一般来说此类产品价格都在其2.5倍到5倍之间，这使得它引人注目。其定位就是一款面向大众的低成本25GbE/100GbE交换机。本文将看一下该交换机是如何在这样的成本控制下，实现了产品功能，做了哪些权衡。

交换机的正面是48个25GbE端口。这些是SFP28端口，它们也向后兼容 SFP+ 10GbE。在右侧，有6个QSSFP28 100GbE端口。这是一个相当标准的配置，交换机控制台端口是一个USB Type-C端口，略有不同。如下图所示：

这款交换机尽管平价，但还是设计了一些很特别的功能。它有一个1.3″触摸屏LCD。它提供了一些交换机的基本状态。如下图所示：

实际上它作为架顶式交换机，一般会放在机架最高处，由于触摸屏位于机架最高处，普通人可能很难够得着触摸屏。所以当交换机上架后，使用LCD查看状态的几率不大。鉴于该交换机专注于成本优化，这种设计似乎有点鸡肋。但如果将其安装在较小的机架或其他地方，或许还用的上。下图为LCD控制器：

这个LCD设计占用了前面板上的宝贵空间。这使得交换机前面板上无法安装常见的带外管理以太网端口，USB端口，console端口。

该交换机还有蓝牙功能，通常这个功能是不会出现在数据中心交换机中，似乎没有什么应用可以用到蓝牙功能。

交换机后面，有双电源，但它们是固定的不可拆卸部件，，这对于数据中心交换机来说是非常少见的。如下图所示：

固定不可拆卸电源在低端交换机上很常见，而在数据中心交换机中很少看到，这不便于不停机更换电源。这可能是成本控制的原因。如下图所示：

可能出于同样的原因，风扇也是不可热插拔。这也不利于在线更换。如下图所示：

从交换机内部，可以看到这是两个350W MeanWell电源。这些是用于成本优化的交换机部件。

这种设计的一个问题是如何在线监测实际功率。由于这些不是标准的数据中心PSU，因此PSU和交换机之间的通信会很有限。这可能会对运营产生影响。如果拔下单个PSU，则会在液晶屏上显示一条错误消息，指出PSU出现故障。交换机主板只是在寻找电源，没有看到任何电源，并假设PSU出现故障。标准的热插拔数据中心用的PSU可以区分PSU故障和交流输入不可用之间的区别。这些小的设计细节将会对运营产生影响。如下图所示：

交换机底板上有一个普通的低容量30GB M.2 SSD。如下图所示：

交换芯片是Nephos Taurus 1.8T芯片。Nephos是联发科(MTK)的全资子公司。如下图所示：

交换芯片的散热装置是电脑CPU或显卡上常用的风扇，而不是数据中心交换机常见的大型纯铜散热片，这应该也是成本优化的结果。风扇相比散热片比较容易拿下来，但风扇作为有源部件，如果出现故障，就起不到散热作用，而散热片因为完全是无源的，不存在出现故障的几率，所以数据中心交换机一般都采用笨重的大型散热片。拿下散热片后就可以看到交换芯片：

Nephos（擎发通讯科技）于2016年2月从联发科（MTK）中独立出来，为云计算产业提供高端高速交换网路晶片解决方案；並以自有的高速传输技术及独特的并行双流线架构为基础，建构云端计算核心资料中心的高速交换网络。在独立出来之前，擎发通讯科技在联发科的内部产品线中，已经进行了多年的相关技术和产品的研发工作。Nephos致力为客户提供始终满足和超越他们需求的最佳网络芯片解决方案。Nephos于2019年底结束了运营。

下图为目前Nephos官网显示的交换机芯片产品线Roadmap。（有制程工艺的，为正式量产产品）

Nephos官宣量产共2代产品，Aries系列（480-960G）和Taurus8360系列（1.08T-6.4T）。之后的高容量芯片，包括12.8T，再无官宣更新。6.4T可能是其绝唱。如下图所示：

下图为Nephos的芯片逻辑示意图：（2代有25G接口，1代无25G接口）

一代：

二代：

Nephos的软件，基于传统的In-house研发模式，官网上也没有对时下主流的SONiC的支持，如下图所示：

CPU为四核Arm Cortex A57。这是Annapurna Labs的芯片。AL-324的运行频率为1.7GHz。该CPU常见于普及型QNAP NAS设备。如下图所示：

底板上有一个小细节，即内部电缆固定。该交换机采用胶带来固定松散的电缆末端。常见的数据中心交换机，一般会采用扎线带等较为牢固的方式。下图为胶带固定风扇电缆：

从散热风扇，电源，固定胶带，到其他零部件，整个交换机的设计感觉更像是笔记本电脑等消费级产品，而不是常见采用高端的博通芯片的ToB业务的数据中心交换机的门当户对式的设计。尽管有成本控制的需求，但作为定位于数据中心的交换机，一些数据中心必须的功能，还是不能省的。

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。

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。

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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：

以下是Broadcom对Trident3-X5和3.2T X7的描述。可能想知道为什么FS没有使用X4，X4只是一个1.08T交换机ASIC，因此它比该交换机所需的速度低200Gbps。下图为交换机芯片概述：

有个比较特别的设计是，交换ASIC的散热片具有热管，以帮助保持芯片冷却。如下图所示：

在交换机芯片旁边，在100G端口和电源之间，除了莱迪思芯片之外，电路板上元器件相对较少。如下图所示：

一个特别的设计是，有一个散热片从前到后的气流偏移。该散热器位于从主开关和管理PCB到风扇PCB的带状电缆旁边。如下图所示：

四个风扇均通过该带状电缆连接到另一块莱迪思供电的电路板。这块小板位于机箱中间。如下图所示：

风扇控制板并不是唯一具有带状电缆连接的板。还有一根长电缆通向后面的管理端口。如下图所示：

该电缆为USB端口，串行控制台端口，带外管理端口以及一些状态LED传输电源和数据信号。如下图所示：

总体而言，该交换机与常见的其他交换机之间存在明显差异。高端交换机设计为具有更易于更换的内部组件，更易于维护。低端交换机的模块化程度往往较低。本机正好是在价格和结构设计方面介于两个极端之间。

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。
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