Conmutación de alta densidad en racks

Guía para diseñar y operar switches de alta densidad: arquitecturas (ToR/leaf‑spine), planeación de RU, elección de medios (DAC/AOC/fibra MPO), gestión térmica y cableado, pruebas y KPIs operativos.

Introducción

La conmutación de alta densidad concentra cientos o miles de puertos en pocos rack units para soportar ancho de banda creciente en data centers y campus. Exige un diseño equilibrado entre arquitectura, medios físicos, energía, enfriamiento y cable management para evitar cuellos de botella y facilitar la operación.

Casos de uso típicos

  • Data centers: leaf‑spine con agregación 25/100/400 G y breakouts a 4×/8×.
  • Campus core/distribución: agregación 10/25/100 G con crecimiento escalable.
  • Clusters de cómputo/almacenamiento: latencia y densidad de puertos como factores críticos.

Arquitecturas de referencia

  • ToR (Top‑of‑Rack): switches en cada rack, troncales a agregación/leaf.
  • EoR/MoR: concentración en extremos o medianeras del pasillo.
  • Leaf‑spine: no‑bloqueo horizontal con oversubscription controlada.
Defina objetivos de oversubscription (p. ej., 3:1, 1.5:1) y mantenga consistencia entre dominios.

Planeación de RU y densidad de puertos

ElementoEjemplo de densidadNotas
Switch 1U 48×25G + 8×100G48 accesos + 800G uplinkBreakouts 4×25 G desde 100 G para mayor densidad.
Panel MPO 1U (cassettes)72–144 fibrasFacilita mantenimiento y cambios rápidos.
Trayectoria superior/inferior1–2U de gestiónRespete radios de curvatura y alivio de tensión.

Medios físicos y transceivers

  • DAC: costo y latencia bajos; use tramos cortos (≤ 3 m típicamente).
  • AOC: activo en fibra; útil para 5–30 m con menor peso que DAC.
  • Fibra MPO/MTP: trunks con cassettes LC y breakouts 4×/8× para 100/200/400 G.
  • Ópticas: SFP+/SFP28/QSFP28/QSFP‑DD; revise soporte de FEC y lane mapping.

Gestión térmica y energía

  • Flujo de aire coherente con el pasillo frío/caliente; tapar unidades vacías con blanks.
  • PDUs con monitoreo; distribución balanceada por fase y margen de crecimiento.
  • Cables fuera de áreas críticas de ventilación.

Gestión de cableado y trayectorias

  • Ruta única por servicio; evitar cruces innecesarios.
  • Etiquetado consistente (ver guía de rotulado) y alivio de tensión.
  • MPO/MTP: defina polaridad (A/B/C) y verifique mapeos antes de encender.

Pruebas y aceptación

  • Continuidad y polaridad MPO (verificador de mapeo).
  • IL/RL por canal/segmento con OLTS; criterios según diseño.
  • Burn‑in bajo carga para validar estabilidad y link flaps.

Operación y KPIs

  • Utilización de puertos y errores por interfaz.
  • Temperaturas, consumo y eventos de ventiladores.
  • MTTR por incidentes y cambios implementados sin impacto.

Errores frecuentes

  • Ignorar radios de curvatura en alta densidad.
  • Mezclar polaridades MPO sin control documental.
  • Sobrecargar PDUs o bloquear flujo de aire.

Checklist de despliegue

  1. Definir arquitectura (ToR/EoR/leaf‑spine) y oversubscription objetivo.
  2. Dimensionar RU, PDUs y rutas de cableado con reserva de crecimiento.
  3. Seleccionar medios (DAC/AOC/fibra) y ópticas compatibles; validar FEC.
  4. Plan de pruebas: continuidad/polaridad, IL/RL, burn‑in.
  5. Documentación y etiquetado completos (TIA‑606 o perfil corporativo).

FAQ

¿Cuándo usar DAC frente a AOC?
DAC para distancias cortas y costo mínimo; AOC cuando requiere mayor alcance con peso reducido.
¿Cómo asegurar la polaridad MPO correcta?
Defina el esquema (A/B/C) y verifíquelo con instrumento antes de energizar.

Referencias y normas

  • Guías de administración de infraestructura (p. ej., TIA‑606)
  • Buenas prácticas de densidad, flujo de aire y pruebas MPO/IL‑RL

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