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title: 交换机
slug: network-switch
date: '2026-09-13'
updated: '2026-08-17'
summary: 数据中心内部网络互联的核心设备。
category: 设备
tags:
  - 交换机
  - 数据中心网络
  - InfiniBand
  - 设备
  - term
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  - 以太网交换机
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faq:
  - question: 交换机 与「── 交换机」的关系是什么？
    answer: >-
      ── 交换机 → 800G [光器件](/wiki/optical-component/)（QSFP-DD）→
      [光连接](/wiki/optical-connection/)。
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# 交换机（Data Center Switch）

数据中心内部网络互联的核心设备。

## 在AI数据中心的地位

AI服务器集群需要大量[交换机](/wiki/network-switch/)进行服务器间高速互联，成本占比约**8-15%**，仅次于GPU和CPU+内存。

## AI网络架构

AI数据中心普遍采用**叶脊架构**（Leaf-Spine）：

```
 Spine层（骨干交换机）
   └── Leaf层（叶交换机）
         └── [AI服务器](/wiki/ai-server/)
               ├── GPU集群互联
               └── 存储访问
```

## 关键参数

| 参数 | 说明 |
|------|------|
| 端口速率 | 400G/800G/1.6T |
| 交换容量 | 25.6T/51.2T/102.4T |
| 延迟 | <100ns（HPC场景） |
| 协议 | InfiniBand NDR / Ethernet |
| 光模块形态 | 可插拔 → [LPO](/wiki/lpo/) → [CPO](/wiki/cpo/) |
| 光路重构 | [MEMS OCS](/wiki/mems-ocs/)用于交换机间光链路调度 |

## 光互联演进

```
光模块形态演进与交换机关系：

可插拔时代（截至 2026-04）→ [LPO](/wiki/lpo/)（2024-2026）→ [CPO](/wiki/cpo/)（2027+）
  交换机前面板              线性可插拔           共封装光学
  QSFP-DD/OSFP             QSFP-DD/LPO           光引擎+ASIC

800G时代：
  └── 交换机 → 800G [光器件](/wiki/optical-component/)（QSFP-DD）→ [光连接](/wiki/optical-connection/)

1.6T时代：
  └── CPO交换机 → 1.6T [光引擎](/wiki/optical-engine/)共封装 → 交换芯片+光引擎一体
        └── 1.6T [光芯片](/wiki/optical-chip/)（单波长200G）

OCS重构：
  └── [MEMS OCS](/wiki/mems-ocs/) → 在交换机之间重构[光连接](/wiki/optical-connection/)拓扑
        ├── 提高光纤资源利用率
        └── 降低人工跳纤和OEO转换需求
```

## 产业链

```
[光芯片](/wiki/optical-chip/)（VCSEL/EML/硅光）
  └── [光器件](/wiki/optical-component/)（光模块）
        ├── [800G](/wiki/800g/)光模块 → [交换机](/wiki/network-switch/)互连
        ├── [1.6T](/wiki/1-6t/)光模块 → CPO交换机
        └── [光引擎](/wiki/optical-engine/) → [CPO](/wiki/cpo/)交换机

[MEMS OCS](/wiki/mems-ocs/)
  └── [光连接](/wiki/optical-connection/)自动化调度
        └── [交换机](/wiki/network-switch/)集群拓扑重构

芯片（Marvell/Broadcom）
  └── 交换机ASIC
        └── [交换机](/wiki/network-switch/)硬件
              ├── Mellanox（NVIDIA）—— CPO优先
              ├── Arista
              ├── Cisco
              └── 华为CloudEngine
                    └── 数据中心
                          └── [AI服务器](/wiki/ai-server/)集群
```

## 代表产品

- Mellanox QM9700（InfiniBand 400G）
- NVIDIA Spectrum SN560（Ethernet 400G）
- Arista 7800R3（Ethernet 800G）