Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E AOC Ενεργό οπτικό καλώδιο Τεχνική λύση

Τεχνική λύση Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E AOC Active Optical Cable | Διασύνδεση Rack-to-Rack και Απλοποίηση καλωδίωσης υψηλής ταχύτητας μικρής απόστασης

Ανάλυση Ιστορικού και Απαιτήσεων Έργου

Κατά τη φάση όπου οι μικτές τιμές 200G και 100G συνυπάρχουν στα κέντρα δεδομένων, η διασύνδεση εντός rack αντιμετωπίζει μια δομική αντίφαση: οι διακόπτες επιπέδου πρόσβασης προσφέρουν πλέον συνήθως θύρες 200G QSFP56, ενώ πολλοί διακομιστές, κόμβοι αποθήκευσης και συσκευές εξαγωγής συμπερασμάτων GPU εξακολουθούν να βασίζονται κυρίως σε διεπαφές 100G. Εάν κάθε τελικό σημείο 100G καταλαμβάνει μια αποκλειστική θύρα 200G, η χρήση της θύρας μειώνεται στο μισό και το κόστος ανά συνδεδεμένο τελικό σημείο αυξάνεται απότομα. Εάν χρησιμοποιηθεί η παραδοσιακή προσέγγιση ανεμιστήρα της "οπτικής μονάδας 200G συν εξωτερικό κιβώτιο αποσύνδεσης συν καλώδια επιδιόρθωσης", το πίσω μέρος του ντουλαπιού κατακλύζεται γρήγορα από πρόσθετα εξαρτήματα και καλώδια.

Το Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E είναι ένα ενεργό οπτικό καλώδιο μήκους 10 μέτρων που έχει σχεδιαστεί για να επιλύει αυτήν την αντίφαση με ένα ενσωματωμένο συγκρότημα. Μετατρέπει μια θύρα QSFP56 των 200 Gb/s σε δύο συνδέσμους QSFP56 των 100 Gb/s, διατηρώντας την πλήρη απόδοση 100 G σε κάθε διαδρομή, ενώ εξαλείφει το εξωτερικό υλικό ξεμπλοκαρίσματος. Για τους αρχιτέκτονες δικτύου, τους μηχανικούς προπωλήσεων και τους διαχειριστές λειτουργιών, αυτό σημαίνει υψηλότερη απόδοση θύρας, απλούστερη καλωδίωση και λιγότερα εξαρτήματα που μπορεί να αποτύχουν.

Η ανάλυση απαιτήσεων για αυτόν τον τύπο ανάπτυξης συνήθως καλύπτει τέσσερις διαστάσεις:

• Αποδοτικότητα θύρας: εξυπηρέτηση δύο τελικών σημείων 100G από μία θύρα μεταγωγέα 200G χωρίς προσθήκη βαθμίδων μεταγωγέα.
• Ακεραιότητα σήματος: διατήρηση σταθερών συνδέσεων 100 Gb/s και στις δύο διαχωρισμένες διαδρομές σε απόσταση 10 μέτρων.
• Καλωδίωση και ροή αέρα: αντικατάσταση πολλαπλών εξαρτημάτων με ένα μόνο λεπτό καλώδιο για μείωση της συμφόρησης.
• Λειτουργίες: λιγότεροι αριθμοί ανταλλακτικών, απλούστερη φύλαξη και ενσωματωμένα διαγνωστικά για προληπτική παρακολούθηση.

Συνολικός Σχεδιασμός Αρχιτεκτονικής Δικτύων και Συστημάτων

Ένα τυπικό ύφασμα μικτού ρυθμού για συμπέρασμα AI, εικονικοποίηση ή υπολογισμό γενικής χρήσης χρησιμοποιεί μια τοπολογία φύλλου-ράχης δύο επιπέδων. Οι διακόπτες φύλλων σε κάθε ντουλάπι παρέχουν 200G uplinks στους διακόπτες spine, ενώ οι downlinks προς διακομιστές μπορεί να είναι 100G ή 200G ανάλογα με την ικανότητα του κόμβου. Το καλώδιο διακεκομμένου AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56 ταιριάζει φυσικά στο φύλλο φύλλου, όπου μια θύρα 200G πρέπει να εξυπηρετεί δύο συσκευές πρόσβασης 100G.

Σε αυτήν την αρχιτεκτονική, το φυσικό επίπεδο μπορεί να σχεδιαστεί γύρω από δύο τυποποιημένες επιλογές: συνδέσμους 200G-to-200G χρησιμοποιώντας τυπικό AOC και συνδέσμους 200G-to-2x100G χρησιμοποιώντας το διαχωριστικό AOC. Αυτό μειώνει την ασάφεια σχεδιασμού και καθιστά προβλέψιμη την κατανομή των θυρών. Για τις ομάδες που αξιολογούν πλατφόρμες συμβατές με MFS1S50-H010E, οι κρίσιμοι έλεγχοι είναι εάν η θύρα μεταγωγής υποστηρίζει τη διαμόρφωση breakout και εάν το πρωτόκολλο που έχει αναπτυχθεί ταιριάζει με το υλικό, είτε InfiniBand είτε Ethernet.

Το MFS1S50-H010E 200Gb/s έως 2x100Gb/s QSFP56 έως 2xQSFP56 μπορεί να αναπτυχθεί σε πολλές κοινές θέσεις:

• Θύρες διακόπτη φύλλων επάνω από το rack που τροφοδοτούν δύο διακομιστές 100G στον ίδιο ή σε ένα παρακείμενο ντουλάπι.
• Ζεύγη διακομιστών GPU σε συμπλέγματα συμπερασμάτων AI όπου οι κόμβοι διατηρούν διεπαφές 100G.
• Κόμβοι αποθήκευσης με συνδεσιμότητα 100G σε υφάσματα αποθήκευσης υψηλής απόδοσης.
• Υφάσματα με φύλλα μικτής ράχης όπου οι ανοδικές ζεύξεις 200G πρέπει να εξυπηρετούν συσκευές πρόσβασης 100G.

Ρόλος και βασικά χαρακτηριστικά του MFS1S50-H010E στη λύση

Το NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E χρησιμεύει ως ο ενσωματωμένος σύνδεσμος σε αυτήν την αρχιτεκτονική. Ο ρόλος του είναι να παρέχει ένα συγκρότημα με τερματικό εργοστάσιο που εκτελεί τόσο οπτική μετατροπή όσο και διαχωρισμό θυρών, αφαιρώντας την ανάγκη για ξεχωριστή μονάδα και κουτί διακοπής. Επειδή ο οπτικός κινητήρας και η λογική breakout είναι ενσωματωμένα, δεν υπάρχει βήμα εισαγωγής μονάδας, δεν υπάρχει εξωτερικός εξοπλισμός ανεμιστήρα και δεν υπάρχει πρόσθετο ζευγάρωμα καλωδίου patch.

Τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά που σχετίζονται με την αρχιτεκτονική και την ανάπτυξη περιλαμβάνουν:

• Θύρα 200Gb/s έως 2x100Gb/s διαχωρισμός σε παράγοντες φόρμας QSFP56, υποστηρίζοντας διαμορφώσεις ξεμπλοκαρίσματος.
• Σταθερό μήκος 10 μέτρων, που καλύπτει τα περισσότερα μοτίβα σύνδεσης από το top-of-rack με τον διακομιστή.
• Τερματισμός 200G χρησιμοποιώντας τέσσερις λωρίδες 50Gb/s PAM4. κάθε 100G τελειώνει χρησιμοποιώντας δύο λωρίδες των 50Gb/s PAM4.
• Ενσωματωμένη EEPROM και στα δύο άκρα για οπτική ισχύ, ρεύμα πόλωσης, τάση τροφοδοσίας και ένδειξη θερμοκρασίας.
• Κατανάλωση ενέργειας περίπου 4,5 W, χαμηλότερη από μια διακριτή μονάδα και συνδυασμός κουτιού αποσύνδεσης.
• Μπουφάν LSZH με ελάχιστη ακτίνα κάμψης 30 mm, κατάλληλο για πολυσύχναστη δρομολόγηση ντουλαπιών.

Για λεπτομερείς ηλεκτρικές, οπτικές και περιβαλλοντικές παραμέτρους, θα πρέπει να συμβουλευτείτε το φύλλο δεδομένων MFS1S50-H010E μαζί με τις προδιαγραφές MFS1S50-H010E για να επιβεβαιώσετε το εύρος θερμοκρασίας λειτουργίας, την υποστήριξη της διεπαφής διαχείρισης και τη συμμόρφωση με το πρωτόκολλο. Αυτές οι παράμετροι επηρεάζουν άμεσα τις αποφάσεις δρομολόγησης και σχεδιασμού ντουλαπιών και θα πρέπει να επικυρώνονται σε σχέση με το πραγματικό περιβάλλον εγκατάστασης.

Συστάσεις ανάπτυξης και επέκτασης

Η ανάπτυξη θα πρέπει να ξεκινήσει με έλεγχο θύρας που θα προσδιορίζει ποιες θύρες μεταγωγέα 200G θα λειτουργούν σε λειτουργία διακοπής λειτουργίας και ποιοι διακομιστές 100G θα συνδεθούν σε αυτές. Αυτή η αντιστοίχιση καθορίζει τις ποσότητες καλωδίων και τις διαδρομές δρομολόγησης πριν από την έναρξη της εγκατάστασης. Η επαλήθευση της διαμόρφωσης breakout στην πλευρά του διακόπτη αποτρέπει πρώτα το κοινό πρόβλημα μιας ή και των δύο διαδρομών 100G που δεν εκπαιδεύονται κατά την πρώτη ενεργοποίηση.

Μια τυπική περιγραφή τοπολογίας για μια ανάπτυξη στο rack είναι η εξής. Μια θύρα διακόπτη φύλλων στο επάνω μέρος της βάσης έχει διαμορφωθεί για ρήξη 200G-to-2x100G. Το άκρο 200G του MFS1S50-H010E συνδέεται με τον διακόπτη, ενώ τα δύο άκρα 100G συνδέονται σε δύο διακομιστές στο ίδιο ντουλάπι ή σε έναν αμέσως γειτονικό. Το ίδιο μοτίβο επαναλαμβάνεται σε όλη τη σειρά, δημιουργώντας ένα ομοιόμορφο στρώμα απόσπασης. Οι ανοδικές ζεύξεις από το φύλλο στη ράχη συνεχίζουν να χρησιμοποιούν τυπικό AOC 200G όπου και τα δύο άκρα λειτουργούν στα 200G.

Οι προτάσεις επέκτασης περιλαμβάνουν:

• Τυποποιήστε το MFS1S50-H010E για όλους τους συνδέσμους σπασίματος εντός εμβέλειας 10 μέτρων για να απλοποιήσετε τη φύλαξη.
• Διατηρήστε τις γνωστές καλές ανταλλακτικές μονάδες επί τόπου για γρήγορη αντικατάσταση χωρίς καθυστέρηση στην προμήθεια.
• Επισημάνετε και τα δύο σκέλη 100G στο τέλος του διακομιστή κατά την εγκατάσταση για να επιταχύνετε τις μελλοντικές αλλαγές.
• Επιβεβαιώστε τη συμβατότητα του υλικολογισμικού και του προσαρμογέα πριν από την κλιμάκωση στην ανάπτυξη πλήρους σειράς.

Για ομάδες που συγκρίνουν τις επιλογές τιμής MFS1S50-H010E και MFS1S50-H010E προς πώληση, το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας θα πρέπει να περιλαμβάνει μειωμένο αριθμό εξαρτημάτων, χαμηλότερη εργασία εγκατάστασης και απλοποιημένο απόθεμα και όχι μόνο κόστος μονάδας. Η λύση καλωδίου AOC διακεκομμένου MFS1S50-H010E 200G QSFP56 αντισταθμίζει συχνά μια υψηλότερη τιμή μονάδας μέσω χαμηλότερων λειτουργικών εξόδων.

Λειτουργίες, παρακολούθηση, αντιμετώπιση προβλημάτων και βελτιστοποίηση

Μόλις αναπτυχθεί, το MFS1S50-H010E συμμετέχει στην τυπική παρακολούθηση υφασμάτων μέσω της ενσωματωμένης EEPROM. Οι θύρες διακόπτη και προσαρμογέα εκθέτουν την κατάσταση σύνδεσης, τους μετρητές σφαλμάτων και την τηλεμετρία οπτικών παραμέτρων όπου υποστηρίζεται. Οι ομάδες επιχειρήσεων θα πρέπει να βασίζουν αυτές τις τιμές μετά την έναρξη λειτουργίας και να παρακολουθούν τις αποκλίσεις με την πάροδο του χρόνου για να ανιχνεύσουν την υποβάθμιση προτού επηρεάσει τις υπηρεσίες.

Τα κοινά βήματα αντιμετώπισης προβλημάτων για συνδέσμους AOC ξεκάθαρων περιπτώσεων περιλαμβάνουν:

• Βεβαιωθείτε ότι η διαμόρφωση θύρας μεταγωγέα ταιριάζει με τη διαμόρφωση καλωδίου και διακομιστή.
• Ελέγξτε ότι το άκρο 200G και τα δύο άκρα 100G είναι πλήρως τοποθετημένα και ασφαλισμένα.
• Επιθεωρήστε για παραβιάσεις της ακτίνας κάμψης κατά μήκος της διαδρομής δρομολόγησης.
• Αλλάξτε το καλώδιο με ένα γνωστό-καλό εφεδρικό για να απομονώσετε το καλώδιο έναντι της θύρας ή ζητημάτων διαμόρφωσης.
• Ελέγξτε την οπτική τηλεμετρία και τους μετρητές σφαλμάτων σύνδεσης και στις δύο διαδρομές 100G πριν και μετά τις αλλαγές.

Οι πρακτικές βελτιστοποίησης περιλαμβάνουν τη διατήρηση σταθερής δρομολόγησης πάνω από την ελάχιστη ακτίνα κάμψης, την αποφυγή σφιχτών δεμάτων καλωδίων που συμπιέζουν το συγκρότημα και τη διατήρηση των εφεδρικών καλωδίων στην αρχική συσκευασία για την προστασία των ακραίων όψεων. Επειδή το MFS1S50-H010E τερματίζεται από το εργοστάσιο, δεν απαιτείται καθαρισμός πεδίου, αλλά τα άκρα των συνδετήρων θα πρέπει να προστατεύονται ακόμα κατά την αποθήκευση και το χειρισμό.

Περίληψη και Εκτίμηση Αξίας

Το Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E παρέχει μια εστιασμένη τεχνική απάντηση στη διασύνδεση στο rack μεικτού ρυθμού. Με την ενσωμάτωση του οπτικού κινητήρα και της λειτουργίας breakout σε ένα ενιαίο συγκρότημα 10 μέτρων, βελτιώνει την απόδοση της θύρας, αφαιρεί το εξωτερικό υλικό ανεμιστήρα και απλοποιεί τόσο την εγκατάσταση όσο και το απόθεμα. Για αρχιτέκτονες δικτύου και μηχανικούς προπωλήσεων, αντιπροσωπεύει ένα τυποποιήσιμο δομικό στοιχείο φυσικού στρώματος για συνδέσμους 200G-to-2x100G.

Η αξιολόγηση της αξίας θα πρέπει να σταθμίζει τα κέρδη χρήσης λιμένων, τη μείωση της πυκνότητας καλωδίωσης, την εξοικονόμηση ενέργειας και τη λειτουργική απλότητα παράλληλα με το κόστος μονάδας. Σε εφαρμογές όπου πολλά τελικά σημεία 100G πρέπει να συνδεθούν σε θύρες μεταγωγέα 200G, η τυποποίηση του καλωδίου διακεκομμένου AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56 μπορεί να μειώσει το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας μέσω μειωμένου αριθμού εξαρτημάτων, ταχύτερης θέσης σε λειτουργία και λιγότερων κύκλων αντιμετώπισης προβλημάτων. Για περισσότερες τεχνικές λεπτομέρειες, καθοδήγηση συμβατότητας και διαθεσιμότητα.