Τεχνική λύση: Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V ενεργό οπτικό καλώδιο

Αυτό το τεχνικό white paper απευθύνεται σε αρχιτέκτονες δικτύων, μηχανικούς προ πωλήσεων και επικεφαλής επιχειρήσεων.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vενεργό οπτικό καλώδιο (AOC) σε περιβάλλοντα κέντρων δεδομένων όπου οι σύνδεσεις rack-to-rack μικρής απόστασης και υψηλού εύρους ζώνης είναι κρίσιμες και όπου η απλούστευση των καλωδίων οδηγεί σε λειτουργική αποτελεσματικότητα.

Οι σύγχρονες συστάδες κατάρτισης τεχνητής νοημοσύνης και οι υποδομές υπολογιστών υψηλών επιδόσεων (HPC) υιοθετούν όλο και περισσότερο υφάσματα HDR InfiniBand 200Gb/s για τη μείωση του χρόνου ολοκλήρωσης των εργασιών.Σε τυπικά σχέδια κορυφής του ράφου (ToR) και σπονδυλικού φύλλου, οι διασύνδεσεις μεταξύ παρακείμενων ή κοντινών ράφων απαιτούν συχνά καλωδιακές γραμμές από 5 έως 15 μέτρα.Τα παραδοσιακά καλώδια άμεσης σύνδεσης από χαλκό (DAC) παρουσιάζουν τρεις σημαντικούς περιορισμούς σε αυτές τις αποστάσεις.: υποβάθμιση της ακεραιότητας του σήματος πάνω από 5 μέτρα, υπερβολικό βάρος και δυσκαμψία του καλωδίου που εμποδίζουν την ροή του αέρα και περιορισμένη ακτίνα καμπής που προκαλεί δυσκολίες εγκατάστασης.Οι αρχιτέκτονες δικτύων ζητούν συνεχώς μια λύση που διατηρεί την εγγενή απόδοση 200Gb/sΗ τεχνολογία αυτή απομακρύνει τις ανησυχίες σχετικά με το EMI και απλοποιεί τη διαχείριση των καλωδίων χωρίς να προσθέτει την πολυπλοκότητα του δέκτη.Καλώδιο MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCαπευθύνεται απευθείας στις απαιτήσεις αυτές παρέχοντας οπτική ακεραιότητα σήματος μέσα σε σφραγισμένο, plug-and-play συντελεστή φόρμας QSFP56.

Η αρχιτεκτονική αναφοράς υιοθετεί μια τοπολογία δύο επιπέδων, χρησιμοποιώντας NVIDIA Quantum HDR InfiniBand switches και στα δύο επίπεδα.Τα ράφια υπολογιστών περιέχουν προσαρμογείς ConnectX-6 HDR συνδεδεμένους μέσω μικρών DAC χαλκού (κάτω των 3 μέτρων) στους αντίστοιχους διακόπτες φύλλωνΓια τη συνδεσιμότητα μεταξύ των ράφων φύλλων και των ράφων σπονδυλικής στήλης, ή μεταξύ των γειτονικών ράφων φύλλων σε μεγαλύτερο σχήμα, το σχέδιο προσδιορίζειΕνεργό οπτικό καλώδιο MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200 Gb/sκάθε AOC καλύπτει μέγιστη απόσταση 20 μέτρων, καλύπτοντας τυπικές αποστάσεις εντός της σειράς και μεταξύ των παρακείμενων σειρών.καθώς οι μεμονωμένοι ΑΟΠ έχουν 3Οι διαχειριστές υποδίκτυων ανακαλύπτουν αυτά τα καλώδια πανομοιότυπα με τα DAC, χωρίς να απαιτείται επαναδιάρθρωση υλικού.Για εφαρμογές που απαιτούν μεγαλύτερες διαστάσεις ή πλακέτες ινών, διακριτοί οπτικοί δέκτες παραμένουν μια επιλογή, αλλά η σφραγισμένη AOC προτιμάται για σταθερές συνδέσεις ράκ-ρεκ για να ελαχιστοποιηθούν η μόλυνση και τα λάθη χειρισμού.

Στο πλαίσιο της προτεινόμενης αρχιτεκτονικής, ηNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vχρησιμεύει ως το φυσικό στρώμα για όλες τις συνδέσεις HDR InfiniBand 200G. Τα βασικά τεχνικά χαρακτηριστικά του επιτρέπουν τρία ξεχωριστά αρχιτεκτονικά πλεονεκτήματα:

• Ηλεκτρική διαφάνεια και μηδενική ρύθμιση:Το καλώδιο ενσωματώνει ενεργούς οπτικούς κινητήρες που μετατρέπουν τα ηλεκτρικά σήματα σε φως και πίσω, αλλά από την άποψη του διακόπτη ή του προσαρμογέα, ο σύνδεσμος συμπεριφέρεται πανομοιότυπα με έναν χαλκό DAC.Διάρκεια και ικανότητα υπογραφών καλωδίων που αποθηκεύονται στο EEPROM, επιτρέποντας την αυτόματη εκπαίδευση σύνδεσης χωρίς χειροκίνητη ρύθμιση.
• Αποφασιστική καθυστέρηση & ποσοστό σφάλματος bit:Κατά τοΔελτίο δεδομένων MFS1S00-H020V, το καλώδιο εισάγει καθυστέρηση κάτω των 100ns και επιτυγχάνει ρυθμό σφάλματος bits (BER) 1 * 10−15 ή καλύτερο
• Μηχανολογικός και θερμικός σχεδιασμός:Η μικρή εξωτερική διάμετρος και το ευέλικτο μανδύα βελτιώνουν την εμπρός προς πίσω ροή αέρα μέσω των βραχίονων διαχείρισης καλωδίων,μείωση των ταχυτήτων ψύξης του ανεμιστήρα σε πυκνή διαμόρφωση.

Για τους αρχιτέκτονες που αξιολογούν τη συμβατότητα, ηΣυμβατό με το MFS1S00-H020VΟ κατάλογος περιλαμβάνει όλους τους διακόπτες της σειράς NVIDIA Mellanox Quantum HDR (QM8700, QM8790) και τους προσαρμογείς HDR ConnectX-6. Δεν απαιτούνται προσόντα τρίτων για τις αναπτύξεις μικτών προμηθευτών,Αν και το καλώδιο είναι βελτιστοποιημένο για τα οικοσυστήματα NVIDIA Mellanox.

Η ανάπτυξη ακολουθεί μια προσέγγιση τριών σταδίων:

Φάση 1 ∆ Φυσική εγκατάσταση:Μέτρηση των αποστάσεων μεταξύ των ράφων της σπονδυλικής στήλης και των φύλλων, επιτρέποντας 1 ̇ 2 μέτρα κύκλου υπηρεσίας.Καλώδιο MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCΗ ελάχιστη ακτίνα καμπής των 30 mm πρέπει να τηρείται, αν και η ευελιξία του καλωδίου μειώνει τον κίνδυνο κατά τη διαδρομή.

Φάση 2: Ενσωμάτωση υφασμάτων:Συνδέστε κάθε AOC σε μια θύρα QSFP56 στον διακόπτη σπονδυλικής στήλης και τον αντίστοιχο διακόπτη φύλλου.Εκτελέστε `ibdiagnet` για να επαληθεύσετε την υγεία του συνδέσμου και τους μετρητές σφάλματος συμβόλωνΟι τυπικές διαμορφώσεις χρησιμοποιούν υπερεπιγραφή 1:1 μεταξύ των λιμένων φύλλου και σπονδυλικής στήλης, αν και η AOC υποστηρίζει οποιοδήποτε έγκυρο ποσοστό σηματοδότησης HDR (200G, 100G, 50G με διαπραγμάτευση πλάτους συνδέσμου).

Φάση 3  Σχεδιασμός επέκτασης:Καθώς προστίθενται πρόσθετα ράφια υπολογιστών, επεκτείνετε το στρώμα της σπονδυλικής στήλης με διαθέσιμες θύρες.Η σταθερή εμβέλεια 20 μέτρων του MFS1S00-H020V καλύπτει τα περισσότερα σενάρια επέκτασης χωρίς να απαιτούνται διαφορετικά καλώδια SKUΓια μεγαλύτερες δομές, διατηρήστε το μέγιστο δύο AOC σε οποιαδήποτε διαδρομή από άκρο σε άκρο (φυλλό-σπονδυλική στήλη-φυλλό) για να διατηρήσετε την καθυστέρηση κάτω από 200ns. Ο ακόλουθος πίνακας συνοψίζει τις κατευθυντήριες γραμμές επιλογής καλωδίων:

Λειτουργική διαχείρισηMFS1S00-H020Vαξιοποιεί τα τυποποιημένα διαγνωστικά εργαλεία InfiniBand:

• Παρακολούθηση της υγείας:Χρησιμοποιήστε `iblinkinfo` για την επαλήθευση της κατάστασης λιμένα και `perfquery` για την παρακολούθηση των μετρητών σφάλματος συμβόλων.Συνεχείς σφάλματα συμβόλων υποδεικνύουν προβλήματα με το φυσικό στρώμα.
• Θερμική και περιβαλλοντική παρακολούθηση:Το καλώδιο λειτουργεί από 0°C έως 70°C. Σε πυκνά περιβάλλοντα σασί, παρακολουθήστε τις θερμοκρασίες εισόδου.5W ανά άκρο) μειώνει το σχηματισμό θερμών σημείων σε σύγκριση με τους ενεργούς οπτικούς δέκτες.
• Επενδύσεις σε ηλεκτρονικές συσκευέςΧρησιμοποιήστε `flint` (Mellanox Firmware Tools) για να διαβάσετε τα δεδομένα EEPROM του καλωδίου, επιβεβαιώνοντας τον αριθμό μέρους, τον σειριακό αριθμό και το μήκος.Η επικύρωση του περιεχομένου της EEPROM βοηθά στη διαχείριση αποθεμάτων και στον εντοπισμό πλαστών.
• Επεξεργασία κοινών προβλημάτων:Εάν ένας σύνδεσμος αποτύχει να εκπαιδεύσει, πρώτα επανακατασκευάστε και τα δύο άκρα ∙ η μόλυνση στους οπτικούς φακούς είναι σπάνια λόγω των σφραγισμένων συνδέσεων, αλλά τα συντρίμμια στα κλουβιά QSFP56 μπορούν να παρεμβαίνουν.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vγια την απομόνωση των σφαλμάτων. Για την επίμονη κούνημα σύνδεσης, ελέγξτε τη διαμόρφωση θύρας διακόπτη· ο AOC δεν απαιτεί ειδικές ρυθμίσεις, αλλά πρέπει να συνδυάζεται με θύρες ικανές για HDR.

Για τον προγραμματισμό της ικανότητας, ανατρέξτε στοΠροδιαγραφές MFS1S00-H020VΤο έγγραφο αυτό παρέχει προϋπολογισμούς οπτικής ισχύος και καμπύλες ευαισθησίας του δέκτη.Αυτές οι προδιαγραφές βοηθούν στον προσδιορισμό του περιθωρίου όταν το καλώδιο περνά από ενδιάμεσα χαρακτηριστικά διαχείρισης καλωδίων που ενδέχεται να προκαλέσουν μικρή απώλεια σήματος.

ΗΛύση καλωδίων MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCπαρέχει μια αξιόπιστη πρόταση για τις διασύνδεσεις InfiniBand HDR μεταξύ 5 και 20 μέτρων. Σε σύγκριση με τους παθητικούς DAC χαλκού, εξαλείφει τους κινδύνους ακεραιότητας σήματος,μειώνει το βάρος του καλωδίου κατά περισσότερο από 70%, και βελτιώνει την ροή αέρα.Σε σύγκριση με τις λύσεις διακριτικού δέκτη-συν-ϊνών, απλοποιεί τις προμήθειες (ενιαία SKU), μειώνει τα βήματα εγκατάστασης,και εξαλείφει τους κινδύνους καθαρισμού πεδίου και μόλυνσηςΓια τις ομάδες λειτουργίας, η απρόσκοπτη ηλεκτρική διαφάνεια του καλωδίου σημαίνει ότι δεν υπάρχουν νέες ροές εργασίας διαχείρισης.Δελτίο δεδομένων MFS1S00-H020VΕνώ η διαμόρφωση τηςτιμή MFS1S00-H020VΤο μέγεθος της συσκευής είναι μικρότερο από το μέγεθος των συσκευών DAC από χαλκό σε κοντινές αποστάσεις, το συνολικό κόστος ιδιοκτησίας, συμπεριλαμβανομένων των μειωμένων απαιτήσεων ψύξης, ταχύτερης εργασίας,και χαμηλότερα ποσοστά αποτυχίας δικαιολογούν την επένδυση στην ενεργό οπτική τεχνολογίαΟι οργανισμοί που επιθυμούν να αναπτύξουν ή να επεκτείνουν τα υφάσματα HDR θα πρέπει να αξιολογήσουν τηνNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020VΓια να ελέγξετε την τρέχουσα διαθεσιμότητα και τις τιμές όγκου, συμβουλευτείτε τους εξουσιοδοτημένους διανομέες σχετικά με τιςMFS1S00-H020V προς πώλησηΗ κατάσταση.