Ενεργό οπτικό καλώδιο Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E AOC στην πράξη

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E AOC Active Optical Cable στην πράξη | Διασύνδεση υψηλής ταχύτητας μικρής εμβέλειας μεταξύ ραφιών και απλοποίηση καλωδίωσης

Υπόβαθρο και Προκλήσεις

Σε ένα τυπικό σενάριο σταδιαπραγματικής αναβάθμισης, η ομάδα δικτύου ενός συστάδας εκπαίδευσης AI ολοκλήρωσε πρώτα την ανάπτυξη θυρών QSFP56 200G στην πλευρά των διακοπτών leaf, ενώ οι κόμβοι υπολογιστών και αποθήκευσης εντός των ραφιών παρέμειναν κυρίως σε θύρες QSFP56 100G. Αυτό το χάσμα γενεών δημιούργησε ένα άμεσο πρόβλημα καλωδίωσης: εάν μια μεμονωμένη θύρα διακόπτη 200G συνδεόταν μόνο με έναν κόμβο 100G, το ήμισυ της χωρητικότητάς της θα παρέμενε ανενεργό επ' αόριστον.

Η αναμονή για μια πλήρη ανανέωση διακομιστών δεν ήταν αποδεκτή, καθώς η συστάδα χρειαζόταν επιπλέον χωρητικότητα στο άμεσο μέλλον. Η εναλλακτική λύση, η προσθήκη διακριτών οπτικών breakout συν μαζί με ξεχωριστά καλώδια patch fiber, εισήγαγε τις δικές της επιπλοκές: περισσότερα εξαρτήματα για απόθεμα και σύνδεση, επιπλέον βήματα καθαρισμού συνδετήρων, εύθραυστα πόδια breakout που ήταν εύκολο να διαταραχθούν κατά τη συντήρηση και επιπλέον όγκος καλωδίων σε ράφια όπου η ροή αέρα ήταν ήδη περιορισμένη. Οι αποστάσεις μεταξύ των ραφιών στις επηρεαζόμενες σειρές κυμαίνονταν από περίπου 3 έως 10 μέτρα, ένα εύρος όπου οι παθητικές χάλκινες συναρμολογήσεις breakout γίνονταν ογκώδεις και δύσκολες στην δρομολόγηση.

Η ομάδα χρειαζόταν επομένως έναν σύνδεσμο breakout τερματισμένο στο εργοστάσιο που θα μπορούσε να χωρίσει μια θύρα 200Gb/s σε δύο συνδέσεις 100Gb/s, να καλύψει την πλήρη απόσταση μεταξύ των ραφιών και να μειώσει αντί να αυξήσει την πολυπλοκότητα της καλωδίωσης.

Λύση και Προσέγγιση Ανάπτυξης

Η ομάδα τυποποιήθηκε στο Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E, ένα ενεργό οπτικό καλώδιο AOC που παρουσιάζει έναν ενιαίο σύνδεσμο QSFP56 200G στην πλευρά του διακόπτη και δύο συνδέσμους QSFP56 100G στην πλευρά του κόμβου. Με εμβέλεια 10 μέτρων, το καλώδιο breakout AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56 κάλυψε κάθε σύνδεσμο μεταξύ ραφιών στις στοχευμένες σειρές χωρίς να απαιτεί ενδιάμεσα πάνελ patch.

Η ανάπτυξη ακολούθησε ένα σταθερό μοτίβο ανά ράφι. Ένα σκέλος της συναρμολόγησης συνδέθηκε στη θύρα 200G του διακόπτη leaf, και τα δύο σκέλη breakout συνδέθηκαν σε ένα ζεύγος κόμβων 100G, με την αντιστοίχιση θυρών να τεκμηριώνεται εκ των προτέρων, ώστε κάθε φυσική σύνδεση να μπορεί να ανιχνευθεί μόνο από την επισήμανση. Επειδή η συναρμολόγηση φτάνει προ-τερματισμένη και δοκιμασμένη στο εργοστάσιο, οι τεχνικοί δεν χρειάστηκε να εισάγουν μονάδες ή να καθαρίσουν άκρες fiber στο ράφι.

• Τυποποιημένο μήκος 10 μέτρων σε όλες τις επηρεαζόμενες αποστάσεις μεταξύ ραφιών
• Μία συναρμολόγηση QSFP56 σε 2xQSFP56 200Gb/s σε 2x100Gb/s ανά θύρα διακόπτη, που εξυπηρετεί δύο κόμβους 100G
• Προ-τερματισμένη, δοκιμασμένη στο εργοστάσιο κατασκευή για εγκατάσταση plug-and-play
• Μαζική κυκλοφορία ανά σειρά, με επαλήθευση σύνδεσης που ολοκληρώνεται μετά από κάθε ράφι

Πριν από την κυκλοφορία, οι μηχανικοί εξέτασαν τις προδιαγραφές του MFS1S50-H010E και το φύλλο δεδομένων του MFS1S50-H010E για να επιβεβαιώσουν τον οπτικό προϋπολογισμό, την ακτίνα κάμψης και τις περιβαλλοντικές ανοχές, και επικύρωσαν τα συμβατά μοντέλα διακοπτών και προσαρμογέων MFS1S50-H010E έναντι του υπάρχοντος τιμοκαταλόγου υλικών.

Αποτελέσματα και Οφέλη

Το πιο σημαντικό κέρδος ήταν η αξιοποίηση των θυρών. Κάθε θύρα leaf 200G εξυπηρετούσε πλέον δύο κόμβους 100G, διπλασιάζοντας ουσιαστικά τον αριθμό των συνδεδεμένων τελικών σημείων ανά θύρα διακόπτη και επιτρέποντας στη συστάδα να προσθέσει χωρητικότητα χωρίς να περιμένει την αντικατάσταση διακομιστών. Η λύση καλωδίου breakout AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56 μείωσε επίσης τον αριθμό των εξαρτημάτων ανά σύνδεση σε σύγκριση με διακριτά οπτικά συν καλώδια patch, απλοποιώντας τόσο τον σχεδιασμό όσο και τον σχεδιασμό εφεδρικών.

Η απλοποίηση της καλωδίωσης ήταν εξίσου ορατή στα ράφια. Μια ενιαία συναρμολόγηση αντικατέστησε έναν συνδυασμό μονάδας και fiber, μειώνοντας τον αριθμό των σημείων σύνδεσης και τον χρόνο που απαιτείται για την εγκατάσταση και την επισήμανση κάθε σύνδεσης. Η λεπτότερη, πιο ευέλικτη οπτική κατασκευή βελτίωσε τη δρομολόγηση και τη ροή αέρα, και οι τεχνικοί ανέφεραν ότι τα πόδια breakout ήταν ευκολότερα στη διαχείριση από τις χάλκινες εναλλακτικές κατά τη διάρκεια εργασιών συντήρησης σε γειτονικά σημεία.

Λειτουργικά, οι συνδέσεις ενεργοποιήθηκαν προβλέψιμα κατά την αρχική εκκίνηση, και ο μειωμένος αριθμός φυσικών σημείων σύνδεσης μείωσε την εμφάνιση προβλημάτων σε επίπεδο σύνδεσης που οφείλονταν στον χειρισμό των συνδετήρων. Η διαχείριση των εφεδρικών βελτιώθηκε επίσης: ένα ενιαίο SKU κάλυπτε το πλήρες εύρος των επηρεαζόμενων συνδέσεων. Για τον σχεδιασμό, η ομάδα σημείωσε ότι η τιμή του MFS1S50-H010E και η διαθεσιμότητα του MFS1S50-H010E προς πώληση θα πρέπει να επιβεβαιώνονται με εξουσιοδοτημένους συνεργάτες καναλιών για να διασφαλιστεί η γνήσια προμήθεια NVIDIA Mellanox.

Σύνοψη και Προοπτικές

Η ανάπτυξη δείχνει πού ταιριάζει καλύτερα το Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E: υβριδικά δίκτυα σε μετάβαση, όπου οι θύρες διακοπτών 200G πρέπει να συνδέονται με τελικά σημεία 100G σε μικρές αποστάσεις μεταξύ ραφιών. Συνδυάζοντας ένα breakout QSFP56 σε 2xQSFP56 200Gb/s σε 2x100Gb/s σε μια ενιαία συναρμολόγηση 10 μέτρων τερματισμένη στο εργοστάσιο, αυξάνει την αξιοποίηση των θυρών μειώνοντας τον αριθμό των εξαρτημάτων και την προσπάθεια εγκατάστασης.

Καθώς οι συστάδες συνεχίζουν να αναβαθμίζονται σταδιακά αντί να γίνονται όλες ταυτόχρονα, οι σύνδεσμοι breakout αυτού του είδους είναι πιθανό να παραμείνουν μια πρακτική προεπιλογή για τη γεφύρωση γενεών. Οι ομάδες που σχεδιάζουν παρόμοιες αναπτύξεις θα πρέπει να επικυρώνουν τις παραμέτρους έναντι του φύλλου δεδομένων και των προδιαγραφών του MFS1S50-H010E κατά την αναθεώρηση του σχεδιασμού.