Οπτικός πομποδέκτης NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D Κέντρου δεδομένων στην πράξη

NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D Οπτικός Πιστολήπτης Κέντρου Δεδομένων στην Πρακτική.

Προηγούμενο & Πρόκληση: Το 25G Bandwidth-Distance Trade-Off σε περιβάλλοντα μικτού πρωτοκόλλου

Καθώς οι φορείς εκμετάλλευσης κέντρων δεδομένων αναβαθμίζουν ταυτόχρονα τα δίκτυα πρόσβασης των διακομιστών τους από 10G σε 25G, διατηρώντας ταυτόχρονα ξεχωριστά υφάσματα Ethernet και InfiniBand για την εκπαίδευση, την αποθήκευση και την εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης,και υπολογισμού γενικής χρήσηςΓια τους δέκτες 25G SFP28, ο κύριος διαχωρισμός ήταν μεταξύ της εμβέλειας και της ευελιξίας του πρωτοκόλλου:ορισμένες ενότητες είναι βελτιστοποιημένες για Ethernet 25GBASE-SR με εμβέλεια 100 μέτρων στο OM4, ενώ άλλοι είναι ειδικά κατάλληλοι για περιβάλλοντα HDR 25G InfiniBand με παρόμοια εμβέλεια αλλά διαφορετικές απαιτήσεις ακεραιότητας σήματος.Οι αρχιτέκτονες δικτύου συνήθως αναγκάζονται να διατηρούν ξεχωριστές μονάδες υποστήριξης μεταβιβαστών για κάθε τύπο υφάσματος, αυξάνοντας την πολυπλοκότητα του αποθέματος και τον κίνδυνο ανάπτυξης της λάθος μονάδας σε μια δεδομένη πύλη διακόπτη.

Αυτή η πρόκληση αντιμετώπισε πρόσφατα μια παγκόσμια εταιρεία χρηματοοικονομικών υπηρεσιών που αναπτύσσει ένα νέο ερευνητικό σύμπλεγμα τεχνητής νοημοσύνης σε τρεις γειτονικές αίθουσες κέντρων δεδομένων.Το cluster απαιτούσε συνδεσιμότητα 25G τόσο για την κίνηση αποθήκευσης Ethernet όσο και 25G InfiniBand για την επικοινωνία GPU-GPU, με αποστάσεις σύνδεσης που κυμαίνονται από 5 μέτρα (μέσα στο ράκι) έως 90 μέτρα (μέσα στους διαδρόμους και μεταξύ των σειρών).Η ομάδα μηχανικών χρειαζόταν έναν ενιαίο δέκτη 25G SFP28 που θα μπορούσε να προσφέρει αξιόπιστη απόδοση τόσο σε πρωτόκολλα όσο και σε αποστάσειςΗ Επιτροπή θα πρέπει να λάβει τα αναγκαία μέτρα για την επίτευξη των στόχων της.NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150DΗ τεχνολογία αυτή παρουσιάστηκε ως η βέλτιστη λύση, προσφέροντας έναν οπτικό δέκτη 25G με υποστήριξη διπλού πρωτοκόλλου Ethernet / InfiniBand και εμβέλεια 100 μέτρων σε ίνες OM4.

Λύση και ανάπτυξη: Ενιαία οπτική στρατηγική 25G σε Ethernet και InfiniBand

Για την αντιμετώπιση των προκλήσεων της ευελιξίας του εύρους ζώνης και της ευελιξίας του πρωτοκόλλου, η εταιρεία τυποποίησε τοNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dως ο μοναδικός οπτικός δέκτης 25G για όλες τις συνδέσεις πολυμέθοδος ινών σε όλο το ερευνητικό σύμπλεγμα AI.Οπτικός δέκτης μεταφοράς MMAIB00-B150Dλειτουργεί μέσω τυποποιημένης διπλής πολυμέτωπης ινών χρησιμοποιώντας τεχνολογία VCSEL 850nm, υποστηρίζοντας τόσο τα πρωτόκολλα 25GBASE-SR Ethernet όσο και τα πρωτόκολλα 25G InfiniBand HDR χωρίς επαναδιάταξη firmware.Η εμβέλεια 100 μέτρων της ενότητας στην OM4 και 70 μέτρων στην OM3 προσφέρουν επαρκή κάλυψη για όλες τις συνδέσεις εντός αίθουσας, ενώ η δυνατότητα διπλού πρωτοκόλλου επέτρεψε ένα ενοποιημένο αποθεματικό δέκτη-διαβιβαστή σε ολόκληρο τον ιστό αποθήκευσης Ethernet της εταιρείας και τον ιστό υπολογιστών InfiniBand.

Η ανάπτυξη πραγματοποιήθηκε σε τέσσερις διαφορετικές ζώνες, η καθεμία με ειδικές απαιτήσεις καλωδίωσης και συνδεσιμότητας:

• Ζώνη Α (μέσα στη σιδηροδρομική γραμμή, 2,5 μέτρα):Άμεσες διπλής σύνδεση LC από τις θύρες SFP28 στις NIC των διακομιστών.
• Ζώνη Β (παρακείμενα ράφια, 825 μέτρα):Δομημένη καλωδίωση OM4 μέσω κεφαλικών δίσκων ινών με ενδιάμεσες πίνακες επικάλυψης.Το μέγεθος του οπτικού προϋπολογισμού της μονάδας, όπως τεκμηριώνεται στοΔελτίο δεδομένων MMAIB00-B150D.
• Ζώνη Γ (Διαδρόμος / ανάμεσα στις σειρές, 30~70 μέτρα):Για να διατηρηθεί το ελάχιστο περιθώριο των 3,0 dB,η ομάδα διενήργησε καθαρισμό της τελικής όψης όλων των συνδέσεων πριν από την εγκατάσταση και επαλήθευσε την απώλεια εισαγωγής χρησιμοποιώντας οπτικό μετρητή ισχύος κατά τη διάρκεια της θέσης σε λειτουργία.
• Ζώνη D (σύνδεση μεταξύ αίθουσων, 80 ̇ 90 μέτρα):Χρησιμοποιείται για συνδέσεις μεταξύ των τριών γειτονικών κέντρων δεδομένων.και επαλήθευση του περιθωρίου ισχύος κατά την έναρξη λειτουργίας.

Επειδή ηNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150DείναιΣυμβατό με το MMAIB00-B150Dμε τους διακόπτες NVIDIA Spectrum Ethernet και τους διακόπτες NVIDIA Quantum InfiniBand, καθώς και τους προσαρμογείς σειράς ConnectX και τις DPU BlueField,η ομάδα ήταν σε θέση να αναπτύξει την ίδια SKU πομπό σε ολόκληρο τον ιστό χωρίς οποιαδήποτε συγκεκριμένη διαμόρφωση ή προσόντα.Αυτό.MMAIB00-B150D Δίκτυο οπτικών κέντρων δεδομένων MellanoxΗ λύση αυτή εξαλείφει την ανάγκη για ξεχωριστά αποθέματα δέκτη Ethernet και InfiniBand, μειώνοντας σημαντικά την πολυπλοκότητα των προμηθειών και τον κίνδυνο λανθασμένης προμήθειας.

Αποτελέσματα και οφέλη: Μετρήσιμα κέρδη σε κόστος, απλότητα και ευελιξία πρωτοκόλλου

Η ανάλυση μετά την εγκατάσταση σε 1.800 οπτικές συνδέσεις αποκάλυψε αρκετά ποσοτικά πλεονεκτήματα.MMAIB00-B150D λύση οπτικού δέκτηΗ εταιρεία εξάλειψε την ανάγκη για ξεχωριστές μονάδες διανομής διαβιβαστών Ethernet και InfiniBand, μειώνοντας το απόθεμα διαβιβαστών κατά 50% και απλοποιώντας τις διαδικασίες παραγγελίας.Αξία MMAIB00-B150D, όταν αξιολογείται σε σχέση με το συνδυασμένο κόστος των χωριστών μονάδων μόνο Ethernet και μόνο InfiniBand,Παρέδωσε εξοικονόμηση κόστους κατά 30% ανά σύνδεση, επειδή η δυνατότητα διπλού πρωτοκόλλου εξαλείφει την ανάγκη για δύο ξεχωριστές αποθήκες με συναφή γενικά έξοδα.

Δεύτερον, το ποσοστό λειτουργικής βλάβης κατά τους πρώτους εννέα μήνες ήταν εξαιρετικά χαμηλό: απαιτήθηκαν μόνο τέσσερις αντικαταστάσεις δέκτη από 1.800 μονάδες, με ποσοστό βλάβης 0.22% ), η οποία είναι σημαντικά χαμηλότερη από τον μέσο όρο του κλάδου, δηλαδή 00,8% για τους δέκτες δέκτη 25G SFP28 σε περιβάλλοντα μικτού πρωτοκόλλου.και τη συμμόρφωση της ομάδας με τις διαδικασίες καθαρισμού που καθορίζονται στοΠροδιαγραφές MMAIB00-B150D.

Τρίτον, η ενεργειακή απόδοση τωνNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D∆ημιουργήθηκε από την εταιρεία Ericsson, η οποία έχει ως στόχο να αναπτύξει την τεχνολογία της ηλεκτρονικής συλλογής και της ηλεκτρονικής συσκευής.σε σύγκριση με το εκτιμώμενο 30,6 kW εάν διατηρούνταν χωριστές μονάδες Ethernet και InfiniBand (κάθε μία με ελαφρώς διαφορετικά προφίλ ισχύος).Αυτή η μείωση της ισχύος κατά 28% βελτίωσε άμεσα την μέτρηση της αποτελεσματικότητας χρήσης ενέργειας (PUE) της εγκατάστασης κατά0,02 βαθμοί.

Από επιχειρησιακή άποψη, η δυνατότητα διπλού πρωτοκόλλου παρείχε σημαντικά οφέλη κατά τη διάρκεια περιστατικών συντήρησης.Η ομάδα θα μπορούσε απλά να μετακινήσει τους υπάρχοντες δέκτες MMAIB00-B150D από τον παλιό διακόπτη στον νέο χωρίς να ανησυχεί για τη συμβατότητα πρωτοκόλλου.Ομοίως, όταν επεκτάθηκε η κατασκευή InfiniBand, χρησιμοποιήθηκε η ίδια SKU δέκτη, εξαλείφοντας την ανάγκη πρόβλεψης χωριστά της ζήτησης δέκτη ειδικού πρωτοκόλλου.Η διεπαφή ψηφιακής διαγνωστικής παρακολούθησης (DDM) της ενότητας παρείχε ορατότητα σε πραγματικό χρόνο για την οπτική υγεία και στα δύο υφάσματα, επιτρέποντας στην ομάδα λειτουργίας να εντοπίζει και να αντιμετωπίζει την υποβάθμιση των συνδέσμων πριν επηρεάσει τους φόρτους εργασίας παραγωγής.

Σύνοψη & Προοπτικές: Ένα σχέδιο για την ευπροσάρμοστη οπτική αρχιτεκτονική 25G

Η εμπειρία ανάπτυξης με τηνNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dσε πολλαπλές ζώνες απόστασης και τόσο τα υφάσματα Ethernet και InfiniBand αποδεικνύει σαφώς ότι ένα μόνο,Ο καλά χαρακτηρισμένος δέκτης δέκτη 25G SFP28 μπορεί να αντιμετωπίσει αποτελεσματικά τις απαιτήσεις ευελιξίας διαστήματος ζώνης και ευελιξίας πρωτοκόλλου των σύγχρονων κέντρων δεδομένων AIΧρησιμοποιώντας την εμβέλεια των 100 μέτρων τουΔελτίο ΕΚΑΧ αριθ.μέσω της ινών OM4 και της δυνατότητας διπλού πρωτοκόλλου, οι αρχιτέκτονες μπορούν να αποφύγουν το κόστος και την πολυπλοκότητα πολλαπλών οπτικών SKU διατηρώντας παράλληλα την ακεραιότητα του σήματος και την απλότητα λειτουργίας σε όλα τα συστήματα,μεταξύ των ράκων, διαδρόμους και συνδέσεις μεταξύ των αίθουσων.

Κοιτάζοντας μπροστά, καθώς το 25G Ethernet και το 25G InfiniBand συνεχίζουν να χρησιμεύουν ως το θεμέλιο στρώματος πρόσβασης για την εκπαίδευση της τεχνητής νοημοσύνης, την HPC και τα περιβάλλοντα αποθήκευσης επιχειρήσεων, η ζήτηση για ευπροσάρμοστο,Οι οπτικοί δέκτες διπλού πρωτοκόλλου θα αυξηθούν.Το MMAIB00-B150D είναι καλά τοποθετημένο για αυτή την τροχιά.επειδή η ευρεία συμβατότητα με τις πλατφόρμες NVIDIA Mellanox και το πρότυπο SFP28 form factor εξασφαλίζει απρόσκοπτη ολοκλήρωση τόσο με την τρέχουσα υποδομή όσο και με μελλοντικές αναβαθμίσειςΓια τους οργανισμούς που σχεδιάζουν παρόμοιες μετακινήσεις από 10G σε 25G ή αναπτύσσουν υφάσματα AI μικτού πρωτοκόλλου, η βαθμιαία προσέγγιση που επικυρώθηκε σε αυτή την ανάπτυξη προσφέρει έναν πρακτικό χάρτη πορείας:να τυποποιηθεί στο MMAIB00-B150D για όλες τις συνδέσεις πολυμέτωπων ινών 25G έως 100 μέτρα, να διατηρούνται λύσεις μεγαλύτερης εμβέλειας για συνδέσμους άνω των 100 μέτρων,και να διατηρήσει ένα ενιαίο πλαίσιο παρακολούθησης που αξιοποιεί τα δεδομένα DDM για την προληπτική διαχείριση της οπτικής υγείας τόσο σε υφάσματα Ethernet όσο και InfiniBand.

Για λεπτομερή πρότυπα προϋπολογισμού συνδέσμου, λίστες ελέγχου εγκατάστασης και πρωτόκολλα καθαρισμού, ανατρέξτε στοΔελτίο δεδομένων MMAIB00-B150Dκαι τις σημειώσεις της οπτικής εφαρμογής της NVIDIA Mellanox.