Mellanox (NVIDIA Mellanox) کتاب سفید فنی MFP7E20-N010

1. پیش زمینه پروژه و تجزیه و تحلیل نیازهای

پارچه های مدرن مرکز داده در حال گذر از یک انتقال اساسی از 100G / 200G به 400GbE و NDR InfiniBand هستند، که توسط بار های کاری AI / ML و خوشه های ذخیره سازی با عملکرد بالا هدایت می شود.این ارتقاء سرعت یک پارادوکس لایه فیزیکی را معرفی می کند: در حالی که تراکم پورت سوئیچ همچنان در حال افزایش است، بسیاری از دستگاه های انتهای نقطه ٬ از جمله NIC های هوشمند دو پورت، کنترل کننده های ذخیره سازی و دستگاه های قدیمی 100G ٬ با سرعت پایین تر در هر لینک کار می کنند.عدم تطابق ناشی از آن، معماران را مجبور می کند که بین پورت های 400G کم استفاده شده یا پیچیده انتخاب کنند.، دست به دست مونتاژ شده که باعث از دست دادن ورودی غیر قابل پیش بینی و هزینه نگهداری می شود.

تیم های شبکه سازمانی با محدودیت های اضافی روبرو هستند: سازگاری چند فروشنده، رویه های کنترل تغییر سختگیرانه،و نیاز به عملکرد نوری سازگار در سراسر سایت های توزیع شده جغرافیایی.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N010به طور خاص برای مقابله با این چالش ها توسعه یافته است، ارائه یکراه حل استاندارد که شکاف بین پارچه های سوئیچ با سرعت بالا و اکوسیستم های مختلف نقطه پایان را برطرف می کند.

2طراحی معماری شبکه کلی

در یک معماری معمولی برگ ستون فقرات،MFP7E20-N010در لایه لیف سوئیچ مستقر شده است، جایی که هر پورت 400G MPO-12 دو اتصال مستقل 200G MPO-4 را به دستگاه های پایین جریان تغذیه می کند. این طراحی یک فن 1:2 بدون الکترونیک فعال را امکان پذیر می کند،حفظ یکپارچگی سیگنال از طریق تقسیم منفعلاین معماری از هر دو لایه فیزیکی Ethernet (400GbE SR4.2) و InfiniBand (NDR 4x200G) پشتیبانی می کند و امکان ایجاد یک زیرساخت کابل سازی یکپارچه در محیط های پروتکل مخلوط را فراهم می کند.

برای پیاده سازی در مقیاس بزرگ با سوئیچ های برگ 48 پورت، MFP7E20-N010 تا 96 پیوند پایین در هر سوئیچ را امکان پذیر می کند.به طور موثر دو برابر کردن ظرفیت پانل جلویی در مقایسه با اتصال مستقیم 400G به 400Gتوپولوژی اتصال کامل میش را حفظ می کند در حالی که تعداد پورت های سوئیچ مورد نیاز برای تعداد معینی از نقاط پایانی سرور / ذخیره سازی را کاهش می دهد ، هزینه های سرمایه و عملیاتی را کاهش می دهد.

3نقش و ویژگی های کلیدی Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N010

درNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010به عنوان پل لایه فیزیکی بین پارچه های سوئیچ با چگالی بالا و نقاط پایانی با سرعت پایین تر عمل می کند.MFP7E20-N010 400GbE/NDR MPO-12 به 2xMPO-4معماری، که 12 فیبر یک کانکتور استاندارد MPO-12 را به دو خروجی مستقل 4 فیبر MPO-4 هدایت می کند که هر کدام یک سیگنال 200G (2x100G یا 2x200G بسته به نوسازی) را حمل می کنند.

ویژگی های فنی کلیدی عبارتند از:

• عملکرد نوری:حداکثر از دست دادن ورودی 0.35dB در هر جفت کانکتور، با از دست دادن بازگشت ≥ 30dB، اطمینان از انطباق با مشخصات IEEE 802.3db و انجمن تجارت InfiniBand همانطور که در مستنداتورق اطلاعات MFP7E20-N010.
• فايبر و پايان دادن:از "ج" بي حساسيت استفاده ميکنه657فیبر.A1 با اوج آب کم، کارخانه با ferrules zirconia پایان یافته و به APC (Angled Physical Contact) برای کاهش بازتاب کاهش یافته است.
• طراحی مکانیکی:کفش کشنده با مدیریت قطبی یکپارچه (نوع B، روش B) ، امکان نصب سریع در زمینه های تراکم بالا بدون ابزار خاص.
• محدوده محیط زیست:دمای عملیاتی از -10 °C تا 70 °C، که آن را مناسب برای هر دو محیط مرکز داده کنترل شده و سناریوهای انتشار لبه است.

درMFP7E20-N010 کابل فیبر تقسیم کننده MPOکاملاً منفعل است و نیاز به پیکربندی صفر در سویچ یا NIC دارد، که ادغام با چارچوب های اتوماسیون موجود مانند Ansible و NetBox را ساده می کند.

4توصیه های استقرار و مقیاس بندی (با توپولوژی های معمولی)

توپولوژی معمولی در یک رف 42U استاندارد، یک سوئیچ 400G با 32 پورت می تواند با 64 سرور دو پورت 200G با استفاده از 32 واحد ازMellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N010هر کابل از پورت MPO-12 سوئیچ به دو پورت سرور مجاور می رود و طول کابل را کمتر از 20 متر برای بودجه مطلوب از دست دادن حفظ می کند.

معماری چند رکاب:برای گچ های بزرگ تر که از چند قفسه استفاده می کنند،MFP7E20-N010می تواند با طول های طولانی (تا 100 متر در OM4) برای اتصال سوئیچ های برگ به لایه های جمع آوری استفاده شود. در این سناریو،تابع Breakout در سمت نقطه آخر قرار دارد تا پیچیدگی کابل اصلی را به حداقل برساند..مطابقت با MFP7E20-N010این اکوسیستم یکپارچه سازی را با تمام سوئیچ های NVIDIA Spectrum-4 و Quantum-2 و همچنین سیستم عامل های 400G شخص ثالث که به استاندارد صنعت MPO-12 پایبند هستند، تضمین می کند.

راهنمايي در مقیاس:

• برای پیاده سازی در زمینه های جدید، توصیه می شود که استاندارد سازی در MFP7E20-N010 به عنوان SKU واحد برای کاهش پیچیدگی موجودی باشد.
• برای ارتقاءات میدان های قهوه ای، کابل می تواند به صورت تدریجی معرفی شود و کابل های اتصال مستقیم 200G موجود را جایگزین کند زیرا پورت های سوئیچ به 400G مهاجرت می کنند.
• همیشه بهمشخصات MFP7E20-N010برای محاسبه بودجه پیوند، تنظیم برای چرخه های جفت گیری کانکتور (به اندازه 500 ورودی) و شعاع خم شدن فیبر (حداقل 7.5mm تحت تنش).

5نظارت بر عملیات، رفع مشکل و بهینه سازی

ماهیت منفعلMFP7E20-N010کنترل را ساده می کند: از آنجا که هیچ الکترونیک فعال در کار نیست، کابل را می توان به عنوان یک قطعه نوری تعیین کننده در نظر گرفت.MFP7E20-N010 راه حل کابل فیبر تقسیم کننده MPOمزایای یک رویکرد نظارت ساختاری:

• اعتبارسنجی قبل از اعزام:استفاده از اندازه گیری قدرت نوری و OTDR برای اندازه گیری از دست دادن ورودی و بررسی تمیز بودن کانکتور، بررسی متقابل با مقادیر درورق اطلاعات MFP7E20-N010. از دست دادن خط پایه برای هر کابل برای ساده کردن جداسازی خطای آینده.
• نظارت در حالت استفاده:استفاده از تله متری سوئیچ (به عنوان مثال، DOM گیرنده DOM Digital Optical Monitoring) برای ردیابی قدرت دریافت در هر مسیر.کاهش ناگهانی >1dB در هر دو پا اغلب نشان دهنده یک کانکتور کثیف در طرف صندوق MPO-12 است؛ افت فقط روی یک پا به مشکل شاخه MPO-4 اشاره می کند.
• جریان کار جداسازی خطای:وقتی یک لینک شکست بخورد، اول مطمئن شوید که هر دو شاخه MPO-4 به درستی نصب شده اند.تغییر شاخه ها در سمت سوئیچ برای تعیین اینکه آیا مشکل از شاخه کابل یا خط سوئیچ پیروی می کندNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010يا از روش هاي نوري سوئيچ
• شیوه های بهینه سازی:حفظ یک پایگاه داده صلاحیت کابل با شماره های سری و از دست دادن اندازه گیری شده. این امکان جایگزینی پیشگیرانه قبل از اینکه حاشیه های از دست دادن تمام شود را فراهم می کند و از برنامه ریزی ظرفیت پشتیبانی می کند.قیمت MFP7E20-N010پیش بینی می شود در هر دسته، مدل سازی هزینه چرخه زندگی را ساده می کند.

6خلاصه و ارزیابی ارزش

درMellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N010ارائه یک پیشنهاد ارزش قانع کننده برای معماران شبکه و تیم های عملیات. با ارائه عملکرد نوری تایید شده در کارخانه در یک مجموعه استاندارد،این باعث حذف غیرقابل پیش بینی از هارد های جمع آوری شده در زمینه می شود در حالی که بهره وری استفاده از بندر را دو برابر می کند..MFP7E20-N010 400GbE/NDR MPO-12 به 2xMPO-4معماری قابلیت سازگاری را تضمین می کند و به یک کابل اجازه می دهد تا از هر دو استقرار 200G فعلی و ارتباطات مستقیم 400G آینده در هنگام ارتقاء نقاط نهایی پشتیبانی کند.

از منظر کل هزینه مالکیت (TCO) ،MFP7E20-N010کاهش کار مستقر در بیش از ۷۰ درصد در مقایسه با کیت های فرار دستی، به حداقل رساندن افزایش مشکلات از طریق پارامترهای نوری سازگار،و مدیریت قطعات یدکی را با یک SKU ساده می کندبرای سازمان هایی که به صدها یا هزاران پورت 400G مقیاس بندی می کنند، این به پس انداز قابل توجهی در عملیات و بهبود در دسترس بودن شبکه منجر می شود.

این محصول در حال حاضر به طور گسترده ای از طریق کانال های توزیع NVIDIA در دسترس است.MFP7E20-N010 برای فروشدر طول های مختلف و گزینه های بسته بندی. تیم های معماری تشویق می شوند تا کامل را بررسی کنندورق اطلاعات MFP7E20-N010و راهنماهای ادغام را برای ترکیب این راه حل در طراحی های نسله بعدی خود استفاده کنند.MFP7E20-N010 به عنوان یک بلوک ساختمانی پایه برای یک دستگاه قابل اعتماد، شبکه های با سرعت بالا که مقیاس پذیر و کارآمد هستند.