راه حل فنی کابل نوری فعال ملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC

این سند راه حل فنی برای معماران شبکه مرکز داده، مهندسان پیش فروش و مدیران عملیات طراحی شده است.Mellanox (NVIDIA Mellanox) کابل نوری فعال AOC MFS1S00-H010Vاین پروژه به چالش های حیاتی اتصال سریع کوتاه (515 متر) پاسخ می دهد در حالی که پیچیدگی کابل کشی را در محیط های خوشه ای مدرن HPC و AI به طور چشمگیری ساده می کند.

1. پیش زمینه پروژه و تجزیه و تحلیل نیازهای

همانطور که شبکه های HDR InfiniBand (200Gb / s) استاندارد برای محاسبات شتاب دهنده GPU می شوند، معماران مرکز داده با یک چالش تکراری در لایه فیزیکی روبرو می شوند: "فاصله بین 3 تا 15 متر".کابل های DAC مس منفعل نمی توانند به طور قابل اعتماد 200Gb / s کامل را فراتر از 5 متر به دلیل تضعیف سیگنال و crosstalk ارائه دهنداز سوی دیگر، استفاده از کابل های نوری فعال با ترانسسیورهای جداگانه (ماژول های QSFP56 SR + پرش های فیبر MPO) نقاط شکست متعدد، مدیریت قطبی پیچیده،و نیروی کار نصب بالاترالزامات کلیدی برای یک راه حل ایده آل عبارتند از: عملکرد کامل HDR 200Gb / s، استفاده از پلاگ و پلی، حداقل مصرف برق، پشتیبانی از تراکم کابل بالا و نگهداری ساده.MFS1S00-H010Vبه طور مستقیم به هر یک از این موارد اشاره می کند.

2طراحی کلی معماری شبکه/سیستم

در یک معماری ستون فقرات معمولی برای یک خوشه آموزش هوش مصنوعی متوسط (به عنوان مثال، 32 × 128 گره GPU) ، سرورهای محاسباتی در 4 × 8 قفسه مجاور توزیع می شوند.هر قفسه حاوی یک سوئیچ بالای قفسه (ToR) NVIDIA Mellanox Quantum HDR InfiniBand است (eبرای عملکرد بهینه، هر سوئیچ برگ باید بدون مسدود کردن لینک های صعودی 200Gb / s به لایه ستون فقرات و لینک های پایین به هر آداپتور سرور را حفظ کند.توپولوژی فیزیکی دو دسته از پیوندها را تعیین می کند: درون ریک (معمولاً 1 × 3 متر) و بین ریک (5 × 10 متر). در حالی که DAC های منفعل برای پیوندهای درون ریک کافی هستند، پیوندهای بین ریک نیاز به کابل نوری فعال دارند.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vبه عنوان اتصال بین المللی نوری استاندارد برای تمام اتصالات برگ به ستون فقرات و برگ به برگ بین راک ها عمل می کند، اطمینان از یکپارچگی سیگنال و ویژگی های تأخیر در سراسر پارچه.

3نقش MFS1S00-H010V در راه حل و ویژگی های کلیدی

درکابل MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOCیک نقش خاص و حیاتی دارد: آن را جایگزین مجموعه سنتی "QSFP56 SR transceiver + MPO trunk cable" با یک کابل نوری فعال و کارخانه ای می کند.ویژگی های کلیدی حاصل ازصفحه اطلاعات MFS1S00-H010Vومشخصات MFS1S00-H010Vشامل:

• Full-duplex 200Gb/s InfiniBand HDR (همچنین سازگار با 100Gb/s EDR و 40Gb/s FDR)
• طول استاندارد 10 متر (H010V) برای پهنای معمولی قفسه بهینه شده است
• کانکتورهای QSFP56 یکپارچه با نظارت دیجیتال تشخیصی (DDM)
• مصرف برق معمولی < 2.5W در هر طرف
• محدوده دمای اتاق کار: 0°C تا 70°C
• فیبر انعطاف ناپذیر با ژاکت کم دود صفر هالوجن 3 میلی متری (LSZH)

به عنوانکابل نوری فعال MFS1S00-H010V InfiniBand HDR 200Gb/s، از آموزش لینک، مذاکره خودکار و مدیریت در باند از طریق سیستم عامل سوئیچ NVIDIA Mellanox پشتیبانی می کند و به اپراتورها امکان می دهد پارامترهای گیرنده نوری (درجه حرارت، ولتاژ،جریان انحراف، قدرت TX/RX) از طریق دستورات استاندارد MLNX-OS.

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

توصیف توپولوژی معمولی:
در نظر بگیرید یک خوشه برگ ستون فقرات دو طبقه با 8 قفسه. قفسه های 1 ¢ 4: قفسه های محاسباتی (هر کدام با یک کلید برگ QM8700) قفسه های 5 ¢ 8: قفسه های ذخیره سازی و مدیریت.هر سوئیچ برگ نیاز به 8 uplinks به دو سوئیچ ستون فقرات (مکمل میش)فاصله بین قفسه ها به طور متوسط 8 متر است.MFS1S00-H010Vبرای تمام 32 پیوند بین راک برگ تا ستون فقرات.

مراحل تعيين:

• مطمئن شوید که تمام سوئیچ ها و آداپتورها به عنوانسازگاری با MFS1S00-H010V(همه محصولات NVIDIA Mellanox Quantum HDR و ConnectX-6 HDR کاملا سازگار هستند).
• مسیر کابل های AOC را از طریق مدیران کابل عقب، با استفاده از شعاع خم تنگ (حداقل 30 میلی متر) هدایت کنید.
• هر کانکتور QSFP56 را مستقیماً در پورت سوئیچ وارد کنید. نیازی به تمیز کردن یا بررسی قطب پذیری نیست.
• کابل را با استفاده از کمربند های قلاب و حلقه متصل کنید (از بندهای پلاستیکی که ممکن است فیبر را بچسبند، اجتناب کنید).

توصیه برای مقیاس بندی:برای خوشه های فراتر از 16 قفسه، حداکثر طول AOC را برای سرعت های HDR 1015 متر حفظ کنید. برای دامنه های طولانی تر، گزینه های MFS1S00-H015V (15m) یا MFS1S00-H020V (20m) را در نظر بگیرید. هنگام ارزیابیقیمت MFS1S00-H010Vبرای خرید در مقیاس بزرگ (100+ واحد) ، با توزیع کنندگان مجاز تماس بگیرید زیرا تخفیف حجم به طور معمول اعمال می شود.MFS1S00-H010V برای فروشدر بسته بندی عمده.

5نظارت بر عملیات، رفع مشکل و بهینه سازی

نظارت:با استفاده از NVIDIA Mellanox MLNX-OS یا رابط مدیریت، اجرانشان دادن رابط ترانسسیوربرای بازیابی داده های DDM در زمان واقعی برای هرMFS1S00-H010Vشاخص های کلیدی: قدرت TX (معمولا -3 تا + 3 dBm) ، قدرت RX (معمولا -8 تا + 2 dBm) و دمای.کاهش ناگهانی در قدرت RX (> 2 dBm) ممکن است نشان دهنده یک کانکتور کثیف یا آسیب دیده با وجود طراحی فابریک مهر و موم باشد..

راه حل مشکلات رایج:

• لینک در 100Gb / s به جای 200Gb / s: بررسی کنید که هر دو طرف برای HDR تنظیم شده اند.MFS1S00-H010V 200G QSFP56 راه حل کابل AOCبرخی از کابل های تقلبی دارای نقشه های کامل مسیر نیستند.
• فلپ های اتصال متناوب: دمای صفحه جلو سوئیچ را بررسی کنید؛ اطمینان حاصل کنید که جریان هوا توسط بسته های کابل مسدود نمی شود.
• هیچ پیوند پس از قرار دادن: هر دو سر را دوباره قرار دهید.وضعیت رابط را نشان دهیدتا تایید کنم که هیچ خطای فیزیکی وجود نداره.

بهینه سازی:برای حداکثر عملکرد پارچه، از خم کردن AOC بیش از شعاع 30 میلی متر اجتناب کنید. کابل های گروه در مسیرهای موازی با استفاده از راهنمای کابل سازی ساختاری برای جلوگیری از پیچیدگی های کوچک استفاده کنید.برنامه ریزی سالیانه بازرسی رابط نوری با استفاده از یک اندوسکوپ، اگرچه طراحی مهر و موم به طور قابل توجهی خطر آلودگی را در مقایسه با فرستنده های جداگانه کاهش می دهد.

برای درختان خطای دقیق و مشخصات نمودار چشم، همیشه به رسمی مراجعه کنیدصفحه اطلاعات MFS1S00-H010Vاز NVIDIA Mellanox در دسترس است.

6خلاصه و ارزیابی ارزش

درNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vارائه می دهد یک کامل، آماده به کارگیریMFS1S00-H010V 200G QSFP56 راه حل کابل AOCدر مقایسه با DAC های منفعل، این دستگاه عملکرد 200 گیگابایت در ثانیه بدون از دست دادن را در مسافت های طولانی تر ارائه می دهد. در مقایسه با نوری های جدایی یافته،این نقطه شکست را به میزان 67 درصد کاهش می دهد (از سه جزء به یک عنصر)برای معماران برنامه ریزی پارچه های جدید InfiniBand HDR یا ارتقاء خوشه های موجود،MFS1S00-H010V نشان دهنده یک، راه حل واجد شرایط فروشنده است که عملکرد، تراکم و سادگی عملیاتی را متعادل می کند.این قابلیت اطمینان مورد نیاز برای محیط های تولید هوش مصنوعی و HPC را ارائه می دهد..