راه حل فنی کابل نوری فعال ملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E AOC

1. پیش زمینه پروژه و تجزیه و تحلیل نیازهای

مراکز داده های مدرن در حال حرکت در یک دوره انتقالی از ستون فقرات 100G به معماری های 200G / 400G هستند. سناریوهای اتصال کوتاه مدت از راک به راک چالش های منحصر به فرد را ارائه می دهند.در تدوینات معمولی بالا از قفسه، معماران شبکه با یک تنش اساسی روبرو هستند: چگونه پورت های ستون فقرات 200G را به گره های ورق یا ذخیره سازی 100G در کابینت های مجاور بدون ضرب حجم کابل، تعداد کانکتورهای نوری،و دامنه های شکستراه حل های سنتی با استفاده از ترانسسیورهای جداگانه، تکه های MPO و کاسته های شکستن، تا شش رابط نوری را در هر لینک معرفی می کنند، که یکپارچگی سیگنال را کاهش می دهد و مدیریت کابل را پیچیده می کند.

الزامات اصلی شناسایی شده توسط تیم های زیرساخت عبارتند از: کاهش پیچیدگی کابل سازی فیزیکی، حفظ عملکرد کامل 200Gb / s به 2x100Gb / s،اطمینان از یکپارچگی سیگنال در طول 5 تا 15 متر، و ساده سازی هر دو راه اندازی و نگهداری مداوم.ملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010Eکابل نوری فعال به طور مستقیم به هر یک از این خواسته ها از طریق یک معماری یکپارچه پاسخ می دهد.

2طراحی کلی معماری شبکه/سیستم

راه حل پیشنهادی یک توپولوژی برگ ستون فقرات را اتخاذ می کند که در آن سوئیچ های ستون فقرات 200G به سوئیچ های برگ 100G یا سرورهای متصل به دو قفسه مجاور متصل می شوند.به جای استفاده از گیرنده های جداگانه QSFP56، تنه های فیبر و پانل های شکسته، معماری ازکابل AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56هر کابل یک اتصال نقطه به نقطه را ایجاد می کند با شکستن رخ می دهد در داخل مجموعه کابل مهر و موم شده.

یک منطقه ی معمول برای استفاده از کابل های نوری، 5 تا 15 متر طول می کشد.جایی که DAC های مس از تضعیف سیگنال رنج می برند و اپتیک های جداگانه پیچیدگی غیر ضروری را ایجاد می کننداین معماری از دو مدل اصلی توسعه پشتیبانی می کند:

• مدل A ️ سوئیچ به سوئیچ: پورت 200G QSFP56 روی سوئیچ ستون فقرات →MFS1S50-H010E→ دو پورت 100G QSFP56 در سوئیچ های ورق پایین.
• مدل B ️ تغییر به سرور (Switch to Server): پورت 200G QSFP56 روی سوئیچ ToRMFS1S50-H010E 200Gb/s تا 2x100Gb/s QSFP56 تا 2xQSFP56→ دو گره ذخیره سازی 100G یا گره های محاسباتی.

3نقش و ویژگی های کلیدی MFS1S50-H010E در راه حل

درNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eبه عنوان ستون فقرات اتصال این معماری عمل می کند. نقش اصلی آن انجام تبدیل الکتریکی به نوری و شکستن در یک مجمع کابل واحد است.ویژگی های فنی کلیدی بر اساسورق اطلاعات MFS1S50-H010Eومشخصات MFS1S50-H010Eشامل:

کابل کاملاً بسته شدهسازگاری با MFS1S50-H010Eبا سوئیچ های NVIDIA Mellanox Spectrum، آداپتورهای ConnectX-6، و هر پورت استاندارد مبتنی بر QSFP56 که از حالت شکستن پشتیبانی می کند.این قابلیت همکاری اجازه می دهد تا یکپارچه سازی در پارچه های موجود بدون قفل خصوصی.

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

برای استفاده از دو رَک معمولی (رَک A و رَک B با فاصله 8 متری) تاپولوژی زیر توصیه می شود:

• قفسه A: یک سوئیچ 200G QSFP56 قادر به ستون فقرات / ToR. پورت های پیکربندی شده برای حالت شکستن (4x50G یا 2x100G بسته به PHY).
• قفسه B: دو سوئیچ ورق 100G یا آداپتور سرور. هر کدام به یک شاخه ازکابل AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56.
• راه اندازی کابل: استفاده از مدیران کابلی افقی و قفسه های عمیق 800 میلی متر برای پذیرش طول استاندارد 10 متر (H010E) بدون خم های تیز.

مقیاس بالا: برای پارچه های بزرگتر، یک سوئیچ ستون فقرات 200G را با چندینMFS1S50-H010E برای فروشSKU ها، هرکدام از یک جفت نقاط پایان 100G در قفسه های پایینقیمت MFS1S50-H010Eدر مقایسه با گزینه های جداگانه، هزینه کل پیوند را شامل فرستنده ها، کاست ها و سیم های پچ در نظر بگیرید. AOC به طور معمول هزینه هر لینک 200G تا 2x100G را 18-25٪ کاهش می دهد.

5نظارت بر عملیات، رفع مشکل و بهینه سازی

درMFS1S50-H010Eاز نظارت دیجیتال تشخیص (DDM) از طریق نقشه حافظه QSFP56 پشتیبانی می کنداتیولیا دستورات خاص فروشنده شامل:

• انتقال و دریافت قدرت نوری در هر خط
• ولتاژ و دمای تغذیه
• نرخ خطای بیت (BER) قبل و بعد از FEC

جریان کار رفع مشکل: اگر خطاهای پیوند ظاهر می شود، ابتدا پیکربندی شکستن پورت میزبان را در برابرمشخصات MFS1S50-H010Eدوم، بررسی شعاع خم شدن کابل کابل های نوری فعال مقاوم به خم شدن هستند اما پیچیدگی های تیز می توانند سیگنال ها را تضعیف کنند. سوم، بررسی متقابل باورق اطلاعات MFS1S50-H010Eبرای حالت های FEC سازگار.توصیه های بهینه سازی شامل گروه بندی انتشارات AOC شکستن به همان کارت خط سوئیچ برای تاخیر سازگار و استفاده از راهنمای کابل سازی ساختاری است که حداقل شعاع خم 3 اینچ را حفظ می کند.

6خلاصه و ارزیابی ارزش

درراه حل کابل AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56بهبود قابل اندازه گیری در کارایی اتصال بین رف به رف را به ارمغان می آورد. با ادغام عملکرد شکستن در یک کابل نوری فعال مهر و موم،محلول تعداد کانکتورها را در هر پیوند به میزان ۶۷٪ کاهش می دهد.، زمان نصب را حدود 75٪ کاهش می دهد و یکپارچگی سیگنال را از طریق رابط های نوری کمتر بهبود می بخشد.پیشنهادات ارزش کلیدی مدیریت کابل ساده است، کاهش کل هزینه مالکیت در مقایسه با رویکردهای قطعات مجزا و سازگاری بومی با اکوسیستم های NVIDIA Mellanox.قیمت MFS1S50-H010Eدر کنار مزایای عملیاتی، کابل یک انتخاب استراتژیک برای مراکز داده ای است که از 100G به پارچه های مختلط 200G / 100G انتقال می دهند.