مقاله فنی Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E اتصال و کابل پرسرعت برد کوتاه

این کتاب سفید فنی برای معماران شبکه، مهندسان پیش فروش و مدیران عملیات طراحی شده است.MFS1S50-H010Eکابل نوری فعال (AOC) به عنوان جزء اصلی،به طور سیستماتیک به بررسی چگونگی دستیابی به 200G به 2 × 100G انتقال با سرعت بالا و ساده سازی معماری کابل در سناریوهای کوتاه مدت بین ریکبا تجزیه و تحلیل ویژگی های کلیدی، روش های استقرار و سیستم های عملیاتیNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E، این سند مرجع عملی برای طرح های اتصال متقابل مرکز داده با چگالی بالا فراهم می کند.

مراکز داده های مدرن و خوشه های محاسبات با عملکرد بالا (HPC) با یک چالش مشترک روبرو هستند: قفسه های مجاور نیاز به پهنای باند بالا، پیوندهای کم تاخیر،با این حال، کابل های اتصال مستقیم مس منفعل سنتی (DACs) از تخریب سیگنال بیش از 3 متر رنج می برند.برای فاصله بین قفسه های 3 ٪ 7 متر، کابل های مس نیز مسائل مانند وزن بیش از حد، انعطاف پذیری ضعیف و حساسیت به تداخل الکترومغناطیسی (EMI) را ارائه می دهند.سناریوهای شکستن: تقسیم یک پورت 200G به دو اتصال 100G مستقل معمولاً به ماژول های آداپتور اضافی یا پنل های پچ نیاز دارد.، افزایش هر دو هزینه و نقاط شکست. بنابراین الزامات کلیدی عبارتند از:

• انتقال 200G قابل اعتماد در فاصله 3 ∼ 10 متر
• پشتیبانی بومی برای 200G به 2 × 100G بدون سخت افزار اضافی
• کاهش حجم کابل و بهبود جریان هوا در سینی های مدیریت کابل
• سازگاری کامل با پورت های سوئیچ موجود QSFP56
• هزینه کل مالکیت (TCO) پایین تر در مقایسه با راه حل های گیرنده نوری ماژولار

معماری پیشنهادی یک توپولوژی برگ ستون فقرات را اتخاذ می کند که در هر دو مرکز داده ابری و خوشه های HPC رایج است. سوئیچ های برگ در هر قفسه به سوئیچ های ستون فقرات در قفسه های مجاور متصل می شوند.برای بهینه سازی استفاده از بندر و ساده سازی کابل کشی، هر پیوند صعودی 200G به دو اتصال 100G به دو سوئیچ ستون فقرات جداگانه تقسیم می شود.این طراحی نیاز به یک اتصال فیزیکی دارد که می تواند عملکرد شکستن را در سطح کابل انجام دهدMFS1S50-H010E 200Gb/s تا 2x100Gb/s QSFP56 تا 2xQSFP56این معماری ماژول های اختصاصی را حذف می کند، تعداد کابل های فیزیکی را در مقایسه با طرح های مبتنی بر فرستنده های جداگانه 50 درصد کاهش می دهد،و تمام پهنای باند را حفظ می کند.

در این معماری،MFS1S50-H010Eاین یک کابل نوری فعال (AOC) با فاکتور فرم QSFP56 در هر انتهای آن است، اما با یک تفاوت مهم: این یک کابل شکستن است.یک انتها یک کانکتور 200G QSFP56 را ارائه می دهد، در حالی که انتهای دیگر به دو کانکتور مستقل 100G QSFP56 تقسیم می شود.این طراحی منحصر به فرد اجازه می دهد تا یک پورت سوئیچ برگ واحد برای تغذیه دو پورت سوئیچ ستون فقرات بدون هیچ اپتیک های بین المللی و یا سیم های پچبر اساسورق اطلاعات MFS1S50-H010E، کابل از عملیات دوگانه کامل در مجموع 200Gb / s (یا 2 × 100Gb / s) با مصرف برق معمولی کمتر از 3.5W در هر انتهای پشتیبانی می کند.مشخصات MFS1S50-H010Eشامل حداکثر طول 50 متر (به منظور استفاده بین رف 3 × 10 متر بهینه شده) ، BER بهتر از 1E-15، و دمای محیط کار از 0 °C تا 70 °C.سازگاری با MFS1S50-H010Eاین نوع قابلیت همکاری با تمام پورت های استاندارد QSFP56 که با مشخصات IEEE 802.3cd و QSFP56 MSA مطابقت دارند را تضمین می کند.

استفاده از این سیستم یک فرآیند ساده را دنبال می کند.کابل AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56یک پورت منبع 200G (به عنوان مثال، در یک سوئیچ برگ) را به دو پورت مقصد 100G متصل می کند (به عنوان مثال، در سوئیچ های ستون فقرات). انتهای شکستن از یک بوت تقسیم کننده استفاده می کند که دو پای 100G را از هم جدا می کند.هر پا یک کانکتور استاندارد QSFP56 است و می تواند به طور مستقل به سوئیچ های ستون فقرات مختلف هدایت شودبرای مقیاس بندی، یک خوشه 8 ریک تنها به 16 کابل نیاز دارد تا به طور کامل ارتباطات برگ به ستون فقرات را با اشتراک بیش از حد 2: 1 شبکه کند. در مقایسه با استفاده از DAC های 200G به علاوه گیرنده های جدا شده،درراه حل کابل AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56تعداد کابل ها را 50 درصد کاهش می دهد، وزن را 70 درصد کاهش می دهد و دو کانکتور نوری را در هر پیوند حذف می کند، که قابلیت اطمینان کلی را بهبود می بخشد.معماران باید باقیمت MFS1S50-H010Eروند (تخفیف حجم به طور معمول بیش از 100 واحد اعمال می شود)MFS1S50-H010E برای فروشلیست های توزیع کنندگان مجاز با طول و جهت گیری مورد نیاز مطابقت دارند.

توصیف توپولوژی معمولی:در یک انتشار دو قفسه، قفسه A شامل سوئیچ های برگ L1 و L2 است. قفسه B شامل سوئیچ های ستون فقرات S1 و S2 است.NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eپورت L1 ′s 200G را به پورت S1 ′s 100G (پای 1) و پورت S2 ′s 100G (پای 2) متصل می کند. یک کابل دیگر L2 را به طور مشابه متصل می کند. این یک پیوند فوقانی 2 × 100G غیر مسدود کننده از هر برگ به هر دو ستون ایجاد می کند،بدون سخت افزار اضافیساخت سبک وزن و انعطاف پذیر AOC اجازه می دهد تا مسیر آسان از طریق مدیران کابل عمودی بدون مسدود کردن سینی های فن.

برای عملیات های جاری،MFS1S50-H010Eاز نظارت دیجیتال تشخیصی (DDM) از طریق رابط I2C پشتیبانی می کند. معیارهای کلیدی برای نظارت شامل:

• قدرت دریافت نوری (به هر خط):باید در محدوده مشخص شده باقی بماند (-6.0 dBm تا +3.0 dBm معمولی).
• ولتاژ و دمای تغذیه:انحرافات ممکن است نشان دهنده آسیب کابل یا مسائل زیست محیطی باشد.
• شمارنده خطای لینک:هر گونه افزایش در خطاهای FEC اصلاح شده یا اصلاح نشده نشان دهنده مشکلات لایه فیزیکی است.

رفع مشکلات رایج: اگر یک پای کابل شکسته شود اما دیگری کار می کند، کنتاکتور QSFP56 فردی را برای آلودگی یا آسیب بررسی کنید؛ دوباره قرار دهید یا با استفاده از پاک کننده کیست تایید شده تمیز کنید.اگر هر دو پای شکست بخورند، بررسی کنید که پورت منبع 200G برای حالت شکستن پیکربندی شده است (به عنوان مثال، "split 1x200G to 2x100G" در CLI سوئیچ). برای مشکلات مداوم، بهورق اطلاعات MFS1S50-H010Eبرای مشخصات پیچ و زمان بندی. نکات بهینه سازی شامل گروه بندی پاهای شکستن به همان جفت سوئیچ ستون فقرات برای مدیریت آسان کابل، برچسب گذاری هر دو سر به وضوح،و اجتناب از شعاع خم کمتر از 30mm برای جلوگیری از تضعیف نوری.

در迈络思 ((NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010Eیک راه حل ساخته شده برای چالش های اتصال کوتاه مدت بین ریک ها با سرعت بالا را فراهم می کند. با یکپارچه سازی عملکرد شکستن مستقیماً در AOC، آن را از بین می برد،باعث کاهش گند زدن کابل می شود، و هم راه اندازی و هم نگهداری را ساده می کند. مزایای کمی که در راه اندازی های تولید تأیید شده است عبارتند از:

• کاهش ۵۰ درصد تعداد کابل های فیزیکی برای توپولوژی های ۲۰۰G تا ۲×۱۰۰G
• تقریباً 70٪ کاهش وزن در هر پیوند در مقایسه با DAC های مس
• نیاز به هیچ ماژول نوری اضافی یا پنل پچ
• کاملا با پورت های سوئیچ استاندارد QSFP56 سازگار است

برای سازمان هایی که گزینه های اتصال را ارزیابی می کنند،راه حل کابل AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56ارائه می دهد مزایای TCO قانع کننده. معماران شبکه می توانند با اعتماد به نفس مشخص این کابل دانستن کهسازگاری با MFS1S50-H010Eطراحی قابلیت همکاری را تضمین می کند، در حالی که تیم های عملیات از مدیریت کابل ساده و تشخیص های داخلی بهره مند می شوند.MFS1S50-H010E برای فروش، لطفا با نماینده محلی NVIDIA Mellanox تماس بگیرید.