NVIDIA Mellanox MCP1600-E003E26 DAC راه حل فنی برای اتصال با سرعت بالا

مراکز داده مدرن به دلیل بارهای کاری هوش مصنوعی، محاسبات با کارایی بالا و تجزیه و تحلیل داده‌محور، در حال تجربه یک تغییر معماری اساسی هستند. این برنامه‌ها نیازمند اتصال 100GbE در لایه دسترسی سرور هستند، اما در عین حال محدودیت‌های شدیدی را بر مصرف برق و هزینه‌های سرمایه‌ای اعمال می‌کنند. معماران شبکه با یک چالش حیاتی در لایه فیزیکی روبرو هستند: چگونه صدها یا هزاران سرور را به سوئیچ‌های بالای رک (ToR) متصل کنند بدون اینکه هزینه‌های ماژول نوری و اتلاف گرما، قابلیت اقتصادی استقرار را از بین ببرد.

برای اتصالات کوتاه برد - معمولاً در همان رک یا بین رک‌های مجاور (1 تا 3 متر) - کابل‌های نوری فعال سنتی (AOC) پیچیدگی غیرضروری را معرفی می‌کنند. هر AOC نیازمند تبدیل الکتریکی به نوری در هر دو انتها است که 3-5 وات در هر لینک مصرف می‌کند و گرمایی تولید می‌کند که باید توسط زیرساخت خنک‌کننده مدیریت شود. علاوه بر این، هزینه هر پورت برای راه‌حل‌های نوری می‌تواند 25-35٪ از کل هزینه پورت سوئیچ را تشکیل دهد. الزام روشن است: راه‌حلی که عملکرد کامل 100 گیگابیت بر ثانیه را ارائه دهد، یکپارچگی سیگنال را در فواصل کوتاه حفظ کند و سربار توان و هزینه اجزای فعال را حذف کند.

معماری مرجع برای این راه‌حل از توپولوژی برگ-ستون فقرات استفاده می‌کند که برای الگوهای ترافیک شرق-غرب بهینه شده است. در لایه برگ، سوئیچ‌های سری NVIDIA Mellanox Spectrum SN2000 یا SN4000 به عنوان دستگاه‌های ToR عمل می‌کنند و پورت‌های دانلینک 100G QSFP28 را برای اتصال سرور و آپلینک‌های 400G به لایه ستون فقرات فراهم می‌کنند. هر سرور مجهز به کارت‌های رابط شبکه (NIC) سری NVIDIA Mellanox ConnectX است که از 100GbE پشتیبانی می‌کنند.

در این معماری، اتصال لایه فیزیکی بین سوئیچ‌های ToR و سرورها بر اساس فاصله بخش‌بندی می‌شود:

• اتصال درون رک (0.5 متر - 2 متر): سرورهای واقع در همان رک با سوئیچ ToR.
• اتصال رک مجاور (2 متر - 3 متر): سرورها در رک‌های بلافاصله مجاور محل سوئیچ ToR.
• اتصال برد بلند (>3 متر): اتصالات نیازمند فرستنده‌های نوری و فیبر.

به عنوان اتصال فیزیکی حیاتی در حوزه دسترسی سرور عمل می‌کند. به عنوان یک کابل DAC QSFP28 MCP1600-E003E26، عملکرد فرستنده را مستقیماً در مجموعه کابل ادغام می‌کند و ماژول نوری و جفت فیبر جداگانه را حذف می‌کند. این ادغام چندین مزیت معماری را ارائه می‌دهد: به طور خاص برای رسیدگی به دو دسته اول قرار گرفته است و یک راه‌حل مسی پسیو یکپارچه را برای تمام لینک‌های کوتاه برد ارائه می‌دهد و نیاز به تبدیل نوری در این بخش‌ها را از بین می‌برد.3. نقش و ویژگی‌های کلیدی NVIDIA Mellanox MCP1600-E003E26 در راه‌حل

به عنوان اتصال فیزیکی حیاتی در حوزه دسترسی سرور عمل می‌کند. به عنوان یک کابل DAC QSFP28 MCP1600-E003E26، عملکرد فرستنده را مستقیماً در مجموعه کابل ادغام می‌کند و ماژول نوری و جفت فیبر جداگانه را حذف می‌کند. این ادغام چندین مزیت معماری را ارائه می‌دهد:سربار پروتکل صفر: به عنوان یک رسانه مسی پسیو، کابل هیچ تأخیری فراتر از تأخیر انتشار هادی مسی ایجاد نمی‌کند. این کابل کاملاً برای پروتکل‌های لایه بالاتر شفاف است و نیازی به پیکربندی یا مدیریت ندارد.

• یکپارچگی سیگنال تضمین شده: مهندسی شده برای برآورده کردن الزامات سختگیرانه استاندارد IEEE 802.3cd، کابل مسی پسیو DAC MCP1600-E003E26 با سرعت 100 گیگابیت بر ثانیه، انطباق نمودار چشم و نرخ خطای بیت (BER) کمتر از 10^-12 را در فاصله مشخص شده 3 متری حفظ می‌کند. این تضمین می‌کند که اختلالات لایه فیزیکی بر عملکرد برنامه تأثیر نمی‌گذارد.
• سازگاری کامل: کابل با توافق‌نامه چند منبعی QSFP28 (MSA) سازگار است و به طور دقیق با سوئیچ‌ها و NICهای NVIDIA Mellanox آزمایش شده است. برای مشخصات الکتریکی و مکانیکی دقیق، معماران می‌توانند به برگه داده رسمی MCP1600-E003E26 و مشخصات MCP1600-E003E26 مراجعه کنند.
• کارایی حرارتی و توان: با حذف فرستنده‌های نوری، هر لینک تقریباً 3 وات مصرف برق را در مقایسه با راه‌حل AOC کاهش می‌دهد. در یک رک با 48 اتصال سرور، این به معنای بیش از 140 وات صرفه‌جویی در مصرف برق در هر رک است - گرمایی که نیازی به حذف توسط سیستم خنک‌کننده ندارد.
• 4. توصیه‌های استقرار و مقیاس‌پذیریهنگام برنامه‌ریزی برای استقرار در مقیاس بزرگ MCP1600-E003E26، باید بهترین شیوه‌های زیر رعایت شود:

یک ممیزی فیزیکی دقیق از چیدمان رک‌ها انجام دهید تا فاصله دقیق هر پورت NIC سرور تا پورت سوئیچ ToR را تعیین کنید. MCP1600-E003E26 در طول‌های دقیق موجود است؛ انتخاب طول بهینه از شل بودن کابل جلوگیری کرده و جریان هوا را بهبود می‌بخشد.

• مدیریت شعاع خمش: در حالی که کابل برای انعطاف‌پذیری طراحی شده است، حفظ شعاع خمشی بیشتر از حداقل توصیه شده، یکپارچگی سیگنال بلندمدت را تضمین می‌کند. از مدیران کابل افقی و عمودی برای سازماندهی بسته‌ها و جلوگیری از خم شدن استفاده کنید.
• استراتژی محیط ترکیبی: برای لینک‌های طولانی‌تر از 3 متر، موجودی جداگانه‌ای از فرستنده‌های نوری و فیبر را حفظ کنید. صرفه‌جویی در هزینه ناشی از استفاده از MCP1600-E003E26 برای لینک‌های کوتاه می‌تواند سرمایه‌گذاری در اپتیک برای اتصالات طولانی‌تر را جبران کند.
• اعتبارسنجی سازگاری: اگرچه کابل‌های شخص ثالث سازگار با MCP1600-E003E26 وجود دارند، استقرار کابل‌های اصلی NVIDIA Mellanox عملکرد قطعی را تضمین کرده و فرآیندهای گارانتی و پشتیبانی را ساده می‌کند. همیشه قبل از خرید، قیمت و در دسترس بودن MCP1600-E003E26 را از طریق کانال‌های مجاز تأیید کنید.
• 5. نظارت عملیاتی، عیب‌یابی و بهینه‌سازییکی از مزایای عملیاتی کابل‌های DAC پسیو، قابلیت اطمینان ذاتی آنهاست. برخلاف اپتیک‌های فعال، هیچ لیزر یا قطعه الکترونیکی برای خرابی وجود ندارد. با این حال، شیوه‌های نظارت استاندارد همچنان باید اجرا شوند:

از پلتفرم تله‌متری NVIDIA Mellanox NEO برای نظارت بر وضعیت پورت و شمارنده‌های خطا استفاده کنید. در حالی که کابل‌های DAC به همان روش اپتیک‌ها از نظارت تشخیصی دیجیتال (DDM) پشتیبانی نمی‌کنند، سوئیچ همچنان می‌تواند پرش‌های لینک، خطاهای CRC یا خرابی‌های آموزشی را که ممکن است نشان‌دهنده مشکل کابل فیزیکی باشد، تشخیص دهد.

• جداسازی خطا: در صورت خرابی لینک، ماهیت پسیو کابل عیب‌یابی را ساده می‌کند. کابل را با محکم کردن مجدد آن در هر دو پورت آزمایش کنید. اگر مشکل ادامه داشت، کابل را با یک واحد شناخته شده سالم جایگزین کنید. عدم وجود اجزای فعال به این معنی است که هیچ حالت پیکربندی یا سازگاری برای تأیید در سطح کابل وجود ندارد.
• بهینه‌سازی برای محیط‌های با چگالی بالا: برای به حداکثر رساندن جریان هوا و راندمان خنک‌کننده، کابل‌های DAC را با استفاده از بازوهای کابل یا انگشتان مدیریت به سمت کناره رک هدایت کنید. از عبور کابل‌ها مستقیماً در مقابل نواحی ورودی فن خودداری کنید. پروفیل باریک MCP1600-E003E26 کابل‌کشی با چگالی بالا را بدون مسدود کردن جریان هوا تسهیل می‌کند.
• 6. خلاصه و ارزیابی ارزشادغام راه‌حل کابل DAC QSFP28 MCP1600-E003E26 در معماری مرکز داده، ارزش قابل اندازه‌گیری را در ابعاد مختلف ارائه می‌دهد. از منظر هزینه‌های سرمایه‌ای، MCP1600-E003E26 که با کسری از هزینه ماژول‌های نوری به فروش می‌رسد، هزینه هر پورت اتصال 100G را به طور قابل توجهی کاهش می‌دهد. از نظر عملیاتی، کاهش مصرف برق و تولید گرما به کاهش شاخص اثربخشی مصرف برق (PUE) کمک کرده و از ابتکارات پایداری پشتیبانی می‌کند.

درباره ادغام MCP1600-E003E26 در معماری خود با تماس با یک متخصص راه‌حل‌های NVIDIA Mellanox بیشتر بدانید.ملاحظات معماریمشارکت MCP1600-E003E26

فاصله لینک (0-3 متر)عملکرد بهینه با مس پسیو، بدون افت سیگنالمصرف برق