راهکار NVIDIA Mellanox MFA1A00-C050: اتصال پرسرعت کوتاه برد قفسه به قفسه با کابل‌کشی ساده

NVIDIA Mellanox MFA1A00-C050 راه حل فنی: اتصال کوتاه مدت بلند مدت با کابل ساده

این راه حل فنی برای معماران شبکه مرکز داده، مهندسان پیش فروش و مدیران عملیات طراحی شده است.NVIDIA Mellanox MFA1A00-C050کابل نوری فعال (AOC) و به چالش های خاص اتصال کوتاه مدت بلند مدت در پارچه های 100G Ethernet می پردازد. این راه حل با هدف ایجاد یک کابل بسیار قابل اعتماد،پیچیدگی کم، و لایه فیزیکی مقیاس پذیر بین سطوح دسترسی و جمع آوری، در حالی که به طور قابل توجهی مصرف فضای سینی کابل و تلاش نصب در محل را کاهش می دهد.

1. پیشینه پروژه و تحلیل نیازهای

معماری های مدرن مرکز داده به سمت لینک های دسترسی بالا 100G به عنوان استاندارد مهاجرت می کنند، که توسط افزایش ترافیک شرق-غرب از بار های کاری AI / ML و سیستم های ذخیره سازی توزیع شده هدایت می شود. در این زمینه،اتصال بین سوئیچ های بالای قفسه (TOR) و لایه های جمع آوری برگ / ستون فقرات (leaf/spine aggregation layers) که معمولاً فاصله 5 تا 30 متر را پوشش می دهد، نقطه طراحی بحرانی است.. کابل های سنتی DAC غیرفعال از نظر فیزیکی بیش از 7 متر غیرقابل کنترل می شوند، با قطر ضخیم و شعاع خم محدود که سینی های کابل و جریان هوا را مسدود می کند.فرستنده های نوری جداگانه با سیم های فیبر پیچ نیاز به تمیز کردن در هر پورت را معرفی می کنند، هزینه های اضافی اعتباربخشی سازگاری و نرخ های بالاتر شکست در زمینه به دلیل سطوح پایانی آلوده.

الزامات کلیدی شناسایی شده در تعاملات معمولی با مشتریان عبارتند از:

• قابلیت اطمینان لایه فیزیکی:نرخ خطای بیت (BER) بهتر از 1E-15 در 100G در کل محدوده دمای عملیاتی (0°70°C).
• چگالی و انعطاف پذیری کابل:قطر بیرونی ≤ 5mm با حداقل شعاع خم ≤ 50mm برای همزیستی با زیرساخت های برق و خنک کننده در سینی های بالا.
• سرعت حرکت:نصب پلگ و پلی با صفر تمیز کردن نوری در محل یا تطبیق گیرنده، کاهش زمان انتشار در هر لینک به کمتر از 10 دقیقه.
• دید عملیاتی:پشتیبانی از نظارت دیجیتال تشخیصی (DDM) برای قدرت نوری در زمان واقعی، ولتاژ و دمای دور سنجی.

2طراحی کلی معماری شبکه/سیستم

معماری پیشنهادی یک توپولوژی دو لایه ای برای لایه دسترسی 100G را اتخاذ می کند.با سوئیچ های TOR در هر قفسه مستقر شده و به دو سوئیچ ستون فقرات اضافی در لایه جمع آوری متصل شده اند.NVIDIA Mellanox MFA1A00-C050به عنوان اتصال فیزیکی اصلی بین پورت های TOR و پورت های ستون فقرات در محدوده نامی 15 متری عمل می کند که قرار دادن قفسه های مجاور و یک ردیف را پوشش می دهد.هر سوئیچ ستون فقرات تا 48 پیوند TOR را از طریق پورت های QSFP28 جمع می کند، با کل پارچه کار تحت یک طرح CLOS لایه 3 برای تاخیر تعیین کننده و تعادل بار ECMP.

اصول کلیدی معماری عبارتند از:

• نوع کابل یکنواخت:استاندارد سازی بر اساسکابل AOC MFA1A00-C050 100G QSFP28برای تمام پیوندهای برگ به ستون فقرات مدیریت قطعات یدکی را ساده می کند و نیاز به آموزش برای تیم های کابل کشی را به حداقل می رساند.
• انواع طول با کد رنگی:طول های مختلف (10m، 15m، 20m، 50m) با رنگ های مختلف بوتاژ برای تسهیل شناسایی بصری در طول تعمیر و نگهداری استفاده می شود.
• تنوع مسیرهای اضافی:پیوندهای اصلی و ثانویه از طریق سینی های کابل جداگانه هدایت می شوند تا از نقاط تک شکست فیزیکی جلوگیری شود.

3نقش و ویژگی های کلیدی NVIDIA Mellanox MFA1A00-C050 در راه حل

درNVIDIA Mellanox MFA1A00-C050به عنوان "آخرین متر" و "اولین متر" لایه فیزیکی نوری عمل می کند و به طور موثر دامنه الکتریکی سوئیچ ASIC را به رسانه فیبر چند حالت متصل می کند.نقش آن این است که یک کارخانه بهینه سازی شده را فراهم کند.، یک مجموعه نوری مهر و موم که متغیرهای میدان ذاتی راه حل های فرستنده های جداگانه را از بین می برد. ویژگی های فنی کلیدی که آن را برای این معماری مناسب می کند عبارتند از:

• فرستنده های مبتنی بر VCSEL یکپارچه:نوری چند حالت 850nm با تعادل پیش تنظیم شده Tx / Rx برای طول فیبر خاص تنظیم شده است، اطمینان از دامنه تعدیل نوری سازگار (OMA) در سراسر پوشش دمایی.
• تاخیر کم:AOC کمتر از 5ns تاخیر اضافی را در مقایسه با فیبر مستقیم معرفی می کند، که آن را با RoCEv2 و سایر بارهای کاری حساس به تاخیر سازگار می کند.
• غربالگری BER کارخانه:هر واحد در 100G با الگوهای PRBS31 آزمایش می شود، که عملکرد BER را تضمین می کند که با مشخصات IEEE 802.3bm مطابقت دارد یا فراتر می رود.
• DDM جامع:قدرت Rx در هر کانال، جریان انحراف Tx و خواندن دمای داخلی را از طریق رابط I2C فراهم می کند و نظارت فعال بر سلامت پیوند را امکان پذیر می کند.

در ارزیابی سازگاری،مطابقت با MFA1A00-C050این ماتریس شامل تمام محصولات NVIDIA SpectrumTM و ConnectX® و همچنین پورت های QSFP28 شخص ثالث است که با مشخصات MSA مطابقت دارند.ورق اطلاعات MFA1A00-C050ارائه دهنده پارامترهای دقیق حساسیت گیرنده و قدرت پرتاب فرستنده است که می تواند با مشخصات نوری پلت فرم میزبان مقایسه شود.

4توصیه های تعبیه و مقیاس بندی

استفاده از یک رویکرد ساختاری برای به حداقل رساندن اختلال و اطمینان از یکپارچگی در سراسر بافت است. روش توصیه شده شامل:

• اعتبارسنجی قبل از اعزام:بررسی کنید که پورت های سوئیچ برای سرعت 100G و حالت مناسب FEC (به عنوان مثال RS-FEC برای 100G-SR4) تنظیم شده اند.مشخصات MFA1A00-C050برای تنظیمات توصیه شده FEC.
• مسیر فیزیکی:حداقل شعاع خم شدن 50 میلی متر را در هنگام پوشش کابل حفظ کنید؛ برای جلوگیری از تنش بر روی کانکتورها از مدیران کابل عمودی با میله های تخلیه تنش استفاده کنید.
• طرح برچسب گذاری:پیاده سازی یک کنوانسیون برچسب گذاری سیستماتیک که شامل استخر منبع / پورت ، استخر مقصد / پورت و طول کابل برای رفع سریع مشکل است.

برای مقیاس بیش از 48 پیوند در هر ستون فقرات، طراحی با اضافه کردن سوئیچ های اضافی ستون فقرات و حفظ همان الگوی اتصال مبتنی بر AOC، رشد افزایشی را در بر می گیرد.MFA1A00-C050 راه حل کابل AOC 100G QSFP28مقیاس خطی است زیرا طول کابل و بودجه نوری ثابت است، و نیاز به محاسبه قدرت نوری در هر لینک که در غیر این صورت با گیرنده های جداگانه مورد نیاز است را از بین می برد.در حالی که بافت رشد می کند، ظرفیت سینی کابل باید با استفاده از قطر بیرونی 4.2mm کابل برای اطمینان از جریان هوا و فضای توسعه آینده محاسبه شود.

یک توپولوژی نمادین استقرار به صورت مفهومی در زیر نشان داده شده است (نمایش سطح قفسه):

5نظارت بر عملیات، رفع مشکل و بهینه سازی

مدیریت عملیاتی اتصال مبتنی بر AOC از قابلیت های DDM ساخته شده در سیستم استفاده می کند.MFA1A00-C050 کابل نوری فعال 100GbEروش های توصیه شده عبارتند از:

• جمع آوری پایه:قدرت Rx، تعصب Tx و درجه حرارت را برای هر پیوند در طول انتشار اولیه ثبت کنید. یک هشدار آستانه در ± 3dB از خط پایه برای انحراف قدرت Rx ایجاد کنید.
• بررسی های دوره ای سلامت:هر 5 دقيقه يه نظرسنجي اتوماتيك DDM از طريق SNMP يا Redfish برنامه ريزي کنيد.ادغام با سیستم عامل های نظارت بر شبکه موجود برای ارتباط تخریب نوری با دمای سوئیچ یا ناهنجاری سرعت فن.
• جریان کار جداسازی خطای:اگر یک لینک گزارش خطا CRC یا وقایع اتصال به پایین، ابتدا خواندن DDM برای هر دو سر را بررسی کنید. قدرت Rx پایین ممکن است نشان دهنده یک مشکل صندلی کانکتور یا کشش کابل باشد.اتصال دهنده های QSFP28 را دوباره قرار دهید و نقض شعاع خم را بررسی کنید..
• تراز نرم افزار:اطمینان حاصل کنید که نرم افزار سوئیچ شامل آخرین درایورهای I2C برای تفسیر مناسب DDM است.MFA1A00-C050 برای فروشاز کانال های رسمی با نرم افزار صدور گواهینامه عرضه می شود، پس از ارتقاء عمده سیستم عامل سوئیچ، اعتباربخشی سازگاری باید تکرار شود.

فرصت های بهینه سازی شامل استفاده از داده های عملکرد FEC کابل برای تنظیم تنظیمات RS-FEC در سطح سوئیچ است.به طور بالقوه کاهش تاخیر با 2-3٪ در پیوندهایی با BER بومی بسیار پایینبرای راه حل های برون فیلدی، راه حل را می توان به تدریج با جایگزینی کابل های DAC در سینی های متراکم جایگزین کرد، زیراقیمت MFA1A00-C050این نقطه طراحی شده است تا با هزینه ترکیبی ترانسسیورهای جداگانه و سیم های پچ OM4 برتر رقابت کند.

6خلاصه و ارزیابی ارزش

درNVIDIA Mellanox MFA1A00-C050راه حل فنی مبتنی بر 100G یک پیشنهاد ارزش واضح برای اپراتورهای مرکز داده ارائه می دهد که به دنبال ساده سازی 100G است.مزایای قابل اندازه گیری شامل کاهش 60٪ در زمان نصب هر پیوند استبا حذف متغیرهای زمینه ای مرتبط با گیرنده های نوری مجزا،این راه حل کل هزینه مالکیت را در طول چرخه زندگی 5 ساله کاهش می دهد و متوسط زمان تعمیر برای مسائل لایه فیزیکی را کاهش می دهد..

برای معماران شبکه و تیم های عملیات، این راه حل یک استاندارد،طرح لایه فیزیکی قابل تکرار که می تواند به پارچه های آینده 200G و 400G گسترش یابد زیرا همان اصول ادغام AOC اعمال می شود.MFA1A00-C050 راه حل کابل AOC 100G QSFP28برای تمام راه اندازی های سبز و برای ارتقاء های سیاه که در آن تراکم کابل و سرعت راه اندازی عوامل موفقیت حیاتی هستند توصیه می شود.

کلمات کلیدی: MFA1A00-C050, NVIDIA Mellanox MFA1A00-C050, MFA1A00-C050 کابل 100G QSFP28 AOC, MFA1A00-C050 کابل نوری فعال 100GbE, صفحه داده MFA1A00-C050, مشخصات MFA1A00-C050,قیمت MFA1A00-C050, MFA1A00-C050 برای فروش, MFA1A00-C050 سازگار, MFA1A00-C050 راه حل کابل AOC 100G QSFP28