NVIDIA Mellanox MFP7E10-N010 راه حل فنی دستگاه شبکه

این کتاب سفید فنی برای معماران شبکه، مهندسان پیش فروش و مدیران عملیات طراحی شده است.NVIDIA Mellanox MFP7E10-N010این سند یک راه حل جامع را برای دستیابی به اتصال لایه فیزیکی 400GbE/NDR با چگالی بالا در حالی که به طور چشمگیری هزینه های عملیاتی را کاهش می دهد، توضیح می دهد.MFP7E10-N010معماری کابل غیرفعال به نقاط درد حیاتی در پارچه های جدید برگ ستون فقرات و خوشه های AI می پردازد.

1. پیش زمینه پروژه و تجزیه و تحلیل نیازهای

مراکز داده های مدرن و شبکه های سازمانی در حال تبدیل شدن به سرعت های 400GbE و NDR InfiniBand هستند.کابل های نوری فعال سنتی (AOCs) و پیوندهای مبتنی بر ترانسسیور چالش های متعددی را ایجاد می کنند.: مصرف برق در هر لینک (38W) ، خطرات سازگاری نرم افزار ثابت، MTBF محدود و پیچیدگی مدیریت کابل در قفسه های با تراکم بالا.تیم های عملیاتی گزارش می دهند که خرابی کابل های فعال تا 15 درصد از حوادث شبکه L1/L2 را در پارچه های بزرگ تشکیل می دهند.الزامات اصلی شناسایی شده عبارتند از: یک لایه فیزیکی غیرفعال و صفر مصرف؛ سازگاری بومی با زیرساخت های فیبر چند حالت موجود (MMF) ؛ پشتیبانی از کابل های متراکم MPO؛و یکپارچگی سیگنال تعیین کننده بیش از ۷۰/۱۰۰ متر.MFP7E10-N010 راه حل کابل فیبر مرکزی MPOبرای پاسخگویی به این خواسته ها طراحی شده است.

2طراحی معماری شبکه / سیستم

معماری پیشنهادی یک مدل کابل فیزیکی سه طبقه را اتخاذ می کند: سوئیچ های ستون فقرات، سوئیچ های برگ و دستگاه های نهایی (سرورها / ذخیره سازی).طرح مشخص می کندکابل غیرفعال MFP7E10-N010 400GbE/NDR MMF MPO-12به عنوان تنها اتصال برای تمام لینک های بالا برگ به ستون فقرات. هر سوئیچ برگ (به عنوان مثال، NVIDIA Mellanox SN5600) با استفاده از کابل های اصلی MPO-12 به دو سوئیچ ستون فقرات متصل می شود.ماهیت منفعل اجازه می دهد تا به طور کامل غیر مسدود کردن 400GbE در هر پورت بدون اضافه کردن گرما یا قدرتدر زیر یک توپولوژی فیزیکی مرجع وجود دارد:

تمام کابل های افقی ازMFP7E10-N010 کابل فیبر اصلی MPOدر یک سیستم کابل سازی ساختاری (SCS) ، با کاست های MPO که به عنوان تنها رابط منفعل در سطح قفسه عمل می کنند. این باعث حذف الکترونیک فعال به طور کامل از ستون فقرات صف می شود.

3نقش و ویژگی های کلیدی NVIDIA Mellanox MFP7E10-N010 در راه حل

درNVIDIA Mellanox MFP7E10-N010به عنوان جزء پایه لایه فیزیکی عمل می کند. ویژگی های فنی اصلی آن عبارتند از:

• طراحی بدن MPO-12 غیرفعال: بدون اجزای فعال، مصرف انرژی صفر در هر لینک و پشتیبانی بومی برای سیگنال 400GbE/NDR از طریق MMF.
• بهینه سازی تراکم: یک کابل تنه تک تا هشت کابل دوگانه فعال را جایگزین می کند و حجم کابل را در بسته های برگ - ستون فقرات 60٪ تا 70٪ کاهش می دهد.
• از دست دادن ورودی تعیین کننده:مشخصات MFP7E10-N010تضمین ≤1.5dB از دست دادن ورودی بیش از 100m OM4، اطمینان از یکپارچگی سیگنال بدون زمان بندی مجدد.
• سازگاری گسترده: تایید شدمطابقت با MFP7E10-N010با تمام سوئیچ های NVIDIA Mellanox 400GbE / NDR، آداپتورها و کاسه های MPO شخص ثالث که با استانداردهای MMF مطابقت دارند.
• عملیات بدون لمس: از آنجا که هیچ EEPROM یا نرم افزار وجود ندارد، کابل به طور کامل برای سیستم های مدیریت شفاف است. بدون پیکربندی، بدون به روزرسانی، بدون شکست های ناگهانی.

برای تدارکات و بودجه بندی،قیمت MFP7E10-N010تقریباً 40٪ تا 60٪ کمتر از DAC های نوری فعال با طول معادل است، در حالی کهMFP7E10-N010 برای فروشکانال ها از طریق شبکه توزیع کننده جهانی NVIDIA در دسترس هستند.

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

در زیر، یک پیاده سازی معمولی دو ستون فقرات، هشت برگ تک پاد برای 512 گره GPU توصیف شده است.کابل غیرفعال MFP7E10-N010 400GbE/NDR MMF MPO-12در طول 30 متر (در داخل صف) یا 80 متر (در بین صف).

• مرحله 1 ️ برنامه ریزی کابل: محاسبه طول مورد نیاز تنه با استفاده از یک نظرسنجی فیزیکی گیاه.MFP7E10-N010 کابل فیبر اصلی MPOبا کانکتورهای MPO-12 که از کارخانه ساخته شده اند.
• مرحله 2 ️ آماده سازی قفسه: نصب پانل های پیچ و کاست های MPO در هر قفسه برگ و ستون فقرات. اجتناب از شعاع های خم شدن تنگ (حداقل 30 میلی متر) برای حفظ عملکرد سیگنال.
• مرحله 3 ️ نصب صندوق: مسیر قطب های از پیش به پایان رسیده از طریق سینی های کابل های بالا. هر دو طرف را با نقشه برداری بندر برچسب بزنید.
• مرحله 4 ️ اعتباربخشی: استفاده از یک مجموعه تست از دست دادن نوری (OLTS) برای تأیید هر پیوند باورق اطلاعات MFP7E10-N010محدودیت ها. از دست دادن ورودی نباید بیش از 2.0dB از انتهای به انتهای برای OM4 100m باشد.
• مرحله 5 ️ مقیاس گذاری: برای پارچه های چند پوپ، تنه های جمع شده از طریق پانل های پیچ MPO منفعل. ماهیت منفعلانه اجازه می دهد تا بدون بازسازی فعال، سلسله مراتب نامحدود باشد.

در هنگام گسترش به 4000+ پورت، استفاده از بسته های اصلی 12 یا 24 واحد MFP7E10-N010 در هر سینی کابل را در نظر بگیرید تا ازدحام را به حداقل برسانید.

5نظارت بر عملیات، رفع مشکل و بهینه سازی

چونMFP7E10-N010نظارت کاملاً منفعل است، نظارت سنتی "صحت کابل" بر حوزه نوری و سلامت فیزیکی متمرکز است.

• نظارت: استفاده از تشخیص گیرنده نوری سوئیچ (در صورت لزوم) یا OTDR خارجی برای بررسی ضایعات ورودی دوره ای. پیکربندی صفر در خود کابل مورد نیاز است.
• راه حل مشکل: اکثر مشکلات به عنوان نرخ خطا بیت بالا (BER) در خطوط خاص ظاهر می شوند. این روند کار را دنبال کنید:
  1. کنتاکتورهای MPO را برای گرد و غبار یا آسیب بررسی کنید (با پاک کننده کیست MPO تمیز کنید).
  2. از دست دادن ورودی را با یک منبع نور و اندازه گیری قدرت اندازه گیری کنید؛ با خط پایه از راه اندازی مقایسه کنید.
  3. اگر ضرر بیشتر ازمشخصات MFP7E10-N010با >0.5dB، صندوق را جایگزین کنید یا رابط ها را تمیز کنید.
• بهینه سازی: برای حداکثر تراکم، ترکیب کنیدMFP7E10-N010 راه حل کابل فیبر مرکزی MPOبا سوئیچ های برگ با تعداد پورت بالا (64x400GbE). از مخلوط کردن با کابل های فعال در همان بسته اصلی برای جلوگیری از مانع شدن جریان هوا اجتناب کنید.
• مدیریت چرخه زندگی: طراحی منفعل، عمر عملیتی نظری بیش از 15 سال را فراهم می کند. تعویض فقط در صورت آسیب فیزیکی یا سایش کانکتور مورد نیاز است.نه به دلیل منسوخ شدن تکنولوژی یک مزیت عملیاتی مهم.

6خلاصه و ارزیابی ارزش

درNVIDIA Mellanox MFP7E10-N010یک رویکرد تحولآمیز را برای طراحی لایه فیزیکی مرکز داده و شرکت ارائه می دهد. با حذف الکترونیک فعال، قدرت هر پیوند را به صفر کاهش می دهد، MTBF را به مراتب افزایش می دهد،و مدیریت کابل در پارچه های با چگالی بالا را ساده می کند.MFP7E10-N010 راه حل کابل فیبر مرکزی MPOبه ویژه برای خوشه های هوش مصنوعی، محیط های HPC و شبکه های ستون فقرات در مقیاس بزرگ که در آن قابلیت اطمینان و کارایی عملیاتی بسیار مهم است، مناسب است.ورق اطلاعات MFP7E10-N010برای تیم های عملیاتی، کابل تبدیل به یک جزء "تناسب و فراموش کردن" می شود و منابع مهندسی را برای نوآوری سطح بالاتر آزاد می کند.