NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010 راه حل فنی: اتصال با قابلیت اطمینان بالا و بهینه سازی عملیاتی

NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010 راه حل فنی: اتصال با قابلیت اطمینان بالا و بهینه سازی عملیاتی برای مراکز داده و شبکه های سازمانی

این راه حل فنی برای معماران شبکه، مهندسان پیش فروش و مدیران عملیات طراحی شده است.NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010کابل فیبر اسپلتر MPO و به چالش های سیستماتیک پیاده سازی قابلیت اتصال 400G تا 2 × 200G در محیط های مرکز داده 400GbE Ethernet و NDR InfiniBand می پردازد.راه حل بر حل مشکلات مربوط به نقاط اتصال بیش از حد متمرکز است، از دست دادن ورودی تجمعی، ازدحام سینی کابل، و مدیریت قطب پذیری، فراهم کردن یک چارچوب استاندارد سازی قابل تکرار برای انتشار شکستن در پارچه های با چگالی بالا.

1. پیشینه پروژه و تحلیل نیازهای

خوشه های آموزشی هوش مصنوعی / ML مدرن و محیط های محاسباتی با عملکرد بالا به طور فزاینده ای به معماری های سرعت مخلوط تکیه می کنند که در آن پورت های سوئیچ 400G باید به نقاط پایانی 200G یا 100G متصل شوند.در یک استقرار معمولی NVIDIA Quantum-2 NDR InfiniBand یا Spectrum TM 400G Ethernet، هر پورت 400G اغلب نیاز به تقسیم به دو اتصال 200G برای به حداکثر رساندن استفاده از پورت و بهینه سازی هزینه در هر پهنای باند دارد.راه حل های شکستن سنتی با استفاده از فرستنده های شکستن جداگانه و کابل های پیچ چندگانه چالش های قابل توجهی در لایه فیزیکی ایجاد می کنند: از دست دادن ورودی تجمعی اغلب بیش از 1.0dB به دلیل نقاط اتصال چندگانه است؛ ازدحام سینی کابل بدتر می شود زیرا هر شکستن سه تا چهار کابل جداگانه را مصرف می کند.و مدیریت قطب گرایی دچار خطا می شود، که منجر به کار مجدد و تاخیر در استفاده می شود.

الزامات کلیدی شناسایی شده از طریق تعامل با مشتریان عبارتند از:

• از دست دادن کم جمع آوری شده:از دست دادن شکستن کل باید کمتر از 0.6dB باقی بماند تا حاشیه لینک کافی تحت مدل سازی PAM4 در هر دو شاخه خروجی حفظ شود.
• نقاط اتصال فیزیکی کاهش یافته:به حداقل رساندن تعداد جفت های اتصال دهنده در هر شکستن برای کاهش خطر آلودگی و بهبود قابلیت اطمینان.
• بهینه سازی تراکم کابل:یکپارچه سازی چندین کابل پیچ جداگانه به یک مجموعه یکپارچه برای کاهش استفاده از سینی کابل و بهبود جریان هوا.
• استاندارد شدن قطب:از بين بردن اشتباهات قطبيت ميدان از طريق تثبيت قطبيت از قبل تاييد شده توسط کارخانه
• قابل مشاهده عملیاتی:داده های پایه کارخانه برای هر مرحله خروجی برای امکان نظارت فعال بر عملکرد و جداسازی سریع نقص.

2طراحی کلی معماری شبکه/سیستم

معماری پیشنهادی یک توپولوژی دو سطحی برگ ستون فقرات را اتخاذ می کند که در آن سوئیچ های ستون فقرات با پورت های 400G مجهز هستند و سوئیچ های برگ یا گره های محاسباتی در 200G کار می کنند.هر پورت ستون فقرات 400G به دو پورت 200G پایین از طریق یکMFP7E20-N010 کابل فیبر تقسیم کننده MPOاین کابل یک کانکتور زنانه MPO-12 را در سمت ستون فقرات ارائه می دهد که مستقیماً با یک گیرنده نوری 400G SR8 یا DR4 جفت می شود و در دو کانکتور زنانه MPO-4 در سمت پایین جریان به پایان می رسد.اتصال به ترانسسیورهای 200G در سمت برگ یا HCA.

طراحی لایه فیزیکی از این اصول پیروی می کند:

• نوع کابل شکستن واحد:استاندارد سازی درNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010برای تمام برنامه های شکستن 400G تا 200G، با طول ثابت 10 متری (که با پسوند "N010" مشخص می شود) که فاصله شکستن درون ریک و نزدیک را پوشش می دهد.
• معماری نقطه اتصال کاهش یافته:طراحی یکپارچه آنچه که در غیر این صورت 4 6 نقطه اتصال را به 3 (یک MPO-12 و دو MPO-4) جمع می کند، به طور قابل توجهی خطر آلودگی و از دست دادن ورودی را کاهش می دهد.
• قطب قبل از تنظیم:با قطب بندی نوع B (راست از طریق) در کارخانه به پایان می رسد، از بین بردن خطاهای نقشه برداری قطب پذیری در محل و اطمینان از تراز زوج فیبر سازگار در هر دو شاخه خروجی.
• شناسه شاخه های کد شده با رنگ:هر شاخه خروجی (A و B) به وضوح برای ساده سازی نقشه برداری پورت و کاهش خطاهای نصب مشخص شده است.

یک مدل معمولی اتصال شکستن در زیر نشان داده شده است:

3نقش و ویژگی های اصلی NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010 در راه حل

درNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010به عنوان یک رسانه یکپارچه ای که پورت های ستون فقرات 400G را به دو نقطه پایانی 200G متصل می کند، عمل می کند.برخلاف راه حل های شکستن مجتمع در زمینه که تغییرات را در هر نقطه اتصال معرفی می کند، این مجمع MPO-12 تا 2 × MPO-4 که در کارخانه به پایان می رسد یک تقسیم کننده کالیبر شده و خطوط پایه عملکرد مستند برای هر شاخه خروجی را فراهم می کند. ویژگی های کلیدی فنی آن عبارتند از:

• توپولوژی MPO-12 به 2×MPO-4:یک کانکتور زنانه MPO-12 در سمت ستون فقرات به دو کانکتور زنانه MPO-4 در سمت پایین جریان تقسیم می شود، که باعث می شود یک فن 1 به 2 پاک با تقسیم نوری کالیبر شده کارخانه باشد.
• قطعات نوری تقسیم کننده از کارخانه:تقسیم کننده داخلی و مسیریابی فیبر برای اطمینان از قدرت نوری متعادل در هر دو شاخه خروجی، با از دست دادن ورودی هر پا به شدت کنترل شده است تا حاشیه پیوند را حفظ کند.
• فایبر چند حالت غیر حساس به خم OM4:بهینه سازی شده برای انتقال VCSEL 850nm، پشتیبانی از 400G SR8 و NDR InfiniBand با فیبر غیر حساس خم کردن که امکان مسیریابی متراکم از طریق سینی های کابل را فراهم می کند.
• قطب مشخص شده توسط کارخانه:از قبل با قطبيت تايپ ب مطابق با TIA-604-5 تشكيل شده است، از بين بردن اشتباهات نقشه برداری قطبيت در محل و اطمینان از تراز دو قطب ثابت در هر دو شاخه شکستن.
• داده های آزمایش سریالی با اندازه گیری زیان در هر پای:هر مجموعه کابل همراه با یک گزارش کامل آزمایش که از دست دادن ورودی را برای هر جفت فیبر برای هر پای خروجی مستند می کند، ارسال می شود.ارائه یک خط پایه برای ردیابی عملکرد چرخه عمر ◄ برای برنامه های کاربردی که در آن تلفات در چندین شاخه جمع می شود، حیاتی است.

برای مشخصات دقیق نوری و مکانیکی، مهندسان می توانند ازورق اطلاعات MFP7E20-N010، که شامل مشخصات نسبت تقسیم کننده و ویژگی های از دست دادن وابسته به درجه حرارت است.مشخصات MFP7E20-N010همچنین درجه ایمنی آتش و دستورالعمل های بار کششی کابل را که برای دستکاری مناسب کابل در طول نصب ضروری است، مشخص می کند.

4توصیه های تعبیه و مقیاس بندی

استفاده از یک رویکرد مرحله ای و مبتنی بر اعتبار سنجی برای اطمینان از انسجام در میان تمام اتصالات شکستن است. روش توصیه شده شامل:

• نقشه برداری بندر قبل از راه اندازی:تعریف نقشه برداری پورت منطقی به فیزیکی برای هر شکستن، از جمله پورت ستون فقرات به شاخه A (Leaf A) و شاخه B (Leaf B).از شماره سریال کارخانه برای ردیابی داده های از دست دادن پایه هر کابل استفاده کنید.
• بازرسی دریافتی:پس از تحویل، گزارش آزمایش هر کابل را با الزامات بودجه لینک مشخص شده بررسی کنید. هر مجموعه ای را که در آن هر یک از شاخه ها از 0.5dB از دست می دهد، برای بازگشت یا تعویض علامت گذاری کنید.
• راه اندازی و پوشاندن:واحد MPO-12 تخته ساده مسیر؛ حفظ حداقل شعاع خم 30 میلی متر در تمام چرخش.کاهش نیاز به ماژول های منفصل فن.
• بازرسی پایانی و جفت گیری:قبل از اتصال هر کانکتور MPO به گیرنده، انجام یک بازرسی سریع با استفاده از یک دامنه MPO دستی.اطمینان حاصل کنید که هرکدام به پورت پایین صحیح متصل شده اند (تخصیص A / B).
• اعتباربخشی پس از نصب:هر شاخه را از انتهای به انتهای با استفاده از یک منبع نور MPO و اندازه گیری قدرت آزمایش کنید و از دست دادن اندازه گیری شده را با خط پایه کارخانه ارائه شده درورق اطلاعات MFP7E20-N010.

برای مقیاس بندی فراتر از انتشار اولیه،MFP7E20-N010 راه حل کابل فیبر تقسیم کننده MPOاز رشد افزایشی با اضافه کردن کابل های جدید تقسیم کننده به عنوان پورت های جدید 400G پشتیبانی می کند.نوع استاندارد کابل و بودجه از دست دادن نیاز به محاسبه قدرت نوری در هر شاخه را از بین می برد، زیرا مقدار از دست دادن آزمایش شده در کارخانه ثابت شناخته شده ای را فراهم می کند. هنگام گسترش به پورت های ستون فقرات اضافی یا قفسه های جدید، همان SKU کابل را می توان دوباره استفاده کرد،کاهش پیچیدگی تدارکات و صرفه جویی در هزینه های عمومی.

5نظارت بر عملیات، رفع مشکل و بهینه سازی

مدیریت عملیاتیNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010زیرساخت های مبتنی بر شکست از داده های تست پایه جمع آوری شده در طول راه اندازی استفاده می کند.

• بررسي دوره اي خسارت ها در هر شعبه:از یک منبع نور MPO و اندازه گیری قدرت برای اندازه گیری از دست دادن ورودی از انتهای به انتهای برای هر شاخه خروجی در یک سه ماهه استفاده کنید. مقایسه مقادیر اندازه گیری شده با داده های پایه کارخانه.انحراف بزرگتر از 0.2دبي در هرکدام از شاخه ها مستلزم بازرسي ديگر است
• برنامه بازرسی در انتهای صفحه:پس از هر گونه دستکاری کابل، بازرسی های آخر را برنامه ریزی کنید.که اين بازرسي رو خيلي مهم ميکنه.
• جریان کار جداسازی خطای:اگر یک لینک گزارشات بالا بیت-خطای نرخ و یا رویداد لینک پایین، ابتدا بررسی DDM خواندن گیرنده نوری برای هر پایان. اگر یک شاخه شکست در حالی که دیگر به طور معمول کار می کند،مشکوک به یک مشکل با اتصالگاه شاخه MPO-4 خاص یا گیرنده پایین. اگه هر دو شاخه شکست بخورند ، کنتاکتور MPO-12 در قسمت ستون فقرات رو بررسی کنید
• استراتژی پس انداز جایگزین:یک موجودی کوچک از کابل های MFP7E20-N010 که قبلاً آزمایش شده اند را به عنوان قطعات جایگزین گرم نگه دارید.مطابقت با MFP7E20-N010با فرستنده های استاندارد QSFP-DD/OSFP، یک کابل یدکی می تواند هر پیوند شکست خورده را جایگزین کند.

برای استفاده در مقیاس بزرگ با بیش از 100 کابل شکستن، در نظر گرفتن یکپارچه سازی داده های آزمایش پایه در یک سیستم مدیریت لایه فیزیکی (PLM) را در نظر بگیرید.این امکان هشدار دادن خودکار را فراهم می کند زمانی که از دست دادن اندازه گیری شده از آستانه های تعریف شده توسط کاربر در هر یک از شاخه ها فراتر می رود و از تصمیمات مبتنی بر داده در مورد زمان جایگزینی فعال کابل های قدیمی پشتیبانی می کند..قیمت MFP7E20-N010باید نه تنها با خود کابل، بلکه با کاهش هزینه های عملیاتی از نقاط اتصال کمتر، حل سریع تر خطا و مدیریت ساده کابل ارزیابی شود.

6خلاصه و ارزیابی ارزش

درNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010راه حل فنی مبتنی بر 400G یک پیشنهاد ارزش واضح برای سازمان هایی که پارچه های 400G / NDR را با الزامات شکستن مستقر می کنند، ارائه می دهد:اين ارتباط پيچيده را از يک خطر جمع شده در ميدان به يک خطر قابل پيش بيني تبديل مي کند، مستند و آسان مدیریت دارایی. مزایای مهم کمیابی شامل کاهش 60~70% در زمان استقرار در هر شکستن، از بین بردن polarity مربوط به کار مجدد،کاهش از دست دادن ورودی تجمعی از بیش از 10.0dB به کمتر از 0.5dB و بهبود قابل اندازه گیری در میانگین زمان ترمیم از طریق جداسازی خطای مبتنی بر خط پایه.طراحی یکپارچه همچنین کاهش استفاده از سینی کابل با یکپارچه سازی 3 ٪ 4 کابل های جداگانه به یک مجمع واحد، بهبود جریان هوا و ساده سازی اضافه کردن کابل های آینده.

برای معماران شبکه و رهبران عملیات، اتخاذMFP7E20-N010 برای فروشاز طریق کانال های مجاز NVIDIA یک مسیر برای استاندارد سازی لایه فیزیکی ارائه می دهد که با رشد مرکز داده مقیاس پذیر است.در حالی که صنعت به سمت 800G و فراتر از آن حرکت می کند با نیازهای مداوم سرعت مخلوط، همان اصول شکستن یکپارچه، عملکرد تقسیم کننده تایید شده در کارخانه و قابل مشاهده در خط ابتدایی همچنان مرتبط خواهد بود، که MFP7E20-N010 را به یک جزء اساسی برای انعطاف پذیر تبدیل می کند.رابط های متقابل نوری با قابلیت اطمینان بالا.

کلمات کلیدی: MFP7E20-N010, NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010, MFP7E20-N010 کابل فیبر تقسیم کننده MPO, MFP7E20-N010 400GbE/NDR MPO-12 تا 2xMPO-4 Breakout, صفحه داده MFP7E20-N010, مشخصات MFP7E20-N010,قیمت MFP7E20-N010, MFP7E20-N010 برای فروش, MFP7E20-N010 سازگار, MFP7E20-N010 راه حل کابل فیبر تقسیم کننده MPO