راه حل فنی: Mellanox (NVIDIA Mellanox) کابل نوری فعال MFS1S00-H020V

این کتاب سفید فنی برای معماران شبکه، مهندسین پیش فروش و مدیران عملیات طراحی شده است.Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vکابل نوری فعال (AOC) در محیط های مرکز داده که در آن فاصله های کوتاه و پهنای باند بالا، پیوندهای راک به راک بسیار مهم هستند و در آن ساده سازی کابل باعث افزایش بهره وری عملیاتی می شود.

خوشه های آموزش هوش مصنوعی مدرن و زیرساخت های محاسبات با عملکرد بالا (HPC) به طور فزاینده ای پارچه های HDR 200Gb / s InfiniBand را برای کاهش زمان تکمیل کار اتخاذ می کنند.در طرح های معمولی بالای قفسه (ToR) و برگ ستون فقرات، اتصال بین قفسه های مجاور یا نزدیک اغلب نیاز به کابل های 5 تا 15 متری دارد.کابل های مستقیم مسی غیرفعال سنتی (DAC) سه محدودیت عمده را در این مسافت ها ایجاد می کنند.: تخریب یکپارچگی سیگنال بیش از 5 متر، وزن بیش از حد کابل و سفتی که مانع از جریان هوا می شود و شعاع خم محدود که باعث ایجاد مشکلات نصب می شود.معماران شبکه به طور مداوم از یک راه حل که عملکرد 200Gb / s بومی را حفظ می کند درخواست می کنند، نگرانی های EMI را از بین می برد و مدیریت کابل را بدون اضافه کردن پیچیدگی گیرنده ساده می کند.کابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCبه طور مستقیم این الزامات را با ارائه یکپارچگی سیگنال درجه نوری در یک فاکتور فرم QSFP56 مهر و موم و پلگ و پلی حل می کند.

معماری مرجع یک توپولوژی دو طبقه ای را با استفاده از سوئیچ های NVIDIA Quantum HDR InfiniBand در هر دو سطح اتخاذ می کند.قفسه های محاسباتی حاوی آداپتورهای ConnectX-6 HDR هستند که از طریق DAC های مس کوتاه (کمتر از 3 متر) به سوئیچ های برگ مربوطه متصل می شوندبرای اتصال بین قفسه های برگ و قفسه های ستون فقرات، یا بین قفسه های برگ مجاور در یک پوپ بزرگتر، طراحی مشخص می کندکابل نوری فعال MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/sهر AOC حداکثر 20 متر را پوشش می دهد و فاصله های معمولی درون ردیف و ردیف های مجاور را پوشش می دهد. ماهیت نوری پیوند اجازه می دهد تا مدیران کابل عمودی با تراکم بیشتری آباد شوند،به عنوان AOC های فردی دارای 3.0mm قطر بیرونی و شعاع خم 30mm. مدیران زیر شبکه این کابل ها را یکسان با DAC ها کشف می کنند، بدون نیاز به تنظیم مجدد پارچه.برای استفاده هایی که نیاز به دامنه های طولانی تر یا پانل های فیبر پیچ دارند، فرستنده های نوری جداگانه یک گزینه باقی می مانند، اما AOC مهر و موم برای پیوندهای ثابت از راک به راک ترجیح داده می شود تا آلودگی و خطاهای دستکاری به حداقل برسد.

در چارچوب معماری پیشنهادی،NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vبه عنوان پایه لایه فیزیکی برای تمام لینک های HDR InfiniBand 200G است. ویژگی های فنی اصلی آن سه مزیت معماری متمایز را فراهم می کند:

• شفافیت الکتریکی و تنظیم صفر:این کابل شامل موتورهای نوری فعال است که سیگنال های الکتریکی را به نور و عقب تبدیل می کنند، اما از دیدگاه سوئیچ میزبان یا آداپتور، این لینک همانند یک DAC مس رفتار می کند.طول و ظرفیت گزارش امضاهای کابل ذخیره شده توسط EEPROM، اجازه می دهد تا آموزش اتصال خودکار بدون تنظیم دستی.
• تاخیر تعیین کننده و میزان خطا بیت:در هرورق اطلاعات MFS1S00-H020V، کابل تاخیر کمتر از 100ns را معرفی می کند و نرخ خطای بیت (BER) 1 * 10−15 یا بهتر را به دست می آورد.
• طراحی مشترک مکانیکی و حرارتی:مجموعه 20 متری تقریباً 400 گرم وزن دارد که فشار بر روی اتصالگاه های پورت را کاهش می دهد. قطر بیرونی کوچک و ژاکت انعطاف پذیر جریان هوا را از جلو به عقب از طریق بازوهای مدیریت کابل بهبود می بخشد.کاهش سرعت فن خنک کننده در تنظیمات متراکم.

برای معماران ارزیابی سازگاری،مطابقت با MFS1S00-H020Vاین لیست شامل تمام سوئیچ های سری NVIDIA Mellanox Quantum HDR (QM8700، QM8790) و آداپتورهای ConnectX-6 HDR است. برای استفاده از فروشندگان مخلوط، نیازی به مدرک شخص ثالث نیست.اگرچه کابل برای اکوسیستم های NVIDIA Mellanox بهینه شده است.

تعبیه یک رویکرد سه مرحله ای را دنبال می کند:

فاز 1 نصب فیزیکی:فاصله بین ستون فقرات و قفسه های برگ را اندازه گیری کنید، اجازه می دهد تا 1 × 2 متر حلقه خدمات.کابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCاز طریق مدیران کابل عمودی، اجتناب از خم های تیز. حداقل شعاع خم 30 میلی متر باید رعایت شود، اگرچه انعطاف پذیری کابل خطر را در طول مسیر کاهش می دهد.

فاز 2 ️ ادغام پارچه:هر AOC را به یک پورت QSFP56 در سوئیچ ستون فقرات و سوئیچ برگ مربوطه متصل کنید. برق بر روی پارچه؛ مدیر زیر شبکه تمام لینک ها را کشف می کند.Run `ibdiagnet ` برای بررسی وضعیت لینک و شمارنده های خطای نمادپیکربندی های معمولی از اشتراک بیش از حد 1: 1 بین پورت های برگ و ستون فقرات استفاده می کنند، اگرچه AOC از هر نرخ سیگنال HDR معتبر (200G، 100G، 50G با مذاکره عرض لینک) پشتیبانی می کند.

فاز 3 برنامه ریزی توسعه:با اضافه شدن قفسه های محاسباتی اضافی، لایه ستون فقرات را با پورت های موجود گسترش دهید.دامنه 20 متری ثابت MFS1S00-H020V بیشتر سناریوهای گسترش را بدون نیاز به SKU های مختلف کابل پوشش می دهد. برای پاد های بزرگتر، حداکثر دو AOC را در هر مسیر انتهای به انتهای (پست-معدنی-پست) حفظ کنید تا تأخیر کمتر از 200ns باشد. جدول زیر دستورالعمل های انتخاب کابل را خلاصه می کند:

مدیریت عملیاتیMFS1S00-H020Vاز ابزار تشخیصی استاندارد InfiniBand استفاده می کند:

• نظارت بر سلامت لینک:از `iblinkinfo` برای بررسی وضعیت پورت و `perfquery` برای نظارت بر شمارنده های خطای سمبل استفاده کنید. پیوندهای AOC باید تحت بار کامل بدون خطا کار کنند.خطاهای مداوم نماد نشان دهنده مشکلات لایه فیزیکی است. بررسی مسیر کابل برای پیچیدگی بیش از حد یا آلودگی کانکتور.
• نظارت حرارتی و محیط زیست:کابل از درجه حرارت 0 °C تا 70 °C کار می کند. در محیط های شاسی متراکم، دمای ورودی را کنترل کنید؛ مصرف انرژی کم AOC (کمتر از 2.5W در هر انتهای) تشکیل نقطه گرم را در مقایسه با فرستنده های نوری فعال کاهش می دهد.
• نرم افزار و EEPROM کابل:از `flint` (Mellanox Firmware Tools) برای خواندن داده های EEPROM کابل استفاده کنید، شماره قطعه، شماره سریال و طول را تایید کنید.تأیید محتوای EEPROM به مدیریت موجودی و تشخیص جعلی کمک می کند.
• رفع مشکلات رایج:اگر یک پیوند شکست بخورد ، ابتدا هر دو سر را دوباره بشکنید آلودگی در لنزهای نوری به دلیل کانکتورهای مهر و موم شده نادر است ، اما زباله در قفس های QSFP56 می تواند تداخل ایجاد کند.NVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vبرای جدا کردن نقص ها، برای اتصال مداوم، پیکربندی پورت سوئیچ را بررسی کنید؛ AOC نیازی به تنظیمات خاص ندارد، اما باید با پورت های قادر به HDR جفت شود.

برای برنامه ریزی ظرفیت، بهمشخصات MFS1S00-H020Vسندی که بودجه های قدرت نوری و منحنی های حساسیت گیرنده را ارائه می دهد.این مشخصات در تعیین حاشیه زمانی که کابل از طریق ویژگی های مدیریت کابل میانگین عبور می کند که ممکن است از دست دادن سیگنال جزئی را ایجاد کند، کمک می کند.

درراه حل کابل AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56ارائه یک پیشنهاد ارزش قانع کننده برای اتصال های متقابل InfiniBand HDR بین 5 تا 20 متر. در مقایسه با DAC های مس منفعل، خطرات یکپارچگی سیگنال را از بین می برد،وزن کابل را بیش از ۷۰ درصد کاهش می دهددر مقایسه با راه حل های جدا از گیرنده و فیبر، این روش خرید را ساده می کند (یک SKU واحد) ، مراحل نصب را کاهش می دهد،و خطرات تمیز کردن و آلودگی را از بین می برد.برای تیم های عملیاتی، شفافیت الکتریکی بی نقص کابل به معنای هیچ جریان کاری مدیریت جدید نیست.ورق اطلاعات MFS1S00-H020Vدر حالی که طراحی بافت تعیین کننده را امکان پذیر می کند.قیمت MFS1S00-H020Vدر مسافت های کوتاه بالاتر از DAC های مس قرار می گیرد، کل هزینه مالکیت شامل کاهش نیازهای خنک کننده، کار سریعتر،و نرخ شکست پایین تر است که سرمایه گذاری در فن آوری نوری فعال را توجیه می کندسازمان هایی که قصد دارند پارچه های HDR را گسترش دهند بایدNVIDIA Mellanox MFS1S00-H020Vبرای بررسی در دسترس بودن فعلی و قیمت بندی حجم، با توزیع کنندگان مجاز در موردMFS1S00-H020V برای فروشوضعیت.