ملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 در عمل | اتصال با قابلیت اطمینان بالا و بهینه سازی عملیاتی

پیشینه و چالش: تنگنای لایه فیزیکی در اتصالات پرسرعت

زمانی که یک شرکت خدمات مالی جهانی شروع به ارتقای مرکز داده اولیه خود به معماری 400 گیگابایتی ستون فقرات کرد، تیم مهندسی شبکه چالش‌هایی را در لایه نوری پیش‌بینی کرد - اما نه آن‌هایی که با آن مواجه شدند. پچ پنل‌های MPO-12 موجود آن‌ها که برای تجمیع 40G/100G طراحی شده‌اند، نمی‌توانند به طور مؤثری نیازهای فرستنده گیرنده‌های جدید 400G را برطرف کنند. هر پورت 400 گیگا بایتی باید به دو اتصال 200 گیگابایتی تقسیم شود تا سوئیچ های دوگانه برگه اضافی را ارائه دهد، اما اسپلیترهای مبتنی بر کاست که آنها آزمایش کردند، تلفات بیش از حد درج (متوسط ​​1.2 دسی بل) ایجاد کردند و سه واحد رک در هر شاسی مصرف می کردند. بدتر از آن، قابلیت ردیابی کابل به یک کابوس تبدیل شد: با بیش از 120 نقطه شکست در سراسر پارچه، پنجره های تعمیر و نگهداری از چهار ساعت به نزدیک به دوازده امتداد یافتند و توانایی تیم را برای برآورده کردن SLA های سختگیرانه مدیریت تغییر کاهش داد. این دقیقاً مورد استفاده است که آنها را به ارزیابی سوق دادملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015به عنوان جایگزینی هدفمند برای زیرساخت های تقسیم کننده میراث آنها.

راه‌حل و استقرار: ساده‌سازی Breakout با یک مجموعه هدفمند

راه حل بر روی جایگزینی تقسیم کننده های مبتنی بر کاست باMFP7E20-N015- یک کابل شکست 15 متری MPO-12 تا 2*MPO-4 که ​​به طور خاص برای محیط های 400GbE و NDR InfiniBand طراحی شده است. برخلاف پانل‌های مدولار، این کابل عملکرد اسپلیتر را مستقیماً در مجموعه ادغام می‌کند و تعداد نقاط جفت نوری را از شش (کاست + جامپر + پانل) به تنها دو (درگاه سوئیچ و دستگاه هدف) کاهش می‌دهد. تیم استقرار یک رویکرد مرحله‌ای را اتخاذ کرد: آنها ابتدا اعتبار را تأیید کردندشکست MFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12 تا 2xMPO-4بر روی یک جفت برگ-برگ، اندازه‌گیری میزان تلفات سرتاسر و میزان خطای بیت قبل از پخش در کل خوشه‌ی طبقه‌بندی بالا.

مراحل کلیدی استقرار شامل:

• نصب فیزیکی:طول 15 متری کابل دسترسی کافی را از سوییچ های ستون فقرات در قفسه های ردیفی مجاور به سوئیچ های برگ بدون نیاز به وصله میانی فراهم می کرد. کانکتور نر MPO-12 در سمت سوییچ مستقیماً به فرستنده‌های گیرنده QSFP-DD وصل می‌شد، در حالی که دو کانکتور مادگی MPO-4 به پورت‌های 200GbE روی سوئیچ‌های برگ ختم می‌شدند.
• تایید قطبیت:این تیم با استفاده از نقشه‌برداری قطبیت TIA-568 تأیید شده توسط کارخانه، تأیید کرد کهکابل فیبر اسپلیتر MFP7E20-N015 MPOجفت‌گیری صحیح ارسال-دریافت بدون خاتمه مجدد دستی را حفظ می‌کنند - یک صرفه‌جویی در زمان عمده در مقایسه با جریان کار مبتنی بر کاست قبلی آنها.
• اعتبار سنجی عملکرد:توان سنج‌های نوری تلفات ورودی را در 0.28 دسی‌بل (سمت MPO-12) و 0.21 دسی‌بل در هر پایه MPO-4 اندازه‌گیری کردند، که بسیار پایین‌تر از آستانه 0.5 دسی‌بل است که باعث ارسال مجدد در تنظیمات قبلی شده بود. رامشخصات MFP7E20-N015در محیط‌های حرارتی دنیای واقعی دقیق بود، بدون تخریب سیگنال حتی زمانی که کابل‌ها در سینی‌هایی با چگالی بالا که به دمای 45 درجه سانتی‌گراد می‌رسیدند، مشاهده نشد.

این تیم همچنین به آن اشاره کردبرگه داده MFP7E20-N015برای تأیید سازگاری با کاست‌های MPO-12 موجود خود از فروشندگان شخص ثالث - کابل به‌طور یکپارچه کار می‌کرد و تأکید می‌کند کهسازگار با MFP7E20-N015نامگذاری فراتر از پورتفولیوی خود NVIDIA به رابط های استاندارد صنعتی MPO گسترش می یابد.

نتایج اندازه گیری شده و سود عملیاتی

فراتر از اعداد، تیم عملیات دو مزیت کیفی را برجسته کردند. اول،محلول فیبر اسپلیتر MPO MFP7E20-N015نیاز به کابل های فلیپ قطبی را از بین برد - یک منبع رایج خطای انسانی در طول پیکربندی مجدد. دوم، از آنجایی که کابل کاملاً غیرفعال است و به کاست‌های میانی متکی نیست، میانگین زمان بین خرابی‌ها (MTBF) عملاً به MTBF ذاتی فیبر تبدیل می‌شود که نسبت به اجزای تقسیم فعال یا نیمه فعال بالاتر است. برای مدیران فناوری اطلاعات، این به کاهش تماس‌های اضطراری بعد از ساعت کاری و بودجه تعمیر و نگهداری قابل پیش‌بینی‌تر تبدیل شده است.

از منظر تدارکات، شرکت مقایسه کردقیمت MFP7E20-N015در برابر کل هزینه جایگزین های مبتنی بر کاست (از جمله پانل ها، جامپرها و نیروی کار). هزینه اولیه کابل 15٪ بیشتر در هر نقطه شکست بود، اما کل هزینه نصب شده - از جمله فضای رک، خنک کننده و سربار عملیاتی - 22٪ کمتر بود. کابل الان هستMFP7E20-N015 برای فروشاز طریق توزیع کننده ترجیحی خود، و شرکت این مدل را برای همه استقرارهای جدید 400G استاندارد کرده است.

خلاصه و چشم انداز: طرحی برای مدیریت فیبر با چگالی بالا

راملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015نشان داد که یک کابل شکست منفعل که به خوبی مهندسی شده است می تواند از زیرساخت های تقسیم فعال یا نیمه فعال حجیم بهتر عمل کند در حالی که به طور همزمان قابلیت اطمینان، تراکم و قابلیت نگهداری را بهبود می بخشد. برای شرکت ها و ارائه دهندگان ابری به طور یکسان، این کابل مسیر روشنی را برای ساده کردن استقرار 400GbE/NDR بدون به خطر انداختن عملکرد نوری یا چابکی عملیاتی ارائه می دهد. تجربه شرکت مالی همچنین روند گسترده‌تری را برجسته می‌کند: از آنجایی که حجم کاری هوش مصنوعی و فضای ذخیره‌سازی توزیع شده تقاضا برای پورت‌های بیشتر در هر رک را افزایش می‌دهد، لایه فیزیکی باید از یک فکر بعدی به یک عنصر طراحی عمدی تبدیل شود. راه حل هایی مانندNVIDIA Mellanox MFP7E20-N015- که ترکیبی از کیفیت تأیید شده توسط کارخانه، عملکرد پروتکل-آگنوستیک و دستاوردهای چگالی واقعی هستند - آماده تبدیل شدن به انتخاب پیش فرض برای معمارانی هستند که مقیاس و سادگی را در اولویت قرار می دهند.

با نگاهی به آینده، این شرکت قصد دارد این مدت را تمدید کندکابل فیبر اسپلیتر MFP7E20-N015 MPOنزدیک شدن به مراکز داده لبه آنها، جایی که فضا حتی محدودتر است. آزمایش اولیه تأیید می‌کند که طول 15 متر و ویژگی‌های کم تلفات کابل در حاشیه قابل قبولی برای محافظت 800G در آینده (با استفاده از شکست 2*400G) باقی می‌ماند، که نشان می‌دهد این سرمایه‌گذاری فراتر از چرخه 400G فعلی مرتبط باقی خواهد ماند. برای مهندسان شبکه ای که ارتقاهای مشابه را ارزیابی می کنند، درس روشن است: گاهی اوقات، تاثیرگذارترین بهینه سازی یک سوئیچ ASIC یا پروتکل جدید نیست، بلکه کابلی است که دقیقاً همان چیزی را که وعده می دهد انجام می دهد - قابل اطمینان، قابل پیش بینی و بدون هزینه عملیاتی.