کابل نوری فعال ملانوکس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020V AOC در عمل

پیشینه و چالش: تنگنای فاصله کوتاه

هنگامی که یک موسسه تحقیقاتی بزرگ شروع به استفاده از خوشه HPC جدید خود در کلاس exascale برای حمایت از مدل سازی آب و هوا و تحقیقات ژنومیک کرد، تیم زیرساخت ها چالش های معمول را پیش بینی کرد:تراکم محاسبات عظیم، الزامات تاخیر بسیار کم و پتا بایت از خروجی داده.چیزی که آنها پیش بینی نمی کردند این بود که لایه کابل سازی فیزیکی ٬ به طور خاص رابط های متقابل ٬ بزرگترین مانع برای راه اندازی به موقع خواهد بود.

طرح مرکز داده این موسسه قفسه های محاسباتی را در ردیف های متعدد قرار داده است، با ذخیره سازی و دستگاه های شبکه در ردیف های مجاور، با فاصله 12 تا 28 متر از هم جدا شده است.اين فاصله هاي کوتاهبا این حال، برای کابل های اتصال مستقیم مس سنتی (DACs) که از تخریب سیگنال در 200Gb / s بیش از 5 متر رنج می برد، مشکل ساز بود.گزینه های دیگر، فرستنده های نوری مجزا با پرش های فیبر جداگانه، پیچیدگی و هزینه قابل توجهی را به همراه داشتند.تیم مهندسی با یک انتخاب سخت روبرو شدند: استفاده از پیوندهای مس غیرقابل اعتماد که نیاز به نظارت مداوم دارند،یا سرمایه گذاری در یک زیرساخت نوری پیچیده که پروژه را هفته ها به تاخیر می اندازد.

این چالش فراتر از عملکرد خام بود. سینی های مدیریت کابل در حال حاضر متراکم بودند و اضافه کردن بسته های مس ضخیم باعث مانع شدن جریان هوا و پیچیده شدن نگهداری آینده می شد.این موسسه نیاز به یک راه حل داشت که بتواند عملکرد 200Gb / s را در طول 12 تا 28 متر ارائه دهد در حالی که ساده سازی، نه پیچیده کردن زیرساخت های فیزیکی آنها.

راه حل و راه اندازی:MFS1S00-H020Vمزیت

پاسخ به این سوال به شکلMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vاین AOC به طور خاص برای سناریوهای مانند این طراحی شده است، جایی که مس به حد خود می رسد و اپتیک های جداگانه بیش از حد هستند.کابل MFS1S00-H020V 200G QSFP56 AOCترکیب سادگی پلاگ و پلی یک DAC با یکپارچگی سیگنال و دسترسی فیبر نوری، آن را به یک کاندیدای ایده آل برای 12 تا 28 متر از موسسه به طول می کشد.

استفاده از آن بسیار ساده بود. تیم مهندسی مقدار زیادی ازکابل نوری فعال MFS1S00-H020V InfiniBand HDR 200Gb/sدر طول 15، 20، و 25 متر، بر اساسورق اطلاعات MFS1S00-H020Vپس از ورود، کابل ها به سادگی به پورت های QSFP56 در سوئیچ های کوانتومی NVIDIA Mellanox در هر قفسه وصل شدند. بدون آموزش ویژه، بدون کیت تمیز کردن نوری،بدون چک قطبی بودن فقط یک فرآیند ساده کلیک و اتصال که کمتر از سه دقیقه برای هر لینک طول کشید.

بر اساسمشخصات MFS1S00-H020V، این کابل از نرخ داده های HDR InfiniBand کامل با نرخ خطا بیت (BER) کمتر از 1E-15 پشتیبانی می کند،تضمین اینکه حتی حساس ترین بار های کاری HPC با تاخیر در انتقال مجدد مواجه نمی شوندنظارت بر تشخیص دیجیتال یکپارچه (DDM) باعث دید فوری سلامت پیوند می شود.اجازه می دهد تا تیم عملیات شبکه قدرت و دمای دریافت نوری را در هر دو طرف بدون تجهیزات آزمایش اضافی بررسی کند..

این کار شامل ۶۴ پیوند از راک به راک بود که گره های محاسباتی را به سوئیچ های ذخیره سازی و ستون فقرات متصل می کرد. کل نصب فیزیکی، از جمله مسیر و مدیریت کابل،در کمتر از هشت ساعت تکمیل شد. یک کار که تیم تخمین زده بود پنج روز طول می کشد با استفاده از فرستنده های جداگانه و فیبر.

نتایج و مزایا: بهبود قابل اندازه گیری عملیاتی

تاثیر مهاجرت بهMFS1S00-H020Vبلافاصله و قابل اندازه گیری در ابعاد متعدد بود:

تراکم کابل:کابل نوری نازک و انعطاف پذیر حجم بسته را بیش از 65٪ در مقایسه با DACهای مساوی مس کاهش داد. سینی های مدیریت کابل، که قبلاً تقریباً به ظرفیت خود رسیده بودند،اکنون فضای کافی برای توسعه آینده داشتجریان هوا به طور قابل اندازه گیری بهبود یافت و دمای ورودی قفسه به طور متوسط 2.3 درجه سانتیگراد کاهش یافت.

سرعت استفاده:زمان نصب هر لینک از 12 دقیقه تخمین زده شده (با فرستنده ها و فیبر) به کمتر از 3 دقیقه کاهش یافت.کل 64 خط اتصال در مدت کمی بیش از هفت ساعت تکمیل شد و این امکان را به خوشه HPC می دهد تا چهار هفته زودتر از برنامه ریزی شده اجرا شود..

قابلیت اطمینان:در طول دوره ی مشاهده ی پنج ماهه ی بعد،MFS1S00-H020Vپیوندها صفر شکست یا فلپ های پیوندها را ثبت کردند. نظارت دیجیتال تشخیصی (DDM) به طور مداوم نشان داد که قدرت و درجه حرارت دریافت نوری در محدوده کار عادی قرار دارد،اعتبارسنجیمشخصات MFS1S00-H020Vدر مقابل، زیرساخت های پیش از مس این موسسه به طور متوسط 0.9 شکست در هر قفسه در هر ماه داشته است.

بهره وری هزینه:در حالی کهقیمت MFS1S00-H020Vدر حالی که قیمت هر کابل در مقایسه با DAC های مساوی با طول مس بالا بود، تجزیه و تحلیل کل هزینه مالکیت (TCO) به نفع راه حل AOC بود.و کاهش هزینه های خنک کننده در ترکیب برای ارائه یک دوره بازپرداخت کمتر از شش ماهموسسه اشاره کرد کهMFS1S00-H020V برای فروشدر دسترس بودن از طریق کانال های متعدد تضمین قیمت رقابتی و تکمیل سریع.

عملیات ساده:درمطابقت با MFS1S00-H020Vماهیت کابل با تمام پورت های QSFP56 InfiniBand به این معنی است که هیچ ارتقاء نرم افزار یا اصلاحات سخت افزاری مورد نیاز نیست.تیم عملیات از این که داده های DDM کابل با ابزارهای نظارت بر شبکه موجود آنها به طور یکپارچه ادغام شده است قدردانی کرد، فراهم کردن دید فعال بدون هزینه اضافی مدیریت.

خلاصه و چشم انداز: یک استاندارد جدید برای اتصال بین المللی کوتاه مدت

استفاده موفق ازMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vدر این محیط تولید تایید آنچه بسیاری از معماران شبکه مدت ها مشکوک بوده اند: کابل های نوری فعال دیگر فقط برای پیوندهای طولانی نیستند.برای مسافت های 12 تا 28 متری،MFS1S00-H020Vارائه می دهد تعادل مطلوب عملکرد، تراکم و سادگی عملیاتی که DAC های مس نمی توانند مطابقت داشته باشند و راه حل های نوری مجزا تلاش می کنند تا به طور مقرون به صرفه به دست آورند.

این موسسه در حال حاضر استاندارد سازی در موردراه حل کابل AOC MFS1S00-H020V 200G QSFP56برای همه استقرار های جدید و در حال ارزیابی گزینه های طولانی تر برای اتصال متقاطع است. با قابلیت اطمینان اثبات شده، استقرار بدون تلاش و تشخیص دیجیتالی جامع،این کابل نوری فعال در حال آماده شدن برای تبدیل شدن به انتخاب واقعی برای مراکز داده ای است که به دنبال ساده سازی بافت با سرعت بالا خود هستند در حالی که برای ارتقاء های آینده 400G آماده می شوند..

برای مدیران فناوری اطلاعات و مهندسان شبکه در ارزیابی گزینه های اتصال بین المللی کوتاه مدت،Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H020Vنشان دهنده یک پاسخ قانع کننده و معتبر در زمینه پیچیدگی کابل کشی است که مدت ها محیط های محاسباتی متراکم را آزار می دهد.ترکیبی از برتری فنی و سهولت عملیاتی آن را نه تنها یک محصول، اما یک فعال استراتژیک برای معماری های نسل بعدی مرکز داده است.