NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010 در عمل: اتصال با قابلیت اطمینان بالا و بهینه‌سازی عملیاتی برای مراکز داده

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

همانطور که مراکز داده با عملکرد بالا به سمت معماری‌های اترنت 400 گیگابایتی و NDR InfiniBand تکامل می‌یابند، انطباق با نرخ پورت انعطاف‌پذیر به یک چالش طراحی لایه فیزیکی حیاتی تبدیل شده است. هنگامی که یک پورت سوئیچ 400G نیاز به اتصال دو دستگاه 200G پایین‌دستی دارد، رویکردهای سنتی به ترکیبی از فرستنده‌های نوری گسسته و کابل‌های وصله چندگانه تکیه می‌کنند – راه حلی که چندین نقطه اتصال، از دست دادن تجمعی درج و ازدحام قابل توجه سینی کابل را معرفی می‌کند. یک ارائه دهنده ابر پیشرو اخیراً این را مستقر کرده استNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010کابل فیبر تقسیم‌کننده MPO برای رسیدگی به این چالش‌ها در کلاستر آموزشی هوش مصنوعی خود، با موفقیت استقرارهای پیچیده شکست را از کابوس‌های مونتاژ شده در میدان به اتصالات plug-and-play ساده و تأیید شده کارخانه تبدیل می‌کند.

پیشینه و چالش ها: پیچیدگی شکست در خوشه های هوش مصنوعی

این ارائه دهنده ابر یک محیط آموزشی هوش مصنوعی در مقیاس بزرگ با بیش از 1500 پردازنده گرافیکی توزیع شده در چندین رک اجرا می کند. این معماری به سوئیچ های NVIDIA Quantum-2 NDR InfiniBand متکی است که هر کدام به پورت های 400G با چگالی بالا مجهز هستند. با این حال، گره‌های محاسباتی در خوشه مجهز به 200G HCA (آداپتورهای کانال میزبان) هستند، که نیاز دارند هر پورت سوئیچ 400G به دو اتصال 200G تقسیم شود تا استفاده از پورت سوئیچ به حداکثر برسد.

در طول عرضه اولیه، این تیم تلاش کرد تا اتصال شکست را با استفاده از فرستنده‌های استاندارد شکست همراه با کابل‌های پچ MPO-4 پیاده‌سازی کند. این رویکرد به سرعت چهار چالش مهم را آشکار کرد. اول، استفاده از فرستنده‌های گیرنده جداگانه و کابل‌های وصله متعدد، چهار تا شش نقطه اتصال فیزیکی را در هر شکست ایجاد کرد، که هرکدام خطر آلودگی بالقوه و تلفات قابل اندازه‌گیری درج را اضافه می‌کرد - اغلب از تلفات تجمعی 1.0dB بیشتر می‌شود، که حاشیه پیوند را به طور قابل‌توجهی تحت سیگنال‌دهی PAM4 کاهش داد. دوم، تراکم سینی کابل به طرز چشمگیری بدتر شد. هر شکست 400G سه تا چهار کابل مجزا مصرف می‌کرد، به سرعت مدیریت کابل‌های عمودی موجود را پر می‌کرد و مانع جریان هوا می‌شد. سوم، مدیریت قطبیت در کابل‌های متعدد و انواع فرستنده و گیرنده به منبع مهمی از خطاهای میدانی تبدیل شد، به طوری که حدود 14 درصد از پیوندهای شکست به دلیل اتصالات اشتباه قطبی نیاز به کار مجدد دارند. چهارم، عیب‌یابی مشکلات پیوند زمان‌بر بود، زیرا تشخیص اینکه آیا مشکلات از فرستنده گیرنده، کابل‌های وصله یا نقاط اتصال سرچشمه می‌گیرد، با میانگین MTTR بیش از 80 دقیقه دشوار بود.

این مسائل منجر به طولانی‌تر شدن زمان‌بندی استقرار، افزایش هزینه‌های عملیاتی و افزایش خطر تخریب پیوند ناشناخته شد - عواملی که توانایی خوشه را برای برآورده کردن ظرفیت برنامه‌ریزی شده برای بارهای آموزشی هوش مصنوعی تهدید می‌کرد.

راه حل و استقرار: استاندارد کردن Breakout با MFP7E20-N010

پس از ارزیابی گزینه های متعدد، ارائه دهنده گزینه را انتخاب کردNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010به عنوان کابل شکست استاندارد برای همه اتصالات 400G به 200G در خوشه. این تصمیم توسط عوامل متعددی انجام شد: مجموعه فن‌آوت MPO-12 به 2×MPO-4 که ​​در کارخانه خاتمه یافته بود، نیاز به فرستنده‌های فرستنده جداگانه و کابل‌های پچ متعدد را از بین برد. طراحی یکپارچه نقاط اتصال را از شش به تنها سه کاهش داد. و هر کابل همراه با یک گزارش آزمایش دقیق که از دست دادن درج در هر جفت فیبر برای هر پایه خروجی را مستند می‌کند - ارائه داده‌های پایه برای ردیابی عملکرد چرخه عمر ارسال می‌شود.

استقرار یک فرآیند ساختار یافته را دنبال کرد:

• نقشه برداری و برچسب گذاری بندر:هر کدامکابل فیبر اسپلیتر MFP7E20-N010 MPOبه یک پورت سوئیچ 400G خاص و دو پورت HCA 200G مربوط به آن اختصاص داده شد، با برچسب هایی که نشان دهنده انتساب شاخه A/B و مقادیر تلفات اندازه گیری شده توسط کارخانه برای هر پا است.
• بازرسی قبل از نصب:قبل از مسیریابی، تیم‌ها با استفاده از محدوده‌های بازرسی MPO دستی، تمیزی سطح انتهایی را تأیید کردند، با کمتر از 3٪ کابل‌ها نیاز به تمیز کردن - بهبود چشمگیری نسبت به نرخ تمیز کردن 25٪ که با رویکردهای کابل مجزا تجربه می‌شود.
• مسیریابی کابل ساختاریافته:طراحی صندوق عقب MPO-12 به طور چشمگیری حجم سینی کابل را کاهش داد. هر شکست فقط به یک بسته کابل اصلی به جای سه تا چهار پرش مجزا نیاز داشت که مدیریت کابل عمودی بسیار تمیزتر با جریان هوای بهبود یافته را ممکن می‌سازد.
• اعتبار سنجی پس از نصب:هر شکست با استفاده از منبع نور MPO و قدرت سنج، با افت درج اندازه گیری شده در مقایسه با خط پایه کارخانه ارائه شده دربرگه داده MFP7E20-N010. هر پایه ای که بیش از 0.1 دسی بل از خط پایه فراتر رود، بازرسی شد و دوباره در جای خود قرار گرفت.

طی پنج هفته، تیم بیش از 400 کابل شکست MFP7E20-N010 را در سرتاسر خوشه مستقر کرد و به بازده خروجی 98 درصدی در اولین گذر دست یافت - بهبود قابل توجهی نسبت به بازده 72 درصدی تجربه شده با تنظیمات شکست گسسته.

نتایج و مزایا: سود قابل اندازه گیری در سرعت استقرار، قابلیت اطمینان و چگالی کابل

بهبودهای کمی و کیفی مشاهده شده در سراسر استقرار در زیر خلاصه شده است:

فراتر از اعداد، تیم عملیات سه نتیجه بسیار ارزشمند را برجسته کردند. اول، کاهش تلفات درج تجمعی - بهبود از 1.05dB به فقط 0.45dB - حاشیه لینک به میزان قابل توجهی تحت سیگنالینگ PAM4 فراهم کرد و خطر خطاهای بیت و ارسال مجدد را در بافت آموزشی هوش مصنوعی کاهش داد. دوم، کاهش چشمگیر در هم ریختگی سینی کابل (از 3 تا 4 کابل به یک کابل یکپارچه در هر شکست) جریان هوای بهتری را امکان‌پذیر کرد و افزودن کابل‌های آینده را ساده‌تر کرد. سوم، داده های پایه کارخانه برای هر کدامNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010تعمیر و نگهداری پیشگیرانه با کابل: بازرسی های سه ماهه اکنون شامل مقایسه تلفات اندازه گیری شده با خط پایه است، با انحراف 0.2dB که بازرسی کانکتور را آغاز می کند قبل از اینکه کاهش عملکرد رخ دهد.

راسازگار با MFP7E20-N010ویژگی نیز در سراسر محیط با ارزش است. کابل به طور یکپارچه با سوئیچ های NVIDIA Quantum-2 و تجهیزات شخص ثالثی که نیاز به breakout مبتنی بر MPO داشتند کار می کرد و نیاز به SKU های برش دهنده خاص فروشنده را از بین می برد. اینمحلول فیبر اسپلیتر MPO MFP7E20-N010از آن زمان به عنوان استاندارد شرکتی برای همه استقرارهای 400G تا 200G در سراسر مجموعه جهانی مرکز داده ارائه دهنده پذیرفته شده است.

خلاصه و چشم انداز: Breakout یکپارچه به عنوان پایه ای برای پارچه های انعطاف پذیر و قابل اعتماد

تجربه ارائه دهنده نشان می دهد که استقرار کابل های شکسته یکپارچه و آزمایش شده در کارخانه مانندشکست MFP7E20-N010 400GbE/NDR MPO-12 تا 2×MPO-4راه حل مزایای عملیاتی ملموسی را ارائه می دهد که بسیار فراتر از مرحله استقرار اولیه است. طراحی یکپارچه نقاط اتصال فیزیکی را کاهش می دهد، از دست دادن تجمعی درج را به حداقل می رساند و مدیریت سینی کابل را به طور چشمگیری ساده می کند. مدیر عملیات خاطرنشان کرد: "MFP7E20-N010 استقرار شکست را از یک کابوس عیب‌یابی به یک تمرین ساده و آسان تبدیل کرد. ما زمان استقرار در هر شکست را بیش از 60 درصد کاهش داده‌ایم و دوباره کاری مرتبط با قطبیت را به طور کامل حذف کرده‌ایم."

از آنجایی که ارائه‌دهنده زیرساخت هوش مصنوعی خود را برای پشتیبانی از خوشه‌های GPU بزرگتر تغییر می‌دهد، همان اصول شکست یکپارچه، عملکرد تقسیم‌کننده تأیید شده توسط کارخانه، و مشاهده‌پذیری پایه همچنان قابل اجرا خواهند بود. برای سازمان‌هایی که در حال حاضر ارتقاهای 400G یا NDR را با الزامات شکست - به ویژه تقسیم 400G به 200G- ارزیابی می‌کنند.MFP7E20-N010 برای فروشاز طریق شرکای مجاز NVIDIA یک مسیر ثابت شده برای اتصال شکست استاندارد و با قابلیت اطمینان بالا ارائه می دهد. جزئیات فنی اضافی را می توان درمشخصات MFP7E20-N010پشتیبانی مهندسی سند و برنامه برای کمک به برنامه ریزی شکست و مدل سازی بودجه پیوند در دسترس است.

کلمات کلیدی: MFP7E20-N010، NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010، MFP7E20-N010 MPO کابل فیبر اسپلیتر، MFP7E20-N010 400GbE/NDR MPO-12 تا 2xMPO-NPsheet، داده شکستن 2xMPO-NPShe مشخصات MFP7E20-N010 قیمت MFP7E20-N010 فروش MFP7E20-N010 سازگار با MFP7E20-N010 محلول کابل فیبر اسپلیتر MFP7E20-N010 MPO