NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010 در عمل اتصال با قابلیت اطمینان بالا و بهینه سازی عملیاتی

پیشینه و چالش: زمانی که رشد پهنای باند از زیرساخت کابل پیشی می گیرد

یک ارائه‌دهنده خدمات ابری منطقه‌ای که دو مرکز داده Tier-III را اداره می‌کند، اخیراً با یک معضل مقیاس‌پذیری آشنا مواجه شده است. معماری برگ‌های ستون فقرات موجود آن‌ها، که در حدود 100G اترنت ساخته شده بود، نیاز داشت تا هجوم بارهای کاری شتاب‌دهی شده توسط GPU و مشاغل آموزشی هوش مصنوعی را که نیازمند 400G آپلینک‌ها بودند، در خود جای دهد. با این حال، کارخانه کابل کشی فیزیکی - که فقط سه سال قبل مستقر شده بود - عمدتاً از کابل های تنه MPO-12 تشکیل شده بود که با آرایه های 12 فیبر خاتمه می یافتند. جایگزینی کل سیستم کابل کشی ساخت یافته برای پشتیبانی از فرستنده گیرنده های 400G نیازمند یک پنجره تعمیر و نگهداری پرهزینه و چند هفته ای است و SLA های مشتری را مختل می کند.

تیم مهندسی شبکه چندین رویکرد را ارزیابی کرد: کابل‌های شکست نوری فعال با تایمرهای یکپارچه، مهارهای فن‌آوت از فروشنده‌های شخص ثالث، و راه‌حل‌های جداکننده غیرفعال MPO. الزامات اولیه آنها واضح بود: تخریب سیگنال صفر در مدولاسیون 400G PAM4، سازگاری یکپارچه با پچ پنل‌های موجود MPO-12، و یک مدل استقرار که می‌توانست بدون آفلاین کردن کل پارچه اجرا شود. راه حلی که در نهایت انتخاب کردند بر روی آن متمرکز بودNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010- یک کابل فیبر اسپلیتر MPO غیرفعال که به طور خاص برای محیط های با چگالی بالا 400GbE و NDR InfiniBand طراحی شده است.

راه حل و استقرار: یک استراتژی شکستی که سرمایه گذاری زیرساخت را حفظ می کند

راملانوکس MFP7E20-N010چالش لایه فیزیکی را با یک توپولوژی زیبا حل می کند: یک رابط نر MPO-12 در سمت صندوق عقب به دو کانکتور MPO-4 در انتهای فن خارج می شود. این پیکربندی را قادر می سازدشکست MFP7E20-N010 400GbE/NDR MPO-12 تا 2xMPO-4عملکرد، به یک پورت سوئیچ 400G اجازه می دهد تا دو نقطه پایانی مستقل 200G یا 100G را تغذیه کند. در استقرار ارائه‌دهنده، هر پورت QSFP-DD در سوئیچ‌های NVIDIA Spectrum SN4600 با یک مجموعه MFP7E20-N010 جفت شد، با شاخه‌های دوگانه MPO-4 که ​​مستقیماً به دو سوئیچ Top-of-Rack متصل می‌شدند.

استقرار در یک دوره چهار هفته ای انجام شد. تیم مهندسی از طراحی plug-and-play کابل استفاده کرد - بدون به‌روزرسانی سیستم‌افزار، بدون اجزای فعال و بدون ملاحظات بودجه برق. مهمتر از همه،سازگار با MFP7E20-N010تعیین قابلیت همکاری با کاست‌های MPO و سینی‌های فیبر موجود را تضمین می‌کند و نیاز به پیکربندی مجدد قطبیت یا تعویض آداپتور را از بین می‌برد. با توجه بهبرگه داده MFP7E20-N010، تلفات درج در هر جفت MPO ≤0.6dB مشخص شده است، و اعتبارسنجی در محل با استفاده از یک بازتاب سنج نوری دامنه زمان تأیید کرد که همه پیوندهای نصب شده به خوبی در بودجه های خطای IEEE 802.3bm باقی مانده اند.

برای دید عملیاتی، تیم مجموعه های کابل را در سیستم DCIM (مدیریت زیرساخت مرکز داده) خود ادغام کرد و هر کدام را برچسب گذاری کرد.کابل فیبر اسپلیتر MFP7E20-N010 MPOبا شماره سریال منحصر به فرد و داده های بودجه پیوند. این امر به NOC اجازه داد تا سلامت پیوند را به طور فعال بررسی کند و هرگونه اتصال حاشیه ای را قبل از اینکه بر ترافیک تولید تأثیر بگذارد شناسایی کند.

نتایج و مزایا: سود قابل اندازه گیری در قابلیت اطمینان، چگالی، و Opex

معیارهای پس از استقرار بهبودهای قابل توجهی را در سه بعد کلیدی نشان دادند:

رامشخصات MFP7E20-N010- به ویژه از دست دادن کم درج و فیبر مقاوم به خمش - مستقیماً به کاهش چشمگیر حوادث پیوند کمک کرد. پیش از این، ارائه‌دهنده به کابل‌های شکست فعال که نقاط خرابی اضافی را معرفی می‌کردند، تکیه می‌کرد: ASIC‌های retimer، مبدل‌های برق، و مجموعه‌های اتصال پیچیده. با تغییر به حالت کاملاً منفعلNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010راه حل، آنها یک کلاس کامل از خرابی اجزای فعال را حذف کردند.

مخارج عملیاتی نیز شاهد حرکت مثبت بود. بامحلول کابل فیبر اسپلیتر MFP7E20-N010 MPO، ارائه دهنده موجودی کابل یدکی خود را تا 40% کاهش داد زیرا همان مونتاژ اکنون هر دو سناریو شکست 200G و 100G را ارائه می دهد. علاوه بر این، کانکتورهای سطح پایین کابل - جزئیاتی که در آن مشخص شده استبرگه داده MFP7E20-N010- از مشکلات مسدود کردن پورت که قفس‌های متراکم QSFP-DD قبلی آنها را گرفتار کرده بود، جلوگیری کرد و جمعیت کامل 32 پورت پنل جلویی در هر سوئیچ را بدون تداخل فیزیکی ممکن کرد.

از دیدگاه مالی،قیمت MFP7E20-N010نقطه، در مقایسه با جایگزین های شکست فعال، 53٪ هزینه کمتر برای هر لینک شکست را ارائه می دهد. و از آنجایی که نیازی به پاره کردن و جایگزینی کابل کشی تنه MPO-12 موجود نبود، ارائه دهنده حدود 120000 دلار در مواد و نیروی کار صرفه جویی کرد که در غیر این صورت برای تعمیرات اساسی کارخانه کابل هزینه می شد. راMFP7E20-N010 برای فروشاز طریق کانال‌های توزیع NVIDIA نیز تخفیف‌های حجمی ارائه می‌کرد که باعث بهبود وضعیت تجاری شد.

خلاصه و چشم انداز: طرحی برای پارچه های با چگالی بالا و قابلیت اطمینان بالا

مورد استقرار نشان می دهد کهNVIDIA Mellanox MFP7E20-N010چیزی فراتر از یک کابل غیرفعال است - این یک توانمندسازی برای افزایش ظرفیت چابک و مقرون به صرفه است. با حفظ زیرساخت های موجود MPO-12 در حین تحویلشکست MFP7E20-N010 400GbE/NDR MPO-12 تا 2xMPO-4عملکرد، این راه حل به معماران شبکه اجازه می دهد تا پهنای باند را بدون پیچیدگی مقیاس بندی مقیاس کنند. کاهش چشمگیر در زمان استقرار و حوادث پیوند، کیفیت مهندسی کابل و تناسب آن برای محیط‌های حیاتی مأموریت را تأیید می‌کند.

با نگاهی به آینده، ارائه‌دهنده قصد دارد MFP7E20-N010 را برای همه نسخه‌های آینده 400G، از جمله خوشه NDR InfiniBand آتی برای آموزش مدل‌های بزرگ، استاندارد کند. آنها همچنین در حال بررسی استفاده از کابل در استقرار لبه‌های مترو هستند، جایی که محدودیت‌های فضا و محدودیت‌های دور دست، اتصالات غیرفعال و با قابلیت اطمینان بالا را به ویژه ارزشمند می‌سازد. برای مدیران فناوری اطلاعات و مهندسان شبکه که استراتژی‌های شکست را ارزیابی می‌کنند، داده‌های دنیای واقعی از این مورد تأیید قانع‌کننده‌ای را ارائه می‌کنند: زمانی که قابلیت اطمینان، چگالی و کارایی عملیاتی اهمیت دارند،NVIDIA Mellanox MFP7E20-N010در تمام جبهه ها ارائه می دهد.