N

NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D مرکز داده گیرنده نوری در عمل: تعادل پهنای باند و فاصله برای پیوندهای درون ریک و بین ساختمان

در مراکز داده های پیشرفته مدرن و خوشه های محاسباتی هوش مصنوعی، معماران شبکه به طور مداوم با یک چالش کلاسیک اما مداوم درگیر هستند: how to simultaneously satisfy the high-bandwidth demands of short-reach intra-rack interconnects and the extended-reach requirements of inter-building or inter-floor links—all within existing fiber infrastructureرویکردهای سنتی اغلب یک تعادل بین "ارتقاء سرعت" و "فاصله انتقال" را ایجاد می کنند که منجر به طرح های پیچیده کابل، پورت های سوئیچ کم استفاده شده،یا هزینه های ممنوعه کابل نوری فعال (AOC)اخیراً، مرکز "انتقال داده از شرق به غرب" یک شرکت بزرگ اینترنت با موفقیتNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dیک گیرنده نوری چند حالت در سراسر پروژه ارتقاء ستون فقرات 400G خود، دستیابی به تعادل زیبا بین عملکرد و دسترسی.اجرای آنها بینش ارزشمندی را برای صنعت گسترده ارائه می دهد.

پیش زمینه و چالش: معضل کابل در عصر 400G

این محوطه مرکز داده شامل چندین ساختمان در شعاع دو کیلومتری است، با خوشه های محاسباتی در سه طبقه توزیع شده است. The legacy 100G network relied on a mix of short multimode fiber (MMF) links for intra-rack connections and single-mode fiber (SMF) with DWDM optics for inter-building trunks—a heterogeneous approach that complicated inventory management and drove up both capital and operational expendituresدر حالی که سازمان برای انتقال زیرساخت آموزش GPU خود به 400G آماده شد، تیم معماری سه هدف اصلی را تعیین کرد:استاندارد سازی در یک نوع فرستنده نوری واحد در تمام مسافت های پیوند برای ساده سازی لوازم جانبیدوم، اطمینان حاصل شود که ماژول انتخاب شده می تواند حداقل 100 متر را در فیبر OM4 موجود پشتیبانی کند، که طولانی ترین مسیرهای برنامه ریزی شده را در هر ساختمان پوشش می دهد؛ و سوم،مصرف برق در هر پورت کمتر از 9 وات برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد در شاسی با تراکم بالای برگ.

بعد از ارزیابی چندین فروشنده و بررسیورق اطلاعات MMAIB00-B150D، تیم مهندسی این ماژول را به عنوان تنها راه حل شناسایی کرد که همزمان نیازهای عملکرد، قدرت و سازگاری آنها را برآورده می کند.مشخصات MMAIB00-B150Dindicated support for up to 150 meters over OM5 fiber (and 100 meters over OM4) at 400G using 8x50G PAM4 signaling—precisely matching their link budget needs without resorting to costly single-mode optics or active cables.

راه حل و گسترش: یک لایه نوری یکپارچه در سراسر محوطه دانشگاه

استراتژی استقرار متمرکز بر جایگزینی تمام گیرنده های 100G SR موجود و AOC ها باNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dدر سه دسته پیوند متمایز:

• در داخل قفسه (از بالای قفسه به صفحه):فاصله های 5 تا 15 متری، که در آن ماژول به خوبی در ظرف قدرت و حرارتی خود کار می کند، 400G را در هر ریک سرور با تعادل صفر در تراکم امکان پذیر می کند.
• در داخل ساختمان (از برگ تا ستون فقرات در تمام طبقه ها):فیبر بین ۳۰ تا ۸۰ متر از کابل OM4 موجود عبور می کند.فرستنده نوری MMAIB00-B150Dبه طور موثری پراکندگی مدال را کاهش می دهد و نمودارهای چشم پاک را حتی در گیاهان فیبر قدیمی ارائه می دهد.
• بین ساختمان ها (بین ساختارهای مجاور)بلندترين پيوند 95 متري از طريق لوله هاي زيرزميني OM4 مي گذرهحاشیه ماژول به مشخصات 100 متر عملکرد پایدار را با فضای کافی برای تلفات کانکتور و تخریب فیبر آینده تضمین می کند.

برای تأیید قابلیت همکاری، تیمسازگاری با MMAIB00-B150Dاین نرم افزار دارای قابلیت های نوری در برابر سوئیچ های NVIDIA Spectrum-4، سری سیسکو 8111 و سیستم عامل های Arista 7800R است.راه حل گیرنده نوری MMAIB00-B150Dسپس به عنوان تنها SKU نوری برای تمام پورت های پانل جلو 400G استاندارد شد، که به طور چشمگیری روند تهیه، آزمایش و جایگزینی زمینه را ساده می کند.

نتایج و سود: سود ملموس در عملیات و امور مالی

پس از سه ماه از عملیات تولید، تیم مرکز داده بهبود قابل اندازه گیری در چهار زمینه کلیدی را گزارش کرد:

از نظر مالی، یکپارچه سازی به یک ماژول نوری واحد، کل هزینه مالکیت هر پورت 400G را تقریباً 32٪ کاهش داد، در حالی که فاکتورهای جایگزین کاهش یافته، آموزش ساده و مصرف انرژی کمتر را در نظر گرفت.وقتی که تیم بعداًقیمت MMAIB00-B150Dدر مقایسه با ماژول های قابل مقایسه 400G SR8 از فروشندگان دیگر، آنها آن را بسیار رقابتی یافتند، به ویژه با توجه به ارزش افزوده پشتیبانی از اکوسیستم از پایان به پایان NVIDIA و تضمین به روزرسانی نرم افزار.

شاید مهم تر از همه،MMAIB00-B150D شبکه سازی مرکز داده های نوری Mellanoxاین رویکرد به تیم عملیات اجازه داده تا چرخه های مهندسی را از عیب یابی کارخانه کابل به وظایف با ارزش بیشتری مانند اتوماسیون شبکه و تنظیم کنترل ازدحام منتقل کند.بودجه ی یکپارچه ی پیوند در تمام مسافت ها نیز برنامه ریزی ظرفیت را ساده تر کرد.: هر گونه قطعه ی اضافیMMAIB00-B150D برای فروشدر موجودی می تواند به هر قفسه ای، صرف نظر از فاصله آن از لایه جمع آوری، مستقر شود.

خلاصه و چشم انداز: یک طرح برای توسعه های آینده 400G

این مطالعه موردی نشان می دهد کهNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dبیش از یک گیرنده کالا است، این یک عامل استراتژیک برای اپراتورهای مرکز داده است که به دنبال منطقی سازی لایه نوری خود هستند در حالی که مرزهای عملکرد را فشار می دهند.با ارائه 100 متر از طریق فیبر استاندارد چند حالت با بهره وری انرژی یک طراحی مدرن مبتنی بر DSP، این ماژول به طور موثر شکاف بین موارد استفاده "کوتاه مدت" و "متوسع مدت" را که قبلاً به خانواده های محصول جداگانه نیاز داشت، برطرف می کند.

در آینده، همان معماری در حال حاضر در نظر گرفته شده برای نسل بعدی 800G سازمان است، که در آن دوگانهMMAIB00-B150Dلینک ها در هر سرور می توانند اتصال 800G را در زیرساخت های MMF موجود فراهم کنند و تعمیرات گران قیمت فیبر را به تاخیر بیندازند.و معماران ارزیابی نقشه های راه خود را برای انتقال 400G،راه حل گیرنده نوری MMAIB00-B150Dارائه می دهد یک راه اثبات شده و مورد تایید در زمینه برای تعادل پهنای باند، فاصله و سادگی عملیاتی بدون به خطر انداختن هر یک از سه مورد.