NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC Aktif Optik Kablo Teknik Çözüm

NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC Aktif Optik Kablo Teknik Çözüm.

1Proje Arkaplanı ve Gereksinimler Analizi

Veri merkezi mimarileri 200G ve 400G Ethernet omurgasına geçtikçe,bitişik ekipman rafları arasındaki fiziksel bağlantı katmanı, kritik ama sıklıkla hafife alınan bir tasarım boyutu olarak ortaya çıktıAğ mimarları sürekli olarak "kısa menzilli boşluk" ile karşı karşıyadır: pasif bakır DAC'ler 200G PAM4 sinyalleme hızlarında 5 metreden fazla mesafeyi güvenilir bir şekilde kapsamamaktadır.Ayrı alıcılara ve alan-sonlandırılmış liflere dayalı tamamen optik çözümler aşırı maliyet getirirken, karmaşıklık ve hata noktaları.5 ila 30 metre arasında değişen kabinler arasındaki mesafeler için modern veri salonlarında yaygın bir senaryo aynı anda sinyal bütünlüğünü sağlayan ideal bir fiziksel katman çözümü yoktur., operasyonel basitlik ve maliyet etkinliği.

Bu zorluk, üç eşzamanlı endüstri eğiliminden dolayı yoğunlaşıyor.sıklıkla raf başına 48 porttan fazla yoğunluktaİkincisi, sürdürülebilirlik görevleri, bağlantı başına enerji tüketiminin ve soğutma genel masraflarının azaltılmasına neden oluyor.operasyonel ekipler, dağıtım süresini azaltmak ve kablo yönetimini basitleştirmek için baskı altındadır, kaotik kablolama sadece hava akışını engellemekle kalmaz, aynı zamanda bakım olayları sırasında ortalama onarım süresini (MTTR) uzatır.,Performansı veya ölçeklenebilirliği tehlikeye atmadan bu çok boyutlu kısıtlamaları gidermek için optik ve mekanik tasarım.

2Genel Ağ / Sistem Mimarlığı Tasarımı

Önerilen mimari, 200G QSFP56 portları ile birincil erişim katmanı arayüzü olarak hizmet veren iki katmanlı omurilik yaprağı topolojisini benimser. Her yaprak anahtarı, 32 veya 48 QSFP56 portuyla donatılmıştır.400G veya 800G yukarı bağlantıları üzerinden yukarı akım omurilik anahtarlarına bağlanır, aşağı akış portları ise birden fazla dolapta dağıtılan hesaplama ve depolama düğümlerine tahsis edilir.Mimarlık çıkış yapılandırmalarından yararlanıyor.: tek bir 200G yaprak portu, her biri ayrı bir sunucu veya depolama denetleyicisinde biten iki bağımsız 100G bağlantısına ayrılır.Bu tasarım, yaprak katmanının etkin liman yoğunluğunu iki katına çıkarır.Bu, raf alanının yüksek olduğu ortamlarda özellikle değerlidir.

Dolaplar arasındaki fiziksel kablolama,NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eaktif optik kablo, tüm 200G-2×100G kopma bağlantıları için standartlaştırılmış bağlantı ortamı olarak hizmet eder. Her bir AOC üç ayrı bileşeni değiştirir: anahtar tarafında bir 200G alıcı,sunucu tarafında iki 100G alıcıFabrika tarafından bitirilmiş montaj, optik hizalama, bağlantı cilalama kalitesi,ve fiber zayıflatma tek bir mühendislik sistemi olarak optimize edilir, alan değişkenliğini ortadan kaldırır ve ayrık çözümlere kıyasla kurulum süresini yaklaşık% 70 azaltır.Tam mimari, kablo yönlendirme diyagramlarını içeren bir referans tasarımında belgelenmiştir., bükme yarıçap kılavuzları ve tüm dağıtım aşamalarında tutarlılığı sağlayan güç dağıtım planlaması.

3Çözümde NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E'nin Rolü ve Anahtar Özellikleri

Bu mimari içinde,NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010EFiziksel katman bağlantısı olarak işlev görür ve anahtar ve sunucu NIC'lerinin elektrik alanını uzun mesafelerde sinyal bütünlüğünü garanti eden optik bir alanla birleştirir.Kablonun temel özelliğiMFS1S50-H010E 200Gb/s'den 2x100Gb/s'ye QSFP56'dan 2xQSFP56'yaBu özellik sinyal kalitesinin korunması için çok önemlidir.Çünkü kablonun her iki ucundaki entegre retiming devreleri kanal ekleme kaybını ve titreşimi telafi ediyor, bağlantı bütçesinin 200GBASE-SR4 ve 100GBASE-SR2 operasyonu için IEEE 802.3cd özellikleri içinde kalmasını sağlar.

Ana teknik özellikleriMFS1S50-H010E 200G QSFP56 çıkışlı AOC kablosuBunlara şunlar dahildir:

• En iyi lif uzunluğu seçenekleri:Standart 50 metrelik OM4 erişimi, istek üzerine özel uzunluklarla, kabine arası dağıtımların büyük çoğunluğunu kapsar.
• Düşük güç tüketimi:Tipik olarak 3.5W, ayrı fiber bağlantıları olan ayrık alıcı transceiver çözümlerine kıyasla toplam güç tüketimini% 30'a kadar azaltır.
• Dijital teşhis izleme (DDM):Standart I2C yönetim arayüzü aracılığıyla optik çıkış gücünün, alınan gücün, sıcaklığın ve besleme voltajının gerçek zamanlı raporlanması, proaktif sağlık izlemesini sağlar.
• Geniş çalışma sıcaklık aralığı:0°C'den 70°C'ye kadar olan kabin sıcaklığı, yoğun raf ortamlarında yüksek ortam ısısı ile güvenilir çalışmayı sağlar.
• Uygunluk ve interoperabilite:TamamenMFS1S50-H010E uyumluNVIDIA Spectrum-2, Spectrum-3, Quantum-2 anahtarları, ConnectX-6 Dx ve BlueField-2 DPU'ları ile birlikte, satıcıya özel nitelik döngülerini ortadan kaldırır.

Bu özellikler detaylı olarakMFS1S50-H010E veri sayfası, CAD tabanlı raf düzenleme araçlarına entegrasyon için kapsamlı göz diyagramı maskeleri, bit hata oranı (BER) eğreleri ve mekanik çizim boyutları sağlar.Veri sayfası kablonun minimum bükme yarıçapını da belirtir (30mm dinamik, 15mm statik) ve doğru kablo yönetimi tasarımı için gerekli olan çekim gerilme sınırları (max 100N).

4. Uygulama ve ölçeklendirme tavsiyeleri (Tipik Topoloji Açıklaması ile)

İlk dağıtım için, sıra seviyesinde pod mimarisine dayalı modüler bir genişleme stratejisi öneririz. Her pod altı bitişik dolaptan oluşur:iki yapraklı anahtar dolabı ve dört hesaplama/saklama dolabı, ortalama kabinler arası mesafe 8 metredir.MFS1S50-H010E 200G QSFP56 çıkışlı AOC kablosu çözümüTüm 200G yapraklı bağlantı noktalarında eşit şekilde dağıtılıyor ve her bir AOC, yapraklı anahtar dolabından hedefli hesaplama dolabına özel üst kablo tepsileri veya zemin altındaki kanallar aracılığıyla yönlendiriliyor.Uygulanabilirliği korumak için, AOC kablolarını 12'lik paketler halinde gruplandırmayı tavsiye ediyoruz, her iki ucunda da hedef port ve cihaz tanımlayıcılarını gösteren etiketlerle.

48 portlu bir yaprak anahtarı için tipik topoloji:

• Portlar 1 ′′16: Her biri 2 × 100G'lik 16 sunucuya bağlanır (sürünme modu), 32 hesaplama düğümüne hizmet verir.
• Port 17 ¢32: Her biri 2 × 100G'lik 16 depolama denetleyicisine bağlanır ve 32 depolama erişim bağlantısı sağlar.
• Portlar 33-48: Ayrı AOC veya DAC montajları kullanılarak omurilik katmanına (400G veya 800G) yukarı bağlantılar için ayrılmıştır.

Tek bir kapsülün ötesine ölçeklendirilme sırasında, yeni kablo türleri getirmeden kablolama kalıbını çoğaltarak mimari tutarlılığı korur.ÇünküSatılık MFS1S50-H010Eyetkili dağıtım kanalları aracılığıyla tüm kopuş uygulamaları için tek bir SKU paylaşıyor.Mevcut paketlerin yönlendirilmesini gerektirmeden yeni bağlantıları barındırmak için %20 ek kapasiteye sahip kablo tepsilerini fazla kullanmayı öneririz..

5İşlemler ve Bakım: İzleme, Sorun Çözme ve Optimizasyon

MFS1S50-H010E tabanlı bağlantının operasyonel yaşam döngüsü, izleme ve hata yönetimi için sistematik bir yaklaşım gerektirir.Standart MIB'ler veya RESTful API'leri kullanarak I2C yönetim arayüzünü merkezi ağ yönetim sistemine (NMS) entegre etmeyi öneririz.Proaktif uyarılar için belirlenmesi gereken temel eşilikler şunlardır:

• Tx güç bozulması:Çıktı gücü nominalden 2dB'den fazla düşerse uyar.
• Rx güç sınır:Alınan güç hassasiyet sınırına yaklaşırsa uyarı (200G SR4 için -6dBm).
• Sıcaklık gezileri:Hava akışının engellenmesi veya fanın arızalanması olasılığını gösteren kabin sıcaklığının 65°C'yi aşması durumunda uyarı.

Bağlantı bozulması veya arızası durumunda, standartlaştırılmışMFS1S50-H010E özellikleriHasarları izole etmek için kullanılabilecek net geçiş/karşı çıkış kriterleri sunar. Yapılandırılmış bir sorun giderme protokolü aşağıdaki adımları içermelidir:Optik güç anormalliklerini ortadan kaldırmak için DDM okumalarını doğrular.İkincisi, QSFP56 konektörlerini toz veya hasar için bir uç yüz mikroskobu kullanarak inceleyin (IEC 61300-3-35'e göre geçiş/karşı çıkış kriterleri); üçüncüsü,hatanın kabloda veya ana portta olup olmadığını doğrulamak için bağlantıyı bilinen iyi bir AOC ile test edin.Çünkü...MFS1S50-H010EFabrika testleri tamamlanmış bir montaj olarak yapılırsa, ilk üç yıl boyunca alan başarısızlık oranları tipik olarak% 0.5'in altında olur ve bu müdahalelerin sıklığını azaltır.

Optimizasyon fırsatları, özellikle rafların yer değiştirilmesinden veya donanım yükseltmelerinden sonra, minimum büküm yarıçaplarının uyumluluğunu sağlamak için periyodik kablo yönetimi denetimlerini içerir.MFS1S50-H010E fiyatıkurulum ve bakım maliyetleri dikkate alınırken ayrık çözümlerle rekabet edebilir,Hızlı değişimi sağlamak ve MTTR'yi en aza indirmek için küçük bir yedek kablo stokunu (toplam dağıtılan ünitelerin yaklaşık% 5) sürdürmeyi öneririz..

6Özet & Değer Değerlendirme

BuNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E- tabanlı teknik çözüm, sinyal bütünlüğünün çelişkili taleplerini uzlaştıran kabine arası 200G'den 100G'ye kesinti bağlantısı için pragmatik, saha doğrulanmış bir yaklaşım sunar,dağıtım hızıÇok bileşenli optik bağlantı bileşenlerini tek bir fabrika optimizasyonu AOC ile değiştirerek,Mimarlık alan değişkenlerini ortadan kaldırır ve lojistikleri basitleştirir bir tek SKU tüm kopuş uygulamalarına hizmet verirYapay zeka eğitim kümelerinden dağıtılmış depolama kumaşlarına kadar.

Gerçek dünya dağıtımlarından elde edilen temel değer ölçümleri şunları içerir:

• Hareket süresi kısaltılması:Ayrı alıcı tabanlı tesisatlardan %70 daha hızlı.
• Bağlantı sayısının azalması:Bağlantı başına 6 bağlantı noktasından 2'ye, arıza olasılığını yaklaşık% 66 oranında azaltır.
• Güç tasarrufu:Ayrı çözümlere kıyasla bağlantı başına %28 daha düşük güç tüketimi.
• Basitleştirilmiş sorun giderme:Entegre DDM ve standartlaştırılmış teşhisler MTTR'yi %40-50 oranında azaltır.

Ağ mimarları ve mühendislik liderleri için, MFS1S50-H010E, sıcaklık değişimlerinde ve mekanik streslerde tutarlı bir performans sağlayan "set and forget" fiziksel katmanı sunar.Belgelendirildiği gibiMFS1S50-H010E veri sayfasıÇözüm, özellikle standartlaştırılmış kapsüller planlayan yeşil alan veri merkezleri için önerilmektedir.Ayrıca mevcut raf düzenlerini korurken 100G'den 200G'ye yükseltmek isteyen kahverengi alan ortamları. 200G Ethernet, yeni nesil AI ve HPC altyapıları için de facto erişim standardı haline geldiği için, MFS1S50-H010E tabanlı kablolama mimarisi sağlam,Hem mevcut operasyonel kısıtlamalara hem de uzun vadeli kapasite yol haritasına uygun ölçeklenebilir bir temel.

Ayrıntılı entegrasyon kılavuzları, termal simülasyon verileri ve uygunluk sertifikasyonu paketleri için, lütfen resmi ürün belgelerine bakın.