NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D Veri Merkezi Optik Alıcı-Verici Teknik Beyaz Kitap

NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D Veri Merkezi Optik Alıcı Teknik Beyaz Kitap: Rak içi ve binalar arası bağlantılar için bant genişliği ve mesafeyi dengeleme

Bu teknik beyaz kitap ağ mimarları, satış öncesi mühendisler ve operasyon yöneticileri için tasarlanmıştır.NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D400G multimod optik alıcı,Rack içi ve binalar arası veri merkezi bağlantıları arasında geniş bant genişliği ile genişletilmiş erişim arasında dengeleme konusunda devam eden zorluğu ele alan kapsamlı bir çözüm mimarisinin ayrıntılandırılmasıBelge, tasarım ilkelerini, kilit teknolojileri, dağıtım stratejilerini ve gerçek dünyadaki büyük ölçekli uygulamalardan elde edilen operasyonel en iyi uygulamaları kapsar.

1Proje Arkaplanı ve Gereksinimleri Analizi

Modern yapay zeka eğitim kümeleri ve yüksek performanslı bilgisayar (HPC) ortamları iki farklı trafik kalıbı ile karakterize edilir: tek raf veya bitişik raflar içindeki doğu-batı trafiği,ultra düşük gecikme ve büyük bir işlem gerektiren; ve kuzey-güney veya omurilikten süper-omurilik trafiği genellikle binalar veya katlar arasında daha uzun fiber yollarını geçmektedir.Bu iki kullanım durumunda ayrı optik alıcı aileleri gerekliydi. Birincisi için kısa menzilli multimod ve ikincisi için uzun menzilli tek moda. Bu da stok karmaşıklığının artmasına yol açtı., daha yüksek maliyetler ve operasyonel sürtünmeler.

Ağ mimarları tarafından belirlenen temel gereksinimler şunlardır:

• Tek bir optik SKU:Mevcut multimod lif üzerinde 2 metre ile 150 metre arasındaki mesafeleri kapsayabilen tek bir alıcı tipi, birden fazla parça numarasına gerek duyulmasını ortadan kaldırır.
• Güç verimliliği:Sıcaklık bütçelerini aşmadan yüksek yoğunluklu 400G anahtarlarını desteklemek için port başına 9W altı.
• Sinyal bütünlüğü:Eski OM3/OM4 kablolarında modal dağılımı ve ekleme kaybını telafi etmek için sağlam DSP tabanlı eşitleme.
• İşbirliği:NVIDIA Spectrum, Quantum ve üçüncü taraf 400G anahtar platformlarıyla sorunsuz uyumluluk.
• Maliyet öngörülebilirliği:Şeffaf toplam mülkiyet maliyeti (TCO) modelleri ile rekabetçi bir liman ekonomisi.

BuMMAIB00-B150DTek optik alıcı çözümü olarak bu kriterlere göre titiz bir değerlendirme sonrasında seçildi.MMAIB00-B150D veri sayfasıOM4 üzerinden 100 metrelik ve OM5 üzerinden 150 metrelik erişim desteğini onaylamak, tek mod optiklerine veya aktif kablolara başvurmadan kampüs ölçeğinde bağlantıların% 95'inden fazlası için yeterlidir.

2Genel Ağ / Sistem Mimarlığı Tasarımı

Önerilen mimari, binalar arası bağlantı için ek bir süper omurilik katmanı ile hesaplama kümeleri için iki katmanlı bir yaprak omurilik topolojisini benimser.NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150DTüm veri merkezi kampüsünde homojen bir optik katman oluşturan optik alıcı.

Bu birleşik mimari, optik SKU sayısını altı'dan bir'e düşürüyor, kablo tesisi belgelendirmeyi basitleştirdi ve herhangi bir yedek kabloyu kullanmayı mümkün kıldı.Satılık MMAIB00-B150DUyumluluk kontrolü olmadan herhangi bir raf veya binaya yerleştirilecek envanterde.

3NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D'nin Rolü ve Anahtar Özellikleri

BuNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150DTüm optik katman için temel yapı bloğu olarak hizmet eder.

• QSFP-DD biçim faktörü:1U anahtarı başına 36 bağlantı açar, yeterli hava akışını korurken ön panel yoğunluğunu en üst düzeye çıkarır.
• 8x50G PAM4 modülasyonu:Performansı sinyal bütünlüğü ile dengeleyen olgun 50G elektrikli arayüzleri kullanarak 400 Gb / s toplu bant genişliği sağlar.
• Entegre DSP motoru:Adaptatif eşitleme ve kanal bozukluklarını aktif olarak telafi eden saat verisi kurtarma (CDR) sağlar.Kromatik dağılım ve konektör yansımaları dahil olmak üzere, eski multimod lif bitkilerinin erişimini genişletmek için kritik.
• Dijital Teşhis İzleme (DDM):I2C arayüzü aracılığıyla sıcaklık, besleme voltajı, TX / RX gücü ve yanılsama akımı gibi gerçek zamanlı parametreleri rapor eder ve proaktif bağlantı sağlığı izlemesini sağlar.
• Geniş çaplı interoperabilite:BuMMAIB00-B150D uyumluoptikleri, standart 400G-SR8 optik arayüz özelliklerini kullanarak NVIDIA Spectrum-4, Quantum-2 ve ana üçüncü taraf anahtarlarına (Cisco, Arista, Juniper) karşı doğrulandı.

Yetkiliye göreMMAIB00-B150D özellikleri, modül 0°C'den 70°C'ye kadar bir sıcaklık aralığında çalışır ve tam yük altında tipik olarak 8,5W tüketir.yoğun şasi içinde aktif soğutma veya soğutma gerektirecek olan 9W sınırının çok altında.

4Uygulama ve genişleme önerileri (Tipik Topoloji ile)

Yeni yeşil alan dağıtımları için aşağıdaki topoloji önerilir:

• Rack seviyesi:Her bir hesaplama rafı bir çift 400G ToR anahtarıyla donatılmıştır. Her sunucu 400G OSFP/QSFP-DD NIC'leri üzerinden bağlanır ve ToR yukarı bağlantıları yaprak katmanı kullanımınaMMAIB00-B150DOM5 yama kabloları üzerinden alıcılar (2-5 metre).
• Sıra / Salon seviyesi:Yaprak anahtarları sıraya veya salona dağıtılır ve 32 ′′ 64 ToR yukarı bağlantıları toplar.MMAIB00-B150D optik alıcı, eski liflerde modal dağılımın üstesinden gelmek için DSP eşitlemesinden yararlanıyor.
• Kampüs / bina seviyesi:Omurilik anahtarları OM5 bağlantılarını kullanarak 150 metreye kadar süper omurilik katmanı üzerinden birbirine bağlanır.100 metreye kadar OM4 bağlantıları tam olarak desteklenmektedir. Bu, tek modlu alıcılar veya dalga boyu bölünmesi multipleksleme (WDM) ekipmanları gerektirmeden binalar arası senaryoların% 90'ından fazlasını kapsar..

Genişletme için, operatörler basitçe yeni raflar ekleyebilir ve aynı optik SKU'yu kullanarak mevcut yaprak / omurga anahtarlarına bağlayabilirler.MMAIB00-B150D optik alıcı çözümüHizmet kesintisi olmadan kapasite yükseltmelerine izin veren sıcak değişimi destekler. Gelecekteki 800G göçü için planlama yaparken, mevcut MMF altyapısı tekrar kullanılabilir olmaya devam eder.Çift 400G bağlantıları bağlantı toplama (LAG) veya yük dengeleme protokolleri aracılığıyla bağlanabilir.

DeğerlendirirkenMMAIB00-B150D fiyatıAlternatif çözümlere karşı, SKU'nun birleşik yaklaşımının yedek parça stoklarını %80-90 oranında azaldığını ve eğitim genel masraflarını düşürdüğünü düşünün.ve 5 yıllık yaşam döngüsü boyunca sahip olma toplam maliyetini önemli ölçüde artıran faktörler.

5Operasyon İzleme, Sorun Çözme ve Optimizasyon

Etkili bir yönetimMMAIB00-B150D Mellanox optik veri merkezi ağÇevre, proaktif izleme ve sistematik sorun giderme prosedürlerinin bir kombinasyonunu gerektirir.

En iyi uygulamaların izlenmesi:

• Optik güç, sıcaklık ve voltaj eğilimlerini takip etmek için SNMP veya akış telemetri (örneğin, gNMI) aracılığıyla DDM anketini etkinleştirin..
• Monitor ileri hata düzeltmesi (FEC) düzeltilmiş bit sayıları, ani bir artış fiber bozulmasını, kirli konektörleri veya aşırı bükülme kaybını gösterebilir.
• Modülün dahili döngü geri dönüşü yeteneğini (değiştirme platformu tarafından desteklendiğinde) bakım pencereleri sırasında talep üzerine bağlantı doğrulama için kullanın.

Genel sorunların giderilmesi:

• Uzak yolculuklarda aşağı bağlantı veya yüksek BER:Fiber türünün beklenen erişim ile eşleştiğini kontrol edin. OM4 100 m ile sınırlıdır; OM5 150 m ile uzanır. Tüm LC bağlantılarını son yüz denetim alanıyla temizleyin.Mikroskobik kirlilik bile 400G'de önemli sinyal kaybına neden olabilir..
• Sıcaklığa bağlı performans bozukluğu:Yeterli ön-geri hava akışının sağlanması ve modülün yeterli aralık olmadan yüksek güçlü optiklere (örneğin ZR modülleri) bitişik kurulmaması.
• İşbirliği sorunları:Değiştirme yazılımının en son revizyona destek verdiğini doğrulayın.MMAIB00-B150D uyumluNVIDIA üç ayda bir güncellenen sertifikalı uyumluluk matrisini sürdürür.

Optimizasyon ipuçları:

• Maksimum erişime yaklaşan bağlantılar için (OM4 üzerinde 100 m), bağlantı marjını geri kazanmak için planlanan yükseltmeler sırasında daha yüksek dereceli OM5 liflerini kullanmayı düşünün.
• FEC ayarlarını (örneğin, RS ((544,514) vs RS ((272,258)) ayarlayın) gecikme ile hata düzeltme yeteneğini dengelemek için anahtar satıcısının önerilerine dayanarak.
• Mikro bükülmeleri veya bağlantı kayıplarını üretim trafiğini etkilemeden önce belirlemek için OTDR veya optik güç ölçerini kullanarak periyodik kablo tesisi sertifikasyonu gerçekleştirin.

Ayrıntılı bilgilere bakınMMAIB00-B150D veri sayfasıTam kayıt haritası için, teşhis eşiği tanımları ve önerilen çalışma koşulları.

6Özet ve Değer Değerlendirme

BuNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dmodern AI/HPC iş yüklerinin bant genişliğini karşılayarak optik altyapılarını rasyonelleştirmek isteyen veri merkezi operatörleri için zorlayıcı bir değer önerisi sunar.Kısa ve orta menzilli bağlantıları tek bir bağlantı çerçevesinde birleştirerek, yüksek performanslı QSFP-DD alıcı, kuruluşlar elde edebilir:

• İşlem basitliği:Tüm 400G bağlantıları için bir SKU, raf içi yama kablolarından kampüs içi bina gövdelerine kadar, envanter maliyetlerini düşürerek ve insan hatasını azaltarak.
• Yatırım koruması:Eski OM4 fiber bitkileri tamamen yeniden kullanılabilirken, OM5 gelecekte erişim genişlemeleri için açık bir yükseltme yolu sunar.
• Ölçeklenebilirlik:Aynı optik çözüm, hem mevcut 400G dağıtımlarını hem de gelecekteki 800G bağlanmış yapılandırmalarını destekler ve sıkışık varlıklardan kaçınır.
• Kanıtlanmış interoperabilite:Önde gelen anahtar platformlarında kapsamlı bir şekilde doğrulanmış, kaygısız bir şekilde kahverengi alan ortamlarına entegre olmasını sağlamıştır.

Ağ mimarları ve BT yöneticileri için toplam sahiplik maliyetini değerlendiren,MMAIB00-B150D optik alıcı çözümüDengeli, geleceğe hazır bir seçim olarak ortaya çıkıyor ve bant genişliği ve mesafe arasındaki geleneksel kararı ortadan kaldırıyor.NVIDIA'nın yetkili dağıtım kanalları aracılığıyla ve hacim indirim bilgileri elde edilebilirSatılık MMAIB00-B150DBölgesel bir ortak bulmak veya görevli ile görüşmek içinMMAIB00-B150D veri sayfasıSon üretim özellikleri ve uygunluk sertifikaları için.