Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E Soluzione tecnica del cavo ottico attivo

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E Soluzione tecnica del cavo ottico attivo AOC.

Analisi del contesto e dei requisiti del progetto

Nei data center in fase e nelle costruzioni di cluster di intelligenza artificiale, il lato dello switch aggiorna spesso le porte QSFP56 a 200Gb / s prima, mentre i server e i nodi di archiviazione rimangono prevalentemente sulle porte QSFP56 a 100Gb / s.Questo divario di generazione è più visibile al livello di interconnessione inter-rack a corto raggio: se una porta 200G si connette a un solo nodo 100G, la metà della sua larghezza di banda rimane inattiva per un periodo prolungato, in attesa di un aggiornamento completo del nodo ritarda l'espansione del cluster.

La soluzione convenzionale è l'ottica discreta di breakout più i cavi di patch in fibra, ma il costo è significativo.le gambe di rottura sono fragili e facilmente disturbate durante la manutenzione adiacenteIl volume aggiuntivo dei cavi è in concorrenza con il flusso d'aria nei rack già densi.Gli assemblaggi passivi di breakout in rame evitano l'ottica, ma diventano ingombranti e marginali nell'integrità del segnale man mano che le distanze si avvicinano a 10 metri.

I requisiti di progettazione per questo livello sono pertanto specifici: suddividere una porta QSFP56 da 200 Gb/s in due connessioni QSFP56 da 100 Gb/s, coprire spazi tra rack di circa 3 a 10 metri,ridurre al minimo il numero di componenti per collegamentoIl Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E è stato scelto come blocco di riferimento per soddisfare questi requisiti.

Progettazione complessiva dell'architettura di rete e sistema

L'architettura di riferimento è un tessuto a due livelli di spina dorsale in uno stato a velocità mista.e i nodi di calcolo o di archiviazione si collegano a 100G QSFP56La funzione breakout è collocata interamente sul livello fisico, quindi il design logico del tessuto e lo schema di indirizzamento IP o InfiniBand rimangono invariati.

Le regole di progettazione mantengono questo strato deliberatamente uniforme. Una singola lunghezza di 10 metri è standardizzata per tutte le distanze inter-rack interessate, eliminando la proliferazione di lunghezza.Ogni downlink 200G è mappato a esattamente due endpoint 100G, e la mappatura delle porte è fissata prima dell'installazione in modo che ogni connessione possa essere rintracciata dall'etichettatura piuttosto che dall'ispezione fisica.

• livello di accesso: 200G leaf port a due nodi 100G, standardizzato sul cavo AOC breakout MFS1S50-H010E 200G QSFP56
• Strato di aggregazione: collegamenti ascendenti da foglia a spina dorsale su ottiche a più lunga portata, al di fuori del campo di applicazione di questa soluzione
• Configurazione del connettore: una estremità 200G QSFP56, due estremità 100G QSFP56
• Cablaggio strutturato: routing top-of-rack con percorsi dati separati dall'alimentazione per preservare il flusso d'aria

Ruolo e caratteristiche chiave del Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E

In questa architettura il MFS1S50-H010E funge da collegamento fisico standardizzato al livello di accesso, convertendo un compito multi-parte di ottica e fibra in una singola connessione plug-and-play.Perché il motore ottico è integrato nell'assemblaggio in fabbrica, la fuga viene interrotta e testata prima di raggiungere il rack, eliminando i passaggi di accoppiamento in loco e il rischio di contaminazione che li accompagna.

come assemblaggio MFS1S50-H010E da 200Gb/s a 2x100Gb/s QSFP56 a 2xQSFP56, presenta un singolo connettore QSFP56 da 200Gb/s sul lato dell'interruttore e due connettori QSFP56 da 100Gb/s sul lato del nodo,con una lunghezza di 10 metri che copre l'intero involucro di progettazione inter-rackLa costruzione ottica attiva mantiene l'integrità del segnale su tale intervallo in modo più affidabile rispetto al breakout in rame passivo, mentre il design integrato mantiene le gambe di breakout gestibili durante la manutenzione.

Per le revisioni di progetto, gli architetti devono confermare la compatibilità delle porte, il budget ottico e il raggio di curvatura rispetto alle specifiche MFS1S50-H010E e alla scheda dati MFS1S50-H010E.e verificare i modelli di interruttore e adattatore compatibili MFS1S50-H010E rispetto alla bolletta dei materialiI dettagli commerciali quali il prezzo di MFS1S50-H010E e la disponibilità di MFS1S50-H010E per la vendita devono essere confermati con i partner del canale autorizzati.

La tabella sottostante riassume come il design envelope si riporta al collegamento di breakout standardizzato.

Raccomandazioni per il dispiegamento e l'espansione

Una topologia tipica procede scaffale per scaffale.quindi le porte di nodo sono collegate utilizzando la soluzione di cavo AOC breakout MFS1S50-H010E 200G QSFP56, seguendo la mappatura delle porte concordata in anticipo in modo che un downlink 200G serva costantemente la stessa coppia di endpoint 100G.

Per l'ampliamento, la SKU standardizzata di 10 metri dovrebbe rimanere la norma predefinita per tutti i nuovi collegamenti inter-rack a velocità mista, mantenendo stabile la bolletta dei materiali e riducendo al minimo le scorte.Quando una nuova fila si estende oltre i 10 metri, tali connessioni dovrebbero essere incamminate verso lo strato ottico a più lungo raggio piuttosto che introdurre lunghezze intermedie nello standard di breakout.L'acquisto di lotti e la pre-staging per ogni rack accorciano il tempo di installazione e consentono di completare la verifica del collegamento immediatamente dopo la cablaggio di ciascun rack.

• Correggere e documentare la mappatura delle porte da 1 a 2 per rack prima dell'installazione
• Mantenere uno SKU di breakout di 10 metri come standard di livello di accesso; aumentare le estensioni più lunghe
• Assemblaggi pre-fase e etichette per rack per velocizzare l'implementazione del lotto
• Verificare entrambe le gambe di rottura dopo che ogni rack è stato completato, non alla fine del progetto

Operazioni, monitoraggio, risoluzione dei problemi e ottimizzazione

I segnali di monitoraggio primari sono i contatori di stato delle porte e di errore sia sul lato degli switch 200G che su quello di ciascun endpoint 100G.dal momento che il cavo è un'entità di gestione passiva dal punto di vista del tessuto. contatori di base dopo l'installazione, quindi avvisare di deviazione in modo che un degrado breakout è identificato prima che influisca sulle prestazioni del carico di lavoro.i contatori devono essere rivisti per ogni fase per distinguere un problema a singolo nodo da un guasto a livello di assemblaggio.

La risoluzione dei problemi deve seguire un percorso a livello di gamba: controllare lo stato delle porte e i contatori di errore sulla porta 100G interessata, reimpostare la corrispondente gamba di rottura,quindi scambiare l'intero assemblaggio con un riserva noto-buono per isolare se il difetto si trova nel cavo o il portoLa sostituzione è un'operazione in un solo passaggio che non comporta la manipolazione di moduli separati o connettori a fibra, riducendo così il tempo medio di riparazione.

L'ottimizzazione si concentra sul layout e sulla standardizzazione piuttosto che sulla sintonizzazione.Mantenere un inventario completo dei collegamenti mappati al rack, porta di commutazione e porta di nodo, e rivedere periodicamente le tendenze degli errori ai rack di segnalazione che potrebbero aver bisogno di un nuovo cablaggio o di una regolazione del flusso d'aria.

Riassunto e valutazione del valore

Il Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E fornisce una risposta chiara al problema del livello di accesso a velocità mista: una porta da 200 Gb/s divisa in due connessioni da 100 Gb/s,una lunghezza di 10 metri che copre l'involucro inter-rack, e un unico assemblaggio terminato in fabbrica che sostituisce le combinazioni modulo-più-fibra.mentre il fattore di forma plug-and-play riduce le fasi di installazione e il rischio di manutenzione in rack densi.

Per gli architetti e gli ingegneri prevenditori, il caso di valore si basa su tre punti: maggiore utilizzo delle porte 200G durante gli aggiornamenti graduali, cablaggio e fatturazione dei materiali materialmente semplificati e più veloce,installazione e riparazione meno soggette a erroriI parametri dettagliati devono essere confermati rispetto alla scheda dati MFS1S50-H010E e alle specifiche MFS1S50-H010E durante la revisione del progetto.