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

Durante la fase in cui i tassi misti 200G e 100G coesistono nei data center, l'interconnessione in rack si trova ad affrontare una contraddizione strutturale: gli switch a livello di accesso offrono ora comunemente porte 200G QSFP56,mentre molti servitori, nodi di archiviazione e dispositivi di inferenza GPU si basano ancora principalmente su interfacce 100G. Se ogni endpoint 100G occupa una porta dedicata 200G,L'utilizzo delle porte è dimezzato e il costo per endpoint connesso aumenta drasticamenteSe viene utilizzato il tradizionale approccio fan-out di "module ottico 200G più scatola di breakout esterna più cordoni di patch", la parte posteriore dell'armadio viene rapidamente sopraffatta da componenti aggiuntivi e cablaggi.

Il Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E è un cavo ottico attivo di 10 metri progettato per risolvere questa contraddizione con un unico assemblaggio integrato.Converte una porta QSFP56 da 200 Gb/s in due collegamenti QSFP56 da 100 Gb/sPer gli architetti di rete, gli ingegneri pre-vendita e i gestori delle operazioni, questo significa una maggiore efficienza delle porte,cablaggio più semplice, e meno componenti che possono fallire.

L'analisi dei requisiti per questo tipo di distribuzione copre in genere quattro dimensioni:

• Efficienza delle porte: servire due endpoint 100G da una porta switch 200G senza aggiungere livelli di switch.
• Integrità del segnale: mantenimento di collegamenti stabili a 100 Gb/s su entrambi i percorsi divisi su una portata di 10 metri.
• Cablaggio e flusso d'aria: sostituzione di più componenti con un unico cavo sottile per ridurre la congestione.
• Operazioni: minore numero di parti, risparmio più semplice e diagnostica integrata per un monitoraggio proattivo.

Progettazione complessiva dell'architettura di rete e sistema

Un tipico tessuto a velocità mista per l'inferenza dell'IA, la virtualizzazione o il calcolo generale utilizza una topologia a due livelli di leaf-spine.mentre i downlink ai server possono essere 100G o 200G a seconda della capacità del nodoIl cavo AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56 breakout si adatta naturalmente allo strato delle foglie, dove una singola porta 200G deve servire due dispositivi di accesso 100G.

In questa architettura, lo strato fisico può essere pianificato attorno a due opzioni standardizzate: collegamenti da 200G a 200G utilizzando l'AOC standard e collegamenti da 200G a 2x100G utilizzando l'AOC breakout.Questo riduce l'ambiguità di progettazione e rende prevedibile l'assegnazione delle portePer i team che valutano le piattaforme compatibili MFS1S50-H010E, i controlli critici sono se la porta di commutazione supporta la configurazione di breakout e se il protocollo distribuito corrisponde al tessuto,se InfiniBand o Ethernet.

Il MFS1S50-H010E da 200 Gb/s a 2x100 Gb/s QSFP56 a 2xQSFP56 può essere utilizzato in diverse posizioni comuni:

• Porte di commutazione a foglia in cima allo scaffale che alimentano due server 100G nello stesso o in un armadietto adiacente.
• Le coppie di server GPU in cluster di inferenza AI in cui i nodi conservano interfacce 100G.
• nodi di archiviazione con connettività 100G in tessuti di archiviazione ad alte prestazioni.
• Fabbricazione di tessuti a spina dorsale a velocità mista in cui i collegamenti ascendenti 200G devono servire i dispositivi di accesso 100G.

Ruolo e caratteristiche chiave del MFS1S50-H010E nella soluzione

L'NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E funge da collegamento di breakout integrato in questa architettura.Il suo ruolo è quello di fornire un assemblaggio terminato in fabbrica che esegue sia la conversione ottica che la divisione delle porte, eliminando la necessità di un modulo separato e di una scatola di breakout. Poiché il motore ottico e la logica di breakout sono integrati, non vi è alcun passo di inserimento del modulo, nessun hardware esterno di ventilazione,e nessun accoppiamento aggiuntivo del cordone del cerotto.

Le caratteristiche tecniche principali rilevanti per l'architettura e l'implementazione includono:

• 200Gb/s a 2x100Gb/s di divisione delle porte su fattori di forma QSFP56, a supporto di configurazioni breakout.
• Lunghezza fissa di 10 metri, che copre la maggior parte dei modelli di connessione da top-of-rack a server.
• 200G termina utilizzando quattro corsie di 50Gb/s PAM4; ogni 100G termina utilizzando due corsie di 50Gb/s PAM4.
• EEPROM integrato su entrambe le estremità per la potenza ottica, la corrente di bias, la tensione di alimentazione e la lettura della temperatura.
• Consumo energetico di circa 4,5 W, inferiore a quello di un modulo discreto più una combinazione di scatole di breakout.
• Giacca LSZH con un raggio di curva minimo di 30 mm, adatta per il percorso di un armadio affollato.

Per i parametri elettrici, ottici e ambientali dettagliati, la scheda dati MFS1S50-H010E deve essere consultata insieme alle specifiche MFS1S50-H010E per confermare l'intervallo di temperatura di esercizio,supporto di interfaccia di gestioneQuesti parametri influenzano direttamente le decisioni di routing e di progettazione del gabinetto e dovrebbero essere convalidati rispetto all'ambiente di installazione effettivo.

Raccomandazioni per il dispiegamento e l'espansione

La distribuzione dovrebbe iniziare con un'audit delle porte che identifichi quali porte di commutazione 200G opereranno in modalità breakout e quali server 100G si connetteranno a esse.Questa mappatura determina le quantità di cavi e i percorsi di routing prima dell'inizio dell'installazioneLa verifica della configurazione di interruzione sul lato dello switch previene il problema comune di uno o entrambi i percorsi 100G che non riescono a allenarsi al primo accensione.

Una descrizione tipica della topologia per una distribuzione in rack è la seguente.L'estremità 200G del MFS1S50-H010E si collega allo switch, mentre le due estremità 100G si collegano a due server nello stesso cabinet o in uno immediatamente adiacente.I collegamenti a monte dalla foglia alla colonna vertebrale continuano a utilizzare lo standard 200G AOC in cui entrambe le estremità operano a 200G.

Le raccomandazioni di espansione includono:

• Standardizzare sul MFS1S50-H010E per tutti i collegamenti di rottura entro il suo raggio di 10 metri per semplificare il risparmio.
• Mantenere in loco le unità di ricambio conosciute per una rapida sostituzione senza ritardi nell'approvvigionamento.
• Etichettare entrambe le gambe 100G all'estremità del server durante l'installazione per accelerare le modifiche future.
• Confirmare la compatibilità del firmware e dell'adattatore prima di scalare alla distribuzione a file piene.

Per le squadre che confrontano il prezzo di MFS1S50-H010E e le opzioni di vendita di MFS1S50-H010E, il costo totale di proprietà dovrebbe includere un minor numero di componenti, meno manodopera di installazione,e l'inventario semplificato piuttosto che il costo unitarioLa soluzione di cavo AOC MFS1S50-H010E 200G QSFP56 breakout spesso compensa un prezzo unitario più elevato attraverso costi operativi inferiori.

Operazioni, monitoraggio, risoluzione dei problemi e ottimizzazione

Una volta distribuito, il MFS1S50-H010E partecipa al monitoraggio del tessuto standard attraverso la sua EEPROM integrata.e telemetria dei parametri ottici se supportataLe squadre operative dovrebbero stabilire tali valori di base dopo la messa in servizio e tenere traccia delle deviazioni nel tempo per rilevare il degrado prima che esso influisca sui servizi.

Tra i passaggi comuni di risoluzione dei problemi per i collegamenti di breakout AOC figurano:

• Verificare che la configurazione di breakout della porta dello switch corrisponda alla configurazione del cavo e del server.
• Controllare che l'estremità 200G e entrambe le estremità 100G siano completamente posizionate e bloccate.
• Controllare le violazioni del raggio di curva lungo il percorso di routing.
• Sostituire il cavo con una riserva nota per isolare il cavo contro problemi di porta o configurazione.
• Rivedere la telemetria ottica e i contatori degli errori di collegamento su entrambi i percorsi 100G prima e dopo le modifiche.

Le pratiche di ottimizzazione includono il mantenimento di un percorso coerente al di sopra del raggio minimo di curvatura, evitando legami stretti dei cavi che comprimono l'assemblaggio,e mantenere i cavi di ricambio nell'imballaggio originale per proteggere le facce finali. Poiché il MFS1S50-H010E è terminato in fabbrica, non è necessario effettuare una pulizia sul campo, ma le estremità dei connettori devono comunque essere protette durante lo stoccaggio e la manipolazione.

Riassunto e valutazione del valore

Il Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E fornisce una risposta tecnica mirata all'interconnessione in rack a velocità mista.Integrando il motore ottico e la funzione di breakout in un unico assemblaggio di 10 metri, migliora l'efficienza delle porte, elimina l'hardware di fan-out esterno e semplifica sia l'installazione che l'inventario.rappresenta un blocco di costruzione a livello fisico standardizzabile per i collegamenti breakout da 200G a 2x100G.

La valutazione del valore dovrebbe valutare i guadagni di utilizzo dei porti, la riduzione della densità dei cavi, il risparmio energetico e la semplicità operativa insieme al costo unitario.In implementazioni in cui numerosi endpoint 100G devono connettersi a porte di commutazione 200G, standardizzando il cavo AOC breakout MFS1S50-H010E 200G QSFP56 può ridurre il costo totale di proprietà attraverso una riduzione del numero di componenti, una messa in servizio più veloce e meno cicli di risoluzione dei problemi.Per ulteriori informazioni tecniche, guida sulla compatibilità e disponibilità.