Mellanox (NVIDIA Mellanox) حل تقني للكابلات البصرية النشطة

1خلفية المشروع وتحليل المتطلبات

تواجه مراكز البيانات الحديثة ومجموعات الحوسبة الذكية تحديًا ماديًا مشتركًا: الاتصال الموثوق به وبعرض النطاق الترددي العالي بين الرفوف المجاورة (عادة ما تبعد 5 ٪ 15 مترًا).تتعرض أجهزة التداول السلبية النحاسية التقليدية لتدهور الإشارة أكثر من 5 أمتار عند 200 جيجابايت / ثانية، مما يجبر المهندسين على استخدام كابلات أكثر سمكاً وثقلاً والتي تضغط على أنظمة إدارة الكابلات وتقييد تدفق الهواء.أجهزة الاستقبال البصرية المنفصلة مع كابلات الألياف المنفصلة تقدم نقاط فشل متعددة، تتطلب التنظيف والتفتيش، وزيادة كل من النفقات الرأسمالية والتشغيلية.الصناعة تتطلب حلًا متكاملًا يوفر مدى البصريات مع بساطة النشر للنحاس.ميلانوكس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H015Vالكابل البصري النشط (AOC) يلبي هذه الفجوة مباشرة ، حيث يوفر رابطًا 200Gb / s معتمدًا مسبقًا ومعتمدًا لبيئات InfiniBand HDR.

2تصميم بنية الشبكة / النظام بشكل عام

في بنية عظم ورقة نموذجية تمتد على 10 ‬ 20 رف،MFS1S00-H015Vبمثابة الاتصال المشترك الأساسي للاتصالات من أعلى الرف (ToR) إلى ToR و ToR إلى نهاية الصف (EoR). يستخدم التصميم الموصى به طوبولوجيا من طبقتين:

• طبقة الأوراق:NVIDIA Mellanox كباسات HDR الكمية (40 منفذ 200Gb / s) المنتشرة في كل رف. تستخدم Uplinks من مفاتيح الورق إلى مفاتيح العمود الفقريكابل MFS1S00-H015V 200G QSFP56 AOCلمسافات تصل إلى 15 متر
• طبقة العمود الفقري:مفاتيح الجمع الموضعة في نهاية الصف، والتي تتصل بجميع مفاتيح الأوراق عبر نفس نموذج AOC.
• عقد الحسابات:محولات NVIDIA ConnectX-6 HDR متصلة بمفاتيح الورق باستخدام متغيرات AOC أو DAC أقصر ، اعتمادًا على المسافة داخل الرف.

هذه الهندسة المعمارية تلغي الحاجة إلى مُستقبلات بصرية منفصلة وألواح التصحيح، مما يقلل من خسارة الرابط الكلية ويحسن سلامة الإشارة.MFS1S00-H015V InfiniBand HDR 200Gb/s كابل بصري نشطيوفر مجموعة مغلقة بالكامل ، تم إنهائها من المصنع مع أداء بصري مضمون ، مما يتيح تأخيرًا ثابتًا ومعدلات خطأ البت (BER < 1E-15) عبر جميع روابط بين الرفوف.

3دور MFS1S00-H015V في الحل والميزات الرئيسية

الـMFS1S00-H015Vتعمل كطبقة ماديّة حاسمة تمكّن الأقمشة القصيرة المدى. وتشمل خصائصها التقنيّة الرئيسية:

عند تقييممواصفات MFS1S00-H015V، يجب على المهندسين أن يلاحظوا نصف قطر المنحنى المنخفض للكابل (10x OD) وتصميم pull-tab ، والذي يحسن بشكل كبير من قابلية الخدمة في سلاسل الكابلات الكثيفة.ورقة بيانات MFS1S00-H015Vيوفر ميزانيات بصرية مفصلة ورسومات ميكانيكية لدمجها في البنية التحتية القائمة.

4توصيات النشر والتوسع (مع الطوبولوجيا النموذجية)

بالنسبة لمجموعة قياسية من 12 رفًا (6 رفًا في كل صف ، 15 مترًا بين مفاتيح الأوراق والشوك في نهاية الصف) ، يوصى بنمط الانتشار التالي:

1. الخطوة الأولى: التخطيط الماديقياس المسافات الفعلية بين الرفوف ، وإضافة 1 ٪ 2 متر من حلقة الخدمة. تأكيد أن جميع المفاتيح والمتكيفات المستهدفةمتوافق مع MFS1S00-H015Vحسب مصفوفة التشغيل المشترك لـ NVIDIA.
2. الخطوة الثانية: توجيه الكابلاتتثبيت مديرات الكابلات الأفقية في الجزء الخلفي من كل رف. توجيه AOCs من خلال قنوات مخصصة ، وتجنب الانحناءات الحادة ومصادر EMI (على الرغم من أن الطبيعة البصرية تلغي مخاوف EMI).
3. الخطوة الثالثة: الاتصالإدخال كل طرف من QSFP56 في منفذ الهدف حتى يسمع نقرة واضحة. لا يلزم تنظيف أو التحقق من القطبية بسبب إنهاء المصنع.
4. الخطوة الرابعة: التصديقاستخدم أدوات التشخيص IB (مثل `iblinkinfo`، `perfquery`) للتحقق من حالة الرابط وسلامة الإشارة وتصحيح مفاوضات سرعة FDR / EDR / HDR.

من أجل التوسعحل كابل MFS1S00-H015V 200G QSFP56 AOCيدعم الطوبولوجيا المرتبطة بالسلسلة من خلال مفاتيح كوانتوم HDR ، مما يتيح التوسع الخطي من 12 إلى 48 رف دون تغيير أنواع الاتصالات. مع إضافة رفات جديدة ،ببساطة نشر أجهزة إضافية من الطول المناسب.MFS1S00-H015V للبيعمن خلال الموزعين الرئيسيين يشمل خيارات التعبئة والتشغيل بكميات كبيرة للتنفيذ التدريجي.

5مراقبة العمليات، حل المشكلات وتحسينها

بعد النشر، يجب على مشغلي الشبكات التركيز على الممارسات التالية:

• المراقبة:استخدم NVIDIA Mellanox Unified Fabric Manager (UFM) لتتبع حالة رابط AOC ، بما في ذلك طاقة الاستقبال البصري ودرجة الحرارة والهوامش. حدد عتبات التحذيرات قبل الفشل.
• إصلاح الأخطاءبالنسبة لربط غير عملي، أولاً إعادة تعيين كلا الطرفين. إذا استمرت المشكلة، تحققسعر MFS1S00-H015Vوإجراءات استبدال الضمان ‬ يتم تغطية الكابل بموجب ضمانات NVIDIA الصلبة القياسية. استخدم `sx_sfp_test` لقراءة بيانات EEPROM وتأكيد مصادقة الكابل.
• تحسين:لتحقيق أقصى قدر من النفاذ، تأكد من تكوين كلا الطرفين لـ HDR (200Gb / s) بدلاً من السرعات المنخفضة المتفاوضة تلقائيًا.MFS1S00-H015V InfiniBand HDR 200Gb/s كابل بصري نشطسيتم تحويل السرعة تلقائيًا إلى الأسفل ولكن هذا قد يؤدي إلى استغلال السعة بشكل ناقص. تخطيط مجالات سرعة متجانسة حيثما أمكن.

عند النظر في تكاليف دورة الحياة، لاحظ أنسعر MFS1S00-H015Vفي كل رابط عادة ما يكون 20 ٪ أقل من حلول جهاز الاستقبال المنفصل بالإضافة إلى الألياف عند أخذ العامل في العمل المنخفض ومعدات الاختبار والمخزون الاحتياطي.التصميم المغلق يزيل أيضا تكاليف تنظيف الميدان.

6ملخص وتقييم القيمة

الـميلانوكس (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H015Vيوفر هدف بنيتحل كابل MFS1S00-H015V 200G QSFP56 AOCللاتصالات المترابطة بين الرصيف القصير والصفوف. مقترحاتها القيمة الرئيسية هي:

• سرعة النشر:تخفيض 60 ٪ ٪ في وقت التثبيت مقابل البصريات المنفصلة ، مع غياب التنظيف أو إدارة القطبية.
• موثوقية التشغيل:تصميم الجمعية الواحدة يزيل تلوث المرفق وفشل دورة التزاوج.
• إجمالي تكلفة الملكية:أقل مقدماًسعر MFS1S00-H015Vلكل وصلة 200Gb / s ، بالإضافة إلى تخفيض متطلبات التدريب ومعدات الاختبار.
• قابلية التوسع:واجهة ماديّة متسقة من مسافات تتراوح بين 5 إلى 15 متراً، مما يسهل تجميع الكابلات وتوفيرها.

بالنسبة لمهندسي شبكات،MFS1S00-H015Vيمثل أفضل الممارسات الحالية للاتصال القصير المدى InfiniBand HDR، وتوفير نطاق بصري مع البساطة مثل النحاس. عند التخطيط لتوسيع المجموعة التالية، راجع الرسميورقة بيانات MFS1S00-H015Vودلائل التوافق لدمج هذا الحل في إطار الكابلات الموحدة.