N

NVIDIA Mellanox MMAIB00-B150D مركز البيانات المرسل البصري في العمل: موازنة عرض النطاق الترددي والمسافة للاتصالات داخل الرف والبناء

في مراكز البيانات الحديثة فائقة الحجم ومجموعات الحوسبة الذكية، يتعامل مهندسو الشبكات باستمرار مع تحد كلاسيكي ومستمر: how to simultaneously satisfy the high-bandwidth demands of short-reach intra-rack interconnects and the extended-reach requirements of inter-building or inter-floor links—all within existing fiber infrastructureغالبًا ما تفرض النهج التقليدية موازنة بين "ترقية السرعة" و "مسافة الإرسال" ، مما يؤدي إلى تخطيطات الكابلات المعقدة ، ومنافذ التبديل غير المستخدمة بشكل كافأو تكاليف مكافحة للكابلات البصرية النشطة (AOC)في الآونة الأخيرة، قام مركز "تحويل البيانات من الشرق إلى الغرب" لشركة إنترنت كبيرة بنشرNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dالجهاز المتعدد الوسائط في جميع أنحاء مشروع ترقية العمود الفقري 400G، وتحقيق توازن أنيق بين الأداء والوصول.تنفيذها يوفر رؤى قيمة للصناعة الأوسع.

الخلفية والتحدي: معضلة الكابلات في عصر 400G

يمتد حرم مركز البيانات هذا على عدة مبانٍ في دائرة نصف قطرها كيلومتران، مع مجموعات الحوسبة موزعة على ثلاثة طوابق. The legacy 100G network relied on a mix of short multimode fiber (MMF) links for intra-rack connections and single-mode fiber (SMF) with DWDM optics for inter-building trunks—a heterogeneous approach that complicated inventory management and drove up both capital and operational expendituresوبينما كانت المنظمة تستعد للانتقال إلى بنية تحتية تدريب GPU إلى 400G، وضع فريق الهندسة المعمارية ثلاثة أهداف رئيسية: أولاً،قياس على نوع واحد من جهاز الاستقبال البصري عبر جميع مسافات الروابط لتبسيط الخدمات اللوجستية لقطع الغيارثانيا، ضمان أن الوحدة المختارة يمكن أن تدعم الوصول على الأقل 100 متر على ألياف OM4 القائمة، تغطي أطول جولات مخطط لها داخل كل مبنى، وثالثا،تحقيق استهلاك طاقة لكل منفذ أقل من 9 واط لمنع ارتفاع درجة الحرارة في الهيكل ذو الكثافة العالية.

بعد تقييم العديد من البائعين ومراجعةورقة بيانات MMAIB00-B150D، حدد فريق الهندسة هذه الوحدة كحل الوحيد الذي استوفى في وقت واحد متطلبات الأداء والطاقة والتوافق.مواصفات MMAIB00-B150Dindicated support for up to 150 meters over OM5 fiber (and 100 meters over OM4) at 400G using 8x50G PAM4 signaling—precisely matching their link budget needs without resorting to costly single-mode optics or active cables.

الحل والتنفيذ: طبقة بصرية موحدة عبر الحرم الجامعي

ركزت استراتيجية النشر على استبدال جميع مُستقبلات 100G SR الحالية و AOCsNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dعبر ثلاث فئات منفصلة من الروابط:

• في داخل الرف (مفتاح من أعلى الرف إلى الأوراق):المسافات تتراوح من 5 إلى 15 مترًا ، حيث تعمل الوحدة بشكل جيد ضمن غلافها الكهربائي والحراري ، مما يتيح 400G لكل رف خادم مع عدم التنازل عن الكثافة.
• داخل المبنى (من الورقة إلى العمود الفقري عبر الطوابق):تتراوح طول الألياف بين 30 و 80 مترًا على كابلات OM4 الحالية.جهاز الاستقبال البصري MMAIB00-B150Dيقلل بشكل فعال من التشتت الطريقي، مما يوفر مخططات نظيفة حتى على مصانع الألياف القديمة.
• البناء بين البنايات (العمود الفقري إلى العمود الفقري الفائق بين الهياكل المجاورة):أطول وصلة تمتد على طول 95 متراً عبر قنوات تحت الأرضهامش الوحدة لمواصفات 100 متر يضمن التشغيل المستقر مع مساحة كافية للرأس لخسائر الموصلات وتدهور الألياف في المستقبل.

للتحقق من صحة التشغيل المشترك، اختبر الفريقمتوافق مع MMAIB00-B150Dأجهزة NVIDIA Spectrum-4 ، سلسلة Cisco 8111 ، و Arista 7800R جميعها تمت عبر plug-and-play bring-up دون أي تعديلات مخصصة للبرمجيات الثابتة.حلّ جهاز الإرسال البصري MMAIB00-B150Dثم تمت توحيدها كوحدة قياسية بصرية واحدة لجميع منافذ لوحة الجبهة 400G ، مما يسهل بشكل كبير إجراءات الشراء والاختبار واستبدال الميدان.

النتائج والمكاسب: الفوائد الملموسة عبر العمليات والمالية

بعد ثلاثة أشهر من تشغيل الإنتاج، أبلغ فريق مركز البيانات عن تحسينات قابلة للقياس في أربعة مجالات رئيسية:

من الناحية المالية، خفض التوحيد إلى وحدة ضوئية واحدة إجمالي تكلفة الملكية لكل منفذ 400G بنحو 32٪ عند أخذ الأجزاء الاحتياطية المنخفضة، والتدريب المبسط، وانخفاض استهلاك الطاقة.عندما قام الفريق لاحقاً بمقارنةسعر MMAIB00-B150Dمقارنة مع وحدات 400G SR8 المقارنة من البائعين الآخرين، وجدوا أنها تنافسية للغاية، خاصة بالنظر إلى القيمة المضافة لدعم النظام البيئي من النهاية إلى النهاية وضمان تحديث البرمجيات الثابتة من NVIDIA.

ربما أهم شيءMMAIB00-B150D Mellanox شبكات مركز البيانات البصريوقد مكنت هذه الطريقة فريق العمليات من إعادة تخصيص دورات الهندسة من استكشاف أخطاء مصانع الكابلات إلى مهام ذات قيمة أعلى مثل أتمتة الشبكة وتعديل مكافحة الازدحام.ميزانية الرابط الموحدة عبر جميع المسافات أيضاً تبسط تخطيط القدرة: أي إحتياطيMMAIB00-B150D للبيعفي المخزون يمكن نشرها إلى أي رف، بغض النظر عن مسافة إلى طبقة التجميع.

ملخص وتوقعات: مخطط لنشر 400G في المستقبل

تظهر هذه الدراسة الحالة أنNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dهو أكثر من جهاز إرسال واستقبال مشترك، وهو عامل فعال استراتيجي لمشغلي مراكز البيانات الذين يسعون إلى ترشيد طبقتهم البصرية مع دفع حدود الأداء.من خلال توفير 100 متر من الوصول على الألياف المتعددة الأوضاع القياسية مع كفاءة الطاقة من تصميم جديد مبني على DSP، تقوم الوحدة بجمع الفجوة بين حالات الاستخدام "القصيرة المدى" و "الممتدة المدى" التي كانت تتطلب في السابق عائلات منتجات منفصلة.

بالنظر إلى المستقبل ، يتم الآن النظر في نفس الهندسة المعمارية لنشر الجيل التالي من 800G للمنظمة ، حيثMMAIB00-B150Dيمكن أن توفر الروابط لكل خادم 800G على البنية التحتية الحالية لـ MMF ، مما يؤخر إصلاحات الألياف المكلفة.والمهندسين المعماريين تقييم خرائط طريق الانتقال 400G الخاصة بهم،حلّ جهاز الإرسال البصري MMAIB00-B150Dيقدم مسارًا مثبتًا ومصدقًا في الميدان لتحقيق التوازن بين عرض النطاق الترددي والمسافة وبساطة التشغيل دون التنازل عن أي من الثلاثة.