Livre blanc technique sur le câble optique actif Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC

1. Analyse des antécédents et des besoins du projet

Les centres de données d'entreprise et les installations HPC connaissent une croissance sans précédent de la densité de calcul et de la bande passante du réseau.Comme les organisations déploient des grappes d'IA accélérées par GPU et des systèmes de stockage distribués à grande échelleDans ce contexte, l'interconnexion entre racks est devenue un goulot d'étranglement critique, non pas en termes de débit brut, mais en termes de déploiement physique, de gestion des câbles et de fiabilité opérationnelle.Le problème est particulièrement grave pour les distances comprises entre 5 et 30 mètres., qui représentent la majorité des connexions rack-to-rack et feuille-à-colonne dans les data halls modernes.

Les câbles de raccordement direct (DAC) en cuivre traditionnels à 200 Gb/s souffrent d'une dégradation significative de l'intégrité du signal au-delà de 5 mètres.Ils restent volumineux., rigide et difficile à acheminer à travers les systèmes de gestion de câbles standard.L'alternative des émetteurs-récepteurs optiques discrets couplés à des jumpeurs de fibres séparés offre une excellente portée mais introduit de multiples points de défaillance., nécessite des compétences d'installation spécialisées et augmente considérablement la structure des coûts par port.

Des architectes de réseaux, des ingénieurs d'infrastructures,Les gestionnaires d'opérations ont cherché une solution qui offre les performances et la portée de la fibre optique tout en préservant la simplicité opérationnelle d'unCe livre blanc présente une solution technique complète centrée sur leLe produit est fabriqué à partir d'un matériau d'une valeur supérieure ou égale à la valeur de la marque.Les câbles optiques actifs, spécialement conçus pour relever ces défis d'interconnexion à courte distance.

2. Conception globale de l'architecture réseau/système

L'architecture recommandée suit une topologie à deux niveaux, qui est la conception prédominante pour les tissus InfiniBand haute performance en raison de son évolutivité, de sa latence prévisible,et large bande passante de bisectionDans cette conception, les interrupteurs à feuilles se trouvent au sommet de chaque rack serveur,l'agrégation du trafic de calcul et de stockage des adaptateurs de chaîne hôte (HCAs) et la connexion à une paire redondante de commutateurs de colonne vertébrale situés dans une rangée de colonne vertébrale dédiéeL'interconnexion entre les commutateurs feuille et colonne vertébrale représente le segment critique de rack à rack où leLe nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.fournit sa valeur maximale.

Chaque commutateur de feuille est équipé de plusieurs ports QSFP56 uplink, et les connexions à la couche de colonne vertébrale sont établies à l'aide duLe câble MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOC est utilisé pour les télécommandes.L'optique active intégrée du câble élimine le besoin d'émetteurs-récepteurs distincts, réduisant ainsi le coût total des matériaux par liaison de six composants (deux émetteurs-récepteurs, deux connecteurs à fibre,deux plaquettes) à seulement deux terminaisons.Cette simplification réduit les pertes d'insertion, élimine la gestion de la polarité et rationalise considérablement la documentation des installations de câbles.

LeMFS1S00-H010V InfiniBand HDR câble optique actif de 200 Gb/sest entièrement compatible avec les commutateurs NVIDIA Mellanox Quantum HDR InfiniBand et les adaptateurs HDR ConnectX-6, assurant une intégration transparente dans les tissus existants.L'architecture peut évoluer de 8 racks à plus de 100 racks tout en maintenant une latence prévisible et des performances non bloquantes..

3Le rôle et les principales caractéristiques de laLe produit est fabriqué à partir d'un matériau d'une valeur supérieure ou égale à la valeur de la marque.dans la solution

LeLe nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.Elle sert de bloc de construction fondamental pour la couche d'interconnexion feuille à colonne vertébrale.La valeur de l'indicateur est la valeur de l'indicateur., sont spécialement optimisés pour les applications à courte et moyenne portée:

• Intégrité du signal:Offre une transmission sans erreur (BER < 1E-15) à 200 Gb/s sur des distances de 5 à 100 mètres, avec des performances optimales dans le sweet spot de 10 à 30 mètres pour la connectivité rack-to-rack.
• Moteur optique actif:L'optique intégrée basée sur VCSEL et les circuits de conditionnement du signal assurent des performances cohérentes indépendamment du bruit électrique ou de la complexité du routage des câbles.
• Facteur de forme:Les connecteurs QSFP56 aux deux extrémités maintiennent la compatibilité avec l'infrastructure de commutateur et d'adaptateur existante tandis que la fibre optique mince réduit le volume du plateau de câble de plus de 60% par rapport aux équivalents en cuivre.
• Moniteur de diagnostic numérique (DDM):La surveillance intégrée basée sur I2C fournit une visibilité en temps réel de la température, de la tension, du courant de déviation du laser et de la puissance de réception optique, comme détaillé dans le document de suivi.Les spécifications MFS1S00-H010V.
• Efficacité énergétique:Consomme moins de 3,5 W par extrémité, correspondant au profil de puissance des solutions de cuivre passif tout en offrant des performances supérieures.

Le câble estCompatible avec le MFS1S00-H010VCette large compatibilité garantit que les organisations peuvent déployer le plus grand nombre possible d'appareils de type QSFP56 MSA et IBTA.Le nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.sans nécessiter d'interfaces propriétaires ou de verrouillage par le fournisseur.

4Recommandations de déploiement et d'expansion avec topologie typique

Le déploiement de laLe nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.Le flux de travail de déploiement recommandé comprend quatre phases:

La phase 1 Mesurer avec précision le chemin du câble entre les emplacements des interrupteurs de feuilles et de la colonne vertébrale, y compris les voies verticales et horizontales de gestion du câble.Le nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.est disponible en longueurs standard; la sélection de la longueur appropriée minimise les boucles de service tout en fournissant suffisamment de sollicitude pour une future maintenance.Une conception de pod de 16 racks typique nécessite 8 liaisons ascendantes par interrupteur de feuille à deux interrupteurs de colonne vertébrale, résultant en 128 câbles pour le module complet.

Phase 2 Vérification avant l'installationConfirmer que tous les ports de commutation de feuille et de colonne vertébrale sont configurés pour le fonctionnement HDR InfiniBand à 200 Gb/s.La valeur de l'indicateur est la valeur de l'indicateur.pour vérifier la compatibilité du micrologiciel et identifier les exigences de configuration avant l'installation.

Étape 3 Installez leLe nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.les câbles en insérant les connecteurs QSFP56 dans les ports de liaison ascendante désignés sur les commutateurs feuille et colonne vertébrale.La conception de l'onglet de traction facilite l'insertion et le retrait en toute sécurité sans contraindre les connecteurs adjacents. Routez la fibre le long de voies dédiées, en maintenant un rayon de courbure minimum de 30 mm tel que spécifié dans la documentation du produit.Le diamètre réduit du câble permet un regroupement à haute densité dans les gestionnaires de câbles verticaux.

Phase 4 Après l'installation, vérifiez l'état du lien à l'aide de l'interface de gestion des commutateurs.MFS1S00-H010V 200G QSFP56 solution de câble AOCUtilisez les lectures DDM pour confirmer que la puissance de réception optique, la température et la tension sont dans la plage de fonctionnement normale.Documenter les valeurs de base de DDM pour une comparaison future lors du dépannage.

Pour l'expansion, leLe nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.Les réseaux AOC peuvent être connectés à des commutateurs de base existants en ajoutant plus de câbles AOC aux ports disponibles.La capacité de 200 Gb/s du câble offre une marge de manœuvre pour les futures augmentations de bande passante sans remplacement du câble.

5. Surveillance des opérations, dépannage et optimisation

La gestion efficace d'un tissu InfiniBand à grande échelle nécessite une surveillance complète et des capacités de dépannage rapides.Le nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.s'intègre à l'écosystème de gestion de réseau de NVIDIA Mellanox pour fournir ces fonctionnalités:

Surveillance proactive de la santé:Les fonctionnalités de DDM permettent un suivi continu des paramètres critiques.et les écarts de puissance optique utilisant des interfaces de gestion de commutateur standardLa détection précoce de lectures anormales du DDM, telles qu'une diminution progressive de la puissance de réception, permet une maintenance préventive avant qu'une panne de liaison ne se produise.Les spécifications MFS1S00-H010Vdocumenter les plages de fonctionnement nominales à titre de référence.

Isolement des défauts:Lorsqu'un problème de liaison est détecté, les données DDM aident à faire la différence entre les problèmes liés au câble et les défauts du côté du commutateur.Une baisse soudaine de la puissance de réception indique généralement une contamination du chemin optique ou des dommages au câbleCette capacité de diagnostic réduit considérablement le temps moyen de réparation (MTTR).

Visibilité sur tout le tissu:LeNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010V est une marque américaine de télévision.Les données DDM s'intègrent à NVIDIA UFM (Unified Fabric Manager) et à d'autres plates-formes de télémétrie, permettant la corrélation des diagnostics de couche physique avec les mesures de performance à l'échelle du tissu.Cette visibilité soutient la planification des capacités, le placement de la charge de travail et l'analyse des causes profondes.

Meilleures pratiques de dépannage:Lors du dépannage d'une liaison non fonctionnelle, la séquence recommandée est la suivante: (1) vérifier la connexion physique aux deux extrémités; (2) inspecter les lectures DDM pour détecter les paramètres hors gamme;(3) vérifier l'état et la configuration du port de commutation; (4) si les diagnostics ne sont pas concluants, remplacer le câble par un câble connu.Le nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.a démontré une fiabilité exceptionnelle dans les environnements de production, les pannes induites par les câbles étant exceptionnellement rares.

Optimisation des coûts:Alors que lePrix du MFS1S00-H010Vpar unité dépasse celle des DAC en cuivre, l'analyse du coût total de possession (TCO) favorise toujours la solution optique active.élimination de l'approvisionnement en émetteurs-récepteurs, et une fiabilité améliorée se combinent pour offrir un retour sur investissement positif au cours de la première année d'exploitation.MFS1S00-H010V à vendreOptions par le biais d'accords d'achat en volume pour optimiser la structure des coûts.

6Résumé et évaluation de la valeur

LeLe produit est fabriqué à partir d'un matériau d'une valeur supérieure ou égale à la valeur de la marque.Le câble optique actif représente une approche transformatrice des interconnexions rack-to-rack à courte distance dans les centres de données hautes performances.En combinant la simplicité du plug-and-play des DAC avec l'intégrité du signal et la portée de la fibre optique, il résout une lacune critique dans le portefeuille d'interconnexions qui a longtemps forcé les architectes de réseaux à trouver des solutions de compromis.

LeMFS1S00-H010V 200G QSFP56 solution de câble AOCoffre des avantages mesurables à travers plusieurs dimensions: la densité des câbles s'améliore de plus de 60%, le temps de déploiement par liaison est réduit d'environ 75%,et la fiabilité du lien s'améliore d'un ordre de grandeur par rapport aux alternatives en cuivreLa fonctionnalité DDM intégrée fournit la visibilité requise pour la gestion proactive des opérations, tandis que la fonctionnalité DDMCompatible avec le MFS1S00-H010VLa nature assure une intégration transparente avec les infrastructures existantes.

Pour les organisations qui envisagent de déployer ou d'étendre les tissus InfiniBand 200G, leLe nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.Il offre une base éprouvée, validée sur le terrain, qui s'étend de quelques racks à des milliers de nœuds.La valeur de l'indicateur est la valeur de l'indicateur., assure que les mises à niveau peuvent se dérouler sans remplacement de chariots élévateurs ou sans tests d'interopérabilité complexes.

Comme les vitesses des centres de données continuent d'évoluer, les principes d'architecture fondamentaux démontrés par cette solution ont intégré l'optique active, le diagnostic numérique,et la gestion simplifiée des câbles resteront pertinentes. LeLe nombre d'équipements utilisés est déterminé en fonction de l'état de l'équipement.Ce n'est pas seulement un câble; c'est un élément stratégique de l'infrastructure qui permet aux architectes de réseaux de construire des réseaux plus denses, plus fiables,et des tissus plus gérables et performants pour la prochaine génération de charges de travail informatiques.