Solution technique pour module optique de centre de données Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMA2P00-AS

Ce livre blanc technique est conçu pour les architectes de réseau, les ingénieurs de prévente et les directeurs d'exploitation.Le produit est fabriqué à partir d'un matériau de fabrication à base d'aluminium.Il fournit une méthodologie détaillée pour équilibrer la bande passante et la distance entre les liaisons intra-rack et transversales des centres de données.

1. Analyse des antécédents et des besoins du projet

Les architectures modernes de base de données exigent une connectivité 25G cohérente des commutateurs ToR (top-of-rack) aux serveurs, ainsi qu'entre les racks adjacents et à travers les limites des pod.Le principal défi est la couche physique.: les DAC en cuivre passif ne sont rentables que sous 5 mètres,tandis que les liaisons optiques 10G SR traditionnelles manquent de bande passante pour prendre en charge les charges de travail de nouvelle génération telles que les grappes de formation d'IA et le stockage NVMe-over-Fabrics.

Les principales exigences identifiées par les équipes d'infrastructure comprennent: prise en charge de 25 Gbps par canal, compatibilité avec le câblage multimode (MMF) existant, efficacité énergétique inférieure à 1 W par port,et l'interopérabilité transparente avec les commutateurs NVIDIA Mellanox Spectrum ainsi que les équipements de réseau tiers. LeLe nombre d'équipements utilisésa été choisie comme solution de référence après examenLes spécifications MMA2P00-AScontre ces critères opérationnels.

2. Conception globale de l'architecture réseau et système

L'architecture proposée adopte une topologie à deux niveaux avec des ports d'accès serveur 25G.Chaque commutateur de feuille se connecte à des serveurs situés dans le même rack en utilisant des DAC passifs (pour des distances ≤ 5 m) ouTranscepteurs optiques MMA2P00-AS 25G SFP28Pour les liaisons transversales de 15 à 80 mètres entre racks adjacents ou à travers plusieurs rangéesMMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF à 850 nmLe module sert de solution de couche physique principale.

Les calculs typiques du budget de liaison supposent un MMF OM4 d'une portée maximale de 100 mètres.L'architecture prend également en charge les déploiements hybrides où un commutateur à feuille unique dessert simultanément les connexions DAC à courte portée et les liaisons optiques plus longues, grâce aux capacités de négociation automatique de la cage SFP28.NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS est une plateformeassure une latence constante inférieure à 300 ns par liaison, ce qui est essentiel pour le stockage et le trafic RDMA.

3. Rôle et caractéristiques clés du MMA2P00-AS dans cette solution

LeLe nombre d'équipements utilisésElle sert d'interface optique standard 25G pour toutes les connexions basées sur MMF de plus de 5 mètres.

• Conformité aux normes:Completement conforme à la norme 25GBASE-SR par IEEE 802.3by, assurant l'interopérabilité avec tout port hôte SFP28 conforme aux normes.Compatible avec le MMA2P00-ASLe statut s'étend aux principaux fournisseurs, dont Arista, Cisco et Juniper.
• Caractéristiques optiques:Émetteur VCSEL de 850 nm avec une puissance de lancement typique de -4 dBm à +2,5 dBm (voirLa feuille de données MMA2P00-ASLa sensibilité du récepteur atteint -11 dBm, ce qui offre 3 à 4 dB d'espace d'accès au budget de liaison sur les OM4 jusqu'à 80 mètres.
• Efficacité énergétique et thermique:Consommation de puissance maximale de 1 W par module, permettant des densités de ports élevées (jusqu'à 48 ports par commutateur) sans dératage de refroidissement actif.
• Moniteur de diagnostic numérique (DDM):Accès en temps réel à la température, à la tension d'alimentation, au courant de biais, à la puissance TX et à la puissance RX via une interface I2C standard.

Pour les marchés publics et la planification du cycle de vie, la solution tire parti dePrix du MMA2P00-ASpoints par volume, tandis queMMA2P00-AS à vendrela disponibilité par l'intermédiaire de plusieurs distributeurs assure la résilience de la chaîne d'approvisionnement.

4Recommandations de déploiement et de mise à l'échelle (y compris la topologie typique)

Le déploiement suit un modèle d'expansion modulaire basé sur un rack.MMA2P00-AS 25G SFP28 solution de récepteur optiquecomposants:

Pour une mise à l'échelle au-delà de 80 mètres, les architectes devraient évaluer les solutions mono-mode (LR) ou les commutateurs de feuille de reposition plus près des clusters de serveurs.Le nombre d'équipements utiliséssupporte les environnements de panneaux de correctifs en chaîne de marguerite, à condition que la perte totale d'insertion reste dans le budget de 2,5 dB défini dans leLa feuille de données MMA2P00-AS.

5. Surveillance des opérations, dépannage et optimisation

Gestion de la production des liaisons en utilisantNVIDIA Mellanox MMA2P00-AS est une plateformeles modules reposent sur des interfaces de surveillance standard SFP28.

• Le seuil d' alarme:Mettre en place des alertes DDM pour une puissance TX inférieure à -7 dBm ou une puissance RX inférieure à -10 dBm pour identifier la dégradation des fibres ou les connecteurs sales avant que des erreurs de liaison ne se produisent.
• Alignement du micrologiciel:Utilisez les outils du micrologiciel NVIDIA Mellanox pour vérifier la version EEPROM du module; cela garantit une prise en charge complète des fonctionnalités, y compris le mode basse consommation et les rapports FEC améliorés.
• Configuration du rétimé de liaison:Sur de longues séquences OM4 de 70 à 80 m, activer KR FEC sur le port de commutation hôte pour corriger les erreurs de bits et maintenir le BER pré-FEC inférieur à 1 × 10^{- 12 ans}.
• Gestion des stocks:PisteMMA2P00-AS à vendreL'achat par des canaux autorisés afin d'éviter les modules contrefaits qui ne présentent pas une véritable précision DDM.

Les scénarios de dépannage courants comprennent des erreurs CRC excessives (généralement causées par des extrémités de fibre sales) ou des volets de liaison (souvent en raison d'une puissance RX insuffisante provenant de câbles de patch endommagés).Les spécifications MMA2P00-ASindiquer des plages de fonctionnement claires; tout écart au-delà de ces plages devrait déclencher une inspection de la couche physique.

6. Résumé et évaluation de la valeur

LeTranscepteur optique MMA2P00-AS 25G SFP28fournit une solution équilibrée et prête à la production pour les opérateurs de centres de données qui passent de la couche d'agrégation 10G à la couche d'agrégation 25G.

• Efficacité des coûts:La réutilisation de MMF OM3/OM4 existants élimine les coûts de re-câblage généralement associés aux déploiements de 25G AOC.
• Simplicité opérationnelle:Le facteur de forme SFP28 standard et la télémétrie DDM s'intègrent parfaitement aux piles de gestion de commutateur existantes.
• Évolutivité:Un type d'émetteur-récepteur uniforme sur toutes les liaisons FPM réduit la complexité des stocks de rechange par rapport au maintien de DAC, AOC et SKU optiques distincts.
• Prêt pour le futur:LeLe nombre d'équipements utiliséssupporte 25G par voie tout en restant rétrocompatible avec les ports 10G SR lorsqu'ils sont automatiquement négociés.

En adoptant leLe produit est fabriqué à partir d'un matériau de fabrication à base d'aluminium.En tant qu'interface standard 25G MMF, les architectes de réseau peuvent équilibrer en toute confiance la bande passante, la distance et le budget des interconnexions au niveau du rack aux liaisons entre couloirs et entre pods.Pour une orientation complète sur la mise en œuvre, se référer au fonctionnaireLa feuille de données MMA2P00-ASet des notes d'intégration disponibles sur le portail de documentation réseau de NVIDIA.