โซลูชันทางเทคนิคของสายเคเบิลออปติคัลแบบแอคทีฟ NVIDIA Mellanox MFA1A00-C015: ความเร็วสูงระหว่างแร็คในระยะสั้น

NVIDIA Mellanox MFA1A00-C015 AOC สายไฟฟ้าออทติกแอคทีฟ โซลชั่นทางเทคนิค: ระยะทางสั้น Inter-Rack ความเร็วสูง Interconnect และกระเบื้องความเรียบง่ายสถาปัตยกรรม

1การวิเคราะห์พื้นฐานและความต้องการของโครงการ

ในขณะที่ศูนย์ข้อมูลพัฒนาไปสู่ 100G และ Ethernet ความเร็วสูงกว่า การเลือกของทางแก้ไขการเชื่อมต่อชั้นฟิสิกอล มีผลกระทบอย่างลึกซึ้งต่อการทํางานของเครือข่ายโดยรวม ความน่าเชื่อถือและค่าใช้จ่ายในการดําเนินงานในสถาปัตยกรรมศูนย์ข้อมูลที่ทันสมัย การเชื่อมต่อระยะสั้น ทั้งในเรคและเรคติดต่อกันแนวทางประเพณีที่ใช้เครื่องรับสัญญาณออปติก QSFP28 ที่แยกแยกรวมกับสายพัดไฟเบอร์ MPO-to-LC, แม้ว่าจะมีความวัสดุสมบูรณ์แบบทางเทคนิค, ปัจจุบันมีปัญหาหลายอย่างในการนําไปใช้ในขนาดใหญ่: ค่าคอมพิวเตอร์สูงต่อเส้นเชื่อม (สองตัวรับและสายพับหนึ่งสาย)ปัจจุบันมีจุดเชื่อมต่อทางออนไลน์สูงสุดถึง 6 จุดต่อต่อต่อ (แต่ละจุดเป็นแหล่งความล้มเหลวและความเสื่อมเสื่อมของสัญญาณ), และการจัดการสายไฟฟ้าที่ยากในสภาพแวดล้อมที่มีความหนาแน่นสูงที่สามารถขัดขวางการไหลของอากาศและยุ่งยากการดําเนินการบํารุงรักษา

ผู้ออกแบบเครือข่ายและผู้บริหารการดําเนินงานต้องการอย่างเร่งด่วนวิธีแก้ไขชั้นฟิสิกส์สําหรับ 100G อินเตอร์คอนเนคต์ระยะสั้น ที่สมดุลการทํางาน ความน่าเชื่อถือ ค่าใช้จ่าย และประสิทธิภาพในการจัดจําหน่ายรายการNVIDIA Mellanox MFA1A00-C015สายไฟฟ้าออนไลน์ AOC มีการออกแบบอย่างแม่นยําเพื่อตอบโจทย์ความต้องการนี้ ในฐานะการแก้ไขการเชื่อมต่อแบบบูรณาการ

2. การออกแบบระบบระบบ/เครือข่ายทั่วไป

การแก้ไขนี้ใช้เทคโนโลยี Active Optical Cable (AOC) เป็นองค์ประกอบชั้นฟิสิกส์มาตรฐานสําหรับ 100G short-distance interconnectsการแทนที่ระบบประกอบตัวรับ-รับแบบประจําแบบประจําแบบ + สายพับหลักการการออกแบบหลักคือการบูรณาการทํางานการแปลง optoelectronic ในโรงงานกับสื่อการส่งไฟเบอร์ออปติก เป็นแพคเกจที่รวมกันการกําจัดการเชื่อมต่อทางแสงสนามเพื่อปรับปรุงการใช้งานและเพิ่มความน่าเชื่อถือ.

ชั้นสถาปัตยกรรม:

• ชั้นอุปกรณ์ (เซอร์เวอร์/สวิตช์)ท่าเรือ 100G QSFP28 ทั้งหมดใช้อินเตอร์เฟซ QSFP28 มาตรฐานที่มีการสนับสนุนพล็อกและเล่นสําหรับMFA1A00-C015ไม่มีการปรับปรุงฮาร์ดแวร์หรือฟอร์มแวร์ที่จําเป็นในอุปกรณ์ที่มีอยู่
• ชั้นเชื่อมต่อทางกายภาพ:รายการสาย MFA1A00-C015 100G QSFP28 AOCใช้เป็นส่วนประกอบบูรณาการ เชื่อมต่อสวิทช์ TOR และเซอร์เวอร์ตรงระหว่างเรคที่อยู่ใกล้เคียงกัน หรือภายในเรคเดียวกัน โดยใช้สายเคเบิลเดียวในการส่งสัญญาณ 100G ในสองทิศทางมีเครื่องยนต์ออปติกที่ติดตั้งให้บริการในการแปลงไฟฟ้าเป็นไฟฟ้า.
• ชั้นบริหารและติดตาม:ผ่านการติดตามการวินิจฉัยดิจิตอล (DDM)MFA1A00-C015, ปริมาตรสําคัญ เช่น พลังงานแสง, อุณหภูมิและความดันสามารถติดตามได้ในเวลาจริงและบูรณาการในแพลตฟอร์มการจัดการเครือข่ายที่รวมกันเพื่อการจินตนาการและการดําเนินงานอย่างต่อเนื่อง

สถาปัตยกรรมนี้ลดจํานวนส่วนประกอบและจุดเชื่อมต่อต่อต่อเส้นทางจาก 3 ส่วนประกอบอิสระ (2 transceivers + 1 patch cord) เป็น 1 ส่วนประกอบบูรณาการและจาก 6 จุดเชื่อมต่อไป 2 จุด (มีเพียงตัวเชื่อม QSFP28 ในแต่ละปลาย).

3. บทบาทและลักษณะสําคัญของ NVIDIA Mellanox MFA1A00-C015 ในคําตอบ

ในฐานะส่วนประกอบชั้นฟิสิกส์หลักของวิธีแก้ไขนี้NVIDIA Mellanox MFA1A00-C015ทําหน้าที่สําคัญของการแปลงสัญญาณ optoelectronic และการส่งข้อมูลความเร็วสูง คุณสมบัติหลักของมันทําให้มันเป็นทางเลือกที่เหมาะสมสําหรับ 100G อินเตอร์คอนเนคต์ระยะสั้น:

ตามใบข้อมูล MFA1A00-C015, สายเคเบิลรองรับช่วงอุณหภูมิการทํางาน 0 °C ถึง 70 °C ตอบสนองความต้องการสิ่งแวดล้อมศูนย์ข้อมูลอย่างเต็มที่รายละเอียด MFA1A00-C015รวมถึงการออกแบบความทนทานที่ได้รับการจัดจําสําหรับรอบการใส่มากกว่า 100,000 และประสิทธิภาพการป้องกัน EMI อันดับหนึ่งในอุตสาหกรรม

4. แนะนําการจัดจําหน่ายและการปรับขนาด (มีทอปโลยีทั่วไป)

สําหรับองค์กรที่วางแผนที่จะใช้NVIDIA Mellanox MFA1A00-C015สําหรับ 100G อินเตอร์คอนเนคชั่นระยะสั้น แนะนําให้ใช้แนวทางในระยะต่อไปนี้:

ระยะที่ 1 รายการทดลอง (20-30 ลิงค์):เลือกการเชื่อมต่อระหว่างสายเชื่อมต่อระหว่างราคที่อยู่ใกล้เคียงภายในแถวเดียวสําหรับการรับรองครั้งแรกMFA1A00-C015 สายไฟฟ้าออนไลน์ 100GbE, ยืนยันการวัดผลการทํางาน, ความสอดคล้อง, และการจัดจําหน่ายรุ่นที่เข้ากันได้กับ MFA1A00-C015เครื่องสวิทช์และเซอร์เวอร์ที่ได้รับการรับรอง สามารถจําแนกและก่อการเชื่อมโยงได้อย่างถูกต้อง

ขั้นตอนที่ 2 รายการขยาย (100 รายการ 200 รายการ)ขยายการจัดจําหน่ายไปทั่วแถว rack ทั้งหมด โดยครอบคลุมทั้ง TOR-to-TOR และ TOR-to-server (cross-rack)MFA1A00-C015เป็นทางออกที่ชอบสําหรับการเชื่อมต่อ Rack ติดเคียง อัพเดทเอกสารการจัดการเคเบิลและระบบการติดป้ายตาม

ขั้นตอนที่ 3 รายการเปิดตัวศูนย์ข้อมูลทั่วไป (500+ ลิงค์)การรวมMFA1A00-C015 100G QSFP28 โซลูชั่นเคเบิล AOCลงในมาตรฐานการเชื่อมต่อศูนย์ข้อมูลขององค์กร การดําเนินการจัดการคลังสินค้าสําหรับความยาวสายไฟหลายสาย (3m, 5m, 7m, 10m,และ 15m ตัวแปร) เพื่อรองรับการจัดตั้งระยะห่าง rack ต่าง ๆ.

คําอธิบายทอปโลจีทั่วไป:ในการตั้งค่าแถวศูนย์ข้อมูลมาตรฐาน สวิตช์ TOR แต่ละตัว (พอร์ต 48 x 100G) ถูกจับคู่กับเซอร์เวอร์ 48 ตัวMFA1A00-C015สายเคเบิลเชื่อมต่อพอร์ต 100G QSFP28 ของเซอร์เวอร์แต่ละตัวกับสวิตช์ TOR ภายในระยะ 5 ̊15 เมตร. โทโปลิครักษาอัตราการสมัครสมาชิกเกิน 1: 1,โดยมีตัวรับสัญญาณออปติกที่บูรณาการของเคเบิล AOC ปรับตัวอัตโนมัติเพื่อตรงกับความต้องการระยะทางการส่งของแต่ละการทํางานเฉพาะ.

5การดําเนินงาน ติดตาม ตรวจสอบปัญหา และปรับปรุง

การดําเนินงานที่มีประสิทธิภาพของระบบเชื่อมต่อที่ใช้ AOC จําเป็นต้องมีการติดตามและรักษาความปลอดภัยที่เหมาะสมMFA1A00-C015ให้อุปกรณ์ครบวงจรเพื่อสนับสนุนกิจกรรมเหล่านี้

• การติดตามการวินิจฉัยดิจิตอล (DDM):ใช้เซ็นเซอร์ที่ติดตั้งในเคเบิล เพื่อเฝ้าระวังการส่งและรับพลังงาน อุณหภูมิ และความกระตุ้นในเวลาจริงกําหนดขั้นต่ําการเตือนสําหรับความเบี่ยงเบนจากค่านามinali เพื่อให้สามารถตรวจสอบความผิดพลาดได้อย่างระวัง.
• ติดตามสถานะของลิงค์:การส่งสัญญาณชั้นฟิสิกส์ของเคเบิลทําให้สามารถตรวจจับสถานะของลิงค์ได้ ทําให้สามารถแจ้งอัตโนมัติเกี่ยวกับเหตุการณ์การสูญเสียสัญญาณ (LOS) และการเสื่อมสภาพของลิงค์การบูรณาการข้อมูลนี้กับโปรโตคอลการจัดการเครือข่ายมาตรฐาน (SNMP), REST API) สําหรับการมองเห็นที่ตั้งกลาง
• การระบุและเอกสารสายเคเบิล:จัดบันทึกความยาวของสายเคเบิลที่แม่นยํา วันที่ใช้งานและอุปกรณ์ที่ติดใบข้อมูล MFA1A00-C015ให้แนวทางในการตีความข้อมูล DDM และการกําหนดโปรไฟล์ประสิทธิภาพเบอร์เซลลีนสําหรับการใช้งานสายเคเบิลแต่ละสาย
• กรอบแก้ปัญหา:ปัญหาส่วนใหญ่ของสายเชื่อมต่อกับสาย AOC สามารถติดตามการปนเปื้อนของสายเชื่อมทางกายภาพ, รังสีโค้งเกิน หรือความเครียดทางกลที่ไม่ตั้งใจได้ethtool กับการสนับสนุนการสอบถามโมดูล QSFP) สามารถเรียกข้อมูล DDM ที่สําคัญเพื่อแยกระหว่างการทําลายสัญญาณและความล้มเหลวขององค์ประกอบ.
• การจัดการคลังสินค้าและอะไหล่เนื่องจากลักษณะที่บูรณาการของ AOCs การดําเนินการคลังแหล่งสํารองที่พอเพียงในแต่ละความยาวที่ใช้ราคา MFA1A00-C015ควรนํามาพิจารณาในการวางแผนอะไหล่ โดยมีตัวเลือกการซื้อปริมาณMFA1A00-C015 สําหรับขายผ่านพันธมิตรช่องทางที่ได้รับอนุญาต

6สรุปและการประเมินค่า

รายการNVIDIA Mellanox MFA1A00-C015สายไฟฟ้าออนไลน์ AOC ส่งมูลค่าที่สามารถวัดได้ในหลายมิติสําหรับการเชื่อมต่อระหว่างศูนย์ข้อมูล 100G

ในฐานะที่สร้างขึ้นเพื่อMFA1A00-C015 100G QSFP28 โซลูชั่นเคเบิล AOC, มันทําให้องค์กรสามารถสร้างพื้นฐานการเชื่อมต่อ 100G ที่น่าเชื่อถือ, ประหยัดและสามารถจัดการได้NVIDIA Mellanox MFA1A00-C015ทําหน้าที่เป็นองค์ประกอบยุทธศาสตร์สําหรับสถาปัตยกรรมชั้นฟิสิกัลของศูนย์ข้อมูล โดยให้พื้นฐานที่แข็งแกร่งสําหรับการจัดจําหน่าย 100G ในปัจจุบัน และวิธีการปรับขนาดในการปรับปรุงความเร็วสูงขึ้นในอนาคต