การเชื่อมต่อความเร็วสูงระยะสั้นและการลดความซับซ้อนของสายเคเบิลระหว่างแร็ค

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E ในการใช้งานจริง

ในสภาพแวดล้อมศูนย์ข้อมูลสมัยใหม่และคอมพิวเตอร์ประสิทธิภาพสูง (HPC) การเติบโตแบบทวีคูณของการรับส่งข้อมูลแบบ East-West ทำให้การเชื่อมต่อระยะสั้น แบนด์วิดท์สูง และเชื่อถือได้กลายเป็นความท้าทายที่สำคัญ สายเคเบิลแบบต่อตรง (DAC) ทองแดงแบบดั้งเดิมมักประสบปัญหาเกี่ยวกับความสมบูรณ์ของสัญญาณ น้ำหนัก และการจัดการความร้อนในการติดตั้งที่หนาแน่น โดยเฉพาะอย่างยิ่งสำหรับการเชื่อมต่อระหว่างแร็ค ผู้ให้บริการคลาวด์ชั้นนำรายหนึ่งเพิ่งประสบปัญหาทั่วไป: แร็คที่อยู่ติดกันหลายสิบแห่งต้องการการเชื่อมต่อแบบ Uplink 200G แต่สายเคเบิลทองแดงแบบพาสซีฟแบบดั้งเดิมทำให้เกิดกลุ่มสายเคเบิลขนาดใหญ่ที่กีดขวางการไหลเวียนของอากาศและทำให้การบำรุงรักษาตามปกติซับซ้อน พวกเขาต้องการโซลูชันที่ทำให้การเดินสายง่ายขึ้นในขณะที่ยังคงให้ปริมาณงานสูงและเวลาแฝงต่ำ

ภูมิหลังและความท้าทาย: ปัญหาของการเชื่อมต่อระยะสั้นความหนาแน่นสูง

ในสถานการณ์การเชื่อมต่อระหว่างแร็คทั่วไป 3-5 เมตร สายเคเบิลทองแดงแบบพาสซีฟไม่เพียงแต่ประสบปัญหาการลดทอนสัญญาณเท่านั้น แต่ยังก่อให้เกิดปัญหาในการติดตั้งที่สำคัญอีกด้วย พอร์ต 200G แต่ละพอร์ตจะต้องใช้สายเคเบิลที่หนาและแข็ง และการกำหนดค่าแบบแยก (การแยกพอร์ต 200G หนึ่งพอร์ตออกเป็นสองพอร์ต 100G) จะเพิ่มปริมาณสายเคเบิล ทำให้ถาดจัดการสายเคเบิลล้นและประสิทธิภาพการระบายความร้อนลดลง ทีมวิศวกรรมต้องการทางเลือกที่เชื่อถือได้ น้ำหนักเบา และยืดหยุ่นที่สามารถรองรับMFS1S50-H010E 200Gb/s เป็น 2x100Gb/s QSFP56 เป็น 2xQSFP56สถาปัตยกรรมแบบแยกโดยไม่ลดทอนประสิทธิภาพหรือเพิ่มความซับซ้อนที่ไม่จำเป็น

โซลูชัน: การติดตั้ง MFS1S50-H010E AOC

หลังจากประเมินตัวเลือกต่างๆ แล้ว ทีมงานได้เลือกMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010Eสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบแอคทีฟ (AOC) นี้MFS1S50-H010Eได้รับการออกแบบมาโดยเฉพาะสำหรับการเชื่อมต่อระยะสั้นความหนาแน่นสูง โดยนำเสนอสาย AOC แบบแยก 200G QSFP56โซลูชัน ในการติดตั้งสาย AOC แบบแยก 200G QSFP56 MFS1S50-H010Eถูกใช้เพื่อเชื่อมต่อสวิตช์ Leaf ในแร็คหนึ่งกับสวิตช์ Top-of-Rack (ToR) ในแร็คที่อยู่ติดกัน โดยความสามารถในการแยกแบบพิเศษจะแยกพอร์ต 200G QSFP56 หนึ่งพอร์ตออกเป็นลิงก์ 100G QSFP56 อิสระสองลิงก์ สิ่งนี้ช่วยขจัดความจำเป็นในการใช้อะแดปเตอร์แยกหรือแผงแพทช์เพิ่มเติม ลดการเชื่อมต่อทางกายภาพและจุดที่อาจเกิดความล้มเหลวได้อย่างมาก

ลักษณะทางกายภาพของNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eก็ให้ประโยชน์ทันทีเช่นกัน เมื่อเทียบกับสาย DAC ทองแดงที่มีความยาวเท่ากัน สาย AOC จะบางกว่า เบากว่า และยืดหยุ่นกว่า ทำให้วิศวกรสามารถเดินสายเคเบิลผ่านตัวจัดการสายเคเบิลแนวตั้งที่มีอยู่ได้โดยไม่กีดขวางถาดพัดลมหรือหน่วยจ่ายไฟ นอกจากนี้ การออกแบบแบบออปติคอลยังให้การแยกทางไฟฟ้าที่สมบูรณ์และการป้องกัน EMI/RFI ซึ่งมีความสำคัญอย่างยิ่งเมื่อเดินสายเคเบิลควบคู่ไปกับหน่วยจ่ายไฟ

ผลลัพธ์และประโยชน์: การปรับปรุงที่วัดผลได้

การวิเคราะห์หลังการติดตั้งเผยให้เห็นสามส่วนหลักของการปรับปรุง:

• การเดินสายและการบำรุงรักษาที่ง่ายขึ้น:ปริมาณสายเคเบิลลดลงกว่า 60% ต่อแร็ค ทำให้การไหลเวียนของอากาศกลับมาเป็นปกติและลดการใช้พลังงานพัดลมลงประมาณ 8-10% ความยืดหยุ่นของMFS1S50-H010Eยังช่วยลดเวลาในการติดตั้งสายเคเบิลเฉลี่ยจาก 12 นาที เหลือต่ำกว่า 4 นาทีต่อลิงก์
• สถาปัตยกรรมแบบแยกที่คุ้มค่า:โดยการใช้โซลูชันสาย AOC แบบแยก 200G QSFP56 MFS1S50-H010E, ทีมงานหลีกเลี่ยงการซื้อทรานซีฟเวอร์แยกและสายแพทช์ ตามเอกสารข้อมูล MFS1S50-H010Eและบันทึกการจัดซื้อภายใน ต้นทุนรวมในการเป็นเจ้าของ (TCO) สำหรับชั้นการเชื่อมต่อลดลงเกือบ 25% เมื่อเทียบกับโซลูชันทองแดงแบบแอคทีฟหรือแบบออปติคอลแบบโมดูลาร์ทางเลือก
• ความเข้ากันได้และประสิทธิภาพที่ไร้ที่ติ:การออกแบบที่เข้ากันได้กับ MFS1S50-H010Eทำงานร่วมกับสวิตช์ NVIDIA Mellanox ที่มีอยู่และพอร์ต QSFP56 ของบุคคลที่สามได้อย่างราบรื่น การทดสอบในโลกแห่งความเป็นจริงแสดงให้เห็นว่าไม่มีข้อผิดพลาดบิตเลยตลอด 24 ชั่วโมงของการทำงานเต็มโหลด โดยมีค่าเวลาแฝงตรงกับข้อมูลจำเพาะของ MFS1S50-H010E(ต่ำกว่า 100 นาโนวินาทีสำหรับชุดสายเคเบิลเอง)

สำหรับผู้ที่มองหาตัวเลือกการจัดซื้อราคา MFS1S50-H010Eมีการแข่งขันสูงสำหรับสายเคเบิลใยแก้วนำแสงแบบแอคทีฟแบบแยก และผู้จัดจำหน่ายหลายรายได้ลงรายการMFS1S50-H010E สำหรับขายพร้อมส่วนลดปริมาณ ในที่สุดทีมงานได้กำหนดมาตรฐาน AOC นี้สำหรับการเชื่อมต่อ 200G เป็น 100G ระหว่างแร็คระยะ 3-5 เมตรทั้งหมด

บทสรุปและแนวโน้ม

การติดตั้งที่ประสบความสำเร็จของMellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010Eแสดงให้เห็นว่าการเชื่อมต่อใยแก้วนำแสงระยะสั้นไม่ใช่แค่แนวโน้มในอนาคตอีกต่อไป แต่เป็นโซลูชันที่ใช้งานได้จริงและคุ้มค่าสำหรับความท้าทายด้านการเดินสายในปัจจุบัน ด้วยการรวมสถาปัตยกรรมแบบแยกที่แท้จริงเข้ากับข้อได้เปรียบทางกายภาพของเทคโนโลยีใยแก้วนำแสงแบบแอคทีฟMFS1S50-H010Eนำเสนอการอัปเกรดที่น่าสนใจเหนือกว่าสาย DAC ทองแดงแบบดั้งเดิม เมื่อความหนาแน่นของศูนย์ข้อมูลยังคงเพิ่มขึ้น โซลูชันเช่นนี้สาย AOC แบบแยก 200G QSFP56 MFS1S50-H010Eจะกลายเป็นสิ่งจำเป็นสำหรับการรักษาประสิทธิภาพการดำเนินงาน องค์กรที่มองหา AOC ที่เชื่อถือได้และมีประสิทธิภาพสูงสำหรับการเชื่อมต่อระยะสั้นควรปรึกษาเอกสารข้อมูล MFS1S50-H010Eและประเมินสายเคเบิลนี้สำหรับรอบการปรับปรุงครั้งต่อไป