Mellanox (NVIDIA Mellanox) Giải pháp kỹ thuật thiết bị mạng MFP7E10-N010

Thiết bị mạng Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E10-N010 | Kết nối độ tin cậy cao và Tối ưu hóa hoạt động cho Trung tâm dữ liệu và Mạng doanh nghiệp

Bối cảnh dự án và Phân tích yêu cầu

Khi các trung tâm dữ liệu tiến tới Ethernet 400GbE và NVIDIA NDR InfiniBand, tốc độ cổng cao hơn sẽ nhân lên số lượng sợi quang cần thiết cho mỗi liên kết. Các dây vá lỗi đấu nối tại chỗ truyền thống bộc lộ những điểm yếu nghiêm trọng trong các khu vực vá lỗi mật độ cao: chất lượng đầu nối không nhất quán, thời gian đấu nối lâu và các điểm lỗi phân tán ảnh hưởng trực tiếp đến tính khả dụng của lớp vật lý. Đồng thời, các liên kết xương sống xuyên rack và xuyên hàng trong mạng doanh nghiệp phải đối mặt với các yêu cầu ngày càng khắt khe về ngân sách suy hao và bán kính uốn cong.

Giải pháp này được viết cho các kiến trúc sư mạng, kỹ sư tiền bán hàng và trưởng bộ phận vận hành. Mục tiêu là xây dựng một hệ thống cáp quang có cấu trúc xung quanh các trunk MPO được đấu nối sẵn, sử dụng Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E10-N010 làm khối xây dựng tiêu chuẩn cho các liên kết 400G và NDR. Thiết kế phải đáp ứng ba yêu cầu cùng lúc: suy hao chèn nhất quán và có thể kiểm soát trên mọi liên kết, giảm đáng kể nhân công lắp đặt và cô lập lỗi, thay thế đơn giản.

Ở khoảng cách 10 mét điển hình cho các đường chạy từ rack đến rack và các hàng liền kề, MFP7E10-N010 mang lại sự cân bằng hữu ích giữa phạm vi và quản lý cáp. Nó hỗ trợ các cổng tương thích MFP7E10-N010 trên các nền tảng NVIDIA Mellanox 400G trong khi vẫn giữ nguyên cực tính và sơ đồ chân được ghi lại cho mỗi cụm.

Thiết kế Kiến trúc Mạng và Hệ thống Tổng thể

Kiến trúc tham chiếu là một fabric spine-leaf hai tầng hỗ trợ các uplink 400G, với fabric GPU hoặc lưu trữ tùy chọn chạy NDR InfiniBand trên cùng một hệ thống cáp có cấu trúc. Các switch spine nằm trong các rack mạng chuyên dụng, trong khi các switch leaf nằm trong các rack máy chủ. Mỗi leaf kết nối với mọi spine qua các cổng 400G, và các đường dẫn vật lý giữa các rack được thực hiện bằng các trunk MPO được đấu nối sẵn.

Trong thiết kế này, hệ thống cáp quang được chia thành ba lớp. Các liên kết trong rack vẫn sử dụng dây vá lỗi ngắn. Các đường chạy từ rack đến rack và các hàng liền kề sử dụng cáp trunk MPO MFP7E10-N010 làm phân đoạn xương sống cố định. Ở mỗi đầu, các cụm breakout MPO sang cổng hoặc harness hoàn thành kết nối với các cổng switch, do đó trunk tự nó vẫn thụ động và không bị can thiệp trong quá trình di chuyển, thêm mới và thay đổi.

Cách tiếp cận phân lớp này tách biệt xương sống vĩnh viễn khỏi kết nối cấp cổng có thể thay đổi. Nó cũng giữ cho cực tính và sơ đồ chân nhất quán, vì cáp thụ động MPO-12 400GbE/NDR MMF MFP7E10-N010 được đấu nối tại nhà máy và ghi lại cho mỗi cụm.

Vai trò và Tính năng chính của Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E10-N010

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E10-N010 đóng vai trò là phần tử xương sống thụ động trong hệ thống cáp quang có cấu trúc. Nó truyền lưu lượng 400GbE hoặc NDR qua sợi quang đa chế độ thông qua giao diện MPO-12, không có thành phần chủ động nào để cấp nguồn hoặc quản lý.

• Cụm trunk đa chế độ MPO-12 hỗ trợ các ứng dụng 400GbE và NDR InfiniBand.
• Thiết kế thụ động không có thành phần chủ động, giảm tiêu thụ điện năng và điểm lỗi.
• Đầu nối đấu nối tại nhà máy cho suy hao chèn có thể lặp lại và giảm nhân công tại chỗ.
• Chiều dài 10 mét phù hợp cho các đường chạy xương sống từ rack đến rack và các hàng liền kề.
• Mật độ sợi quang cao trên mỗi cáp, cải thiện tổ chức bảng vá lỗi và luồng không khí.
• Bán kính uốn cong nhỏ và độ bền kéo được kiểm soát cho việc định tuyến trên khay trên cao.
• MFP7E10-N010 tương thích với các nền tảng switch và adapter 400G của NVIDIA Mellanox sử dụng giao diện MPO-12.

Trước khi phê duyệt thiết kế, các kiến trúc sư nên xác nhận bảng dữ liệu MFP7E10-N010 và thông số kỹ thuật MFP7E10-N010 về loại sợi quang, đánh bóng đầu nối, suy hao chèn, suy hao phản xạ và các độ dài có sẵn. Để tìm nguồn cung ứng, hãy so sánh giá MFP7E10-N010 và các tùy chọn MFP7E10-N010 để bán thông qua các kênh được ủy quyền, và xác thực cực tính cho mỗi liên kết trước khi triển khai rộng rãi giải pháp cáp trunk MPO MFP7E10-N010.

Khuyến nghị triển khai và mở rộng

Một cấu trúc liên kết điển hình đặt các switch spine trong một hoặc hai rack trung tâm và các switch leaf trong mỗi rack máy chủ. Mỗi leaf kết nối lên trên với mọi spine qua các cổng 400G, với các trunk MFP7E10-N010 thực hiện các đường dẫn từ rack đến rack và các hàng liền kề. Các vỏ GPU và lưu trữ kết nối vào cùng một hệ thống thông qua các trunk tương thích NDR khi cần thiết.

Để mở rộng, hãy thêm các cụm trunk mới thay vì nối hoặc kéo dài các đường chạy hiện có. Lập kế hoạch trước các tùy chọn độ dài và dung lượng khay để mỗi hàng mới có thể được tích hợp với cùng một họ số hiệu bộ phận. Trong trường hợp có môi trường đa nhà cung cấp, hãy xác minh hành vi tương thích MFP7E10-N010 trên mỗi mẫu switch và ghi lại loại cực tính được sử dụng trên toàn bộ hệ thống.

Giữ một kho dự phòng các độ dài trunk được sử dụng thường xuyên nhất. Vì cụm là thụ động, yêu cầu lưu trữ dự phòng đơn giản và việc thay thế không yêu cầu cấu hình lại mô-đun quang.

Vận hành, Giám sát, Khắc phục sự cố và Tối ưu hóa

Vì MFP7E10-N010 là thụ động, việc giám sát tập trung vào bộ đếm cổng switch và trạng thái liên kết thay vì chẩn đoán mô-đun. Theo dõi lỗi CRC, liên kết chập chờn và công suất nhận trên mỗi giao diện, và tương quan các bất thường với các đường chạy trunk cụ thể và vị trí bảng vá lỗi.

• Thiết lập đường cơ sở cho mỗi liên kết 400G và NDR sau khi lắp đặt để thiết lập mức lỗi và mức sử dụng bình thường.
• Dán nhãn cả hai đầu của mỗi cụm MFP7E10-N010 với rack, bảng và cổng để nhận dạng nhanh chóng.
• Kiểm tra và làm sạch các đầu nối MPO trong bất kỳ lần vá lỗi nào để tránh suy hao do ô nhiễm.
• Xem xét mức lấp đầy khay và bán kính uốn cong sau mỗi lần mở rộng để bảo vệ ngân sách suy hao.

Để tối ưu hóa, hãy dành các trunk cho các đường dẫn xương sống có cấu trúc và giữ các liên kết trong rack ngắn trên phương tiện đơn giản hơn. Điều này giúp giải pháp cáp trunk MPO MFP7E10-N010 tập trung vào nơi lợi thế về mật độ và tính nhất quán của nó phát huy tác dụng, đồng thời tránh chi phí không cần thiết cho các đường chạy rất ngắn.

Tóm tắt và Đánh giá Giá trị

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E10-N010 giải quyết hai phần khó nhất của thiết kế lớp vật lý 400G và NDR: độ tin cậy của đầu nối và sự đơn giản trong vận hành. Là một cáp thụ động MPO-12 400GbE/NDR MMF MFP7E10-N010, nó giảm nhân công đấu nối, cải thiện tính nhất quán và đơn giản hóa việc cô lập lỗi trên toàn bộ hệ thống cáp quang.

Đối với các kiến trúc sư mạng, kỹ sư tiền bán hàng và trưởng bộ phận vận hành, giá trị là một khối xây dựng có thể lặp lại, đã được xác thực thay vì một bài tập đi dây tùy chỉnh. Khi số lượng cổng 400G và NDR tăng lên, việc tiêu chuẩn hóa trên cáp trunk MPO NVIDIA Mellanox MFP7E10-N010 giúp việc triển khai trở nên dễ dự đoán, hàng dự phòng dễ quản lý và vận hành ngày thứ hai hiệu quả.