Giải pháp kỹ thuật máy phát quang trung tâm dữ liệu Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMAIB00-B150D

Cơ cấu trung tâm dữ liệu hiện đại phải đối mặt với áp lực cơ bản: cung cấp băng thông cao trong khoảng thời gian vật lý ngày càng dài hơn trong khi vẫn duy trì độ trễ thấp và tính toàn vẹn của tín hiệu. Các kết nối trong giá đỡ (thường dưới 15 mét) cho phép truyền tín hiệu tốc độ cao với tổn thất tối thiểu, nhưng các liên kết giữa các hàng và giữa các trung tâm dữ liệu (từ 50 đến 500 mét trở lên) gây ra sự phân tán, suy giảm và hạn chế về chi phí. Các giải pháp truyền thống thường buộc phải đánh đổi—hoặc triển khai hệ thống quang học tầm xa đắt tiền cho tất cả các liên kết hoặc chấp nhận băng thông thấp hơn cho các đường dẫn nhạy cảm với khoảng cách. cácMellanox (NVIDIA Mellanox) MMAIB00-B150DBộ thu phát quang trung tâm dữ liệu trực tiếp giải quyết thách thức này bằng cách cung cấp hiệu suất tối ưu cho phạm vi khoảng cách trung bình quan trọng (30–150 mét), nơi hầu hết các kết nối cột sống-lá và liên kết tập hợp giữa các giá đều hoạt động. Các yêu cầu chính khi triển khai tại hiện trường bao gồm: duy trì thông lượng tốc độ đường truyền đầy đủ, đảm bảo khả năng tương thích nguyên bản với nền tảng chuyển mạch NVIDIA Mellanox, hỗ trợ chẩn đoán kỹ thuật số để chủ động bảo trì và cung cấp cơ cấu chi phí có quy mô trên hàng trăm cổng mà không vượt quá ngân sách.

Kiến trúc được đề xuất áp dụng cấu trúc liên kết lá cột hai tầng được tối ưu hóa cho khối lượng công việc AI/ML và lưu trữ phân tán. Công tắc lá tổng hợp các nút điện toán trong mỗi giá đỡ, trong khi công tắc cột sống cung cấp kết nối toàn mạng trên nhiều giá đỡ và sảnh trung tâm dữ liệu. Để cân bằng băng thông và khoảng cách một cách hiệu quả, các phân đoạn thiết kế liên kết thành ba loại:

• Trong giá đỡ (10m):Đồng thụ động hoặc quang học có tầm tiếp cận rất ngắn (độ trễ thấp nhất, chi phí thấp nhất).
• Giữa các giá/trong hàng (10–150m):Đã triển khai vớiBộ thu phát quang MMAIB00-B150Dlàm cầu nối giữa các lá với cột sống và giữa các cột sống trên các lối đi và các hàng liền kề.
• Trung tâm dữ liệu chéo (150m–2km):Bộ thu phát đường dài chế độ đơn hoặc giải pháp DWDM (được sử dụng ít).

Bằng cách đặtNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dcốt lõi của cấp độ khoảng cách trung bình, các kiến ​​trúc sư tránh cung cấp quá mức (ví dụ: sử dụng quang học định mức 10km cho các lần chạy 50m) đồng thời loại bỏ rủi ro hoạt động kém từ các mô-đun đa chế độ chi phí thấp thiếu khả năng cân bằng. Mỗi cặp gáy lá trong vải kết nối thông qua hai hoặc bốn liên kết song song bằng cách sử dụngMạng trung tâm dữ liệu quang MMAIB00-B150D Mellanoxthiết kế, cung cấp cả tập hợp băng thông và dự phòng.

Trong kiến ​​trúc,MMAIB00-B150Dđóng vai trò là giao diện quang phù hợp cho tất cả các liên kết sợi quang đa mode không tầm thường. Dựa trên cơ quan chính thứcBảng dữ liệu MMAIB00-B150Dvà xác nhậnThông số kỹ thuật MMAIB00-B150D, các khả năng cốt lõi của nó bao gồm:

Ngoài ra,Giải pháp thu phát quang MMAIB00-B150Dbao gồm đào tạo liên kết tự động và cân bằng cáp thích ứng, bù đắp cho sự thay đổi chất lượng sợi qua các giai đoạn xây dựng trung tâm dữ liệu khác nhau. Điều này đặc biệt có giá trị khi kết hợp sợi OM3 cũ với các đường chạy OM4 mới—mô-đun tự điều chỉnh để tối đa hóa khoảng cách có thể đạt được ở tốc độ đường truyền đầy đủ.

Việc triển khai cụm GPU 400 máy chủ điển hình tuân theo bố cục vật lý sau:

• 20 giá đỡ, mỗi giá chứa 20 máy chủ cộng với 2 thiết bị chuyển mạch lá (NVIDIA Mellanox SN3700).
• 4 công tắc cột sống nằm ở “hàng cột sống” trung tâm, cách lá xa nhất khoảng 75 mét.
• Mỗi lá kết nối với cả 4 gai bằng 4xMMAIB00-B150Dmô-đun trên mỗi đường trục đường lên (16 mô-đun trên mỗi lá).

Để mở rộng quy mô vượt quá 150 mét (ví dụ: kết nối sảnh trung tâm dữ liệu thứ cấp cách đó 250 mét), kiến ​​trúc sư nên chuyển sang giải pháp đơn chế độ. Tuy nhiên,Cần bán MMAIB00-B150Dthông qua các kênh được ủy quyền được định giá để tạo ra phạm vi 10–150m có tính kinh tế cao, cho phép các nhà thiết kế tiêu chuẩn hóa trên một SKU duy nhất cho phần lớn các liên kết sợi quang. Khi đánh giáGiá MMAIB00-B150Dso với các mô-đun đa chế độ của đối thủ cạnh tranh, tổng chi phí sở hữu nghiêng về phần Mellanox do giảm thời gian khắc phục sự cố và thời gian trung bình giữa các lần hỏng hóc (MTBF) dài hơn được công bố trongBảng dữ liệu MMAIB00-B150D. Đối với việc triển khai brownfield, mô-đun này hoàn toànTương thích MMAIB00-B150Dvới các thế hệ chuyển mạch Mellanox hiện có (Spectrum-1, Spectrum-2 và Spectrum-3), cho phép nâng cấp theo từng giai đoạn.

Khả năng hiển thị hoạt động là rất quan trọng để duy trì sự cân bằng khoảng cách băng thông theo thời gian. cácNVIDIA Mellanox MMAIB00-B150Dhiển thị các thông số giám sát chẩn đoán kỹ thuật số (DDM) toàn diện: công suất truyền/nhận, dòng điện thiên vị, điện áp và nhiệt độ. Ngưỡng giám sát được đề xuất:

• Nhận công suất trên -8dBm (danh nghĩa) và dưới +2dBm (để tránh bão hòa).
• Nhiệt độ delta so với môi trường xung quanh ≤ 15°C khi đầy tải.
• Xu hướng dòng điện thiên vị—sự gia tăng dần dần cho thấy sự lão hóa của laser trước khi hỏng.

Khi khắc phục sự cố xuống cấp của liên kết, trước tiên, các nhóm vận hành nên kiểm tra nhật ký DDM xem có bị sụt giảm điện năng nhận không (biểu thị sự nhiễm bẩn sợi hoặc mất uốn cong), sau đó là bộ đếm tốc độ lỗi bit trên bộ chuyển mạch. cácMạng trung tâm dữ liệu quang MMAIB00-B150D MellanoxNền tảng bao gồm thử nghiệm vòng lặp và PRBS tích hợp, cho phép xác thực từ xa mà không cần thiết bị hiện trường. Để chủ động tối ưu hóa, hãy lên lịch so sánh cơ sở DDM hàng quý và sử dụng phép đo từ xa của bộ chuyển mạch để tự động định tuyến lại lưu lượng truy cập khỏi các liên kết cận biên. Nếu một mô-đun yêu cầu thay thế,Bộ thu phát quang MMAIB00-B150Dcó thể được hoán đổi nóng mà không ảnh hưởng đến lưu lượng do dự phòng đường dẫn MLAG hoặc ECMP.

cácMMAIB00-B150Dmang lại câu trả lời có mục đích cho vấn đề cân bằng băng thông so với khoảng cách trong mạng trung tâm dữ liệu hiện đại. Bằng cách cung cấp phạm vi tiếp cận 150m đáng tin cậy trên sợi quang đa mode có tích hợp gốc NVIDIA Mellanox đầy đủ, nó giúp loại bỏ nhu cầu về quang học tầm xa đắt tiền trên các liên kết khoảng cách trung bình trong khi vẫn cung cấp tính toàn vẹn tín hiệu tốt hơn so với các mô-đun tầm ngắn thông thường. Những điểm chính cần rút ra cho các kiến ​​trúc sư mạng và trưởng nhóm vận hành:

• Tiêu chuẩn hóa trênMMAIB00-B150Dđối với tất cả các liên kết giữa các giá và trong hàng giúp giảm độ phức tạp của SKU.
• Dựa trênThông số kỹ thuật MMAIB00-B150D, mô-đun này điều khiển thoải mái các làn đường 100G/200G trên nhà máy OM3/OM4 hiện có.
• cácGiải pháp thu phát quang MMAIB00-B150Dgiảm tổng chi phí sở hữu thông qua chẩn đoán gốc và độ tin cậy cao hơn.
• Để lập kế hoạch mua sắm, hãy kiểm traGiá MMAIB00-B150Dvà tính khả dụng thông qua cổng đối tác NVIDIA Mellanox.

Tóm lại, Mellanox (NVIDIA Mellanox) MMAIB00-B150D đại diện cho một khối xây dựng chiến lược cho các loại vải trung tâm dữ liệu đòi hỏi cả băng thông cao và phạm vi tiếp cận thực tế. Nó cho phép các kiến ​​trúc sư thiết kế mà không cần thỏa hiệp—cung cấp hiệu suất tốc độ đường truyền chính xác ở những nơi cần thiết, từ kết nối giữa các giá đỡ đến các kết nối từ sảnh đến hội trường.