Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC Thực hành ứng dụng cáp quang hoạt động

Thực hành ứng dụng cáp quang chủ động Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V | Kết nối tốc độ cao khoảng cách ngắn giữa các giá đỡ và đơn giản hóa hệ thống cáp

Bối cảnh và Thách thức: Mở rộng phạm vi phủ sóng mà không làm tăng độ phức tạp

Một công ty dịch vụ tài chính hàng đầu đang xây dựng một cụm nghiên cứu AI mới để hỗ trợ phát hiện gian lận theo thời gian thực và đào tạo mô hình giao dịch thuật toán. Cụm bao gồm 64 giá đỡ trải rộng trên ba hàng liền kề, với tổng khoảng cách sàn khoảng 75 mét giữa giá đỡ tính toán xa nhất và các switch spine cốt lõi. Thiết kế mạng yêu cầu kết nối InfiniBand HDR 200G trên toàn bộ hệ thống, với mỗi nút tính toán yêu cầu các đường lên dự phòng tới cả switch leaf cục bộ và spine trung tâm để có tính sẵn sàng cao. Thách thức là các cáp AOC 200G tiêu chuẩn (với phạm vi 50 mét) không đủ cho các đường chạy dài nhất yêu cầu, và giải pháp thay thế — sử dụng các bộ thu phát QSFP56 riêng biệt với cáp quang chế độ đơn và quang học tầm xa — sẽ làm tăng chi phí, năng lượng và chi phí quản lý đáng kể. Nhóm cần một giải pháp có thể khắc phục khoảng cách 75 mét trong khi vẫn giữ được sự đơn giản, độ tin cậy và khả năng cắm và chạy của cáp quang chủ động.

Giải pháp và Triển khai: AOC Tầm xa Mở rộng MFS1S00-H010V

Sau khi đánh giá nhiều tùy chọn, công ty đã chọn MFS1S00-H010V từ Mellanox (NVIDIA Mellanox) — một cáp AOC MFS1S00-H010V 200G QSFP56 được thiết kế cho phạm vi mở rộng lên đến 100 mét. Là một cáp quang chủ động MFS1S00-H010V InfiniBand HDR 200Gb/s, nó cung cấp biên độ phạm vi cần thiết (100 mét so với 75 mét yêu cầu) trong khi vẫn giữ nguyên thiết kế một thành phần, được hoàn thiện tại nhà máy, loại bỏ các bước làm sạch tại chỗ và quản lý cực tính.

Việc triển khai được thực hiện theo ba giai đoạn. Trong Giai đoạn 1, nhóm đã sử dụng NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010V để kết nối tất cả các switch spine với các switch leaf ở hai hàng xa nhất, xác nhận rằng danh sách tương thích MFS1S00-H010V bao gồm các switch Quantum-2 hiện có của họ. Giai đoạn 2 mở rộng hệ thống cáp đến tất cả các kết nối tính toán-đến-leaf, với nhóm tham khảo tờ dữ liệu MFS1S00-H010V để đảm bảo định tuyến cáp và tuân thủ bán kính uốn cong đúng cách. Giai đoạn 3 tập trung vào các liên kết dự phòng, tạo ra một mạng lưới hoàn toàn đàn hồi, nơi mỗi nút tính toán có hai đường dẫn đến lõi.

Một khía cạnh đặc biệt đáng chú ý là định tuyến cáp — phạm vi 100 mét cho phép nhóm đi các đường cáp dài hơn nhưng sạch hơn qua các khay trên cao, tránh các điểm uốn cong chặt và điểm tắc nghẽn. MFS1S00-H010V có vỏ bọc linh hoạt và bán kính uốn cong tối thiểu 30mm cho phép điều này mà không ảnh hưởng đến hiệu suất.

Kết quả và Lợi ích: Đơn giản hóa ở quy mô lớn

Kết quả vượt quá mong đợi. Thông số kỹ thuật MFS1S00-H010V — bao gồm tỷ lệ lỗi bit dưới 1e-15 và mức tiêu thụ điện năng điển hình là 1,8W mỗi đầu — đã được xác nhận trong môi trường sản xuất, với mạng đạt hiệu suất đường truyền đầy đủ 200G trên tất cả 64 giá đỡ. Nhóm vận hành báo cáo giảm 75% thời gian kích hoạt liên kết so với phương pháp tiếp cận thay thế, chủ yếu là do loại bỏ các bước làm sạch bộ thu phát và xác minh cực tính. Việc sử dụng khay cáp giảm từ ước tính 85% (với bộ mở rộng và dây vá bổ sung) xuống chỉ còn 38%, cải thiện đáng kể luồng không khí và hiệu quả làm mát.

Từ góc độ tổng chi phí, công ty nhận thấy rằng mặc dù giá MFS1S00-H010V trên mỗi đơn vị cao hơn một chút so với AOC 50m tiêu chuẩn, tổng chi phí giải pháp — bao gồm loại bỏ bộ mở rộng, giảm chi phí nhân công lắp đặt và ít phụ tùng thay thế hơn — dẫn đến tổng chi phí sở hữu (TCO) thấp hơn 20% so với phương pháp dựa trên bộ mở rộng. MFS1S00-H010V để bán thông qua kênh của NVIDIA cũng đảm bảo giao hàng nhanh chóng, phù hợp hoàn hảo với tiến độ triển khai khẩn trương của công ty.

Đối với nhóm vận hành, giải pháp AOC tầm xa tỏ ra đặc biệt có giá trị trong quá trình bảo trì và nâng cấp sau này. Khả năng định tuyến lại cáp mà không bị giới hạn bởi vị trí đặt bộ mở rộng đã đơn giản hóa việc quản lý cáp và giảm nguy cơ ngắt kết nối ngẫu nhiên trong các hoạt động bảo trì khác.

Tóm tắt và Triển vọng: Một tiêu chuẩn mới cho Mạng HDR Tầm xa Mở rộng

Nghiên cứu điển hình này cho thấy MFS1S00-H010V giải quyết hiệu quả các hạn chế về phạm vi của AOC 200G tiêu chuẩn trong khi vẫn giữ được các lợi thế vận hành của giải pháp cáp tích hợp đầy đủ. Bằng cách cung cấp phạm vi 100 mét trong một cụm hoàn chỉnh, được hoàn thiện tại nhà máy, nó cho phép bố trí trung tâm dữ liệu linh hoạt hơn, giảm nhu cầu về bộ mở rộng hoặc bộ lặp chủ động và đơn giản hóa cả việc triển khai và bảo trì liên tục. Đối với các kiến trúc sư mạng và quản lý CNTT thiết kế các mạng HDR 200G quy mô lớn, NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010V cung cấp một giải pháp đã được chứng minh, hiệu quả về chi phí, mở rộng các tùy chọn thiết kế vật lý mà không làm tăng thêm sự phức tạp. Tài liệu kỹ thuật chi tiết, bao gồm tờ dữ liệu MFS1S00-H010V và hướng dẫn tương thích đã được xác minh, có sẵn thông qua các kênh chính thức. Công ty hiện có kế hoạch áp dụng chiến lược AOC tầm xa mở rộng tương tự cho việc mở rộng trung tâm dữ liệu sắp tới của mình tại một địa điểm địa lý mới.