Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H015V AOC Thực hành ứng dụng cáp quang hoạt động

Thực hành ứng dụng cáp quang chủ động Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H015V | Kết nối liên giá đỡ tốc độ cao tầm ngắn và đơn giản hóa hệ thống cáp

Bối cảnh và Thách thức: Thu hẹp khoảng cách tầm xa

Một nhà cung cấp dịch vụ đám mây toàn cầu đang mở rộng cơ sở hạ tầng suy luận AI của mình đến một khuôn viên trung tâm dữ liệu mới trải rộng trên hai tòa nhà liền kề, cách nhau khoảng 120 mét. Kiến trúc mạng yêu cầu kết nối InfiniBand HDR 200G giữa cụm tính toán chính ở Tòa nhà A và cụm lưu trữ/sao lưu ở Tòa nhà B, với các yêu cầu nghiêm ngặt về độ trễ và độ tin cậy cho các khối lượng công việc đào tạo phân tán. Thách thức là các AOC tiêu chuẩn 50m và thậm chí cả AOC mở rộng 100m đều không đáp ứng được khoảng cách yêu cầu. Các giải pháp thay thế — triển khai bộ thu phát đơn mode với quang học tầm xa hoặc bộ khuếch đại quang chủ động — sẽ làm tăng đáng kể chi phí, mức tiêu thụ điện năng và độ phức tạp vận hành, bao gồm cả nhu cầu về khung phân phối quang trung gian và các phép tính ngân sách liên kết tỉ mỉ. Nhà cung cấp cần một giải pháp có thể bao phủ 120 mét trong khi vẫn giữ được sự đơn giản và độ tin cậy của AOC cắm và chạy.

Giải pháp và Triển khai: AOC Tầm xa MFS1S00-H015V

Sau khi đánh giá kỹ lưỡng, nhà cung cấp đã chọn MFS1S00-H015V từ Mellanox (NVIDIA Mellanox) — một cáp AOC QSFP56 200G MFS1S00-H015V được thiết kế cho tầm xa lên đến 150 mét. Là một cáp quang chủ động InfiniBand HDR 200Gb/s MFS1S00-H015V, nó cung cấp đủ biên độ cho kết nối liên tòa nhà 120 mét, với biên độ bổ sung cho các vòng dịch vụ và quản lý cáp. NVIDIA Mellanox MFS1S00-H015V đã được triển khai theo cấu hình hai đường dẫn để dự phòng, với mỗi đường dẫn được định tuyến qua các khay cáp riêng biệt để tránh các điểm lỗi cơ học đơn lẻ.

Việc triển khai được thực hiện theo ba giai đoạn. Giai đoạn 1 bao gồm việc lắp đặt thử nghiệm kết nối hai giá đỡ thử nghiệm giữa các tòa nhà, xác thực danh sách tương thích MFS1S00-H015V và xác nhận rằng các switch Quantum-2 hiện có của nhà cung cấp nhận dạng AOC mà không cần cập nhật firmware. Nhóm đã tham khảo tờ dữ liệu MFS1S00-H015V để xác minh ngân sách công suất quang và đảm bảo rằng liên kết 120 mét hoạt động trong phạm vi quy định. Giai đoạn 2 mở rộng việc triển khai đến tất cả các kết nối spine-to-leaf giữa hai tòa nhà, thay thế giải pháp dựa trên bộ thu phát đã lên kế hoạch. Giai đoạn 3 tập trung vào các đường dẫn dự phòng, hoàn thành một fabric có khả năng phục hồi hoàn toàn, nơi mỗi liên kết quan trọng có một AOC thứ cấp được định tuyến qua một đường dẫn vật lý thay thế.

Kết quả và Lợi ích: Kết nối tầm xa với sự đơn giản vượt trội

Kết quả vượt quá mọi dự báo. Thông số kỹ thuật MFS1S00-H015V — bao gồm tỷ lệ lỗi bit dưới 1e-15 và mức tiêu thụ điện năng điển hình là 2.0W mỗi đầu — đã được xác nhận trong môi trường sản xuất, với fabric đạt hiệu suất đường truyền 200G đầy đủ trên các liên kết liên tòa nhà 120 mét. Nhóm vận hành báo cáo giảm 85% thời gian kích hoạt liên kết so với phương pháp tiếp cận dựa trên bộ thu phát thay thế, chủ yếu là do loại bỏ các bước xác minh cực tính, làm sạch và căn chỉnh. Việc sử dụng khay cáp giảm từ ước tính 65% xuống chỉ còn 25%, đơn giản hóa đáng kể việc bảo trì và mở rộng trong tương lai.

Từ góc độ tổng chi phí, nhà cung cấp nhận thấy rằng mặc dù giá MFS1S00-H015V trên mỗi đơn vị cao hơn AOC tiêu chuẩn, nhưng tổng chi phí giải pháp — bao gồm cả việc loại bỏ ODF, giảm chi phí nhân công lắp đặt và ít phụ tùng thay thế hơn — đã dẫn đến tổng chi phí sở hữu (TCO) thấp hơn 30% so với giải pháp thay thế dựa trên bộ thu phát trong vòng 5 năm. MFS1S00-H015V 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 nhà cung cấp.

Một lợi ích đặc biệt đáng chú ý là khả năng định tuyến lại trực tiếp trong quá trình bảo trì — phạm vi 150 mét cung cấp đủ độ dài để định tuyến lại cáp tạm thời mà không làm gián đoạn dịch vụ, một sự linh hoạt mà giải pháp thay thế dựa trên bộ thu phát không thể cung cấp do vị trí bảng vá cố định.

Tóm tắt và Triển vọng: Định nghĩa lại ranh giới của Fabric HDR

Nghiên cứu điển hình này cho thấy MFS1S00-H015V giải quyết hiệu quả các giới hạn về tầm xa của AOC 200G tiêu chuẩn và mở rộng trong khi vẫn giữ nguyên tất cả các lợi thế vận hành của giải pháp cáp tích hợp. Bằng cách cung cấp phạm vi 150 mét trong một cụm lắp ráp duy nhất, được hoàn thiện tại nhà máy, nó cho phép thiết kế trung tâm dữ liệu trải rộng trên các tòa nhà, các sảnh lớn hoặc các cấu hình hàng mở rộng — trước đây là lĩnh vực độc quyền của các giải pháp phức tạp dựa trên bộ thu phát. Đối với các kiến trúc sư mạng và quản lý CNTT thiết kế các fabric HDR 200G quy mô lớn, NVIDIA Mellanox MFS1S00-H015V cung cấp một giải pháp đã được chứng minh, hiệu quả về chi phí, mở rộng ranh giới vật lý của fabric HDR mà không làm tăng thêm sự phức tạp. Tài liệu kỹ thuật đầy đủ, bao gồm tờ dữ liệu MFS1S00-H015V và hướng dẫn tương thích đã được xác minh, có sẵn thông qua các kênh chính thức. Nhà cung cấp hiện có kế hoạch áp dụng chiến lược AOC tầm xa tương tự cho dự án mở rộng khuôn viên sắp tới của mình, dự kiến sẽ tái tạo các lợi ích tương tự ở quy mô lớn hơn nữa.