Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC-Aktivoptikkabel technische Lösung

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC Aktives optisches Kabel Technische Lösung für Kurzstrecken-Hochgeschwindigkeits-Inter-Rack-Verbindung und Verkabelung Vereinfachung

Weißbuch für Netzwerk-Architekten, Pre-Sales-Ingenieure und Betriebsleiter

1. Projekthintergrund und Bedarfsanalyse

Da InfiniBand HDR 200G zum Mainstream-Interconnect-Standard für Hochleistungsrechner und KI-Trainingscluster wird,Die Komplexität der physikalischen Schicht des Rechenzentrums verschiebt sich von "Bandbreite erreichen" zu "Bandbreite und Zuverlässigkeit über größere physikalische Entfernungen aufrechterhalten"." In den tatsächlichen Einsätzen liegen die Abstände zwischen den Racks typischerweise zwischen 15 und 80 Metern, während die Standard 200G AOC-aktiven optischen Kabel auf eine Reichweite von 50 Metern beschränkt sind.für Entfernungen über 50 m, jedoch unter 100 m, Architekten waren traditionell gezwungen, zwischen teuren Ein-Modus-Transceivern mit Langstreckenoptiken zu wählen,oder aktive Repeater/Extender-Lösungen, die zusätzliche Ausfallpunkte einführenBeide Ansätze erhöhen die Anzahl der Komponenten pro Verbindung, erschweren das Kabelmanagement und verlängern die Bereitstellungszeiten.Die Kernanforderung ist ein AOC mit erweiterter Reichweite, das die Einfachheit und Zuverlässigkeit von Standard-AOCs beibehält und gleichzeitig Entfernungen von bis zu 100 Metern unterstützt..

2. Gesamter Netzwerk- und Systemarchitekturentwurf

Die vorgeschlagene Architektur verwendet eine mehrstufige Fat-Tree-Topologie, bei der die Rücken-Schalter mit den Blattschaltern über mehrere Reihen oder Kapseln verbunden werden.MFS1S00-H010Vals Standard-Fysische-Schicht-Verbindung für alle Rackverbindungen über 50 m, wobei die Standard-AOCs für kürzere Rackverbindungen von 50 m beibehalten werden.Dieser einheitliche, auf AOC basierende Ansatz vereinfacht die physikalische Architektur, indem er einen einzigen Komponententyp sowohl für kurze als auch für längere Strecken verwendet, wodurch die Notwendigkeit von Hybridtransceiver-Inventaren oder aktiver Extender-Hardware beseitigt wird.MFS1S00-H010Vmit einer Leistung von mehr als 10 W und einer Leistung von mehr als 20 W,mit einer erweiterten Reichweite, die eine flexiblere Rackplatzierung ermöglicht .

Die physische Architektur profitiert von:

• Vereinfachte Topologie: keine mittleren aktiven Komponenten (Repeater, Verstärker oder ODF) erforderlich.
• Konsistente Leistung: Jeder Link, unabhängig von der Entfernung, liefert die gleiche 200G HDR-Linienrate mit einer BER unter 1e-15.
• Redundante Pfadgestaltung: Doppel AOC-Kabel pro Verbindung für eine hohe Verfügbarkeit von aktiv-aktiv oder aktiv-standby.

3. Rolle des Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V und seine wichtigsten Merkmale

DieNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vals grundlegende physikalische Schichtkomponente für alle erweiterten Anschlüsse zwischen den Racks dient.MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOC-Kabel, integriert es leistungsstarke VCSEL-basierte Transceiver und optimierte OM4-Multimodefaser in eine einzige, in der Fabrik geprüfte Baugruppe.MFS1S00-H010V InfiniBand HDR 200Gb/s aktives optisches Kabel, bietet es eine Reichweite von 100 Metern bei gleichzeitiger Erhaltung der vollen HDR-Leistung.

Schlüsseltechnische Merkmale, wie in derDatenblatt MFS1S00-H010V, umfassen:

• Erweiterte Reichweite: 100 Meter über OM4-Fasern, die > 90% der Abstände zwischen Racks und Pods abdecken.
• Niedriger Stromverbrauch: ≤ 1,8 W pro Ende, wodurch die thermische Wirkung in dichten Schaltanlagen minimiert wird.
• Überlegene optische Leistung: BER < 1e-15, um einen verlustfreien Betrieb von InfiniBand-Stoffen sicherzustellen.
• Dauerhafte mechanische Konstruktion: Mindestbiegungsradius 30 mm, Plenum-Jacht und ≥ 500 Einfügungszyklen.
• Weite KompatibilitätDieKompatibel mit MFS1S00-H010VDie Liste umfasst alle NVIDIA Quantum-2, Spectrum-4-Switches und ConnectX-7/BlueField-3-Adapter sowie QSFP56-konforme Geräte von Drittanbietern.

DieSpezifikationen für MFS1S00-H010Vsicherstellen, dass jedes Kabel über Temperatur- und Alterungsschwankungen hinweg einheitliche optische Leistungsbudgets liefert und eine über den gesamten Lebenszyklus des Produkts hinweg vorhersehbare Leistung bietet.

4. Empfehlungen für die Bereitstellung und die Skalierung

Wir empfehlen eine auf Distanz basierende Einsatzstrategie, um Kosten und Leistung zu optimieren:

• Für Verbindungen ≤ 50 m: Verwenden Sie Standard-AOCs mit einer Länge von 50 m (z. B. MFS1S00-H005V) für Anschlüsse innerhalb des Racks und in benachbarten Racks.
• Für Verbindungen 50 m ¥ 100 m: Einsatz derMFS1S00-H010Vfür alle Rücken-zu-Blatt- und Blatt-zu-Blatt-Verbindungen über Reihen oder Kapseln hinweg.
• Für Entlassungen: Installieren Sie zwei AOCs pro Verbindung und leiten Sie jedes Kabel durch separate Trays, um einzelne mechanische Ausfälle zu vermeiden.

Typische Topologie Beschreibung: In einem dreireihenhaften Rechenzentrum mit 100 Meter Zeile-zu-Zeile Abstand, bereitstellenMFS1S00-H010Vfür alle Spine-to-Leaf-Verbindungen, die sich über Zeilen hinweg erstrecken, wobei für Zeileninter-Leaf-to-Comput-Verbindungen Standard-AOCs von 50 m verwendet werden.Dieser hybride Ansatz optimiert die Reichweite, ohne zu viel in die Erweiterung der Reichweite zu investieren, wenn dies nicht erforderlich ist.

Bei der Skalierung auf mehrere KapselnMFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOC-KabellösungDie Vergabe von Vorräten wird durch die Vergabe von Vorräten erleichtert, und die Vergabe von Vorräten erleichtert wird.MFS1S00-H010V PreisundMFS1S00-H010V zum VerkaufVerfügbarkeit über mehrere Vertriebspartner, um Lieferzeiten im Einklang mit den Einführungsphasen zu gewährleisten.

5. Betrieb, Überwachung und Fehlerbehebung

Während dieMFS1S00-H010Vist ein passives AOC, das eine EEPROM-basierte digitale Diagnose für die Echtzeitüberwachung beinhaltet.

• Digitale optische Überwachung: Abfrage der Temperatur, der Versorgungsspannung und des Verzerrungsstroms des Kabels über die QSFP56-Verwaltungsschnittstelle.Datenblatt MFS1S00-H010Vkann auf körperliche Belastungen oder Verletzungen der Steckverbinder hinweisen.
• VerknüpfungsfehlerverfolgungEin anhaltender Anstieg der nicht korrigierten Fehler deutet auf eine fehlerhafte Verbindung hin Übermäßige Spannung, oder Verunreinigung der Steckverbinder.
• Prüfung am Ende der Fläche: Trotz der Fabrikversiegelung kann das Anstecken nach der Wartung Staub oder Öl einbringen.
• Nachverfolgung der Seriennummern: Dokument für jedesMFS1S00-H010Vdie Seriennummer und ihre Ende-zu-Ende-Mapping in einer DCIM- oder Vermögensverwaltungsdatenbank, um einen gezielten Austausch bei Ausfällen zu erleichtern.
• Ausgangsbasis: Nach dem ersten Einsatz 48-stündige Belastungstests durchführen, um Leistungsbasiswerte zu ermitteln; während der routinemäßigen Wartung mit diesen Basiswerten vergleichen.

Aufgrund der integrierten Konstruktion von AOCs ist der typische Ausfallmodus eher Kabelschäden als Modulstörungen.

6Zusammenfassung und Bewertung

DieNVIDIA Mellanox MFS1S00-H010Vbietet eine robuste AOC-Lösung mit erweiterter Reichweite, die die Abdeckungslücke von 50-100 Metern in HDR 200G-Netzwerkbereitstellungen überbrückt.Es entfällt die Notwendigkeit für aktive WiederholungenIn den letzten Jahren hat sich die Zahl derMFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOC-Kabelreduziert die Anzahl der Komponenten pro Verbindung von bis zu 5 Komponenten (2 Empfänger + Patchkabel + 2 Steckverbinder + Extender) auf nur 1,Verkürzung der Installationszeit um mehr als 70% und erhebliche Verringerung potenzieller Ausfallpunkte.

Aus Wertperspektive bietet die Lösung:

• ~25-35% Reduzierung der TCOIm Vergleich zu Transceiver + Extender Alternativen über eine Lebensdauer von 5 Jahren.
• ~70% Verringerungin der Verknüpfungszeit, was den Cluster-Einsatz beschleunigt.
• Erhöhte Designflexibilität, so dass die Racks anhand von Kühl- und Leistungsbeschränkungen und nicht anhand von Kabellängen eingestellt werden können.

Für Netzwerkarchitekten ist dieMFS1S00-H010VErmöglicht skalierbarere und widerstandsfähigere HDR-Stoffe; für Betriebsteams vereinfacht es die Wartung und reduziert den Aufwand für die Fehlerbehebung.Datenblatt MFS1S00-H010Vund Integrationsleitfäden, sind über offizielle NVIDIA Mellanox-Kanäle verfügbar.