Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC Aktives optisches Kabel in der Praxis

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V AOC Aktives Optisches Kabel in der Praxis | Kurzstrecken-Hochgeschwindigkeits-Interconnect und Vereinfachung der Verkabelung zwischen Racks

Hintergrund und Herausforderungen: Distanz- und Dichteprobleme bei Rack-zu-Rack-Interconnects

Ein Unternehmen, das seinen KI-Trainings- und Datenanalyse-Cluster erweiterte, stieß auf eine typische Herausforderung bei Rack-zu-Rack-Interconnects. Core-Switches und Compute-Knoten waren über benachbarte Racks und über verschiedene Spalten in derselben Reihe verteilt, wobei die Verbindungsgeschwindigkeiten 200 Gbit/s über eine Mischung aus InfiniBand HDR und 200G Ethernet erreichen mussten. Bei passiven Kupferkabeln überschritten die tatsächlichen Routing-Distanzen über Racks und Spalten hinweg oft den zuverlässigen Übertragungsbereich, was eine unzureichende Link-Reserve hinterließ. Bei separaten optischen Modulen plus Glasfaser-Jumpern mussten die Module an beiden Enden separat beschafft, gepaart und gereinigt werden, was die Anzahl der Verbindungspunkte vervielfachte.

Für die Netzwerk-Ingenieure und IT-Manager des Projekts waren nicht nur die Distanz, sondern auch die Verkabelungsdichte und die Betriebskosten ein Problem. Steigende Jumper-Anzahlen innerhalb der Racks führten zu überlastetem Routing und blockiertem Luftstrom, und jeder zusätzliche Verbindungspunkt stellte eine weitere potenzielle Fehlerquelle dar. Das Team benötigte ein Hochgeschwindigkeits-Interconnect-Produkt, das Rack-zu-Rack- und Reihen-zu-Reihen-Distanzen abdecken und gleichzeitig die Verkabelung erheblich vereinfachen konnte.

Lösung und Bereitstellung: Einführung des MFS1S00-H010V

Nach der Bewertung von Kupfer-DACs, diskreten Optiken und integrierten AOC-Optionen wählte das Team das Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V aus. Als MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOC-Kabel integriert es die optische Engine und die Glasfaser in einer einzigen werkseitig konfektionierten Einheit, wodurch die Notwendigkeit entfällt, separate Module zu beschaffen und abzugleichen. Da es als MFS1S00-H010V InfiniBand HDR 200 Gbit/s aktives optisches Kabel fungiert, deckt es die erforderlichen Distanzen zwischen Racks und Spalten ab und behält gleichzeitig eine stabile 200 Gbit/s-Signalisierung bei.

Die Bereitstellung war unkompliziert: Das Team ersetzte mehrsegmentige Kupferleitungen und separate Modulpaare durch das NVIDIA Mellanox MFS1S00-H010V und verband Leaf-Switches direkt mit Compute-Knoten und Speicherports. Dank seiner MFS1S00-H010V-kompatiblen QSFP56-Schnittstelle waren keine Änderungen an den vorhandenen Switch- und Adapterports erforderlich. Die Ingenieure konsultierten das MFS1S00-H010V-Datenblatt und die MFS1S00-H010V-Spezifikationen, um Biegeradius, Reichweite und Umwelttoleranzen zu bestätigen, bevor sie die Routing-Pfade finalisierten.

Das Team standardisierte auch die MFS1S00-H010V 200G QSFP56 AOC-Kabellösung im gesamten Pod, wobei einheitliche Beschriftungs- und Routing-Konventionen angewendet wurden, so dass jede Verbindung eindeutig vom Switch-Port zum Server-Port zurückverfolgt werden konnte.

Ergebnisse und Vorteile: Sauberere Verkabelung und vorhersehbarere Verbindungen

Nach der Bereitstellung verzeichnete das Projekt deutliche Verbesserungen sowohl bei der Einfachheit der Verkabelung als auch bei der Vorhersehbarkeit der Verbindungen. Die Anzahl der Kabel innerhalb der Racks nahm merklich ab, da eine einzige integrierte Einheit mehrere Kupfersegmente und Modulpaare ersetzte. Dies führte zu einer verbesserten Rack-Belüftung und Inspektion.

• Vereinfachte Verkabelung: Eine werkseitig konfektionierte Einheit ersetzt separate Module und Jumper, wodurch Verbindungspunkte und Routing-Komplexität reduziert werden.
• Erweiterte Reichweite: Die optische Übertragung deckt Rack-zu-Rack- und Reihen-zu-Reihen-Distanzen ab, die passive Kupferkabel bei 200 Gbit/s nicht zuverlässig unterstützen können.
• Stabile Signalisierung: Eine konsistente optische Leistung reduziert Link-Flapping und vereinfacht die Verlustbudgetierung im gesamten Pod.
• Schnellere Bereitstellung: Plug-and-Play-Installation verkürzte die Inbetriebnahmezeit und reduzierte den Bedarf an lokaler Modulpaarung.
• Vereinfachte Ersatzteilhaltung: Ein einziges standardisiertes Modell reduziert die Vielfalt der Ersatzteile und die Dokumentation des Inventars.

Auf operativer Seite stellte das Team fest, dass die Fehlersuche einfacher wurde, da jede Verbindung weniger physische Schnittstellen hatte. Für die Planung und Beschaffung verfolgten sie die MFS1S00-H010V-Preise und die MFS1S00-H010V-Verfügbarkeit über autorisierte Kanäle und planten Chargen im Voraus, um regionale Lieferzeiten zu berücksichtigen.

Zusammenfassung und Ausblick

Aus der Praxis dieses Projekts erwies sich das Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H010V als mehr als nur ein einfacher Kabelersatz. Als MFS1S00-H010V InfiniBand HDR 200 Gbit/s aktives optisches Kabel erfüllte es die kombinierten Anforderungen an Reichweite, Signalstabilität und Verkabelungs simplicity bei Rack-zu-Rack-200-Gbit/s-Interconnects. Für Netzwerk-Ingenieure, Architekten und IT-Manager, die ähnliche KI-, HPC- oder Speicher-Fabrics planen, bietet das MFS1S00-H010V eine praktische Möglichkeit, die Komplexität der physikalischen Schicht zu reduzieren und gleichzeitig 200G QSFP56- und HDR-Verbindungen zu unterstützen.