Urządzenie sieciowe Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 w praktyce

Urządzenie sieciowe Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 w praktyce | Wysoka niezawodność łączności i optymalizacja operacji w centrach danych i sieciach korporacyjnych

Tło i wyzwania: dylemat okablowania w interkonektach o dużej gęstości

W typowym projekcie klastra szkoleniowego AI i centrum danych do obliczeń o wysokiej wydajności zespół sieciowy stanął przed wspólnym wyzwaniem: przełączniki rdzeniowe i serwery GPU były połączone głównie za pośrednictwem łączy 400GbE i NDR InfiniBand, z interfejsami o dużej gęstości MPO-12 po stronie łącza trunkingowego, podczas gdy wiele urządzeń po stronie dostępu, modułów breakout i paneli krosowych nadal opierało się na interfejsach MPO-4. Ta mieszana struktura obejmująca połączenie magistrali o dużej gęstości i gałęzi o małej gęstości zmusiła tradycyjne okablowanie do polegania na wielostopniowych adapterach i niestandardowych zworkach, co zwiększyło liczbę węzłów łącza, skomplikowało zarządzanie polaryzacją i utrudniło izolację uszkodzeń.

Dla inżynierów sieciowych i menedżerów IT problemem nie była tylko liczba kabli, ale przewidywalność operacyjna. Każdy dodatkowy adapter powodował dodatkowe tłumienie wtrąceniowe i punkty konserwacji, podczas gdy zatory w kablach wewnątrz szaf bezpośrednio wpływały na przepływ powietrza i skuteczność rutynowych kontroli. Zespół projektowy potrzebował rozwiązania łączności o wysokiej niezawodności, które mogłoby obsługiwać prędkości 400 GbE/NDR przy natywnym rozdzielaniu MPO-12 na MPO-4.

Rozwiązanie i wdrożenie: Przedstawiamy urządzenie MFP7E20-N015

Po ocenie wielu opcji wzajemnych połączeń zespół wybrał Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 jako kluczowy element łączności między magistralą a gałęzią. Umieszczony jako kabel światłowodowy MFP7E20-N015 z rozdzielaczem MPO, jego podstawową funkcją jest rozdzielanie MFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12 na 2xMPO-4, skutecznie dzieląc pojedynczy interfejs MPO-12 na dwa interfejsy MPO-4 w celu bezpośredniego dopasowania dalszych modułów optycznych i portów krosowych.

Jeśli chodzi o wdrożenie, zespół zainstalował kartę NVIDIA Mellanox MFP7E20-N015 w obszarze poprawek pomiędzy stroną przełącznika rdzeniowego a stroną serwera, zastępując poprzednie zworki adaptera wielosegmentowego. Dzięki konstrukcji kompatybilnej z MFP7E20-N015 nowy komponent bezproblemowo łączył się z istniejącymi magistralami MPO-12 i gałęziami MPO-4 bez zmiany istniejących typów modułów optycznych. Inżynierowie odnieśli się do definicji polaryzacji i specyfikacji strat zawartych w arkuszach danych MFP7E20-N015 i specyfikacjach MFP7E20-N015, aby przeprowadzić kompleksową weryfikację, znacznie zmniejszając liczbę punktów połączeń na łącze.

Podczas faktycznego wdrażania zespół wykorzystał również rozwiązanie rozdzielacza kabla światłowodowego MFP7E20-N015 MPO w celu ujednolicenia standardów etykietowania i ścieżek prowadzenia kabli, konsolidując wcześniej rozproszone węzły adaptera w standardowe jednostki krosujące i pozostawiając przejrzyste mapowanie portów do przyszłej rozbudowy.

Wyniki i korzyści: podwójne korzyści w zakresie niezawodnej łączności i optymalizacji operacji

Po wdrożeniu w ramach projektu osiągnięto wymierną poprawę zarówno w zakresie wysokiej niezawodności łączności, jak i optymalizacji operacji. Po pierwsze, redukcja warstw adapterów umożliwiła lepszą kontrolę strat wtrąceniowych i ryzyka odbić, co przełożyło się na stabilniejszą wydajność bitowego współczynnika błędów na łączach 400GbE/NDR. Po drugie, natywny podział MPO-12 na 2xMPO-4 uwolnił kanały przepływu powietrza i ścieżki inspekcji, poprawiając organizację okablowania w szafie.

• Większa niezawodność połączenia: mniej pośrednich punktów adaptera zmniejsza trzepotanie łącza spowodowane wielokrotnym łączeniem i nieodpowiednim czyszczeniem.
• Większa wydajność operacyjna: wyraźniejsze powiązania polaryzacji i mapowanie portów, zmiana izolacji usterek z „rozwiązywania problemów segment po segmencie” na „lokalizację opartą na mapie”.
• Większa elastyczność rozbudowy: nowe węzły GPU lub urządzenia dostępowe mogą bezpośrednio ponownie wykorzystywać istniejące łącza MPO-12 i gałęzie MPO-4.
• Uproszczone zaopatrzenie i inwentaryzacja: ujednolicony model MFP7E20-N015 zastępuje wiele niestandardowych zworek, zmniejszając różnorodność części zamiennych i ciśnienie w zapasach.

Jeśli chodzi o koszty i dostawy, zespół zauważył również, że informacje o cenie MFP7E20-N015 i MFP7E20-N015 na sprzedaż zmieniają się w zależności od kanałów regionalnych i czasu realizacji, dlatego wolą planować partie zaopatrzenia z wyprzedzeniem za pośrednictwem autoryzowanych kanałów, aby zapewnić stabilne dostawy i spójność partii MFP7E20-N015. W przypadku zespołów ds. sieci korporacyjnych planujących podobną architekturę model ten można uwzględnić na liście standardowych części połączeń wzajemnych, a wybór zostanie zweryfikowany na podstawie rzeczywistych długości łączy i wymagań dotyczących polaryzacji.

Podsumowanie i perspektywy

Z praktyki tego projektu wynika, że ​​Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 to nie tylko akcesorium do okablowania, ale podstawowa jednostka łączności dla połączeń wzajemnych o dużej gęstości w erze 400GbE i NDR. Dzięki możliwości rozdzielania kabla światłowodowego MFP7E20-N015 MPO z rozdzielaczem, konsoliduje on złożoną konwersję między gałęziami w ustandaryzowane, powtarzalne działania wdrożeniowe, pomagając centrom danych i sieciom korporacyjnym osiągnąć lepszą równowagę pomiędzy niezawodnością i wydajnością operacyjną. W miarę ciągłego wzrostu skali klastrów AI, oczekuje się, że rozwiązania wzajemne o dużej gęstości, takie jak MFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12 do 2xMPO-4, staną się priorytetowym wyborem w zakresie standaryzacji okablowania w większej liczbie projektów.