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

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 Urządzenie sieciowe w praktyce | Wysokowydajna łączność i optymalizacja operacji dla centrów danych i sieci korporacyjnych

Tło i wyzwania: Wąskie gardła w okablowaniu przy modernizacji do 400G

Duże centrum obliczeniowe AI napotkało typowe wyzwanie związane z warstwą fizyczną podczas rozbudowy swojego klastra treningowego AI. Połączenia między przełącznikami rdzeniowymi a serwerami GPU wykorzystywały 400GbE i NDR InfiniBand, z interfejsami MPO-12 o wysokiej gęstości znormalizowanymi po stronie magistrali, podczas gdy wiele modułów optycznych po stronie dostępu, modułów rozdzielających i paneli krosowych nadal opierało się na interfejsach MPO-4. Ta niedopasowanie zmusiło zespół do polegania na wielostopniowych adapterach i niestandardowych jumperach typu fan-out, zwiększając punkty połączeń i utrudniając zarządzanie polaryzacją.

Dla zaangażowanych inżynierów sieciowych i menedżerów IT problem wykraczał poza liczbę kabli. Każdy dodatkowy adapter wprowadzał dodatkowe straty wtrąceniowe i punkty konserwacji czyszczenia, podczas gdy zatłoczenie kabli wewnątrz szaf wpływało na przepływ powietrza i rutynowe inspekcje. Zespół potrzebował rozwiązania o wysokiej niezawodności, które mogłoby obsługiwać prędkości 400GbE/NDR, jednocześnie natywnie dzieląc MPO-12 na MPO-4 bez dodawania aktywnego sprzętu.

Rozwiązanie i wdrożenie: Wprowadzenie MFP7E20-N015

Po ocenie kilku opcji połączeń, zespół wybrał Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 jako kluczowy element łączności między magistralą a gałęzią. Pozycjonowany jako kabel światłowodowy rozdzielający MFP7E20-N015 MPO, jego podstawową funkcją jest rozdzielenie MPO-12 na 2xMPO-4 dla 400GbE/NDR, dzieląc pojedynczy interfejs MPO-12 na dwa interfejsy MPO-4, aby bezpośrednio dopasować się do optyki i portów krosowych w dalszej części sieci.

Podczas wdrożenia zespół zainstalował NVIDIA Mellanox MFP7E20-N015 w obszarze krosowania między stroną przełącznika rdzeniowego a stroną serwera, zastępując poprzednie jumpery adapterów wielosegmentowych. Ze względu na jego kompatybilną konstrukcję MFP7E20-N015, nowy komponent bezproblemowo współpracował z istniejącymi magistralami MPO-12 i gałęziami MPO-4 bez zmiany typów modułów optycznych. Inżynierowie odnieśli się do definicji polaryzacji i specyfikacji strat w karcie katalogowej MFP7E20-N015 i specyfikacjach MFP7E20-N015, aby zweryfikować każde połączenie od końca do końca, znacznie zmniejszając liczbę punktów połączeń na ścieżkę.

Podczas wdrażania zespół zastosował również rozwiązanie kablowe rozdzielające MPO MFP7E20-N015 w celu ujednolicenia standardów etykietowania i ścieżek routingu, konsolidując wcześniej rozproszone węzły adapterów w znormalizowane jednostki krosowania i pozostawiając jasne mapowanie portów do przyszłej rozbudowy.

Wyniki i korzyści: Podwójne zyski w zakresie niezawodności i operacji

Po wdrożeniu projekt osiągnął mierzalne usprawnienia zarówno w zakresie wysokowydajnej łączności, jak i optymalizacji operacji. Po pierwsze, mniejsza liczba warstw adapterów sprawiła, że straty wtrąceniowe i ryzyko odbicia od końca do końca były bardziej kontrolowane, co skutkowało bardziej stabilną wydajnością wskaźnika błędów bitowych na połączeniach 400GbE/NDR. Po drugie, natywne rozdzielenie MPO-12 na 2xMPO-4 uporządkowało okablowanie w szafie, uwalniając kanały przepływu powietrza i ścieżki inspekcji.

• Poprawiona niezawodność połączeń: mniejsza liczba pośrednich punktów adapterów zmniejsza migotanie połączeń spowodowane powtarzalnym parowaniem i niewystarczającym czyszczeniem.
• Poprawiona wydajność operacyjna: jaśniejsze relacje polaryzacji i mapowanie portów przesuwają izolację błędów z rozwiązywania problemów segment po segmencie do lokalizacji opartej na mapie.
• Poprawiona elastyczność rozbudowy: nowe węzły GPU lub urządzenia dostępowe mogą bezpośrednio ponownie wykorzystywać istniejące magistrale MPO-12 i gałęzie MPO-4.
• Uproszczone zamówienia i zapasy: zunifikowany model MFP7E20-N015 zastępuje wiele niestandardowych jumperów, zmniejszając różnorodność części zamiennych i presję na zapasy.

W kwestii kosztów i dostaw zespół zauważył również, że cena MFP7E20-N015 i informacje o MFP7E20-N015 na sprzedaż fluktuują w zależności od kanałów regionalnych i czasu realizacji, dlatego preferowali planowanie partii zamówień z wyprzedzeniem za pośrednictwem autoryzowanych kanałów, aby zapewnić stabilne dostawy i spójność partii. Dla zespołów sieci korporacyjnych planujących podobne architektury, ten model można dodać do listy standardowych części połączeń, z wyborem walidowanym w stosunku do rzeczywistych długości połączeń i wymagań dotyczących polaryzacji.

Podsumowanie i perspektywy

Z praktyki tego projektu wynika, że Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 jest nie tylko akcesorium do okablowania, ale podstawową jednostką łączności dla połączeń o wysokiej gęstości w erze 400GbE i NDR. Dzięki możliwości rozdzielania kabla światłowodowego rozdzielającego MPO MFP7E20-N015, konsoliduje złożoną konwersję magistrali na gałąź w znormalizowane, powtarzalne działania wdrożeniowe, pomagając centrom danych i sieciom korporacyjnym osiągnąć lepszą równowagę między niezawodnością a wydajnością operacyjną.

W miarę dalszego wzrostu skali klastrów AI, rozwiązania łączności o wysokiej gęstości, takie jak rozdzielenie MFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12 na 2xMPO-4, oczekuje się, że staną się priorytetowym wyborem do standaryzacji okablowania w większej liczbie projektów.