Активный оптический кабель Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H005V AOC на практике

В типичном корпоративном дата-центре расстояние между соседними серверными стойками редко превышает 20–30 метров. Тем не менее, в течение многих лет сетевые инженеры были вынуждены выбирать между двумя неоптимальными решениями для этих соединений на короткие расстояния: громоздкими, жесткими медными ЦАП (кабелями прямого подключения), которые становятся неуправляемыми при масштабировании, или оптическими линиями на основе приемопередатчиков, которые требуют отдельной очистки волокна, проверки полярности и значительных предварительных инвестиций в инвентарь оптики. Ни один из подходов не отвечает адекватным двойным требованиям современных кластеров искусственного интеллекта и высокопроизводительных вычислений — плотности и простоты.

Один региональный поставщик облачных услуг недавно столкнулся именно с такой дилеммой при расширении своей вычислительной зоны с графическим ускорением. Существующая медная кабельная инфраструктура достигла предела своей плотности: пучки кабелей были настолько толстыми, что затрудняли поток воздуха и усложняли текущее обслуживание. Между тем, каждое соединение 200G, использующее дискретные приемопередатчики, увеличивает стоимость и увеличивает количество отказов. Команде инженеров требовалось решение, которое могло бы обеспечить полную производительность 200 Гбит/с на 15-метровых промежутках между стойками, при этом радикально сокращая занимаемую площадь и время развертывания.

Ответ пришел в видеМелланокс (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H005V— специально созданный активный оптический кабель, который переопределяет стратегию межсоединений на коротких расстояниях. В отличие от традиционных ЦАП, в которых используются медные проводники,Кабель MFS1S00-H005V 200G QSFP56 AOCиспользует оптическое волокно со встроенной активной электроникой на обоих концах. Такая конструкция обеспечивает превосходную целостность сигнала на расстояниях от 5 до 100 метров, при этом длина 15 метров является оптимальным вариантом для большинства развертываний между стойками.

Развертывание прошло на удивление просто. Команда инженеров просто заменила существующие медные ЦАП наMFS1S00-H005V Активный оптический кабель InfiniBand HDR 200 Гбит/с, соединяя переключатели NVIDIA Mellanox Quantum в верхней части стойки с переключателями на стойке в соседних рядах. Поскольку кабель предварительно заделан и протестирован на заводе, не требуется оптическая очистка или регулировка полярности на месте. Разъемы QSFP56 защелкнулись, и каналы были подключены к сети в течение нескольких минут, что резко контрастирует с часами, которые ранее тратились на установку трансивера и проверку оптоволокна.

СогласноТехническое описание MFS1S00-H005V, кабель поддерживает полную скорость передачи данных InfiniBand HDR с коэффициентом ошибок по битам (BER) менее 1E-15, гарантируя, что даже самые чувствительные к задержкам распределенные обучающие задания не имеют накладных расходов на повторную передачу. Встроенная возможность цифрового диагностического мониторинга (DDM), как подробно описано вТехнические характеристики MFS1S00-H005V, позволило команде сетевых операторов быстро проверить мощность и температуру оптического приема на каждом канале, обеспечивая немедленную видимость состояния канала без дополнительного испытательного оборудования.

Последствия миграции вMFS1S00-H005Vбыло очевидно во многих измерениях. Во-первых, значительно улучшилась плотность прокладки кабелей: тонкий гибкий оптический кабель уменьшил объем пучка более чем на 60 % по сравнению с эквивалентными медными ЦАП, восстановив надлежащий поток воздуха через лотки для прокладки кабелей и снизив среднюю температуру на входе в стойку почти на 2 °C. Во-вторых, время развертывания каждого канала сократилось в среднем с 12 минут (с приемопередатчиками и оптоволокном) до менее 3 минут, что позволило провайдеру запустить свой новый кластер графических процессоров на две полных недели раньше запланированного срока.

С финансовой точки зрения,Цена MFS1S00-H005Vна канал оказалось очень конкурентоспособным, если принять во внимание отсутствие отдельных оптических приемопередатчиков, чистящих средств и испытательного оборудования. Провайдер также отметил, чтоMFS1S00-H005V в продажедоступность через несколько каналов распределения обеспечила быстрое пополнение запасов для будущих этапов расширения. Кроме того, кабельСовместимость с MFS1S00-H005Vприрода всех портов QSFP56 InfiniBand означала, что модернизация аппаратного обеспечения коммутатора не требовалась, что позволило сохранить предыдущие капиталовложения.

Пожалуй, самым ценным преимуществом стало резкое снижение количества случаев сбоев каналов связи. За шестимесячный период наблюденияКабельное решение MFS1S00-H005V 200G QSFP56 AOCзарегистрировано отсутствие сбоев в канале или событий оптической деградации, тогда как в предыдущей медной инфраструктуре в среднем наблюдалось 1,2 сбоя на стойку в месяц. Одно только это повышение надежности сэкономило команде эксплуатации десятки часов на устранение неполадок и исключило неожиданные перерывы в работе исследовательской группы по искусственному интеллекту.

Успешное развертываниеNVIDIA Мелланокс MFS1S00-H005VВ этой производственной среде подтверждается то, о чем давно подозревали многие сетевые архитекторы: активные оптические кабели больше не предназначены только для соединений на большие расстояния. Для расстояний между стойками от 5 до 30 метровMFS1S00-H005Vпредлагает оптимальный баланс производительности, плотности и простоты эксплуатации, с которым не могут сравниться медные ЦАП, а дискретные оптические решения с трудом достигают рентабельности.

Забегая вперед, провайдер в настоящее время стандартизируетMFS1S00-H005V Активный оптический кабель InfiniBand HDR 200 Гбит/сдля всех новых стоек и рассматривает более длинные варианты для межрядного подключения. Благодаря проверенной надежности, простоте развертывания и комплексной цифровой диагностике — все это описано вТехническое описание MFS1S00-H005V— этот активный оптический кабель может стать фактическим выбором для центров обработки данных, стремящихся оптимизировать свою высокоскоростную сеть и одновременно готовиться к будущим обновлениям 400G.

Для ИТ-менеджеров и сетевых инженеров, оценивающих варианты межсетевого взаимодействия на коротких расстояниях,Мелланокс (NVIDIA Mellanox) MFS1S00-H005Vпредставляет собой убедительный, проверенный на практике ответ на сложность кабельной разводки, которая уже давно является проблемой для плотных вычислительных сред. Сочетание технического совершенства и простоты эксплуатации делает его не просто продуктом, а стратегическим инструментом для архитектур центров обработки данных следующего поколения.