メラノックス (NVIDIA メラノックス) MFA1A00-C050 AOCアクティブ光ケーブル技術ソリューション

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFA1A00-C050 AOC アクティブ光ケーブル テクニカル ソリューション |短距離の高速ラック間相互接続と簡素化されたケーブル配線

プロジェクトの背景と要件の分析

100G データセンターおよび AI/HPC クラスター構築では、短距離のラック間相互接続が 2 つの永続的な競合に直面します。 100G の銅線 DAC は到達範囲が制限されており、通常はラック内で数メートルしかカバーせず、ラック間または隣接するラック間のリンクでは信頼性が低くなります。同時に、銅アセンブリは厚く、曲げ半径が大きいため、高密度のパッチング領域では空気の流れと保守性が損なわれます。

このソリューションは 3 つの要件をターゲットとしています。それは、短中規模のラック運用全体にわたる安定した 100G 信号、リンクあたりの部品数が少ない簡素化されたケーブル配線、既存の QSFP28 ポートに直接接続できる検証済みの MFA1A00-C050 互換インターフェイスです。これは、一度限りのケーブルの選択ではなく、再現可能な設計を必要とするネットワーク アーキテクト、プリセールス エンジニア、運用リーダー向けに書かれています。

全体的なネットワークおよびシステム アーキテクチャの設計

リファレンス アーキテクチャは、単一行の 2 層リーフ/スパイン ファブリックであり、隣接する行への拡張は制限されています。スパイン スイッチは 1 つまたは 2 つの中央ラックに設置され、リーフ スイッチまたは ToR スイッチは各サーバー ラックに設置されます。各リーフは 100G QSFP28 ポートを使用してすべてのスパインに上向きに接続しますが、サーバーと GPU ノードは 100G 以下の速度でリーフに接続します。

この設計では、ラック間リンクは 2 つのカテゴリに分類されます。 ToR とスパイン間の列内リンクは短期間に残り、MFA1A00-C050 100G QSFP28 AOC ケーブルの主な配置になります。隣接列リンクはより長く、到達距離と曲げ半径が決定要因となるため、MFA1A00-C050 100GbE アクティブ光ケーブルが銅線 DAC を完全に置き換えます。

このアーキテクチャでは、スイッチ間の接続に AOC アセンブリを使用し、距離に基づいて適切なメディアにサーバー アクセスを残すことで、可能な場合は光学系をサーバー NIC 層から遠ざけます。これにより、ファブリックがシンプルに保たれます。1 つの検証済み AOC 部品番号で、ほとんどのラック間の 100G ポジションをカバーできます。

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFA1A00-C050 の役割と主な機能

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFA1A00-C050 は、短期から中規模のラック運用向けの固定 100G 相互接続要素として機能します。アクティブ光ケーブルとして、QSFP28 端で終端し、ケーブルのように設置しますが、信号はファイバーを介して伝送され、両端に個別のトランシーバーやパッチ コードが必要になることはありません。

• アクティブ光構造を備えた 100G QSFP28 フォームファクターにより、パッシブ銅線よりも長い到達距離を実現します。
• 100GbE および InfiniBand EDR をサポートし、一般的なリーフスパインおよび GPU クラスター ファブリックをカバーします。
• ファイバーベースの伝送により、高密度ラックでの EMI 耐性が向上します。
• 曲げ半径が小さく、ケーブルの配線が容易な薄型軽量アセンブリ。
• 単一アセンブリのリンクにより接続ポイントが減り、複雑さが軽減されます。
• MFA1A00-C050 は、NVIDIA Mellanox QSFP28 スイッチおよびアダプター プラットフォームと互換性があります。

設計を承認する前に、設計者は MFA1A00-C050 データシートと MFA1A00-C050 の仕様でエンドあたりの電力、動作温度、サポートされるプロトコルを確認する必要があります。予算と調達については、MFA1A00-C050 の価格と認定チャネルを通じた販売オプションの MFA1A00-C050 を比較し、MFA1A00-C050 100G QSFP28 AOC ケーブル ソリューションを損なう可能性のある未検証の在庫を避けてください。

導入と拡張に関する推奨事項

一般的なトポロジでは、スパイン スイッチが列の中央に配置され、リーフ スイッチが各ラックに配置されます。各リーフは、すべてのスパインへの 100G QSFP28 アップリンクを使用し、銅線到達距離を超えるすべてのラック間実行には MFA1A00-C050 アセンブリが使用されます。サーバーのアクセスは、ラック内で実行される短い DAC に残り、AOC の利点が最大となるファブリック層に維持されます。

隣接する列に拡張するには、MFA1A00-C050 100GbE アクティブ光ケーブルを使用して長い列間リンクを計画し、AOC バンドル用のオーバーヘッド トレイを予約します。単一の MFA1A00-C050 100G QSFP28 AOC ケーブルを光ファイバーを再終端することなく交換できるように、アセンブリの部品番号とポートのペアごとに各リンクを文書化します。ベンダーが混在する環境が存在する場合は、広範囲に展開する前に、各スイッチ モデルで MFA1A00 ～ C050 の互換性のある動作を確認してください。

運用、監視、トラブルシューティング、最適化

AOC は固定アセンブリであるため、監視は光モジュール診断ではなくポート レベルのカウンタに重点を置きます。 CRC エラー、リンク フラップ、および信号損失をインターフェイスごとに追跡し、あらゆるパターンを特定のラック間の実行と関連付けます。エラーが長時間の実行に集中する場合は、設置距離に対して MFA1A00-C050 の仕様を確認し、きつい曲がりや束の潰れがないか確認してください。

• 設置後に各 100G アップリンクのベースラインを作成し、通常のエラーと使用率のレベルを確立します。
• 迅速に交換できるように、各 MFA1A00-C050 アセンブリの両端にラック、スイッチ、ポートのラベルを付けます。
• 混合メディアのトラブルシューティングを避けるために、同じ AOC 部品番号の小さなスペア プールを保持してください。
• AOC はケーブルのかさばりを軽減しますが、排除するわけではないため、拡張するたびにエアフローとトレイの充填を確認します。

最適化するには、到達距離とケーブル密度が最も重要な場合に AOC を使用し、非常に短いラック内リンクにのみ銅線を使用します。このバランスのとれたアプローチにより、ラック間の到達距離の問題を解決しながら、光学部品への過剰な支出のリスクが軽減されます。

概要と価値の評価

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFA1A00-C050 は、100G ラック間設計の 2 つの最も困難な部分、つまり信頼性の高い到達距離と管理しやすいケーブル配線に対処します。 MFA1A00-C050 100G QSFP28 AOC ケーブル ソリューションとして、リンクあたりの部品数を削減し、エアフローを改善し、短期から中期の運用で予測可能な 100G パフォーマンスを維持します。

ネットワーク アーキテクトや運用リーダーにとって、価値はカスタム リンク設計ではなく、再現可能で検証された構成要素です。 AI および HPC クラスターの高密度化が進む中、ラック間 100G 相互接続を NVIDIA Mellanox MFA1A00-C050 で標準化することで、導入、予備、2 日目の運用を簡素化できます。