Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E AOC アクティブ光ケーブル テクニカル ソリューション

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010E AOC アクティブ光ケーブル 技術ソリューション | 短距離高速ラック間相互接続と配線簡素化

プロジェクト背景と要件分析

データセンターで200Gと100Gの混在レートが存在するフェーズでは、ラック内相互接続は構造的な矛盾に直面しています。アクセス層スイッチは現在、一般的に200G QSFP56ポートを提供していますが、多くのサーバー、ストレージノード、GPU推論デバイスは依然として主に100Gインターフェイスに依存しています。各100Gエンドポイントが専用の200Gポートを占有する場合、ポート利用率は半分になり、接続されたエンドポイントあたりのコストは急激に上昇します。「200G光モジュールプラス外部ブレークアウトボックスプラスパッチコード」の従来のファンアウトアプローチを使用すると、キャビネットの背面は追加のコンポーネントと配線で急速に飽和します。

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010Eは、この矛盾を単一の統合アセンブリで解決するために設計された10メートルのアクティブ光ケーブルです。1つの200Gb/s QSFP56ポートを2つの100Gb/s QSFP56リンクに変換し、各パスで100Gスループットを完全に維持しながら、外部ブレークアウトハードウェアを排除します。ネットワークアーキテクト、プリセールスエンジニア、運用マネージャーにとって、これはポート効率の向上、配線の簡素化、故障する可能性のあるコンポーネントの削減を意味します。

この種の展開に対する要件分析は、通常4つの次元をカバーします:

• ポート効率: スイッチ階層を追加せずに、1つの200Gスイッチポートから2つの100Gエンドポイントにサービスを提供します。
• 信号整合性: 10メートルのリーチ全体で、両方の分割パスで安定した100Gb/sリンクを維持します。
• 配線とエアフロー: 複数のコンポーネントを単一の細いケーブルに置き換えて、輻輳を軽減します。
• 運用: 部品番号の削減、スペアの簡素化、プロアクティブな監視のための統合診断。

全体的なネットワークおよびシステムアーキテクチャ設計

AI推論、仮想化、または汎用コンピューティングのための典型的な混在レートファブリックは、2層のリーフ-スパイントポロジを使用します。各キャビネットのリーフスイッチは、スパインスイッチへの200Gアップリンクを提供し、サーバーへのダウンリンクは、ノードの機能に応じて100Gまたは200Gになる場合があります。MFS1S50-H010E 200G QSFP56ブレークアウトAOCケーブルは、リーフレベルに自然に適合し、単一の200Gポートが2つの100Gアクセスデバイスにサービスを提供する必要があります。

このアーキテクチャでは、物理層は2つの標準化されたオプションを中心に計画できます。標準AOCを使用した200G-200Gリンク、およびブレークアウトAOCを使用した200G-2x100Gリンクです。これにより、設計の曖昧さが軽減され、ポート割り当てが予測可能になります。MFS1S50-H010E互換プラットフォームを評価するチームにとって、重要なチェックは、スイッチポートがブレークアウト構成をサポートしているかどうか、および展開されているプロトコルがファブリック（InfiniBandまたはEthernet）と一致しているかどうかです。

MFS1S50-H010E 200Gb/sから2x100Gb/s QSFP56から2xQSFP56は、いくつかの一般的な位置に展開できます:

• 同じまたは隣接するキャビネット内の2つの100Gサーバーに供給するトップオブラックスイッチポート。
• ノードが100Gインターフェイスを保持するAI推論クラスター内のGPUサーバーペア。
• 高性能ストレージファブリック内の100G接続を持つストレージノード。
• 200Gアップリンクが100Gアクセスデバイスにサービスを提供する必要がある混在レートスパイン-リーフファブリック。

ソリューションにおけるMFS1S50-H010Eの役割と主な機能

NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eは、このアーキテクチャにおける統合ブレークアウトリンクとして機能します。その役割は、光変換とポート分割の両方を実行する工場終端アセンブリを提供し、個別のモジュールとブレークアウトボックスの必要性を排除することです。光エンジンとブレークアウトロジックが統合されているため、モジュールの挿入ステップ、外部ファンアウトハードウェア、追加のパッチコードの接続はありません。

アーキテクチャと展開に関連する主な技術的特性は次のとおりです:

• QSFP56フォームファクターでの200Gb/sから2x100Gb/sのポート分割、ブレークアウト構成をサポート。
• 10メートルの固定長、ほとんどのトップオブラックスイッチからサーバーへの接続パターンをカバー。
• 4つの50Gb/s PAM4レーンを使用する200Gエンド。各100Gエンドは2つの50Gb/s PAM4レーンを使用します。
• 両端に統合されたEEPROMにより、光パワー、バイアス電流、供給電圧、温度を読み取ることができます。
• 約4.5Wの消費電力、個別のモジュールとブレークアウトボックスの組み合わせよりも低い。
• 30mmの最小曲げ半径を持つLSZHジャケット、混雑したキャビネットルーティングに適しています。

詳細な電気的、光学的、環境的パラメータについては、MFS1S50-H010EのデータシートをMFS1S50-H010Eの仕様と併せて参照し、動作温度範囲、管理インターフェイスサポート、プロトコル準拠を確認する必要があります。これらのパラメータは、ルーティングとキャビネット設計の決定に直接影響するため、実際の設置環境に対して検証する必要があります。

展開と拡張の推奨事項

展開は、どの200Gスイッチポートがブレークアウトモードで動作し、どの100Gサーバーがそれに接続されるかを特定するポート監査から開始する必要があります。このマッピングにより、設置開始前にケーブルの数量とルーティングパスが決まります。スイッチ側でブレークアウト構成を最初に検証することで、最初の電源投入時に1つまたは両方の100Gパスがトレーニングに失敗するという一般的な問題を防ぐことができます。

ラック内展開の典型的なトポロジの説明は次のとおりです。トップオブラックスイッチポートは、200G-2x100Gブレークアウト用に構成されています。MFS1S50-H010Eの200Gエンドはスイッチに接続され、2つの100Gエンドは同じキャビネットまたは直近の隣接キャビネット内の2つのサーバーに接続されます。同じパターンが列全体に繰り返され、均一なブレークアウト層が作成されます。リーフからスパインへのアップリンクは、両端が200Gで動作する標準200G AOCを引き続き使用します。

拡張の推奨事項は次のとおりです。

• スペアの簡素化のために、10メートルのリーチ内のすべてのブレークアウトリンクにMFS1S50-H010Eを標準化します。
• 調達遅延なしで迅速な交換のために、既知の良いスペアユニットをサイトに保管します。
• 将来の変更を迅速化するために、設置中にサーバー側の両方の100Gレッグにラベルを付けます。
• 列全体への拡張に際して、ファームウェアとアダプターの互換性を確認します。

MFS1S50-H010Eの価格とMFS1S50-H010Eの販売オプションを比較するチームの場合、総所有コストには、ユニットコストだけでなく、コンポーネント数の削減、設置労力の削減、在庫の簡素化を含める必要があります。MFS1S50-H010E 200G QSFP56ブレークアウトAOCケーブルソリューションは、運用オーバーヘッドの削減を通じて、より高いユニット価格を相殺することがよくあります。

運用、監視、トラブルシューティング、および最適化

展開後、MFS1S50-H010Eは統合EEPROMを介して標準ファブリック監視に参加します。スイッチおよびアダプターポートは、サポートされている場合にリンクステータス、エラーカウンター、および光パラメータテレメトリを公開します。運用チームは、コミッショニング後にこれらの値をベースライン化し、サービスに影響を与える前に劣化を検出するために、時間の経過に伴う偏差を追跡する必要があります。

ブレークアウトAOCリンクの一般的なトラブルシューティング手順は次のとおりです。

• スイッチポートのブレークアウト構成が、ケーブルとサーバーの構成と一致していることを確認します。
• 200Gエンドと両方の100Gエンドが完全に挿入され、ラッチされていることを確認します。
• ルーティングパスに沿った曲げ半径違反を検査します。
• ケーブルとポートまたは構成の問題を分離するために、既知の良いスペアとケーブルを交換します。
• 変更の前後に、両方の100Gパスの光テレメトリとリンクエラーカウンターを確認します。

最適化の実践には、最小曲げ半径以上の均一なルーティングの維持、アセンブリを圧縮するきついケーブルタイの回避、エンドフェイスを保護するために元のパッケージにスペアケーブルを保管することが含まれます。MFS1S50-H010Eは工場終端されているため、フィールドクリーニングの必要はありませんが、保管および取り扱い中はコネクタエンドを保護する必要があります。

概要と価値評価

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFS1S50-H010Eは、混在レートのラック内相互接続に対する的を絞った技術的ソリューションを提供します。光エンジンとブレークアウト機能を単一の10メートルアセンブリに統合することで、ポート効率を向上させ、外部ファンアウトハードウェアを排除し、設置と在庫の両方を簡素化します。ネットワークアーキテクトおよびプリセールスエンジニアにとって、これは200G-2x100Gブレークアウトリンクの標準化可能な物理層ビルディングブロックを表します。

価値評価では、ユニットコストに加えて、ポート利用率の向上、配線密度の削減、電力削減、運用上の簡素化を考慮する必要があります。多数の100Gエンドポイントを200Gスイッチポートに接続する必要がある展開では、MFS1S50-H010E 200G QSFP56ブレークアウトAOCケーブルに標準化することで、コンポーネント数の削減、コミッショニングの迅速化、トラブルシューティングサイクルの削減を通じて総所有コストを削減できます。詳細な技術情報、互換性ガイド、および入手可能性については。