NVIDIA メラノックス MMA2P00-AS データセンター オプティカルトランシーバー テクニカルホワイトペーパー

NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS データセンター オプティカルトランシーバー テクニカル・ホワイトペーパー ランク間やキャンパス間接続の帯域幅と距離をバランスする

1プロジェクト背景と要件分析

近代データセンターは 10Gから25Gへの アクセス層接続に 構造的なアップグレードを経ています 分散型ストレージ,AIトレーニングクラスター,東西のトラフィック帯域幅に前例のない要求をします物理的インフラストラクチャの制約―既存のマルチモードファイバープラント,ラック密度の制限,冷却予算―は,光学範囲に厳しい限界を課しています.ネットワークアーキテクトは,同時に2つの異なる,しかし相互に関連した用例に対処する必要があります.: 短距離のラック間接続 (通常5~20m) で,コンピューティングとストレージの通信に最大限のスループットが必要です.中距離のキャンパス間接続 (50~100m) は,複数のパッチパネルとコネクタ損失を伴う従来のOM3/OM4ファイバー上で25G線速度を維持する必要があります..

についてNVIDIA メラノックス MMA2P00-ASこの課題を解決するために 特別に設計されたソリューションとして登場します 25G SFP28 オプティカルトランシーバーとして設置されたインフラストラクチャの物理的限界を尊重しながら必要な帯域幅を提供しますこのホワイトペーパーでは,MMA2P00-AS 25G SFP28 オプティカルトランシーバーインターラックとキャンパス間のシナリオの両方で,アーキテクチャ設計,主要な技術特性,導入ベストプラクティス,および運用監視戦略をカバーします.

2ネットワーク・システム・アーキテクチャの設計

提案されたアーキテクチャは,次のように層次化された光学接続性を持つ2階層の葉-脊柱トポロジーに従います.

• 葉層 (ToRスイッチ):各ラックには48のSFP28ポートを備えた1つまたは2つのトップ・オブ・ラックスイッチが搭載されている.サーバー接続は,ラック内リンク (5mまで) 向けにDACケーブルを使用し,リーフ・トゥ・スピンアップリンクは,SFP28ポートをベースに接続している.MMA2P00-ASマルチモードファイバーで
• 脊椎層 (集積スイッチ):同列または隣接列内の集積葉アップリンクをスイッチします. 30m以内のインターラックリンクの場合,MMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nm両端にトランシーバーが配置されています
• コア・インターコネクト (キャンパス間):建物間の 50~100m の接続では,同じMMA2P00-AS既存のOM4リザーファイバーを活用し,リンク予算を慎重に計算します.

この統一された光学層設計は,節約を簡素化し,SKUの拡散を削減する.単一のトランシーバータイプは,すべてのマルチモード25Gニーズに対応する.アーキテクチャはまた,段階的な移行をサポートする:既存の10G SFP+ポートはMMA2P00-AS10Gモード (自動交渉) で,動作しているサービスを中断することなく段階的なアップグレードを可能にします.

3ソリューションにおけるNVIDIA Mellanox MMA2P00-ASの役割と主要特性

についてNVIDIA メラノックス MMA2P00-AS25Gマルチモードファブリック全体の光学基盤として機能する. 帯域幅距離バランスを直接扱う主な技術属性は:

年間MMA2P00-ASデータシートこのモジュールは -7.0から +2.0dBmの送信光学功率範囲と -11.1dBmの受信機感度 (25Gで) を維持しています.キャンパス内のリンクに十分なリンク予算の余裕 (通常3~5dB) を提供します繊維の老化も考慮したとしても,MMA2P00-ASの仕様制御されたデータセンターホールとより暖かいエッジ展開環境の両方をカバーします.

4展開とスケーリングの推奨事項 (典型的なトポロジー)

最適な結果を得るため,MMA2P00-AS 25G SFP28 オプティカルトランシーバーソリューション:

• 棚間 (同じ列/隣接列):展開するMMA2P00-AS2つ以上のパッチパネルを持つトポロジーでは,最大信号幅を維持するために,合計長さを30メートル未満に保つ.切断前に端から端までのリンク損失テストを行う..
• キャンパス間 (ビルからビル):繊維の詳細な特徴を測定し,総衰弱,反射性,分散性を測定する.MMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nmOM4で最大100mをサポートできます.総損失 ≤ 2.5dBで保守的な80m設計制限を提案します.必要な場合のみMPOからLCのブレイクアウトカセットを使用してください.各追加の接続は0.3 追加します.5dBの損失.
• 背骨・葉の過剰購読比:典型的な4脊,48葉の布のために,葉ごとに4つの25Gアップリンクを展開します.MMA2P00-ASこれは,スイッチの熱予算内にとどまることながら,ほとんどの汎用ワークロードに適した脊柱層での4:1のオーバーサブスクリプション比をもたらします.

典型的なトポロジー説明:25のラック (40のラックごとにサーバー) を含む1,000のサーバーポッドは25のToRスイッチを使用し,それぞれ4つのアップリンクと4つのスピンスイッチを使用します.MMA2P00-ASモジュール (25ページ × 4アップリンク) が使用され,キャンパス間接続では,専用OM4リザーファイバー上で2つのモジュール (端ごとに1つ) が使用されます.すべてのモジュールは,MMA2P00-AS対応NVIDIA Mellanox Spectrum SN3700シリーズで,主要OEM社のサードパーティの25Gスイッチで検証された.

拡張には",成長するにつれて支払う"モデルがサポートされています.MMA2P00-ASモジュールは,ラック数が増加するにつれて購入できます.MMA2P00-AS 販売中制御器やライセンスアップグレードは必要ありません.モジュールはEEPROMプログラミング (すでに工場設定) 後にプラグアンドプレイです.

5運用監視,トラブルシューティング,最適化

効率的なモニタリングは,時間の経過とともに帯域幅と距離のバランスを保つために不可欠です.我々は以下の操作慣行を推奨します:

• DDM 限界値の監視:Xx パワー,Rx パワー,温度 限界値の SNMP 罠を設定するMMA2P00-ASの仕様線維の劣化やコネクタの汚染を早期に検出するために,名値Rx電源から ±2.5dBの警告しきい値を設定する.
• リンク BER テスト:25Gで半年毎にPRBS-31ビットエラーレートテストを実行する. BER > 1e-12は潜在的なリンクマージン侵食を示します.MMA2P00-ASトランシーバー (モジュールが根本的な原因はめったにありません)
• ファイアウェアとEEPROMのバージョンチェック:NVIDIA Mellanoxは,新しいスイッチファームウェアとの相互運用性を強化するために,定期的に更新されたEEPROMプロファイルをリリースします.MMA2P00-ASデータシートバージョン特有の推奨事項の修正メモ
• 繊維の清掃プロトコル各ファイバー交配の最終面の検査と清掃手順を,特にパッチパネルを横断するキャンパス間のリンクに義務付けます.1回の清掃で5dBの損失削減により,限界リンクの使用寿命が延長される.

一般的な問題解決のために:

• 25Gで接続するけど 10Gで動作するリンク予算が不足していることを示します.MMA2P00-AS-10dBm未満の場合,接続をクリーンするか,ファイバー経路を短縮します.MMA2P00-AS価格OM4にアップグレードするか,アグリゲーションポイントを近くに移動することを検討します.
• 断続的なリンクフラップ:温度が65°Cを超えると,風扇トレイを追加したり,スイッチを隔離したりして空気流を改善してください.MMA2P00-AS70°Cに設定されているが,上限近くでは性能が低下する.

6概要 価値評価

についてNVIDIA メラノックス MMA2P00-AS25Gデータセンターのファブリックのための統一的で費用対効果の高い光学層を提供し, インターラックとキャンパス間のリンクの両方で バンド幅と距離をバランスする必要があります.単一のトランシーバータイプを利用することでMMA2P00-AS 25G SFP28 オプティカルトランシーバー設計者は,短距離および中距離マルチモード接続のための別々のSKUの管理の複雑さをなくします.低電力消費と高い相互運用性を維持しながら,0~100m範囲で予測可能なパフォーマンスを提供します.

総所有コストの観点からMMA2P00-ASモードファイバーの再展開の資本支出と混合光学生態系の管理の運用上のオーバーヘッドを回避します.MMA2P00-AS 販売中標準的なチャネルと包括的なドキュメント (MMA2P00-ASデータシートそしてMMA2P00-ASの仕様この技術的アプローチは,データセンターのオペレーターにとって,出力や範囲を損なうことなく,25Gマルチモード接続にアップグレードするための明確なスケーラブルな道を提供します.