メロノックス (NVIDIA メロノックス) MFP7E20-N015 ネットワークデバイス アプリケーション実践

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015ネットワークデバイスアプリケーション実践｜データセンターおよびエンタープライズネットワークにおける高信頼性接続と運用最適化

ケーススタディ｜2026年8月10日｜400G/NDRデータセンター、エンタープライズコアネットワーク、AIコンピューティングクラスターに適用可能

背景と課題：高速相互接続におけるケーブリングのボトルネックと運用のプレッシャー

中国北部でデータセンターを運営する大手インターネット企業は、400GbEバックボーンのアップグレード後、光ファイバーケーブル密度が劇的に増加しました。当初のMPO-12ダイレクト接続方式では、各スイッチポートに専用のトランクケーブルが必要でしたが、数百もの400Gポートが展開されると、ケーブルトレイが過密になり、冷却効率が低下し、単一のファイバーにわずかな曲がりが生じただけでもリンクのフラッピングや完全な信号損失のリスクがありました。運用チームは、週のメンテナンス時間の30%以上をケーブルの追跡と再配線に費やしており、標準化されたブレークアウトの柔軟性の欠如により、より多くのシャーシを追加せずにネットワークを拡張することが困難でした。主な課題は明らかでした。ポート利用率は最適ではなく、物理層の管理は持続不可能であり、ケーブリングインフラストラクチャの総所有コストは急騰していました。

ソリューションと展開：MFP7E20-N015ブレークアウトアーキテクチャの導入

これらの問題に対処するため、同社はMellanox (NVIDIA Mellanox) のMFP7E20-N015を採用しました。これは、単一のMPO-12ポートを2つの独立したMPO-4ブランチに変換する、専用に設計されたMPOスプリッター光ファイバーケーブルです。このMFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12から2xMPO-4へのブレークアウト設計により、各400Gポートは2つの200Gまたは2つのNDRリンクを同時に駆動でき、新しいハードウェアを追加せずにポート密度を効果的に倍増させます。展開計画には、リーフ-スパインファブリック内のすべてのダイレクトアタッチMPO-12トランクケーブルをNVIDIA Mellanox MFP7E20-N015アセンブリに置き換えることが含まれていました。チームはMFP7E20-N015データシートを参照して、既存のQSFP-DDトランシーバーおよびスイッチのブレークアウトモード設定との互換性を確認しました。2つのラックでパイロットフェーズを実施した後、MFP7E20-N015互換ハードウェアリストが展開されているすべてのオプティクスをカバーしていること、およびMFP7E20-N015仕様（低い挿入損失（≤0.6dB）および高いリターンロス（≥50dB）を含む）が、データホール内の最も長いファイバー配線でもリンクバジェット要件を満たしていることを検証しました。

展開戦略は段階的に実施されました。まず、コア集約層が移行され、次にAIトレーニングクラスターのトップオブラックスイッチが移行されました。各MFP7E20-N015 MPOスプリッター光ファイバーケーブルソリューションは最小の曲げ半径で配線され、2つのブレークアウトレッグは、冗長性のために個別のリーフスイッチまたはデュアルホームサーバーに接続されました。プロセス全体は2つの週末で完了し、チームはケーブルのカラーコード化されたコネクタと標準の極性を活用して、クロス接続エラーを回避しました。

結果とメリット：信頼性と運用効率における具体的な改善

展開後、データセンターはラックあたりの光ファイバーケーブル数を45%削減し、貴重なスペースを解放して空気の流れを改善し、冷却ファンの速度を平均8%削減しました。MFP7E20-N015ブレークアウトアーキテクチャは、2つの200Gリンク間のアクティブ-アクティブロードバランシングを可能にし、ブランチ障害時の自動フェイルオーバーを提供しながら、集約スループットを向上させました。リンク安定性メトリクスでは、CRCエラーイベントが60%減少し、これはケーブルの優れた光リターンロスと一貫したコネクタ嵌合品質によるものとされています。運用面では、構造化されたブレークアウトによりケーブルの追跡が簡素化され、各MPO-4ブランチが明確に定義されたエンドポイントを提供するようになり、トラブルシューティング時間が半分以上に短縮されました。

総コストを評価した際、同社は、展開された200GリンクあたりのMFP7E20-N015価格が、個別のトランシーバーと追加のスイッチポートを購入するよりも大幅に低いことを発見しました。さらに、複数の販売代理店からMFP7E20-N015販売が可能であるため、将来の拡張のための迅速な補充が保証されました。財務チームは、頻繁な再配線とコネクタクリーニングの必要性が減少したため、このソリューションにより、ケーブリングの総CAPEXが約22%、ケーブル管理の運用OPEXが年間約40%削減されたと指摘しました。

概要と展望：次世代物理層最適化のブループリント

この大規模データセンターでのMFP7E20-N015の成功的な展開は、思慮深いブレークアウトケーブリングが信頼性を向上させ、コストを削減し、運用を簡素化できることを示しています。MFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12から2xMPO-4へのブレークアウト機能を利用することで、ネットワークチームは混雑し、エラーが発生しやすい環境を、クリーンでスケーラブルで回復力のあるファブリックに変革しました。このソリューションは、エンタープライズコアネットワークやAIクラスターにも同様に適用可能であり、これらの環境では、光損失の各デシベルとダウンタイムの各分がビジネスの俊敏性に直接影響するため、高帯域幅と低遅延が求められます。

今後、同社はこのブレークアウト戦略をリモートの災害復旧サイトにまで拡大する計画であり、すでに次世代800Gアーキテクチャで複数のブランチをボンディングするためにMFP7E20-N015を評価しています。同様のケーブリング課題に直面しているネットワークアーキテクトやITマネージャーにとって、NVIDIA Mellanox MFP7E20-N015は、高密度化と運用上の摩擦低減を実現する、実証済みのパスを提供します。完全な技術詳細（MFP7E20-N015データシートおよび検証済みの互換性マトリックスを含む）は、公式チャネルおよび認定パートナーを通じて入手可能です。