Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 ネットワークデバイスの実践

Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015 ネットワークデバイスの実践 | データセンターおよびエンタープライズネットワーク向けの高信頼性接続と運用最適化

背景と課題：400Gアップグレードにおけるケーブリングのボトルネック

大規模AIコンピューティングセンターが、AIトレーニングクラスターを拡張する際に典型的な物理層の課題に直面しました。コアスイッチとGPUサーバー間のリンクは400GbEおよびNDR InfiniBandを使用し、トランク側はMPO-12高密度インターフェイスに標準化されていましたが、多くのアクセス側光モジュール、ブレークアウトモジュール、パッチパネルは依然としてMPO-4インターフェイスに依存していました。この不一致により、チームはマルチステージアダプターとカスタムファンアウトジャンパーに頼らざるを得なくなり、接続ポイントが増加し、極性管理が困難になりました。

ネットワークエンジニアやITマネージャーにとって、問題はケーブル数にとどまりませんでした。追加のアダプターごとに、挿入損失とクリーニングメンテナンスポイントが増加し、ラック内のケーブルの混雑はエアフローと定期的な検査に影響を与えました。チームは、アクティブな機器を追加することなく、400GbE/NDRレートを伝送し、MPO-12からMPO-4へのネイティブ分割を可能にする高信頼性ソリューションを必要としていました。

ソリューションと展開：MFP7E20-N015の導入

いくつかの相互接続オプションを評価した後、チームはトランクとブランチ間の主要な接続コンポーネントとしてMellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015を選択しました。MFP7E20-N015 MPOスプリッターファイバーケーブルとして位置づけられたこの製品のコア機能は、MFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12から2xMPO-4へのブレークアウトであり、単一のMPO-12インターフェイスを2つのMPO-4インターフェイスに分割して、下流のオプティクスおよびパッチポートに直接対応させます。

展開において、チームはNVIDIA Mellanox MFP7E20-N015をコアスイッチ側とサーバー側の間のパッチングエリアに設置し、以前のマルチセグメントアダプタージャンパーを置き換えました。MFP7E20-N015互換設計のため、新しいコンポーネントは、光モジュールの種類を変更することなく、既存のMPO-12トランクおよびMPO-4ブランチとシームレスにインターフェイスしました。エンジニアは、MFP7E20-N015データシートおよびMFP7E20-N015仕様の極性定義と損失仕様を参照して、各リンクのエンドツーエンドを検証し、パスあたりの接続ポイント数を大幅に削減しました。

ロールアウト中、チームはMFP7E20-N015 MPOスプリッターファイバーケーブルソリューションを適用して、ラベリング標準とルーティングパスを統一し、以前分散していたアダプターノードを標準化されたパッチングユニットに統合し、将来の拡張のために明確なポートマッピングを残しました。

結果とメリット：信頼性と運用の両面での向上

実装後、プロジェクトは高信頼性接続と運用最適化の両方で測定可能な改善を達成しました。第一に、アダプター層が少なくなったことで、エンドツーエンドの挿入損失と反射リスクがより制御可能になり、400GbE/NDRリンクでより安定したビットエラーレートパフォーマンスが得られました。第二に、ネイティブなMPO-12から2xMPO-4への分割により、ラック内のケーブリングが整理され、エアフローチャネルと検査経路が確保されました。

• 接続信頼性の向上：中間アダプターポイントが少ないため、繰り返し接続や不十分なクリーニングによるリンクのフラッピングが軽減されます。
• 運用効率の向上：より明確な極性関係とポートマッピングにより、障害の特定がセグメントごとのトラブルシューティングからマップベースのローカライズに移行します。
• 拡張性の向上：新しいGPUノードまたはアクセスデバイスは、既存のMPO-12トランクおよびMPO-4ブランチを直接再利用できます。
• 調達と在庫の簡素化：統一されたMFP7E20-N015モデルが複数のカスタムジャンパーを置き換え、スペアパーツの種類と在庫圧力を削減します。

コストと供給に関して、チームはMFP7E20-N015の価格とMFP7E20-N015の販売情報は地域チャネルやリードタイムによって変動するため、安定した供給とバッチの一貫性を確保するために、正規チャネルを通じて事前に調達バッチを計画することを好むと述べました。同様のアーキテクチャを計画しているエンタープライズネットワークチームにとって、このモデルは相互接続標準部品リストに追加でき、選択は実際のリンク長と極性要件に対して検証されます。

概要と展望

このプロジェクトの実践から、Mellanox (NVIDIA Mellanox) MFP7E20-N015は単なるケーブリングアクセサリーではなく、400GbEおよびNDR時代の高密度相互接続の基盤となる接続ユニットです。MFP7E20-N015 MPOスプリッターファイバーケーブルの分割機能により、複雑なトランクからブランチへの変換を標準化された再現可能な展開アクションに統合し、データセンターおよびエンタープライズネットワークが信頼性と運用効率のより良いバランスを達成するのを支援します。

AIクラスターの規模が拡大し続けるにつれて、MFP7E20-N015 400GbE/NDR MPO-12から2xMPO-4へのブレークアウトのような高密度相互接続ソリューションは、より多くのプロジェクトでケーブリング標準化の優先的な選択肢になると予想されます。