NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC সক্রিয় অপটিক্যাল কেবল প্রযুক্তিগত সমাধান

NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E AOC সক্রিয় অপটিক্যাল কেবল প্রযুক্তিগত সমাধান | সরলীকৃত তারের সাথে ক্যাবিনেটের মধ্যে স্বল্প-পরিসরের উচ্চ-গতির আন্তঃসংযোগ

1. প্রকল্পের পটভূমি এবং প্রয়োজনীয়তা বিশ্লেষণ

ডেটা সেন্টার আর্কিটেকচারগুলি 200G এবং 400G ইথারনেট ব্যাকবোনে রূপান্তরিত হওয়ায়, সংলগ্ন সরঞ্জাম র্যাকের মধ্যে শারীরিক আন্তঃসংযোগ স্তর একটি সমালোচনামূলক কিন্তু প্রায়শই অবমূল্যায়িত ডিজাইনের মাত্রা হিসাবে আবির্ভূত হয়েছে। নেটওয়ার্ক আর্কিটেক্টরা ধারাবাহিকভাবে "শর্ট-রিচ গ্যাপ"-এর মুখোমুখি হন: প্যাসিভ কপার DACs 200G PAM4 সিগন্যালিং হারে 5 মিটারের বেশি দূরত্বকে নির্ভরযোগ্যভাবে বিস্তৃত করতে পারে না, যখন সম্পূর্ণরূপে অপটিক্যাল সমাধানগুলি বিচ্ছিন্ন ট্রান্সসিভার এবং ফিল্ড-টার্মিনেটেড ফাইবারের উপর ভিত্তি করে, অত্যধিক ব্যর্থতা এবং জটিলতার বিন্দুর পরিচয় দেয়৷ 5 থেকে 30 মিটারের আন্তঃ-মন্ত্রিসভা দূরত্বের জন্য - আধুনিক ডেটা হলগুলিতে একটি সাধারণ দৃশ্য - এমন কোনও আদর্শ শারীরিক-স্তর সমাধান নেই যা একই সাথে সংকেত অখণ্ডতা, কার্যক্ষম সরলতা এবং ব্যয়-কার্যকারিতা প্রদান করে৷

এই চ্যালেঞ্জ তিনটি সমসাময়িক শিল্প প্রবণতা দ্বারা তীব্র হয়। প্রথমত, AI প্রশিক্ষণ ক্লাস্টারগুলি GPU কম্পিউট নোড এবং স্টোরেজ সিস্টেমগুলির মধ্যে ব্যাপকভাবে সমান্তরাল 200G সংযোগের দাবি করে, যার ঘনত্ব প্রায়শই প্রতি র্যাকে 48 পোর্টের বেশি হয়। দ্বিতীয়ত, স্থায়িত্বের আদেশ প্রতি-লিঙ্ক পাওয়ার খরচ হ্রাস এবং ওভারহেড শীতল করে। তৃতীয়ত, কর্মক্ষম দলগুলি স্থাপনের সময় কমাতে এবং তারের ব্যবস্থাপনাকে সহজ করার জন্য চাপের মধ্যে রয়েছে, কারণ বিশৃঙ্খল তারগুলি কেবল বায়ুপ্রবাহকে বাধা দেয় না বরং রক্ষণাবেক্ষণ ইভেন্টের সময় গড়-সময়-মেরামত (MTTR) দীর্ঘায়িত করে। একটি ব্যাপক প্রযুক্তিগত সমাধান প্রয়োজন - কর্মক্ষমতা বা স্কেলেবিলিটির সাথে আপস না করে এই বহুমাত্রিক সীমাবদ্ধতাগুলিকে মোকাবেলা করার জন্য বৈদ্যুতিক, অপটিক্যাল এবং যান্ত্রিক নকশাকে একীভূত করে।

2. সামগ্রিক নেটওয়ার্ক / সিস্টেম আর্কিটেকচার ডিজাইন

প্রস্তাবিত আর্কিটেকচারটি একটি দ্বি-স্তরের মেরুদণ্ড-পাতার টপোলজি গ্রহণ করে, যেখানে 200G QSFP56 পোর্টগুলি প্রাথমিক অ্যাক্সেস লেয়ার ইন্টারফেস হিসাবে কাজ করে। প্রতিটি পাতার সুইচ, 32 বা 48টি QSFP56 পোর্ট দিয়ে সজ্জিত, 400G বা 800G আপলিংকের মাধ্যমে আপস্ট্রিম মেরুদণ্ডের সুইচগুলির সাথে সংযোগ করে, যখন ডাউনস্ট্রিম পোর্টগুলি একাধিক ক্যাবিনেটে বিতরণ করা গণনা এবং স্টোরেজ নোডগুলির জন্য বরাদ্দ করা হয়। পোর্টের সর্বোচ্চ ব্যবহার এবং সুইচ ফুটপ্রিন্ট কমাতে, আর্কিটেকচার ব্রেকআউট কনফিগারেশনের সুবিধা দেয়: একটি একক 200G লিফ পোর্ট দুটি স্বাধীন 100G সংযোগে বিভক্ত, প্রতিটি একটি পৃথক সার্ভার বা স্টোরেজ কন্ট্রোলারে সমাপ্ত হয়। এই নকশাটি কার্যকরভাবে পাতার স্তরের কার্যকর পোর্ট ঘনত্বকে দ্বিগুণ করে, যা বিশেষ করে এমন পরিবেশে মূল্যবান যেখানে র্যাক স্পেস প্রিমিয়ামে থাকে।

ক্যাবিনেটের মধ্যে শারীরিক তারের ব্যবহার করে বাস্তবায়িত হয়NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eসক্রিয় অপটিক্যাল ক্যাবল, যা সমস্ত 200G-to-2×100G ব্রেকআউট লিঙ্কগুলির জন্য প্রমিত আন্তঃসংযোগ মাধ্যম হিসাবে কাজ করে। প্রতিটি AOC তিনটি পৃথক উপাদান প্রতিস্থাপন করে: সুইচের পাশে একটি 200G ট্রান্সসিভার, সার্ভারের পাশে দুটি 100G ট্রান্সসিভার এবং একটি মধ্যবর্তী মাল্টিমোড ফাইবার প্যাচ কর্ড। ফ্যাক্টরি-সমাপ্ত সমাবেশ নিশ্চিত করে যে অপটিক্যাল অ্যালাইনমেন্ট, সংযোগকারীর পলিশ গুণমান এবং ফাইবার অ্যাটেন্যুয়েশন একটি একক প্রকৌশলী সিস্টেম হিসাবে অপ্টিমাইজ করা হয়েছে, ক্ষেত্র পরিবর্তনশীলতা দূর করে এবং পৃথক সমাধানের তুলনায় ইনস্টলেশনের সময় প্রায় 70% কমিয়ে দেয়। সম্পূর্ণ স্থাপত্যটি একটি রেফারেন্স ডিজাইনে নথিভুক্ত করা হয়েছে যাতে তারের রাউটিং ডায়াগ্রাম, বাঁক-ব্যাসার্ধ নির্দেশিকা, এবং পাওয়ার ডিস্ট্রিবিউশন প্ল্যানিং, সমস্ত স্থাপনার পর্যায়গুলিতে সামঞ্জস্যতা নিশ্চিত করে।

3. সমাধানে NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E এর ভূমিকা ও মূল বৈশিষ্ট্য

এই স্থাপত্যের মধ্যে,NVIDIA Mellanox MFS1S50-H010Eফিজিক্যাল-লেয়ার অ্যাঙ্কর হিসেবে কাজ করে, সুইচ এবং সার্ভার NIC-এর বৈদ্যুতিক ডোমেনকে একটি অপটিক্যাল ডোমেন দিয়ে ব্রিজ করে যা বর্ধিত দূরত্বের উপর সিগন্যালের অখণ্ডতার নিশ্চয়তা দেয়। তারের মূল স্পেসিফিকেশন -MFS1S50-H010E 200Gb/s থেকে 2x100Gb/s QSFP56 থেকে 2xQSFP56— একটি সরাসরি, ফ্যান-আউট আন্তঃসংযোগ সক্ষম করে যার জন্য কোনও বাহ্যিক ব্রেকআউট বক্স বা সক্রিয় রিটাইমারের প্রয়োজন নেই। এই নেটিভ ব্রেকআউট ক্ষমতা সিগন্যালের গুণমান রক্ষার জন্য গুরুত্বপূর্ণ, কারণ উভয় প্রান্তে থাকা কেবলের ইন্টিগ্রেটেড রিটাইমিং সার্কিটগুলি চ্যানেল সন্নিবেশের ক্ষতি এবং জিটারের জন্য ক্ষতিপূরণ দেয়, লিঙ্ক বাজেট 200GBASE-SR4 এবং 100GBASE-SR2 অপারেশনের জন্য IEEE 802.3cd স্পেসিফিকেশনের মধ্যে থাকে তা নিশ্চিত করে৷

মূল প্রযুক্তিগত বৈশিষ্ট্যMFS1S50-H010E 200G QSFP56 ব্রেকআউট AOC কেবলঅন্তর্ভুক্ত:

• অপ্টিমাইজ করা ফাইবার দৈর্ঘ্য বিকল্প:স্ট্যান্ডার্ড 50-মিটার OM4 রিচ, অনুরোধের ভিত্তিতে উপলব্ধ কাস্টম দৈর্ঘ্য সহ, আন্তঃ-মন্ত্রিসভা স্থাপনার বিশাল সংখ্যাগরিষ্ঠতাকে কভার করে।
• কম শক্তি খরচ:সাধারণ < 3.5W প্রতি প্রান্তে, পৃথক ফাইবার লিঙ্ক সহ বিচ্ছিন্ন ট্রান্সসিভার সমাধানগুলির তুলনায় 30% পর্যন্ত সামগ্রিক পাওয়ার ড্র কমিয়ে দেয়।
• ডিজিটাল ডায়াগনস্টিক মনিটরিং (DDM):অপটিক্যাল আউটপুট পাওয়ারের রিয়েল-টাইম রিপোর্টিং, প্রাপ্ত শক্তি, তাপমাত্রা এবং সরবরাহ ভোল্টেজ স্ট্যান্ডার্ড I²C ব্যবস্থাপনা ইন্টারফেসের মাধ্যমে, সক্রিয় স্বাস্থ্য পর্যবেক্ষণ সক্ষম করে।
• ওয়াইড অপারেটিং তাপমাত্রা পরিসীমা:0°C থেকে 70°C কেস তাপমাত্রা, উচ্চতর পরিবেষ্টিত তাপের সাথে ঘন রাক পরিবেশে নির্ভরযোগ্য অপারেশন নিশ্চিত করে।
• সম্মতি এবং আন্তঃক্রিয়াশীলতা:সম্পূর্ণরূপেMFS1S50-H010E সামঞ্জস্যপূর্ণNVIDIA স্পেকট্রাম-2, স্পেকট্রাম-3, কোয়ান্টাম-2 সুইচ, সেইসাথে ConnectX-6 Dx এবং BlueField-2 DPUs সহ, ​​বিক্রেতা-নির্দিষ্ট যোগ্যতা চক্রকে বাদ দিয়ে।

এই বৈশিষ্ট্য বিস্তারিত আছেMFS1S50-H010E ডেটাশিট, যা CAD-ভিত্তিক র্যাক লেআউট সরঞ্জামগুলিতে একীকরণের জন্য ব্যাপক চোখের-ডায়াগ্রাম মাস্ক, বিট-এরর-রেট (BER) কার্ভ এবং যান্ত্রিক অঙ্কন মাত্রা প্রদান করে। ডেটাশিটটি তারের ন্যূনতম বাঁক ব্যাসার্ধ (30 মিমি গতিশীল, 15 মিমি স্ট্যাটিক) এবং টান টান সীমা (সর্বোচ্চ 100N) নির্দিষ্ট করে, যা সঠিক তারের ব্যবস্থাপনা ডিজাইনের জন্য অপরিহার্য।

4. স্থাপনা এবং স্কেলিং সুপারিশ (সাধারণ টপোলজি বর্ণনা সহ)

প্রাথমিক স্থাপনার জন্য, আমরা সারি-স্তরের পড আর্কিটেকচারের উপর ভিত্তি করে একটি মডুলার সম্প্রসারণ কৌশল সুপারিশ করি। প্রতিটি পডে ছয়টি সংলগ্ন ক্যাবিনেট থাকে: দুটি পাতার সুইচ ক্যাবিনেট এবং চারটি কম্পিউট/স্টোরেজ ক্যাবিনেট, যার গড় আন্তঃমন্ত্রিসভা দূরত্ব 8 মিটার। দMFS1S50-H010E 200G QSFP56 ব্রেকআউট AOC তারের সমাধানসমস্ত 200G লিফ পোর্ট জুড়ে সমানভাবে মোতায়েন করা হয়েছে, প্রতিটি AOC কে লিফ সুইচ ক্যাবিনেট থেকে ডেডিকেটেড ওভারহেড কেবল ট্রে বা আন্ডার-ফ্লোর চ্যানেলের মাধ্যমে টার্গেট কম্পিউট ক্যাবিনেটে পাঠানো হয়। সেবাযোগ্যতা বজায় রাখার জন্য, আমরা হুক-এন্ড-লুপ স্ট্র্যাপ ব্যবহার করে AOC কেবলগুলিকে 12 টি বান্ডিলে গ্রুপ করার পরামর্শ দিই, উভয় প্রান্তে লেবেলগুলি লক্ষ্য পোর্ট এবং ডিভাইস শনাক্তকারীকে নির্দেশ করে৷

একটি 48-পোর্ট লিফ সুইচের জন্য সাধারণ টপোলজি:

• পোর্ট 1-16: 2×100G প্রতিটিতে (ব্রেকআউট মোড) 16 সার্ভারের সাথে সংযুক্ত, 32টি কম্পিউট নোড পরিবেশন করে।
• পোর্ট 17-32: 2×100G প্রতিটিতে 16টি স্টোরেজ কন্ট্রোলারের সাথে সংযুক্ত, 32টি স্টোরেজ অ্যাক্সেস লিঙ্ক প্রদান করে।
• পোর্ট 33-48: পৃথক AOC বা DAC সমাবেশ ব্যবহার করে মেরুদণ্ডের স্তরে (400G বা 800G) আপলিংকের জন্য সংরক্ষিত।

একটি একক পডের বাইরে স্কেলিং করার সময়, স্থাপত্য নতুন তারের ধরন প্রবর্তন না করেই ক্যাবলিং প্যাটার্নের প্রতিলিপি করে ধারাবাহিকতা বজায় রাখে। এই অভিন্নতা খুচরা যন্ত্রাংশ ব্যবস্থাপনা সহজতর, কারণMFS1S50-H010E বিক্রয়ের জন্যঅনুমোদিত বিতরণ চ্যানেলের মাধ্যমে সমস্ত ব্রেকআউট অ্যাপ্লিকেশন জুড়ে একটি একক SKU ভাগ করে। ভবিষ্যতের ধারণক্ষমতা সম্প্রসারণের জন্য, আমরা বিদ্যমান বান্ডেলগুলিকে পুনরায় রুট করার প্রয়োজন ছাড়াই নতুন লিঙ্কগুলিকে মিটমাট করার জন্য 20% অতিরিক্ত ক্ষমতা সহ তারের ট্রে ওভার-প্রভিশন করার পরামর্শ দিই।

5. অপারেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণ: পর্যবেক্ষণ, সমস্যা সমাধান এবং অপ্টিমাইজেশান

MFS1S50-H010E-ভিত্তিক আন্তঃসংযোগের কর্মক্ষম জীবনচক্রের জন্য পর্যবেক্ষণ এবং ত্রুটি ব্যবস্থাপনার জন্য একটি পদ্ধতিগত পদ্ধতির প্রয়োজন। যেহেতু কেবলটি DDM ক্ষমতাগুলিকে অন্তর্ভুক্ত করে, তাই আমরা আদর্শ MIBs বা RESTful API ব্যবহার করে কেন্দ্রীয় নেটওয়ার্ক ম্যানেজমেন্ট সিস্টেম (NMS) এর সাথে I²C ম্যানেজমেন্ট ইন্টারফেসকে একীভূত করার পরামর্শ দিই। সক্রিয় সতর্কতার জন্য সেট করার মূল থ্রেশহোল্ডগুলির মধ্যে রয়েছে:

• Tx শক্তি অবক্ষয়:আউটপুট পাওয়ার নামমাত্র থেকে 2dB এর বেশি কমে গেলে সতর্কতা।
• Rx পাওয়ার মার্জিন:প্রাপ্ত শক্তি সংবেদনশীলতার সীমার কাছে গেলে সতর্কতা (200G SR4-এর জন্য -6dBm)।
• তাপমাত্রা ভ্রমণ:সম্ভাব্য বায়ুপ্রবাহে বাধা বা ফ্যানের ব্যর্থতা নির্দেশ করে কেসের তাপমাত্রা 65 ডিগ্রি সেলসিয়াসের বেশি হলে সতর্ক করুন।

লিঙ্কের অবনতি বা ব্যর্থতার ক্ষেত্রে, প্রমিতMFS1S50-H010E স্পেসিফিকেশনপরিষ্কার পাস/ফেল মানদণ্ড প্রদান করুন যা ত্রুটিগুলিকে আলাদা করতে ব্যবহার করা যেতে পারে। একটি স্ট্রাকচার্ড ট্রাবলশুটিং প্রোটোকলের মধ্যে নিম্নলিখিত পদক্ষেপগুলি অন্তর্ভুক্ত করা উচিত: প্রথমে, অপটিক্যাল পাওয়ার অসঙ্গতিগুলি বাতিল করতে ডিডিএম রিডিংগুলি যাচাই করুন; দ্বিতীয়, এন্ড-ফেস মাইক্রোস্কোপ ব্যবহার করে ধুলো বা ক্ষতির জন্য QSFP56 সংযোগকারীগুলি পরিদর্শন করুন (আইইসি 61300-3-35 অনুযায়ী পাস/ফেল মানদণ্ড); তৃতীয়ত, তারের বা হোস্ট পোর্টে ত্রুটি আছে কিনা তা নিশ্চিত করতে একটি পরিচিত-ভাল AOC দিয়ে লিঙ্কটি পরীক্ষা করুন। কারণMFS1S50-H010Eএকটি সম্পূর্ণ সমাবেশ হিসাবে কারখানা-পরীক্ষিত, ক্ষেত্রের ব্যর্থতার হার সাধারণত প্রথম তিন বছরে 0.5% এর নিচে থাকে, যা এই হস্তক্ষেপের ফ্রিকোয়েন্সি হ্রাস করে।

অপ্টিমাইজেশানের সুযোগগুলির মধ্যে ন্যূনতম বেন্ড ব্যাসার্ধের সম্মতি নিশ্চিত করতে পর্যায়ক্রমিক তারের পরিচালন অডিট অন্তর্ভুক্ত থাকে, বিশেষ করে র্যাক স্থানান্তর বা হার্ডওয়্যার আপগ্রেডের পরে। উপরন্তু, কারণMFS1S50-H010E দামইনস্টলেশন এবং রক্ষণাবেক্ষণের খরচ বিবেচনা করার সময় বিচ্ছিন্ন সমাধানগুলির সাথে প্রতিযোগিতামূলক, আমরা দ্রুত প্রতিস্থাপন সক্ষম করতে এবং এমটিটিআর কমানোর জন্য অতিরিক্ত তারের একটি ছোট স্টক (মোটামুটি স্থাপন করা ইউনিটের প্রায় 5%) বজায় রাখার সুপারিশ করি।

6. সারাংশ এবং মূল্য মূল্যায়ন

দNVIDIA Mellanox MFS1S50-H010E-ভিত্তিক প্রযুক্তিগত সমাধান আন্তঃ-মন্ত্রিসভা 200G-থেকে-100G ব্রেকআউট আন্তঃসংযোগের জন্য একটি বাস্তবসম্মত, ক্ষেত্র-প্রমাণিত পদ্ধতি প্রদান করে যা সংকেত অখণ্ডতা, স্থাপনার গতি, কর্মক্ষম সরলতা এবং মালিকানার মোট খরচের বিরোধপূর্ণ চাহিদাগুলির সাথে মিলিত হয়। মাল্টি-কম্পোনেন্ট অপটিক্যাল লিঙ্ক অ্যাসেম্বলিগুলিকে একটি একক, ফ্যাক্টরি-অপ্টিমাইজ করা AOC দিয়ে প্রতিস্থাপন করে, আর্কিটেকচার ফিল্ড ভেরিয়েবলগুলিকে দূর করে এবং লজিস্টিককে সরল করে — একটি একক SKU এআই ট্রেনিং ক্লাস্টার থেকে বিতরণ করা স্টোরেজ ফ্যাব্রিক পর্যন্ত সমস্ত ব্রেকআউট অ্যাপ্লিকেশন পরিবেশন করে৷

বাস্তব-বিশ্ব স্থাপনা থেকে প্রাপ্ত মূল মান মেট্রিক্স অন্তর্ভুক্ত:

• স্থাপনার সময় হ্রাস:পৃথক ট্রান্সসিভার-ভিত্তিক ইনস্টলেশনের চেয়ে 70% দ্রুত।
• সংযোগকারী গণনা হ্রাস:লিঙ্ক প্রতি 6টি সংযোগ পয়েন্ট থেকে 2, ব্যর্থতার সম্ভাবনা আনুমানিক 66% দ্বারা হ্রাস করে।
• শক্তি সঞ্চয়:পৃথক সমাধানের তুলনায় লিঙ্ক প্রতি 28% কম শক্তি খরচ।
• সরলীকৃত সমস্যা সমাধান:ইন্টিগ্রেটেড ডিডিএম এবং প্রমিত ডায়াগনস্টিকস এমটিটিআরকে 40-50% কমিয়ে দেয়।

নেটওয়ার্ক আর্কিটেক্ট এবং ইঞ্জিনিয়ারিং লিডের জন্য, MFS1S50-H010E একটি "সেট এবং ভুলে যাওয়া" শারীরিক স্তর অফার করে যা তাপমাত্রার বৈচিত্র্য এবং যান্ত্রিক চাপের মধ্যে সামঞ্জস্যপূর্ণ কর্মক্ষমতা বজায় রাখে, যেমন নথিভুক্তMFS1S50-H010E ডেটাশিট. সমাধানটি বিশেষ করে গ্রিনফিল্ড ডেটা সেন্টারের জন্য সুপারিশ করা হয় যা মানককৃত পডের পরিকল্পনা করছে, সেইসাথে ব্রাউনফিল্ড পরিবেশের জন্য যারা বিদ্যমান র্যাক লেআউটগুলি সংরক্ষণ করে 100G থেকে 200G তে আপগ্রেড করতে চায়। যেহেতু 200G ইথারনেট পরবর্তী প্রজন্মের AI এবং HPC অবকাঠামোর জন্য ডি ফ্যাক্টো অ্যাক্সেস স্ট্যান্ডার্ড হয়ে উঠেছে, MFS1S50-H010E-ভিত্তিক ক্যাবলিং আর্কিটেকচার একটি মজবুত, স্কেলযোগ্য ভিত্তি প্রদান করে যা বর্তমান অপারেশনাল সীমাবদ্ধতা এবং দীর্ঘমেয়াদী ক্ষমতা রোডম্যাপের সাথে সারিবদ্ধ।

বিশদ ইন্টিগ্রেশন নির্দেশিকা, তাপীয় সিমুলেশন ডেটা এবং কমপ্লায়েন্স সার্টিফিকেশন প্যাকেজগুলির জন্য, অনুগ্রহ করে অফিসিয়াল প্রোডাক্ট ডকুমেন্টেশন দেখুন।