NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS 데이터센터 광 트랜시버 기술 백서

NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS 데이터센터 광학 송수신기술 백서 ∙ 랙간 및 캠퍼스 간 연결을 위한 대역폭과 거리를 균형 잡는 것

1프로젝트 배경 및 요구사항 분석

현대 데이터 센터는 10G에서 25G 접속 계층 연결에 대한 구조적 업그레이드를 겪고 있습니다. 분산 스토리지, AI 훈련 클러스터,그리고 마이크로서비스 아키텍처는 동서 트래픽 대역폭에 전례 없는 요구를 합니다., 물리적 인프라 제약은 기존의 멀티모드 광섬유 공장, 랙 밀도 제한 및 냉각 예산은 광적 범위에 엄격한 경계를 부과합니다.네트워크 아키텍트는 동시에 두 개의 다른, 그러나 상호 연결된 사용 사례를 다루어야 합니다.: 컴퓨터와 저장소 통신을 위해 최대 처리량을 필요로 하는 단거리 (일반적으로 5~20m) 랙 간 링크,그리고 중장거리 캠퍼스 간 연결 (50~100m) 이 여러 패치 패널과 커넥터 손실을 가진 레거시 OM3/OM4 섬유보다 25G 라인 속도를 유지해야 합니다..

의NVIDIA 멜라녹스 MMA2P00-AS이 문제를 해결하기 위해 고안된 솔루션으로 등장합니다.설치된 인프라의 물리적 한계를 존중하면서 필요한 대역폭을 제공합니다.이 백서는MMA2P00-AS 25G SFP28 광 수신기랙간과 캠퍼스 간 시나리오 모두에서 건축 설계, 주요 기술 특징, 배치 최선 사례 및 운영 모니터링 전략을 포함합니다.

2전체 네트워크 및 시스템 아키텍처 설계

제안된 아키텍처는 다음과 같이 레이어 된 광적 연결과 함께 두 계층의 잎-추상 토폴로지를 따르고 있습니다.

• 잎층 (ToR 스위치):각 랙에는 48 개의 SFP28 포트가 장착된 하나 또는 두 개의 락 상단 스위치가 있습니다. 서버 연결은 랙 내 링크 (최고 5m) 를 위해 DAC 케이블을 사용하지만, 잎에서 척추 업링크는MMA2P00-AS멀티모드 섬유로
• 척추층 (결합 스위치):척추 스위치는 같은 줄 또는 인접한 줄 내에서 합성 잎 업링크.MMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nm송신기가 양쪽 끝에 배치되어 있습니다.
• 코어 인터 커넥트 (캠퍼스 간):건물들 사이의 50~100m의 연결을 위해, 같은MMA2P00-AS기존의 OM4 리저 섬유를 활용한 모듈이 사용되고 있으며, 링크 예산의 철저한 회계도 가능합니다.

이 통합 광 계층 디자인은 절감 및 SKU 확산을 줄여줍니다. 단일 트랜시버 유형은 모든 멀티모드 25G 요구를 충족시킵니다. 아키텍처는 또한 점진적 마이그레이션을 지원합니다.기존 10G SFP+ 포트는MMA2P00-AS10G 모드 (자동 협상) 에서 운영 서비스를 방해하지 않고 단계적 업그레이드를 허용합니다.

3. 솔루션에서 NVIDIA Mellanox MMA2P00-AS의 역할 및 주요 특성

의NVIDIA 멜라녹스 MMA2P00-AS전체 25G 멀티모드 조직의 광적 기초로 작용합니다. 대역폭-거리의 균형을 직접 다루는 주요 기술 속성은 다음과 같습니다.

에 따라MMA2P00-AS 데이터 시트, 모듈은 -7.0에서 +2.0 dBm의 전송 광적 전력 범위와 -11.1 dBm의 수신기 감도를 유지합니다 (25G).이것은 캠퍼스 내 링크에 대한 충분한 링크 예산 (일반적으로 3~5 dB) 을 제공합니다., 심지어 연결 장치 손실과 섬유 노화를 고려한 후에도.MMA2P00-AS 사양또한 제어 된 데이터 센터 홀과 더 따뜻한 엣지 배포 환경을 모두 포함하는 0 ∼ 70 ° C에서 작동을 보장합니다.

4배포 및 확장 권고 (유형 토폴로지)

최적의 결과를 위해, 우리는 다음 배포 관행을 권장합니다.MMA2P00-AS 25G SFP28 광 수신기 솔루션:

• 랙 사이 (함께 줄/접근 줄):배포MMA2P00-AS잎 및 척추 포트 모두에 사용 합니다. LC-LC 커넥터와 함께 OM4 섬유를 사용 합니다. 최대 신호 마진을 유지 하기 위해 총 길이를 30 미터 이하로 유지 합니다. 두 개 이상의 패치 패널을 가진 토폴로지,절단 전에 끝에서 끝까지 연결 손실 테스트를 수행합니다..
• 캠퍼스 간 (건물에서 건물):섬유를 철저하게 특징짓고 전체 약화, 반사성, 분산을 측정합니다.MMA2P00-AS 25GBASE-SR MMF 850nmOM4에서 최대 100m까지 지원 할 수 있습니다. 우리는 전체 손실 ≤ 2.5dB로 보수적인 80m 설계 한도를 제안합니다. 추가 연결이 0.3 ̊0을 추가하기 때문에 필요한 경우에만 MPO-to-LC 브레이크아웃 카세트를 사용하십시오.5dB 손실.
• 척추 잎 과잉 지표 비율:전형적인 4 척추, 48 잎의 직물을 위해, 잎당 4개의 25G 업링크를 배포합니다.MMA2P00-AS이것은 스위치의 열 예산 내에서 유지되는 대부분의 일반용 작업 부하에 적합한 척추 계층에서 4:1 과잉 가입 비율을 제공합니다.

전형적인 토폴로지 설명:25개의 랙 (40개의 랙당 서버) 을 가진 1,000개의 서버 팟은 25개의 ToR 스위치를 사용하며, 각각의 랙은 4개의 스핀 스위치에 4개의 업링크를 사용한다.MMA2P00-AS모듈 (25 잎 × 4 업링크), 중등 팟에 대한 횡단 캠퍼스 연결은 전용 OM4 리저 섬유를 통해 추가 2 모듈 (각 끝 1 개) 을 사용합니다. 모든 모듈은MMA2P00-AS 호환성NVIDIA Mellanox Spectrum SN3700 시리즈와 주요 OEM의 타사 25G 스위치로 검증되었습니다.

확장을 위해, 솔루션은 "성장에 따라 지불"모델을 지원합니다: 추가MMA2P00-AS모듈은 래크 수가 증가함에 따라 구입할 수 있습니다.판매용 MMA2P00-AS여러 글로벌 배급자를 통해 제어기 또는 라이선스 업그레이드가 필요하지 않습니다. 모듈은 EEPROM 프로그래밍 (이미 공장에서 구성되어 있습니다.)

5. 운영 모니터링, 문제 해결 및 최적화

효율적인 모니터링은 시간이 지남에 따라 대역폭과 거리의 균형을 유지하는 데 중요합니다. 우리는 다음과 같은 운영 관행을 권장합니다.

• DDM 경계에 대한 모니터링:SX 전력, Rx 전력, 온도 문턱에 대한 SNMP 함정을 구성MMA2P00-AS 사양. 섬유 분해 또는 커넥터 오염을 조기에 감지하기 위해 명소 Rx 전력에서 ±2.5dB의 경고 문턱을 설정합니다.
• 링크 BER 테스트:25G에서 2년마다 PRBS-31 비트 오류율 테스트를 수행합니다. BER > 1e-12는 잠재적 인 링크 마진 침식을 나타냅니다.MMA2P00-AS트랜시버 (모듈은 거의 근본적인 원인입니다.)
• 펌웨어 및 EEPROM 버전 검사:NVIDIA Mellanox는 새로운 스위치 펌웨어와의 상호 운용성을 향상시키기 위해 주기적으로 업데이트 된 EEPROM 프로파일을 출시합니다.MMA2P00-AS 데이터 시트버전별 추천에 대한 수정 메모.
• 섬유 청소 프로토콜:모든 섬유 결합에 대한 의무적인 끝면 검사 및 청소 절차를 설정하십시오. 특히 패치 패널을 가로질러 캠퍼스 간 연결에 대해.단일 청소로 인한 5dB 손실 감소는 경계에 연결되는 유용한 수명을 연장 할 수 있습니다..

일반적인 문제 해결을 위해:

• 25G로 연결하지만 10G로 작동합니다.이것은 일반적으로 링크 예산이 충분하지 않다는 것을 나타냅니다.MMA2P00-AS-10 dBm 이하의 경우, 연결을 청소하거나 섬유 경로를 단축합니다.MMA2P00-AS 가격다시 케이블링에 비해 재 케이블링을 선호하는 비용, OM4로 업그레이드하거나 집적 지점을 더 가까이 이동하는 것을 고려하십시오.
• 틈틈이 연결 플래프:모듈의 DDM에서 온도 판독을 모니터링합니다. 온도가 65 °C를 초과하면 공기 흐름을 개선하기 위해 팬 트레이를 추가하거나 스위치를 분리하는 것을 고려하십시오.MMA2P00-AS70°C로 유지되지만, 상한 한계 근처에서 성능이 저하됩니다.

6요약 & 가치 평가

의NVIDIA 멜라녹스 MMA2P00-AS25G 데이터센터 섬유를 위한 통합적이고 비용 효율적인 광층을 제공하며, 이는 랙간 및 캠퍼스 간 링크에서 대역폭과 거리를 균형 잡아야 합니다.하나의 트랜시버 타입을 활용함으로써MMA2P00-AS 25G SFP28 광 수신기✅건축가들은 단거리 및 중거리 멀티모드 연결을 위한 별도의 SKU 관리의 복잡성을 제거합니다. 모듈의 850nm VCSEL 디자인은 강력한 DDM 및 MSA 준수와 결합되어낮은 전력 소비와 높은 상호 운용성을 유지하면서 0~100m 범위에서 예측 가능한 성능을 제공합니다..

전체 소유비용 관점에서,MMA2P00-AS이 솔루션은 단일 모드 광섬유 재배포의 자본 비용과 혼합 광학 생태계를 관리하는 운영 전반 비용을 피합니다.판매용 MMA2P00-AS표준 채널과 포괄적 인 문서 (MMA2P00-AS 데이터 시트그리고MMA2P00-AS 사양이 기술 접근법은 데이터 센터 운영자가 처리량이나 범위를 손상시키지 않고 25G 멀티 모드 연결에 업그레이드 할 수있는 명확하고 확장 가능한 경로를 제공합니다.