На тлі революції штучного інтелекту (AI) і постійного зростання хмарних обчислень сучасні центри обробки даних містять більше серверів, графічних процесорів, високо-комутаторів і кластерів зберігання даних, ніж будь-коли. Одночасно мережеві магістралі швидко переходять на швидкість 400 Гбіт і 800 Гбіт, щоб підтримувати інтенсивні вимоги до високопродуктивних обчислень (HPC). Цей масштабний сплеск апаратного забезпечення призвів до-розгортання обладнання з надзвичайно високою щільністю, що призвело до збільшення щільності живлення стійки та потреби передових рішень для охолодження.
Важливо те, що ця архітектура спровокувала експоненціальний вибух у кількості волокон. Дослідження вказують на цеПрограми, що керуються штучним інтелектом-, вимагають приблизно в чотири рази більше оптоволоконних кабелівпорівняно з традиційними програмами-центрів обробки даних загального призначення. Керування цією над-високою-складною інфраструктурою в межах обмеженого простору стає критичним вузьким місцем для мережевих адміністраторів.
Малюнок 1. Оптоволоконна кабельна мережа високої-щільності та структурована система керування кабелями всередині стійки виробничого центру обробки даних.
Щоб не відставати від цієї траєкторії, гіперскейлери будують величезні нові об’єкти, деякі з яких перевищують мільйон квадратних футів. Тим часом існуючі застарілі центри обробки даних стикаються з серйозними обмеженнями простору. Навіть якщо вони можуть масштабуватися, щоб впоратися зі збільшеним енергетичним і тепловим навантаженням, вони повинні повністю використовувати наявну фізичну площу для розміщення додаткового мережевого обладнання.
У той час як віртуалізація, лінійні карти високої-щільності та розширені схеми охолодження допомагають, кмітливі оператори виявляють значну економію нерухомості, оптимізуючи своїволоконно-оптичний кабель високої-щільностісистеми. Ось 3 перевірених способи досягнення максимальної щільності.
1. Впровадити технологію Fibre Port Breakout
Технологія Port Breakout є однією з найефективніших структурних стратегій для оптимізації простору в центрі обробки даних. Він працює шляхом конфігурації одного високошвидкісного порту комутатора (наприклад, 400 ГБ або 800 ГБ) для поділу на кілька менш{6}}швидкісних каналів (наприклад, 25 ГБ, 50 ГБ або 100 ГБ), які спрямовують безпосередньо до окремих серверів або низхідних комутаторів. Це значно зменшує загальну кількість шасі комутатора, заощаджуючи цінні стійки (RU), зменшуючи накладні витрати на електроенергію та зменшуючи обсяг кабелю.
Використання структурних конфігурацій роз'єднання портів:
8-волоконний інтерфейс MTP/MPO, що працює на 100 ГБ, 200 ГБ або 400 ГБ, можна розбити на чотири окремі канали 25 ГБ, 50 ГБ або 100 ГБ.
16-волоконний інтерфейс MTP/MPO, що працює на загальній швидкості 800 Гбіт, можна розділити на вісім з’єднань по 100 Гбіт або два підключення по 400 Гбіт.
Малюнок 2. Спеціальний роз’ємний кабель MPO-16 із переходом на 8 окремих дуплексних роз’ємів LC.
Розглянемо реальний сценарій-розміру, який включає 500 серверів, кожен з яких вимагає виділеного каналу 100 Гб. Без технології відключення портів для старої схеми потрібно 500 окремих портів комутатора 100 Гбіт. Це вимагає приблизно 8 корпоративних комутаторів і споживає 16 RU преміум-стійкового простору, а також логістичний кошмар прокладки 500 окремих оптичних патч-кордів.
Завдяки переходу на технологію розриву портів один 64-портовий комутатор 800 Гб може підтримувати всі 500 серверів, займаючивсього 2 РУпростору. Технікам потрібно лише прокласти та керувати 63 волоконно-волокнистими кабельними вузлами високої-щільності, щоб завершити повне розгортання.
Топології розгортання для розривних кабелів:
Пряме підключення (точка-до-точка):Розривні кабелі підключаються безпосередньо до активних апаратних трансиверів на обох кінцях. Цей підхід дуже ефективний для патчів на короткі-відстані всередині однієї стійки або між сусідніми стійками-, що є поширеним у кластерах AI для з’єднань -–-GPU. Однак для більших прольотів методи прямого з’єднання ризикують перевантаженням кабелю та роблять структурні зміни дуже- трудомісткими.
Структуровані кабелі:Ідеальний довгостроковий-вибір для зв’язку між-об’єктами або між-стійками. Прохідні лінії проходять від трансиверів активного обладнання та закінчуються спеціальними адаптерними панелями MTP/MPO. Незважаючи на те, що це вводить патч-панель у канал, це дає високо масштабовану, акуратно організовану та легку в обслуговуванні архітектуру міжз’єднань.
2. Перехід на роз'єми дуже малого форм-фактора (VSFF).
Традиційні мульти{0}}волоконні форм-фактори, такі як стандартний дуплекс LC і застарілі роз’єми MTP/MPO, накладають фізичні обмеження на апаратне забезпечення через їх структурні сліди. Щоб подолати ці межі, наступне-поколінняРоз'єми дуже малого форм-фактора (VSFF).роблять революцію в оптоволоконних кабелях високої-щільності. Ці ультра-мініатюрні варіанти-включаючи дуплексSNіMDCз’єднувачі разом із мульти{0}}волоконнимиSN-MTіMMCальтернативи-забезпечують утричі більшу фізичну щільність, ніж їхні традиційні аналоги.
Рисунок 3: Порівняння геометричних фізичних розмірів стандартного дуплексного з’єднувача LC із опціями ультра-Small SN і MDC VSFF.
З огляду на перспективу, стандартна патч-панель розміром 1U, завантажена 16-волоконними MMC-адаптерами високої-щільності, може зручно розмістити до 216 окремих портів. Точно така ж площа панелі, що використовує застаріле 16-волоконне обладнання MTP/MPO, становить лише 80 портів.
Цей феноменальний стрибок у пропускній здатності з’єднання робить збірки VSFF золотим стандартом для комутаторів високої-щільності та серверів зі штучним інтелектом наступного-покоління. Крім того, незважаючи на мініатюрний масштаб, компоненти VSFF преміум-класу мають інтегровані висувні -тягучі, що дозволяє інженерам плавно підключати та від’єднувати окремі канали, навіть коли вони оточені сотнями щільно розташованих сусідніх ліній.
Малюнок 4: Візуальне порівняння щільності, що показує 1152 закінчення волокна в 1RU з використанням адаптерів MPO-16 і адаптерів MMC-16.
Коли підключення VSFF стратегічно поєднується з технологією розриву портів, економія місця додається. Для карт прориву 4x100 Гбіт джгут, розроблений із головним роз’ємом MTP/MPO на одному кінці, що розбивається на чотири дуплексні лінії VSFF (наприклад, MDC), мінімізує безлад на серверній панелі.
Рисунок 5: 8-Fiber MTP/MPO до 4 Duplex VSFF MDC Breakout Harness, розроблений для шляхів міграції високої щільності 4X100G.
Для більш вимогливих налаштувань 2x400 Гбіт ідеально підійде роз’ємний шнур MMC-16 до подвійного 8-волокна MTP/MPO. Ця спеціальна конфігурація дозволяє 72-портовому комутатору з високою-щільністю легко взаємодіяти з портами 144 400Gb, створюючи неперевершене структуроване кабельне рішення для масивної кластеризації графічних процесорів у мережах ШІ високого рівня.
3. Розгортайте інноваційні рішення високої -щільності виправлень
У той час як розриви від точки-до-точки та конфігурації VSFF чітко вирішують короткі{2}}пробіги перемичок, більшість центрів обробки даних усе ще віддають перевагу використанню структурованих кабелів у мережах комутатор--комутатор і комутатор--сервер, щоб зберегти гнучкість і керованість. Це особливо вірно для довших ліній електропередачі, що охоплюють топологію Middle-of-Row (MoR) або End-of-Row (EoR).
У цих установках використовуються проміжні патч-панелі всередині міжкомпонентних або перехресних -стійок, що дає змогу технікам виконувати легку реконфігурацію, тестування лінії та швидке надання з’єднань за допомогою волоконно-волоконних патч-кордів, не ризикуючи часом простою-активного пристрою.
Щоб уникнути використання надмірної площі стійки для перехресних-з’єднань, слід замінити широкі плоскі застарілі касетні корпуси на модульні,-що заощаджують місцекасети з квадратним волокном. Оптоволоконні патч-панелі високої щільності з модульними квадратними касетними конфігураціями можуть розміщувати до 96 адаптерів LC Duplex (що забезпечує 192 закінчення волокна) у строгому корпусі 1U. У порівнянні зі стандартною горизонтальною-касетною патч-панеллю, яка зазвичай має максимум 72 роз’єми LC Duplex (144 волокна), це просте фізичне оновлення форм-фактора забезпечує негайнеЗбільшення щільності плям на 33%..
Рисунок 6: Покращення структурної ємності завдяки переходу від традиційних плоских 12-волоконних касет до квадратних 16-волоконних касет високої щільності в просторах 1RU.
Синергія: поєднання всіх трьох технологій для максимальної економії простору
Остаточна перемога архітектури над обмеженнями простору центру обробки даних відбувається, коли всі три методи об’єднані в єдину цілісну структуру:Розриви портів + компоненти VSFF + квадратні касетні патч-панелі.
Геометричне розташування розширених квадратних касет дає змогу приймати ультра-мініатюрні адаптери VSFF, такі як дуплексний MDC або багато-волоконний MMC. Ця конвергенція означає, що високотехнологічна патч-панель 1U може вмістити:
До192 дуплексних порти VSFF(утворення 384 активних волокон)
До192 8-оптичні або 16-волоконні порти MMC(отримавши приголомшливі 1536 волокон)
До192 16-оптичні порти MMCналаштовано для чистого-розподілу щільності (досягнення піку 3072 волокон на RU)
Ці над-щільні конфігурації дозволяють командам інфраструктури систематично створювати високошвидкісні{1}}інтерфейси комутаторів для тисяч розподілених шляхів обробки 100 або 400 Гбіт. Це забезпечує величезну пропускну здатність, необхідну для штучного інтелекту та хмарних середовищ, одночасно звільняючи цінні квадратні метри на підлозі центру обробки даних.
Малюнок 7. Повна структурна схема комутатора 800 Гбіт/с, що з’єднується з банками серверів 100 Гбіт/с через квадратні 16-портові касети та роз’ємні лінії VSFF.
Часті запитання (FAQ)
Чому апаратне забезпечення AI вимагає більше оптоволоконних кабелів, ніж традиційні сервери?
Програми штучного інтелекту та машинного навчання покладаються на масивні кластери GPU, які мають обробляти та синхронізувати величезні набори даних одночасно. Щоб запобігти вузьким місцям пропускної здатності під час робочих навантажень високо-продуктивних обчислень (HPC), ці архітектури вимагають над-швидкісних мереж 400G/800G і спеціалізованих топологій кластеризації. Ця інфраструктура наступного-покоління потребує до чотирьох разів більше оптоволоконних кабелів порівняно зі стандартними корпоративними-центрами обробки даних загального призначення.
Що таке технологія розриву оптоволоконних портів і як вона економить фізичний простір центру обробки даних?
Технологія роз’єднання портів розділяє один високо{0}}швидкісний порт комутатора (наприклад, інтерфейс 800 Гбіт) на кілька менш{2}}швидкісних каналів (наприклад, вісім з’єднань 100 Гбіт) за допомогою спеціальних роз’ємів або роз’ємів. Завдяки консолідації шляхів один комутатор із високою-щільністю може підтримувати сотні серверів, суттєво скорочуючи кількість фізичних шасі комутаторів і зменшуючи необхідну площу стійки з 16 RU до лише 2 RU.
Як роз’єми дуже малого форм-фактора (VSFF) покращують щільність стійки?
Роз’єми VSFF-такі як дуплексні MDC і SN або багато{1}}волоконні MMC-сконструйовані таким чином, щоб бути втричі меншими за традиційні дуплексні LC або застарілі форм-фактори MTP/MPO. Наприклад, перехід патч-панелі 1U на 16-волоконні адаптери MMC дозволяє підтримувати до 216 портів у порівнянні лише з 80 портами при використанні стандартних роз’ємів MTP/MPO, що втричі збільшує щільність у тому самому просторі корпусу 1U.
У чому полягає перевага використання квадратної касетної конструкції у волоконних патч-панелях?
Традиційні оптоволоконні патч-панелі використовують широкі плоскі горизонтальні касети, які обмежують фізичні можливості. Оновлення до модульної конструкції квадратної оптоволоконної касети дозволяє панелі розподіляти порти більш ефективно, упаковуючи до 96 роз’ємів LC Duplex (192 волокна) у розмірі 1U. Цей незначний механічний зсув забезпечує миттєве збільшення ємності на 33% порівняно зі старими 72-портовими конструкціями.
Чи можна використовувати кабелі для під’єднання-до центрів обробки даних на великі відстані?
Хоча розривні кабелі можуть напряму з’єднувати активні апаратні трансивери (точка-до-точка) на короткі відстані всередині стійки, використання їх для довгих прольотів може призвести до сильного перевантаження кабелю. Для більшої-відстані між стелажами або топологій Середнього--Ряду (MoR)/Кінцевого--Ряду (EoR) настійно рекомендується запускати роз’ємні вузли через структуровану кабельну систему, що містить патч-панелі високої-щільності, щоб зберегти гнучкість і чисту організацію кабелів.
Пов’язані апаратні рішення високої-щільності
Якщо ви оновлюєте свій центр обробки даних штучного інтелекту для підтримки інфраструктури 400G/800G, перегляньте продукти операторського -класу Spring Optical, представлені в цій статті:
Волоконно-оптичний патч-кабель MDC– Патч-корди ультра-високої-щільності VSFF, розроблені для трансиверів наступного-покоління та високо-патчування.
Оптоволоконний патч-корд SN– Дуплексні комутаційні кабелі VSFF наступного-покоління розроблені для архітектур центрів обробки даних із високою-щільністю.
Патч-корд CS Fibre– Мініатюрні дуплексні роз’єми, оптимізовані для конфігурацій QSFP-DD/OSFP з високою-щільністю.
Відривні кабельні збірки MPO– Високоякісні 8-волоконні та 16-волоконні розвідні кабелі, призначені для ефективного роз’єднання портів.
Патч-панелі MPO високої-щільності– Компактні-модульні коммутаційні панелі з інноваційними квадратними касетними конструкціями для максимального збільшення площі RU.
Зв’яжіться з нашими експертами з оптоволоконної інфраструктури сьогодні, щоб отриматиСпеціальна пропозиціядля технічних характеристик, спеціальної довжини або оптових цін.
