Los productos de primera línea de NVIDIA, incluidas las opciones NVIDIA Mellanox, son necesarios para sistemas y operaciones confiables y consistentes en el entorno de datos y redes en constante cambio de hoy. El cable DAC QSFP28 de Mellanox es fundamental para esta solución, ya que es intercambiable con sistemas Infiniband y Ethernet de 100 G. Este artículo tiene como objetivo detallar las características, ventajas y casos de uso clave del cable DAC QSFP28 para brindar al lector una visión completa del componente que ha surgido en las arquitecturas de redes del futuro. Nos centramos en sus beneficios de arquitectura e implementación para demostrar cómo esta tecnología ayuda a cumplir con los requisitos modernos típicos de mayor velocidad y disponibilidad de ancho de banda, incluidos los de 200 G. QSFP56 configuraciones.
¿Cuáles son los componentes de un cable DAC Mellanox?
Descripción general de los cables de conexión directa
Los DAC o cables de conexión directa son soluciones de montaje de cables de alta velocidad y rentables que facilitan fácilmente la comunicación de datos entre dispositivos de red dentro de los centros de datos. Sin embargo, se trata de soluciones de corta distancia. Un cable de conexión directa normalmente utiliza un cable de cobre twinaxial sobre el que se fijan módulos transceptores de forma permanente en cada extremo del cable. Sin embargo, estos cables no requieren módulos transceptores independientes porque reducen significativamente la cantidad de degradación de la señal que se experimenta. Además, para permitir velocidades de datos de 100 Gbps mientras se utiliza el DAC Mellanox QSFP28, este tipo particular de DAC también tiene un bajo consumo de energía, lo que es esencial para mantener la eficiencia de la red.
La importancia de los cables Twinax en los centros de datos
En esta investigación, especialmente durante mi investigación sobre la importancia de los cables twinax en los centros de datos, ha sido evidente que estos cables ayudan a lograr la alta velocidad y la latencia más baja requeridas para las operaciones de redes modernas. Los cables twinax como los que se utilizan en el DAC Mellanox QSFP28 se benefician de la fácil interferencia electromagnética debido a su construcción coaxial, que ayuda a la transmisión efectiva de la señal en un alcance corto. Su capacidad de conexión sin necesidad de módulos transceptores externos facilita la instalación y reduce el tiempo de retardo. Esta eficacia garantiza que se adapte a la creciente necesidad de mayor ancho de banda con bajo consumo de energía en los centros de datos. Sin embargo, a medida que los centros de datos modernos crecen con mayores expectativas de rendimiento, los cables twinax siguen siendo vitales para proporcionar una infraestructura de red sólida y confiable.
Interacciones del conector QSFP28 con el sistema InfiniBand
La incorporación del conector QSFP28 en los sistemas InfiniBand amplía la capacidad de transferir datos a altas velocidades, algo crucial para los sistemas informáticos complejos. El conductor Ethernet 100G y EDR (velocidad de datos mejorada) InfiniBand para velocidades de transferencia de 100 Gbps está disponible en los dispositivos InfiniBand, lo que permite una interconexión escalable y eficiente. Además, es compatible con versiones anteriores y escalable hacia adelante, ya que tiene la capacidad de soportar varios carriles, lo que permite el transporte de hasta cuatro canales a través de un solo conector, incluido SFP. Esta integración permite alcanzar niveles de latencia bajos al tiempo que mejora la respuesta y el rendimiento general en operaciones informáticas de alto rendimiento, por lo que es evidente que el QSFP28 se utiliza más en la implementación de redes InfiniBand robustas.
¿Cómo logra Mellanox la compatibilidad?
¿Cuáles son los dispositivos compatibles con Mellanox?
Mellanox garantiza la compatibilidad mediante pruebas de conformidad y rendimiento. Las ofertas de la empresa están diseñadas para cumplir con los estándares de redes dominantes, como Ethernet e InfiniBand, mejorando así la interoperabilidad en entornos de múltiples proveedores y permitiendo conexiones de cable twinaxial DAC. Además, produce y aprueba sus equipos y software junto con las principales empresas de infraestructura de TI para facilitar su uso. También proporciona descripciones e instrucciones detalladas que ayudan a los usuarios a implementar las soluciones Mellanox en diferentes topologías de red de forma segura y eficaz, al tiempo que mejoran el rendimiento y la confiabilidad de la red.
Importancia del cable de cobre de conexión directa pasiva en los centros de datos
Los cables de cobre de conexión directa pasiva (DAC) son componentes clave en las aplicaciones de redes empresariales y de centros de datos porque permiten conexiones/interconexiones de alta velocidad y menor costo en distancias cortas. Los bajos requisitos de energía y la baja latencia de los cables los hacen aún más críticos, ya que superan a los cables activos o transceptores. Los elementos de calefacción permiten aprovechar altas velocidades de datos con un menor consumo de energía. Las conexiones de cobre se conectan directamente a los DAC para producir señales consistentes ideales para conexiones de rack a rack. Además, son autoinstalables, lo que reduce la complejidad de las instalaciones y el costo general de la infraestructura, lo que los hace ideales para mejorar el rendimiento de la red en áreas específicas.
Esfuerzos de colaboración entre marcas: una solución a los problemas de compatibilidad
La compatibilidad de marcas representa un desafío permanente que obstaculiza el avance de los sistemas interoperables. Los desafíos de compatibilidad se pueden reducir o incluso eliminar si las organizaciones colaboran con otras para crear y probar un conjunto de protocolos y productos estándar. La compatibilidad entre marcas se puede lograr en gran medida siguiendo estándares y protocolos de la industria reconocidos internacionalmente como IEEE o ISO. Esto permitiría la integración fluida de productos de diferentes fabricantes de marcas. Establecer asociaciones con otras empresas y cooperar en certificaciones conjuntas y pruebas de interoperabilidad nos permite evitar posibles problemas de compatibilidad de antemano. Mantener actualizada la documentación adecuada y mantener las versiones de firmware y software son acciones importantes que ayudan a facilitar la compatibilidad dentro de redes de diversas posiciones de capital, en particular con la adopción de la nueva tecnología de cable DAC twin-ax. Si se siguen estas estrategias, las estrategias corporativas para la integración de múltiples proveedores serán menos intimidantes y la estabilidad de la red corporativa será más efectiva.
Comparación de cables DAC pasivos y cables ópticos activos
Desventajas de los cables ópticos activos en transferencias de datos a alta velocidad
Los cables pasivos de cobre con conexión directa (DAC) son los más utilizados en las redes de alta velocidad debido a su simplicidad y bajo costo. Consumen mucha menos energía que los cables ópticos activos y no necesitan componentes electrónicos adicionales. Esta característica reduce los costos de energía y el calor, que son perjudiciales en los centros de datos. Los cables DAC pasivos también ofrecen una calidad de señal excepcional y baja latencia, cruciales para la transferencia de datos a alta velocidad y el rendimiento. Además, su resistencia y durabilidad los hacen confiables para interconexiones de corto alcance y alta velocidad. La ventaja económica de los conectores DAC pasivos es que se pueden conectar a un dispositivo y funcionar de manera efectiva, lo que reduce el tiempo y los gastos necesarios para configurar una red.
Cuándo se pueden utilizar soluciones ópticas activas
En los casos de interconexiones largas que no se pueden mantener de manera efectiva con cables DAC pasivos, los cables ópticos activos (AOC) resultan muy útiles. Estos casos deben evitarse cuando la claridad de la señal es decisiva en largas distancias, por ejemplo, en un entorno de conectividad de centro de datos a gran escala o posiblemente incluso en aplicaciones de conectividad de campus. Los AOC tienen mayor distancia de transmisión, disponibilidad y calidad de señal con una menor pérdida de absorción de señal a lo largo de la distancia. Por lo tanto, siempre que los datos deben transmitirse de manera efectiva y eficiente a través de grandes áreas geográficas, los AOC brindan soluciones únicas y confiables que abordan cualquier problema de latencia dentro de la infraestructura de red.
Consideraciones de costo y rendimiento
Al comparar los sistemas de cables de cobre de conexión directa pasiva (DAC) y cables ópticos activos (AOC), se deben tener en cuenta los aspectos de costo y rendimiento. En este caso, los cables DAC pasivos son más rentables, ya que requieren una inversión inicial menor y consumen menos energía en distancias cortas. Por lo tanto, esta tecnología funciona en entornos en los que las consideraciones de bajo presupuesto son clave, pero existen limitaciones en cuanto a la integridad de la señal y la velocidad de transmisión de datos. Sin embargo, los AOC son viables para aplicaciones de larga distancia, aunque son más caros, ya que su capacidad para transmitir datos a largas distancias es encomiable con una degradación mínima de la señal. Por lo tanto, la decisión sobre cualquiera de estas soluciones siempre debe ajustarse a las expectativas y el costo de la red y garantizar que se cumplan los requisitos operativos inmediatos y a largo plazo de la mejor manera posible.
Diferentes tipos de cables de conexión para Infiniband
¿Qué es un DAC Breakout?
Un cable de cobre de conexión directa (DAC) de conexión rápida es un tipo de cableado de red que divide un enlace único de gran ancho de banda en varios enlaces de menor ancho de banda. Este cableado dispersa de manera eficiente un enlace amplio entre diferentes puertos o dispositivos. Los cables DAC de conexión rápida se encuentran con mayor frecuencia en arquitecturas informáticas de alto rendimiento. En un extremo, hay un solo conector, generalmente de formato de alta densidad (QSFP), mientras que en el otro extremo, hay múltiples conectores (SFP+) para que los datos de diferentes puntos se puedan fusionar en una secuencia o en la inversa. Este diseño permite interacciones de gran volumen al tiempo que permite distancias cortas incluso entre los puntos de datos y los dispositivos. Un diseño tan adecuado es ideal para numerosas topologías de red, ya que los datos deben distribuirse de manera eficaz.
Considerando configuraciones de conexión para interconexiones de 400G y 100G.
Al crear configuraciones de desconexión para interconexiones de 400G y 100G, se deben tener en cuenta la topología de red y los requisitos de ancho de banda de tráfico garantizado. Para interconexiones de 400G, dicha topología de desconexión establece una relación entre los puertos de un conmutador completamente interconectado de modo que un puerto QSFP-DD de 400G se descompone en cuatro puertos de 100G donde se utilizan módulos QSFP28. Esto permite una implementación de ancho de banda eficaz al tiempo que garantiza que la conexión a varios dispositivos se realice a alta velocidad. De manera similar, para la aplicación de 100G, un solo QSFP28 se puede descomponer en cuatro partes, SFP28, cada una con capacidad nominal de 25G. La configuración es óptima en circunstancias de recursos limitados, ya que permite precisión en la implementación del tráfico a diversos equipos de red en entornos de alta concentración. La configuración seleccionada también debe tener en cuenta el tamaño de la red, la tasa de bits objetivo y las instalaciones actuales para evitar un deterioro futuro del rendimiento.
Pautas para la instalación de cables de conexión
Se deben seguir algunas reglas durante la instalación de los cables de conexión para garantizar su correcto funcionamiento. Para empezar, en particular, asegúrese de comprobar la conectividad de los cables. cable de ruptura a los dispositivos de red actuales y a los requisitos de cada uno de los dos conectores para garantizar que se ajusten correctamente. Durante el proceso de instalación, no coloque demasiada tensión ni dobleces en el cable, ya que esto provocará la degradación de la calidad de la señal. Los cables deben estar correctamente etiquetados para que la identificación y la posterior detección de fallas no resulten una molestia. Un extremo del cable con un solo conector debe enchufarse de forma segura en el puerto de alta densidad, después de lo cual el otro extremo debe conectarse a las herramientas respectivas, manteniendo el orden. Vigile y cambie el cable con frecuencia, y no permita que se dañe, especialmente cuando se trata de las contrapartes 10G. Si se siguen estas recomendaciones, mejorarán las operaciones de las redes al minimizar los posibles problemas de conexión que puedan surgir.
El impacto de los cables Mellanox DAC en los centros de datos modernos
Los cambios que la tecnología Infiniband está aportando a los centros de datos
Gracias a la tecnología Infiniband, los centros de datos pueden aprovechar un mejor ancho de banda, una latencia más baja y una mejor escalabilidad que las redes Ethernet convencionales. Esta tecnología de interconexión de alto rendimiento permite velocidades de transferencia de datos de hasta 200 Gb/s, lo que la hace adecuada para casos de uso exigentes, como la informática de alto rendimiento (HPC) y el análisis de datos en tiempo real. La arquitectura de Infinband admite la escalabilidad, lo que permite a los centros de datos mejorar sus redes sin degradar el rendimiento. Y la gestión eficiente de los datos ayuda a reducir la cantidad de cables necesarios, lo que reduce los costes operativos y de infraestructura. Con Infinband, los centros de datos podrán mejorar la eficiencia y gestionar mejor los recursos, al tiempo que satisfacen los crecientes requisitos de datos a través de las posiciones LinkX.
Conexión de conectores QSFP28 a conectores QSFP28 FC
Esta integración se conoce como QSFP y se conecta fácilmente para el mismo tipo de transceptores, como los transceptores Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP) en los que uno a cuatro canales de datos en la línea de datos admitirán una velocidad de vanguardia. Sin embargo, este tipo de integración debe comenzar con la determinación de la idoneidad de los módulos QSFP28 para el equipo seleccionado. En primera instancia, tanto el extremo de envío como el de recepción requerirán puertos que sean adecuados a las especificaciones del transceptor en un sistema de red con un puerto de alta densidad. A continuación, se realizan los procedimientos correctos con respecto a la conexión directa a través de un cable DAC o AOC que admita interfaces pasivas QSFP28 Infiniband EDR. En el diseño, se deben incluir mediciones correctas de revestimiento y alivio de tensión para restringir los daños mecánicos al entorno adverso. Finalmente, cualquier deterioro en los requisitos de rendimiento del sistema no debe superar los niveles especificados, al tiempo que se garantiza que se realicen actualizaciones periódicas en consecuencia. Estos conjuntos son muy importantes para ayudar a las empresas a migrar hacia sus audiencias objetivo de próxima generación, que demandan un gran ancho de banda con baja latencia de retroalimentación.
Mejorar el rendimiento de la red mediante el uso previo de los conectores de Mellanox Networks
En este caso, se está considerando la posibilidad de mejorar la eficiencia de la red, que ofrece el uso de cables fabricados por Mellanox. La transmisión de datos que requiere un gran ancho de banda se hace posible mediante el uso de tecnologías InfiniBand y Ethernet. Además, los cables de cobre de conexión directa (DAC) y los cables ópticos activos (AOC) proporcionan la mejor integridad de señal posible en el mercado y una interferencia electromagnética mínima. Por último, el uso de cables Mellanox mejora el rendimiento general en un entorno de red con transmisión de datos sin interrupciones.
Fuentes de referencia
Controlador de interfaz de red
Preguntas frecuentes (FAQ)
P: ¿Qué puede decirnos sobre el cable DAC Mellanox QSFP28?
A: Un cable DAC (Direct Attach Copper) QSFP28 de Mellanox es un cable twinaxial pasivo que se utiliza para transmisiones de alta velocidad en conexiones Infiniband y Ethernet de 100 G. Es conveniente para conexiones de corta distancia en entornos de centros de datos, ya que se puede utilizar con tarjetas de interfaz de red (NIC) y conmutadores Nvidia Mellanox a un precio económico.
P: ¿En qué se diferencia el rendimiento del cable DAC QSFP28 del de los transceptores ópticos?
A: Los cables DAC QSFP28 son menos costosos de implementar en conexiones más cortas (hasta 5 metros) que los transceptores ópticos. También consumen menos energía y latencia y son ideales para conexiones dentro de un rack con cables QSFP200 de 56 G. Los AOC/AOC son los preferidos para aplicaciones de mayor alcance, cables o transceptores con cables de fibra óptica.
P: ¿Los cables DAC Mellanox QSFP28 son intercambiables con otras marcas?
R: Sí, los cables DAC QSFP28 de Mellanox funcionan con otras marcas. Muchos fabricantes tienen cables DAC QSFP100 de 28 G compatibles que funcionan con hardware Mellanox/Nvidia. Es fundamental comprobar el número de pieza específico del cable y la lista de compatibilidad antes de comprarlo.
P: ¿Qué longitudes diferentes se ofrecen para los cables DAC Mellanox QSFP28?
R: Según las especificaciones del fabricante, los cables DAC QSFP28 de Mellanox están disponibles en longitudes de 0.5 m, 1 m, 1.5 m, 2 m, 3 m y 5 m. Los clientes pueden utilizar longitudes de cable de 1 m, 1.5 m, 2 m y 3 m. La mayoría de los usuarios prefieren el cable compatible de 1.5 m debido a su popularidad entre las configuraciones de centros de datos que utilizan cables twinax de cobre conectados directamente.
P: ¿Un cable DAC QSFP28 es adecuado para una conexión 10G?
A: Los cables DAC QSPF28 están diseñados para enchufarse a cables para conexiones de 100 G. Normalmente, los cables DAC SFP+ se utilizan para conectar enlaces con conexiones de 10 G. Sin embargo, algunos conmutadores y NIC están diseñados con cables de conexión, en los que se limita un puerto de 100 G a varios puertos de 10 G. Estos también le permiten tener la opción de utilizar 4 conectores SFP+ para conectividad de 10 G.
P: ¿En qué se diferencian los cables DAC pasivos de los activos?
R: Los cables DAC pasivos, como la mayoría de los cables de este tipo, QSFP28 DAC, no tienen ningún componente electrónico y, por lo tanto, se deben utilizar para distancias cortas, no más de 5 m. Los cables DAC activos emplean circuitos de corrección de señal que permiten tramos de cable más largos. Sin embargo, si bien son una opción más versátil, consumirán más energía que el cable twinaxial de cobre de conexión directa pasivo. Los cables de cobre pasivos Mellanox se clasifican como QSPF28 DAC.
P: ¿El uso de cables DAC Mellanox QSFP28 evitará la compatibilidad con Infiniband EDR y HDR?
R: Infiniband EDR (100 Gbps) es compatible con los cables DAC QSFP28 de Mellanox. Para Infiniband HDR (56 Gbps), deberá utilizar cables QSFP200. Mellanox ofrece una variedad de cables DAC Infiniband para distintas velocidades, FDR, EDR y HDR.
P: ¿Cómo clasificarías los cables DAC QSFP28 en relación con los cables de conexión de fibra?
R: Para distancias cortas, los cables DAC QSFP28 tienen un precio razonable y son más fáciles de instalar que los cables de conexión de fibra. No se necesitan transceptores adicionales, lo que reduce el costo de todo el sistema. Los cables de conexión de fibra, junto con los transceptores adecuados, pueden extenderse a distancias mucho mayores y son esenciales para conectar diferentes habitaciones o edificios.
