Mellanox ケーブルを理解する: 総合ガイド

メラノックスケーブル 高性能ネットワークでは、効果的なデータ伝送と接続を確保するために、ケーブルが不可欠です。この詳細なガイドの目的は、読者にメラノックスケーブル、その種類、仕様、さまざまなネットワーク設定での使用について深く理解してもらうことです。これらのケーブルの背後にある技術的進歩と、速度や信頼性などの利点について検討します。さらに、導入とメンテナンスのベストプラクティスについても説明します。このドキュメントは、ITマネージャー、ネットワークの専門家、または単に興味のある人に、複雑なケーブルを扱う方法について十分な知識を提供するものです。 今日のデータセンターで使用されているMellanoxの製品.

Mellanox ケーブルとは何ですか?

Mellanox ケーブルの定義

Mellanoxケーブルは、優れたパフォーマンスを提供するネットワークケーブルで、データセンターや高性能コンピューティング（HPC）環境向けに作られています。InfiniBandやイーサネットなどの最先端の技術を使用して、超高速でデバイスを接続します。銅線、光ファイバー、その他のケーブルなど、幅広い種類のケーブルがあります。 さまざまな距離にわたってさまざまな帯域幅をサポート最も重要な仕様は低レイテンシと高スループットであり、信頼性が高く効率的な接続が求められるアプリケーションに最適です。

Mellanox ケーブルの一般的な用途

Mellanox ケーブルは、高速データ転送と低遅延を必要とするさまざまな業界で重要な役割を果たしています。一般的な用途には次のようなものがあります。

1. データセンターの接続性: これらのケーブルは、データセンターでサーバー、ストレージ デバイス、スイッチを接続するために広く使用されています。100Gbps などの高帯域幅をサポートし、データ フローと運用効率の向上に役立ちます。
2. ハイパフォーマンス コンピューティング (HPC): 科学研究、シミュ​​レーション、財務モデリングなど、コンピューティング能力が不可欠な分野では、Mellanox ケーブルがコンピューティング ノード間の超高速通信を実現します。InfiniBand テクノロジーはこれらの環境で使用でき、その優れたパフォーマンスと効率性によりジョブ処理時間を大幅に短縮できます。
3. クラウドコンピューティング： クラウドサービスの出現により、信頼性が高く高速なネットワークソリューションの必要性が高まっています。Mellanoxケーブルはクラウドインフラストラクチャのバックボーンを形成し、ファイルストレージサービス、分析アプリケーションのホスティングなどのシームレスな接続と最適なパフォーマンスを保証します。
4. テレコミュニケーション： 通信業界では、基地局はこれらのケーブルによってデータセンターに接続され、音声伝送データに必要な低遅延と高信頼性を提供します。
5. 機械学習と AI アプリケーション: 機械学習や AI フレームワークでは、多くの場合、膨大なデータセットをリアルタイムで処理する必要があるため、ML および AI アプリケーションでの取り込み処理に十分な帯域幅を提供する Mellanox ケーブルを使用する必要があります。

ここで Mellanox ケーブルを使用することで、組織はスループットの向上とレイテンシの低減を実現できます。これにより、データ主導の今日の競争の激しい世界で優位に立つことができます。定量的調査では、これらのケーブルを導入すると、高帯域幅環境で最大 40% のパフォーマンス向上が見られ、システム全体の強化に効果があることが実証されています。

Mellanox ケーブルを使用する利点

1. 高帯域幅と低レイテンシ: Mellanox ケーブルは、従来のイーサネット接続よりも高速にデータを伝送する高帯域幅アプリケーション向けに作られています。この高性能は、金融取引やクラウド コンピューティングなどの時間に敏感なアプリケーションに不可欠な低遅延によって補完されます。
2. スケーラビリティ： これらのケーブルは非常に拡張性が高いため、小規模なデータセンターから大規模なクラウド インフラストラクチャまで、幅広い環境で使用できます。柔軟性が高いため、企業はシステム全体を書き換えることなくネットワーク容量を増やすことができます。
3. 信頼性の向上： Mellanox ケーブルは、高度なエラー修正とインテリジェントなケーブル診断により信頼性が向上しています。これらのケーブルに組み込まれた機能により、ダウンタイムが最小限に抑えられ、サービスが継続されます。これは、ミッションクリティカルなアプリケーションにとって重要です。
4. エネルギー効率： これらのケーブルはエネルギー効率に配慮して設計されているため、データ センターの電力消費レベルが低下します。これにより、運用コストが削減されるとともに、HPC (高性能コンピューティング) の環境負荷が低減されるため、持続可能性の取り組みもサポートされます。
5. 革新的な技術: Mellanox ワイヤーは、InfiniBand などの最先端技術を使用することで、さまざまな環境間での効率的なデータ転送を実現します。大規模な処理とリアルタイム分析が重要な場所では、この機能が特に役立ちます。

Mellanox 光ケーブルはどのように機能しますか?

光ケーブルの紹介

光ケーブルは、電気信号ではなく光パルスを介して情報を送信することで機能します。光ファイバーと呼ばれるガラスまたはプラスチックの細い線が、長さに沿って光を導くために使用されます。データはこれらの光パルスにエンコードされているため、損失をほとんど伴わずに長距離を高速で伝送できます。従来の銅線と比較すると、光ケーブルは電磁干渉の影響を受けず、信号の整合性が優れています。また、帯域幅容量が大きいため、高速で信頼性の高いデータ転送を必要とする通信およびインターネット サービスに適しています。

アクティブ光ケーブル技術

アクティブ光ケーブル (AOC) は、電気部品と光ファイバーを組み合わせてデータ伝送機能を向上させます。これらのケーブルの両端には、電気信号を光信号に変換したり、その逆を行ったりできるトランシーバーが組み込まれています。これにより、従来の銅線よりも長距離でより高速に情報を転送できるため、データセンター、高性能コンピューティング、ビデオ放送などの大量のデータを扱うアプリケーションに適しています。また、銅線と比較して、AOC は軽量で柔軟性が高い傾向があるため、複雑なネットワーク環境でのインストールと管理が簡単になります。低遅延と高帯域幅をサポートできるため、情報システムの現代の通信インフラストラクチャにおける重要な要素としての AOC の地位がさらに強化されます。

光ケーブルのセットアップ

光ケーブルを効率的に設置するための手順は次のとおりです。

1. 適切な繊維タイプを選択する: アプリケーションにシングルモード光ファイバーとマルチモード光ファイバーのどちらが必要かを把握する必要があります。長距離通信にはシングルモード光ファイバーを使用し、短距離通信にはマルチモード光ファイバーを使用します。
2. インストール環境を準備する: 設置エリアに電磁干渉がなく、十分な換気があることを確認してください。これにより、光信号の安全性が保たれます。
3. ケーブルの接続： 光ケーブルをそれぞれのデバイス ポートに慎重に接続します。信号損失を減らすには、コネクタが清潔でしっかりと接続されていることを確認してください。ポートを使用していないときは、汚れを防ぐためにダスト キャップを使用してください。
4. テスト接続: 光パワーメーターまたは光時間領域反射計 (OTDR) を使用してテストし、すべてが正しくインストールされているかどうかを確認します。さらに、信号の強度が必要な基準を満たしていることを確認します。
5. ケーブル管理 この段階では、ケーブル トレイまたはケーブル タイを使用してコードを整理して固定します。これにより、損傷の発生を防ぐことができ、将来のメンテナンスやアップグレードも容易になります。

光学インフラストラクチャへの投資からより多くの成果を得るには、インストール管理に関する弊社の推奨プラクティスに従ってください。

さまざまな Mellanox ケーブルの違いは何ですか?

ツインナックスケーブルと銅線ケーブルの比較

Twinax ケーブルと従来の銅ケーブル: 考慮すべき技術的側面がいくつかあります。Twinax ケーブルは 5 本の導体で構成され、短距離で高速データを送信します。そのため、データ センターや高性能コンピューティング アプリケーションでの使用に適しています。一方、Cat 6e や Cat XNUMX などの標準銅ケーブルは、一般的なネットワーク タスクに使用されますが、高いデータ レートではパフォーマンスが十分でない場合があります。

性能仕様：

• データレート： Twinax ケーブルの種類と長さによって、最大 25 Gbps または 40 Gbps まで処理できるかどうかが決まります。ただし、従来の銅線は通常、長距離では XNUMX ギガビット/秒しかサポートせず、短距離 (Cat XNUMX A の場合は最大 XNUMX メートル) では XNUMX ギガビット/秒に達します。
• 距離制限: アプリケーション固有の要件と設置プロセスに含まれる機器に応じて、Twinax は 7 メートルから 15 メートルの範囲で有効です。比較すると、銅線ははるかに遠くまで届き、Cat 6 では 100 メートル以上で 1 ギガビット/秒の伝送が可能で、Cat 6 A では同じ距離で 10 ギガビット/秒をサポートします。
• 信号の完全性: シールドによりクロストークと電磁干渉が低減されるため、Twinax は、シールド技術が改善されているにもかかわらず、特に周囲に電磁活動が多い場所では干渉が発生する標準的な銅線よりも、信号の整合性が優れていることがよくあります。

アプリケーション：

InfiniBand ネットワークなどの高頻度データ アプリケーションでは主にツイン アクシスが使用されますが、設置距離がツイン アクシスの能力を超えるさまざまなタイプの環境では、標準のイーサネット接続が依然として一般的です。

✔ 費用の考慮：PGTには追加費用が発生しますが、分割払いなどの支払いオプションを利用できる場合もあります。

価格面では、ツインアックスは標準的な銅製に比べて初期コストが高くなりますが、パフォーマンス上の利点と将来のより効率的なエネルギー使用を考慮すると、総所有コストは均衡する可能性があります。

環境要因には、パフォーマンス要件や距離の制約などが含まれるため、ツイン アックス ケーブルと銅ケーブルのどちらが優れているかを判断するのは困難です。

ダイレクトアタッチケーブルの役割

ダイレクト アタッチ ケーブル (DAC) は、高速接続の重要な部分です。データ センターやネットワーク環境のデバイスを経済的かつ効率的に接続するのに役立ちます。DAC は銅または光ファイバー コンポーネントで作成でき、ネットワーク スイッチ、サーバー、ストレージ デバイス間の直接接続が可能になるため、レイテンシが短縮され、帯域幅の使用が改善されます。このシンプルさにより、ケーブルの複雑さが軽減され、迅速な導入が可能になります。長さのオプションはセンチメートルからメートルまでさまざまであるため、さまざまなラック レイアウトや距離に適応できる柔軟性があります。さらに、DAC の組み込みトランシーバー テクノロジにより、10G、40G、さらには 100GEthernet ネットワークなどの高周波アプリケーションに適した信頼性の高い信号伝送が保証されます。全体として、ダイレクト アタッチ ケーブルは、最新の IT インフラストラクチャ設定内でネットワークのパフォーマンスと運用効率を向上させる上で重要な役割を果たします。

パッシブ光ケーブルとアクティブ光ケーブルの概要

パッシブ光ケーブル (POC) とアクティブ光ケーブル (AOC) は、さまざまな用途に固有の特性を持つ光相互接続の 100 つの異なるアプローチです。POC はファイバー内に電子部品がなく、データ転送は光伝送のみに依存します。そのシンプルさによりコストと消費電力が削減されるため、通常は 100 メートルまでの短距離に適しています。AOC には、代わりに信号伝播をアクティブに制御する統合型電子部品が含まれています。その結果、XNUMX メートルを超える長距離をカバーできると同時に、複雑さと電力使用量の増加という追加コストで、より高いデータ レートと信号パフォーマンスの向上を実現できます。POC と AOC のどちらを選択するかは、ネットワーク環境内の距離、パフォーマンスの期待値、予算の制限など、特定の運用要件によって大きく左右されます。

適切な Mellanox ケーブルを選択するにはどうすればよいでしょうか?

考慮すべき要素: 長さと種類

特定の設置に必要な Mellanox ケーブルの長さについて考えることが重要です。短距離の場合はパッシブ光ケーブル (POC) が適している可能性がありますが、100 メートルを超える長距離の場合は、信号の整合性を損なわないようにアクティブ光ケーブル (AOC) を使用する必要があります。ケーブルの種類も役割を果たします。より手頃な価格で消費電力の少ないものが必要な場合は POC を選択し、長距離でより高いデータ レートが必要な場合は AOC を使用します。パフォーマンスを最大化するには、まず現在のネットワーク インフラストラクチャとの互換性を確認することが重要です。

コストとパフォーマンスの比較

Mellanox ケーブルのコストとパフォーマンスを、初期投資と運用効率と比較検討することが重要です。POC は、初期費用と消費電力が低いため、短距離で中程度のパフォーマンス ニーズがあるアプリケーションでは安価なオプションです。一方、AOC は通常、電子機器と統合されているため、最初は高価になる可能性があります。ただし、長距離でより高速なデータ転送速度で優れた品質を提供するため、速度や精度が最も重要となる分野では、価格が高いことを正当化できます。最終的には、現在利用できる資金と長期的な目標を比較したネットワーク要件に帰着します。特定のものを決定する前に、財務的要因と技術的要因の両方を考慮する必要があります。

Mellanox ケーブルの購入場所

Mellanox ケーブルを調達する場合、信頼できるいくつかのオンライン プラットフォームがさまざまなオプションを提供します。

1. Mellanox Technologies 公式ウェブサイト: すべての Mellanox 製品については、この Web サイトが主な情報源であり、最新モデルを正規品保証付きで提供しています。また、メーカーのサポートを含む広範な仕様も提供しています。
2. アマゾン： Amazon の多くの販売業者は、顧客が比較的低価格で Mellanox ケーブルにアクセスできるようにしています。たとえば、さまざまな製品について購入者が投稿したレビューや評価があります。
3. Newegg： このウェブサイトは主に技術愛好家を対象としており、通常、さまざまな Mellanox ケーブルを割引価格で販売しています。Newegg にはユーザー レビューと技術仕様が掲載されているため、知識のある購入者に適しています。

最も正確な選択に基づいて情報に基づいた選択を行うために、これらのサイトにアクセスして、ニーズに合わせた価格と在庫状況の情報を入手してください。

Mellanox ケーブルの取り付けとメンテナンスのヒントは何ですか?

適切な設置テクニック

Mellanox ケーブルを取り付けるには、ケーブルが最適に機能するように次の手順に従ってください。

1. ケーブルルーティング： ケーブルは、蛍光灯やモーターなど、信号障害を引き起こす可能性のある電磁干渉源から離して配線する必要があります。
2. 曲げを避ける： 信号品質の低下を避けるために、製品マニュアルに従ってケーブルの最小曲げ半径を維持してください。これは通常、ケーブルの直径の 4 ～ 8 倍です。
3. 安全な接続: コネクタを適切に固定して使用することで、断続的な接続を回避できます。
4. テストの整合性: システムを接続した後、ネットワーク ケーブル テスターを使用して導通テストを実行し、使用前にシステムが正常に動作することを確認します。
5. ラベリング： ケーブルの両端に明確なラベルが付いていると、将来のメンテナンスやトラブルシューティングのプロセス中にケーブルの両端を識別しやすくなります。

定期的なメンテナンスの実践

Mellanox ケーブルの寿命を延ばし、より良く機能させるために、次の定期的なメンテナンスを実施することができます。

1. 定期検査: ケーブルは、摩耗、損傷、ほつれの兆候がないか定期的に点検する必要があります。パフォーマンスに影響する可能性のある、ねじれ、切れ目、擦り切れがないか確認してください。
2. コネクタのクリーニング: コネクタが清潔に保たれ、ほこりやその他の汚染物質が付着していないことを確認してください。柔らかく糸くずの出ない布を使用して、ケーブル コネクタとポートの両方を軽く拭いてください。
3. 環境モニタリング: 特に、温度と湿度のレベルを制御する必要があるデータ センターでは、過度の熱や湿気がケーブルの機能に悪影響を与える可能性があるため、ケーブルの周囲で常に適切な環境条件が維持されるようにすることが重要です。
4. ケーブル管理 絡まりやストレスを避けるために、ケーブルは適切に整理する必要があります。ケーブルをきちんと固定しておくために、ケーブルタイやトレイを使用できます。
5. 性能試験： 定期的に機器のテストを実行して、エラーが発生していないかどうかを確認してください。また、リンクの整合性を評価すると、信号品質が必要な基準を満たしているかどうかを判断するのに役立ちます。

これらの方法を日常業務に取り入れることで、Mellanox ケーブルの寿命が大幅に延び、ネットワーク環境内で使用した場合の寿命全体を通じて信頼性が維持されます。

高度な Mellanox ケーブル製品の探索

NVIDIA パッシブ銅テクノロジの最新情報

NVIDIA のパッシブ銅ケーブルは、低消費電力で高速データ転送を実現するように作られています。これらのケーブルは、100Gbps 以上などのさまざまなデータ レートをサポートしており、データ センターのより効率的なネットワーク ソリューションに適しています。また、銅を使用しているためケーブルは軽量で、インストールと管理のプロセスが簡素化されます。さらに、NVIDIA のパッシブ銅テクノロジは多くのデバイスと互換性があるため、長距離でも信号の整合性が維持されます。ミッション クリティカルなアプリケーションにおける信頼性とパフォーマンスは、材料とエンジニアリング手法の継続的な改善によって支えられています。

Infiniband ケーブルの未来

Infiniband ケーブルは、高性能コンピューティング環境における帯域幅の拡大とレイテンシの低減に向けて進化し続けます。今後の開発は、電磁干渉を減らしながらデータ伝送速度を向上できる光相互接続技術に集中すると思われます。さらに、材料科学の進歩により、より軽量で柔軟性の高いケーブル設計が実現し、複雑な構成内での設置や拡張が容易になります。さらに、強化されたエラー訂正アルゴリズムと改善された信号処理アプローチの組み合わせは、これらのケーブル間またはそれらを介して接続されたデバイス間の接続の信頼性とパフォーマンスを向上させるために不可欠です。たとえば、クラウド コンピューティング プラットフォームに基づくサーバー クラスターでは、ワークロードが日々増大し、InfiniBand のようなより高速なネットワーク ソリューションの使用が必要になります。

アクティブファイバー技術の革新

高速データ伝送は、光ファイバーに電子部品を埋め込むアクティブファイバー技術によって変革されつつあります。この構成により、長距離にわたって信号を劣化させることなく増幅および再生することができます。最近の開発には、ファイバー自体内でリアルタイムのデータ処理を可能にする小型で低電力の増幅器が含まれており、外部機器の必要性を最小限に抑えています。さらに、動的波長管理の革新により、利用可能な帯域幅の使用を最適化するようにネットワークを柔軟に構成できるようになりました。これらの技術は、より高いデータレートの需要が引き続き上昇傾向にある中、データセンターやクラウドサービスのますます高まるニーズを満たすことができる強力でスケーラブルなネットワークインフラストラクチャを構築するために不可欠です。

参照ソース

小型フォームファクタ プラガブル

イーサネット

光ファイバ

よくある質問（FAQ）

Q: QSFP28 ケーブルとは何ですか? また、どのように使用しますか?

A: データ センターでよく使用される QSFP28 (Quad Small Form-factor Pluggable 28) は、100GbE で動作する高速トランシーバーです。高速データ転送をサポートし、さまざまな種類のファイバー ケーブルや直接接続銅ケーブルで動作します。

Q: ブレイクアウト ケーブルを使用する利点は何ですか?

A: QSFP を複数の SFP に接続するようなブレークアウト ケーブルを使用すると、1 つの高速接続を複数の低速接続で共有できます。これにより、ポートの使用率を最大限に高め、データ センターのネットワーク ケーブル配線を簡素化できます。

Q: ファイバー ケーブルと Twinax ケーブルのどちらを選択すればよいですか?

A: Twinax ケーブル (基本的には直接接続銅ケーブル) は短距離に最適ですが、光ファイバー ケーブルは距離による信号損失が少ないため長距離に最適です。

Q: 3m のパッシブ ダイレクト アタッチ銅ケーブルは私のニーズに適していますか?

A: 3m のパッシブ ダイレクト アタッチ銅線 (DAC) ケーブルは、通常、データ ラックまたはキャビネット内の短距離接続に使用されます。データ センターなどの短距離接続では、パフォーマンスとコストのバランスが取れています。

Q: パッチコードを購入する際に考慮すべきことは何ですか?

A: パッチコードを選択するときは、タイプ (ファイバーまたは銅線)、長さ (1 m、5 m など)、ネットワーク機器との互換性などを考慮してください。たとえば、同じキャビネット内で互いに近接しているデバイスを接続する必要があるときは、長さが XNUMX メートル以下の DAC を使用してください。

Q: AOC とは何ですか? また、いつ使用するのですか?

A: アクティブ オプティカル ケーブル (AOC) は、コネクタにトランシーバーが組み込まれた光ファイバー ケーブルです。直接接続銅ケーブルよりも長い距離での高速データ転送に使用されるため、5 メートルを超える接続が必要なデータ センターに適しています。

Q: QSFP56 ケーブルは QSFP ケーブルとどのような点が異なりますか?

A: QSFP の標準バージョンは最大 40GbE または 100GbE までしかサポートできませんが、「QSFP56」と呼ばれる拡張タイプは少なくともその XNUMX 倍を処理できるため、後者はスループットのニーズが非常に高い HPC 環境にも最適です。

Q: 銅製 Twinax ケーブルを直接接続するにはどこに使用しますか?

A: ダイレクト アタッチ銅線 Twinax ケーブルは、データ センター内の隣接するラック間の距離が短いサーバー ラックとストレージ システムを、低消費電力レベルで動作する高速リンクを介して接続するためによく使用されます。

Q: これらのケーブルに関して「Mellanox 互換」とはどういう意味ですか?

A: 「Mellanox 互換」と説明されている場合、それは特定のケーブルまたはトランシーバーが Mellanox® の機械と適切に連携し、その条件下で最高のパフォーマンスが保証されると同時に、このブランド名の機器を中心に構築されたネットワーク全体に関わる他のすべてのコンポーネントとの互換性が維持されることを意味します。

Q: ファイバー パッチ コードにはどのような種類がありますか?

A: ファイバー パッチ コードは、構成材料に基づいてさまざまなカテゴリに分類できます。たとえば、OM3/OM4 マルチモードの種類は、コンピューター ネットワーク内のさまざまな部分をリンクするために使用されますが、ユーザーが必要とする特定の要件に応じて、XNUMX メートルから XNUMX メートル以上まで、さまざまな長さのものがあります。