Продукция NVIDIA высшего качества, включая опции NVIDIA Mellanox, необходима для надежных и согласованных систем и операций в сегодняшней быстро меняющейся среде данных и сетей. Кабель Mellanox QSFP28 DAC является центральным элементом этого решения, поскольку он взаимозаменяем с системами 100G Infiniband и Ethernet. Цель этой статьи — подробно описать основные характеристики, преимущества и варианты использования кабеля QSFP28 DAC, чтобы дать читателю полное представление о компоненте, который появился в сетевых архитектурах будущего. Мы сосредоточимся на его архитектуре и преимуществах развертывания, чтобы продемонстрировать, как эта технология помогает удовлетворить типичные современные требования к повышенной скорости и доступности полосы пропускания, в том числе для 200G QSFP56 конфигурации.
Каковы компоненты кабеля Mellanox DAC?
Обзор кабелей прямого подключения
DAC или кабели прямого подключения — это экономичные, высокоскоростные решения для сборки кабелей, которые легко облегчают передачу данных между сетевыми устройствами в центрах обработки данных. Однако это решения на короткие расстояния. Кабель прямого подключения обычно использует твинаксиальный медный кабель, на котором модули приемопередатчика постоянно закреплены на обоих концах кабеля. Однако эти кабели не требуют отдельных модулей приемопередатчика, поскольку они значительно снижают уровень ухудшения сигнала. Кроме того, чтобы обеспечить скорость передачи данных 100 Гбит/с при использовании ЦАП Mellanox QSFP28, этот конкретный тип ЦАП также имеет низкое энергопотребление, что необходимо для поддержания эффективности сети.
Важность твинаксиальных кабелей в центрах обработки данных
В этом исследовании, особенно во время моего изучения значения твинаксиальных кабелей в центрах обработки данных, стало очевидно, что эти кабели помогают достичь высокой скорости и меньшей задержки, необходимых для современных сетевых операций. Твинаксиальные кабели, такие как те, которые используются в Mellanox QSFP28 DAC, выигрывают от легких электромагнитных помех благодаря своей коаксиальной конструкции, что способствует эффективной передаче сигнала на короткие расстояния. Их подключаемость без необходимости использования внешних приемопередающих модулей упрощает установку и сокращает время задержки. Эта эффективность гарантирует, что они соответствуют растущей потребности в более высокой пропускной способности при низком энергопотреблении в центрах обработки данных. Однако, поскольку современные центры обработки данных растут с более высокими ожиданиями пропускной способности, твинаксиальные кабели остаются жизненно важными для обеспечения прочной и надежной сетевой инфраструктуры.
Взаимодействие коннектора QSFP28 с системой InfiniBand
Включение разъема QSFP28 в системы InfiniBand расширяет возможности передачи данных на высоких скоростях, что имеет решающее значение для сложных вычислительных систем. Проводник 100G Ethernet и InfiniBand EDR (Enhanced Data Rate) для скорости передачи данных 100 Гбит/с легко доступен в устройствах InfiniBand, что позволяет масштабировать и эффективно соединять их. Кроме того, он совместим как с предыдущей, так и с последующей масштабируемостью, имея возможность поддерживать несколько полос, что позволяет передавать до четырех каналов через один разъем, включая SFP. Эта интеграция поддерживает достижение низких уровней задержки, одновременно улучшая отклик и общую производительность при выполнении высокопроизводительных вычислительных операций, поэтому очевидно более широкое применение QSFP28 при реализации надежных сетей InfiniBand.
Каким образом Mellanox обеспечивает совместимость?
Какие устройства совместимы с Mellanox?
Mellanox гарантирует совместимость посредством тестирования соответствия и производительности. Предложения компании разработаны для соответствия доминирующим сетевым стандартам, таким как Ethernet и InfiniBand, тем самым улучшая взаимодействие в мультивендорных средах и позволяя использовать кабельные соединения DAC twinax. Кроме того, она производит и одобряет свое оборудование и программное обеспечение совместно с ведущими компаниями ИТ-инфраструктуры для облегчения их использования. Она также предоставляет подробные описания и инструкции, которые помогают пользователям безопасно и эффективно внедрять решения Mellanox в различные сетевые топологии, одновременно повышая производительность и надежность сети.
Значение пассивного медного кабеля прямого подключения в центрах обработки данных
Пассивные медные кабели прямого подключения (DAC) являются ключевыми компонентами в центрах обработки данных и корпоративных сетевых приложениях, поскольку они обеспечивают высокоскоростные, недорогие соединения/взаимосоединения на коротких расстояниях. Низкие требования к питанию и низкая задержка кабелей делают их еще более важными, поскольку они превосходят активные кабели или трансиверы. Нагревательные элементы, позволяя использовать высокие скорости передачи данных с меньшим потреблением энергии. Медные соединения напрямую подключаются к DAC для получения постоянных сигналов, идеально подходящих для соединений стойка-стойка. Кроме того, они являются самоустанавливающимися, что снижает сложность установки и общую стоимость инфраструктуры, что делает их идеальными для повышения производительности сети в определенных областях.
Совместные усилия брендов: решение проблем совместимости
Совместимость брендов представляет собой постоянную проблему, которая препятствует развитию совместимых систем. Проблемы совместимости можно уменьшить или даже устранить, если организации будут сотрудничать с другими для создания и тестирования набора стандартных протоколов и продуктов. Совместимость между брендами может быть во многом поддержана путем соблюдения признанных на международном уровне отраслевых стандартов и протоколов, таких как IEEE или ISO. Это позволит плавно интегрировать продукты от разных производителей брендов. Установление партнерских отношений с другими компаниями и сотрудничество в совместных испытаниях на сертификацию и совместимость позволяет нам заранее избегать потенциальных проблем совместимости. Поддержание надлежащей документации в актуальном состоянии и поддержка версий встроенного ПО и программного обеспечения являются важными действиями, которые помогают облегчить совместимость в сетях с различными позициями акционерного капитала, особенно с принятием новой технологии двухосевого кабеля DAC. Если следовать этим стратегиям, корпоративные стратегии интеграции от разных поставщиков будут менее пугающими, а стабильность корпоративной сети будет более эффективной.
Сравнение пассивных кабелей ЦАП и активных оптических кабелей
Недостатки активных оптических кабелей при высокоскоростной передаче данных
Пассивные кабели прямого подключения (DAC) доминируют в высокоскоростных сетях благодаря своей простоте и низкой стоимости. Они потребляют гораздо меньше энергии, чем активные оптические кабели, и не нуждаются в дополнительной функционирующей электронике. Эта функция снижает затраты на электроэнергию и тепло, что пагубно для центров обработки данных. Пассивные кабели DAC также обеспечивают исключительное качество сигнала и низкую задержку, что имеет решающее значение для высокоскоростной передачи данных и производительности. Кроме того, их прочность и долговечность делают их надежными для соединений на короткие расстояния и на высокой скорости. Экономическое преимущество пассивных разъемов DAC заключается в том, что их можно подключить к устройству и они будут работать эффективно, что сокращает время и расходы, необходимые для настройки сети.
Когда можно использовать активные оптические решения
В случаях длинных соединений, которые не могут эффективно поддерживаться пассивными кабелями DAC, активные оптические кабели (AOC) оказываются очень полезными. Таких случаев следует избегать, когда четкость сигнала является определяющей на больших расстояниях, например, в крупномасштабной среде подключения центра обработки данных или, возможно, даже в приложениях подключения к кампусу. AOC имеют большую дальность передачи, доступность и качество сигнала с меньшими потерями поглощения сигнала на расстоянии. Таким образом, когда данные должны передаваться эффективно и действенно через большие географические области, AOC предоставляют уникальные и надежные решения, которые решают любые проблемы с задержкой в сетевой инфраструктуре.
Вопросы стоимости и производительности
При сравнении пассивных медных кабелей прямого подключения (DAC) и активных оптических кабелей (AOC) необходимо учитывать вопросы стоимости и производительности. В этом случае пассивные кабели DAC более экономичны, поскольку требуют меньших первоначальных инвестиций и потребляют меньше энергии на коротких расстояниях. Таким образом, эта технология работает в условиях, где ключевыми являются соображения низкого бюджета, но существуют ограничения по целостности сигнала и скорости передачи данных. Тем не менее, AOC являются жизнеспособными для приложений на больших расстояниях, даже несмотря на то, что они более дороги, поскольку их способность передавать данные на большие расстояния заслуживает похвалы с минимальным ухудшением сигнала. Поэтому решение по любому из этих решений всегда должно соответствовать ожиданиям и стоимости сети и обеспечивать наилучшее выполнение непосредственных и долгосрочных эксплуатационных требований.
Различные типы кабелей для коммутации Infiniband
Что такое Breakout DAC?
Кабель Breakout Direct Attach Copper (DAC) — это тип сетевого кабеля, который разбивает один канал с высокой пропускной способностью на несколько каналов с более низкой пропускной способностью. Этот кабель эффективно распределяет широкий канал между различными портами или устройствами. Кабели Breakout DAC чаще всего встречаются в высокопроизводительных вычислительных архитектурах. На одном конце находится один разъем, как правило, высокой плотности (QSFP), а на другом конце — несколько разъемов (SFP+), так что данные из разных точек могут быть объединены в один поток или наоборот. Такая конструкция позволяет выполнять высокообъемные взаимодействия, допуская при этом короткие расстояния даже между точками данных и устройствами. Такая подходящая конструкция идеально подходит для многочисленных сетевых топологий, поскольку данные должны быть распределены эффективно.
Рассмотрение конфигураций разводки для соединений 400G и 100G.
При создании конфигураций разрыва для соединений 400G и 100G следует учитывать топологию сети и гарантированные требования к пропускной способности трафика. Для соединений 400G такая топология разрыва устанавливает связь между портами полностью взаимосвязанного коммутатора таким образом, что один порт 400G QSFP-DD разбивается на четыре порта 100G, где используются модули QSFP28. Это обеспечивает эффективное развертывание полосы пропускания, одновременно гарантируя подключение к нескольким устройствам на высокой скорости. Аналогично для приложения 100G один QSFP28 можно разбить на четыре части, SFP28, каждая из которых имеет номинал 25G. Такая конфигурация оптимальна в условиях ограниченных ресурсов, поскольку она обеспечивает точность развертывания трафика на различном сетевом оборудовании в средах с высокой концентрацией. Выбранная конфигурация также должна учитывать размер сети, целевую скорость передачи данных и текущие возможности, чтобы избежать ухудшения производительности в будущем.
Руководство по установке коммутационного кабеля
При установке кабелей разводки необходимо соблюдать некоторые правила, чтобы гарантировать надлежащую функциональность. Для начала, в частности, убедитесь, что вы проверили подключение разрывной кабель к текущим сетевым устройствам и требованиям каждого из двух разъемов, чтобы убедиться, что они подходят должным образом. Во время выполнения процесса установки не допускайте чрезмерного растяжения или чрезмерного перегиба кабеля, так как это приведет к ухудшению качества сигнала. Кабели должны быть правильно промаркированы, чтобы идентификация и последующий поиск неисправностей не стали хлопотами. Один конец кабеля с одним разъемом должен быть надежно подключен к порту высокой плотности, после чего другой конец должен быть подключен к соответствующим инструментам, сохраняя порядок расположения. Следите за кабелем и часто меняйте его, и не допускайте его повреждения, особенно при работе с аналогами 10G. Если эти рекомендации будут соблюдены, они улучшат работу сетей, минимизируя любые возможные проблемы с подключением, которые могут возникнуть.
Влияние кабелей Mellanox DAC на современные центры обработки данных
Изменения, которые технология Infiniband привносит в центры обработки данных
Благодаря технологии Infiniband центры обработки данных могут использовать лучшую пропускную способность, меньшую задержку и лучшую масштабируемость, чем обычные сети Ethernet. Эта высокопроизводительная технология межсоединений обеспечивает скорость передачи данных до 200 Гбит/с, что делает ее подходящей для требовательных случаев использования, таких как высокопроизводительные вычисления (HPC) и аналитика данных в реальном времени. Архитектура Infinband поддерживает масштабируемость, позволяя центрам обработки данных улучшать свои сети без ухудшения производительности. А эффективное управление данными помогает сократить количество необходимых кабелей, что сокращает инфраструктурные и эксплуатационные расходы. С Infinband центры обработки данных смогут повысить эффективность и лучше управлять ресурсами, одновременно удовлетворяя растущие потребности в данных через позиции LinkX.
Подключение разъемов QSFP28 к разъемам QSFP28 FC
Эта интеграция известна как QSFP, легко подключается для одного и того же типа трансиверов, таких как трансиверы Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP), в которых от одного до четырех каналов данных в линии данных будут поддерживать передовую скорость. Однако этот вид интеграции должен начинаться с определения пригодности модулей QSFP28 для выбранного оборудования. В первую очередь, как отправляющей, так и принимающей стороне потребуются порты, которые подходят для спецификаций трансивера в сетевой системе с портом высокой плотности. После этого выполняются правильные процедуры, касающиеся прямого соединения через кабель DAC или AOC, который поддерживает пассивные интерфейсы QSFP28 Infiniband EDR. При проектировании должны быть включены правильные измерения по разделке и снятию натяжения, чтобы ограничить механические повреждения в неблагоприятной среде. Наконец, любые ухудшения требований к производительности системы не должны превышать указанные уровни, при этом необходимо обеспечить проведение регулярных обновлений соответствующим образом. Подобные сборки очень важны для компаний, которые мигрируют в сторону целевой аудитории следующего поколения, которой требуется высокая пропускная способность и низкая задержка обратной связи.
Улучшение производительности сети заранее с помощью коннекторов Mellanox Networks
В этом случае рассматривается возможность повышения эффективности сети, предлагаемая использованием кабелей производства Mellanox. Передача данных, требующая большой полосы пропускания, становится возможной благодаря использованию технологий InfiniBand и Ethernet. Кроме того, кабели Direct Attach Copper (DAC) и активные оптические кабели (AOC) обеспечивают наилучшую возможную целостность сигнала на рынке и минимальные электромагнитные помехи. Наконец, использование кабелей Mellanox повышает общую производительность в сетевой среде с бесшовной передачей данных.
Справочные источники
Контроллер сетевого интерфейса
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Что вы можете сказать о кабеле ЦАП Mellanox QSFP28?
A: Кабель Mellanox QSFP28 DAC (Direct Attach Copper) — это пассивный твинаксиальный кабель, используемый для высокоскоростной передачи данных в соединениях 100G Infiniband и Ethernet. Он удобен для коротких соединений в средах центров обработки данных, поскольку его можно использовать с сетевыми интерфейсными картами (NIC) и коммутаторами Nvidia Mellanox по экономичной цене.
В: Чем производительность кабеля QSFP28 DAC отличается от характеристик оптических трансиверов?
A: Кабели QSFP28 DAC менее затратны для внедрения в более коротких соединениях (до 5 метров), чем оптические трансиверы. Они также используют меньшую мощность и задержку и идеально подходят для внутристоечных соединений с использованием кабелей 200G QSFP56. AOC/AOC предпочтительны для приложений с большим радиусом действия, кабелей или трансиверов с оптоволоконными кабелями.
В: Взаимозаменяемы ли кабели ЦАП Mellanox QSFP28 с кабелями других марок?
A: Да, кабели Mellanox QSFP28 DAC работают с другими брендами. Многие сторонние компании предлагают совместимые кабели 100G QSFP28 DAC, которые работают с оборудованием Mellanox/Nvidia. Перед покупкой обязательно уточните номер детали кабеля и список совместимости.
В: Какие варианты длины предлагаются для кабелей ЦАП Mellanox QSFP28?
A: Согласно спецификациям производителя, кабели Mellanox QSFP28 DAC доступны длиной 0.5 м, 1 м, 1.5 м, 2 м, 3 м и 5 м. Клиенты могут использовать кабели длиной 1 м, 1.5 м, 2 м и 3 м. Большинство пользователей предпочитают совместимый кабель длиной 1.5 м из-за его популярности среди конфигураций центров обработки данных, в которых используются напрямую подключенные медные твинаксиальные кабели.
В: Подходит ли кабель QSFP28 DAC для соединения 10G?
A: Кабели QSPF28 DAC предназначены для подключения к кабелям для соединений 100G. Обычно кабели SFP+ DAC используются для соединения каналов с соединениями 10G. Тем не менее, некоторые коммутаторы и сетевые карты разработаны с кабелями разводки, в которых порт 100G ограничивается несколькими портами 10G. Они также позволяют использовать 4x разводки SFP+ для подключения 10G.
В: Чем пассивные кабели ЦАП отличаются от активных?
A: Пассивные кабели DAC, как и большинство кабелей этого типа, QSFP28 DAC, не имеют никакой электроники и, следовательно, должны использоваться на коротких расстояниях, не более 5 м. Активные кабели DAC используют схемы коррекции сигнала, которые позволяют использовать более длинные кабели. Однако, будучи более универсальным вариантом, они будут потреблять больше энергии, чем пассивный медный твинаксиальный кабель прямого подключения. Пассивные медные кабели Mellanox классифицируются как QSPF28 DAC.
В: Будет ли использование кабелей ЦАП Mellanox QSFP28 препятствовать совместимости с Infiniband EDR и HDR?
A: Infiniband EDR (100 Гбит/с) поддерживает кабели Mellanox QSFP28 DAC. Вам нужно будет использовать кабели QSFP56 для Infiniband HDR (200 Гбит/с). Mellanox предлагает различные кабели Infiniband DAC для разных скоростей, FDR, EDR и HDR.
В: Как бы вы классифицировали кабели QSFP28 DAC по отношению к оптоволоконным коммутационным шнурам?
A: Для коротких расстояний кабели QSFP28 DAC имеют разумную цену и их проще устанавливать, чем оптоволоконные патч-корды. Нет необходимости в дополнительных трансиверах, что снижает стоимость всей системы. Оптоволоконные патч-корды в сочетании с соответствующими трансиверами могут протягиваться на гораздо большие расстояния и необходимы для соединения разных комнат или зданий.