U pozadini revolucije umjetne inteligencije (AI) i kontinuiranog porasta računalstva u oblaku, moderni podatkovni centri sadrže više poslužitelja, GPU-ova, visoko-sklopki i klastera za pohranu podataka nego ikad prije. Istovremeno, mrežne okosnice brzo migriraju na brzine od 400 Gb i 800 Gb kako bi podržale intenzivne zahtjeve računarstva visokih- performansi (HPC). Ovaj golemi porast hardvera doveo je do postavljanja opreme ekstremne-gustoće, povećavajući gustoću snage rakova i zahtijevajući napredna rješenja za hlađenje.
Ono što je ključno, ova je arhitektura izazvala eksponencijalnu eksploziju u broju vlakana. Istraživanja pokazuju daAplikacije koje -pokreću umjetna inteligencija zahtijevaju otprilike četiri puta više optičkih kablovau usporedbi s tradicionalnim{0}}aplikacijama podatkovnih centara opće namjene. Upravljanje ovom izuzetno-visokom-gustoćom, složenom infrastrukturom unutar ograničenog prostora postaje kritično usko grlo za mrežne administratore.
Slika 1: Optički kablovi visoke-gustoće i upravljanje strukturiranim kabelima unutar stalka proizvodnog podatkovnog centra.
Kako bi održali korak s ovom putanjom, hiperskaleri grade ogromne nove objekte, od kojih neki prelaze milijun četvornih stopa. U međuvremenu, postojeći naslijeđeni podatkovni centri suočavaju se s teškim prostornim ograničenjima. Čak i ako se mogu skalirati kako bi podnijeli povećana energetska i toplinska opterećenja, moraju u potpunosti iskoristiti svoj postojeći fizički otisak za smještaj dodatnog mrežnog hardvera.
Dok virtualizacija, linijske kartice visoke-gustoće i napredni rasporedi hlađenja pomažu, pametni operateri otkrivaju značajne uštede nekretnina optimizirajući svojeoptički kablovi visoke-gustoćesustava. Evo 3 provjerena načina za postizanje maksimalne gustoće.
1. Implementirajte Fiber Port Breakout tehnologiju
Tehnologija Port Breakout jedna je od najučinkovitijih strukturnih strategija za optimizaciju prostora u upravljanju vlaknima podatkovnog centra. Radi tako da konfigurira jedan port preklopnika velike-brzine (npr. 400Gb ili 800Gb) da se podijeli na više-kanala manje brzine (npr. 25Gb, 50Gb ili 100Gb) koji usmjeravaju izravno na pojedinačne poslužitelje ili nizvodne preklopnike. Ovo značajno smanjuje ukupni broj kućišta sklopke, štedeći vrijedne jedinice u stalku (RU), smanjujući potrošnju energije i smanjujući količinu kabela.
Korištenje strukturnih konfiguracija priključka:
MTP/MPO sučelje od 8 vlakana koje radi na 100Gb, 200Gb ili 400Gb može se podijeliti na četiri pojedinačne veze od 25Gb, 50Gb ili 100Gb.
MTP/MPO sučelje od 16 vlakana koje radi ukupnom brzinom od 800 Gb može se podijeliti na osam 100 Gb ili dvije 400 Gb veze.
Slika 2: Prilagođeni sklop kabela MPO-16 za prelazak na 8 pojedinačnih dvostrukih LC konektora.
Razmotrite-scenarij veličine stvarnog svijeta koji uključuje 500 poslužitelja od kojih svaki zahtijeva namjensku vezu od 100 Gb. Bez tehnologije spajanja portova, naslijeđeni izgled zahtijeva 500 pojedinačnih portova preklopnika od 100 Gb. To zahtijeva otprilike 8 poslovnih preklopnika i troši 16 RU-ova vrhunskog prostora u stalku, uz logističku noćnu moru usmjeravanja 500 različitih optičkih patch kabela.
Prelaskom na tehnologiju spajanja portova, jedan preklopnik sa 64 porta od 800 Gb može čisto podržati svih 500 poslužitelja dok zauzimajusamo 2 RUprostora. Tehničari trebaju samo usmjeriti i upravljati 63 sklopa kabela za probijanje vlakana visoke-gustoće kako bi dovršili cjelokupnu implementaciju.
Topologije postavljanja za prekidne kabele:
Izravno povezivanje (od-točke do-točke):Sklopovi razvodnih kabela spajaju se izravno na aktivne hardverske primopredajnike na oba kraja. Ovaj je pristup vrlo učinkovit za zakrpe na kratkim-udaljenostima unutar jednog kućišta regala ili između susjednih regala-uobičajeno u AI klasterima za međupovezivanja GPU-na-GPU. Međutim, za veće raspone, metode izravnog spajanja riskiraju zagušenje kabela i čine strukturne promjene vrlo-intenzivnim.
Strukturirano kabliranje:Idealan dugoročan-izbor za komunikaciju između-postrojenja ili među-rackovima. Probojne linije polaze od primopredajnika aktivne opreme i završavaju u namjenskim MTP/MPO adapterskim pločama. Iako ovo uvodi patch panel u vezu, daje visoko skalabilnu, uredno organiziranu arhitekturu međusobnog povezivanja koja se lako održava.
2. Prijelaz na konektore vrlo malog oblika (VSFF).
Tradicionalni multi{0}}faktori oblika vlakana kao što su standardni dvostruki LC i naslijeđeni MTP/MPO konektori nameću fizička hardverska ograničenja zbog svojih strukturnih tragova. Da pređemo te granice, sljedeća-generacijaPriključci vrlo malog oblika (VSFF).revolucioniraju optičke kablove visoke{0}}gustoće. Ove ultra-minijaturne varijacije-uključujući duplexSNiMDCkonektori, uz multi-fiberSN-MTiMMCalternative-daju do tri puta veću fizičku gustoću od svojih tradicionalnih pandana.
Slika 3: Usporedba geometrijske fizičke veličine standardnog LC Duplex konektora u odnosu na ultra-male SN i MDC VSFF opcije.
Iz perspektive, standardna 1U patch ploča puna -MMC adaptera od 16 vlakana visoke gustoće može udobno primiti do 216 pojedinačnih priključaka. Potpuno isti otisak panela koji koristi naslijeđeni MTP/MPO hardver od 16 vlakana maksimum je na samo 80 priključaka.
Ovaj fenomenalni skok u kapacitetu veze čini VSFF sklopove zlatnim standardom za preklopnike visoke-gustoće i sljedeće-generacijske AI poslužitelje. Nadalje, usprkos minijaturiziranoj veličini, vrhunske VSFF komponente imaju integrirane potisne-izvlačne jezičke, omogućujući inženjerima glatko uključivanje i isključivanje pojedinačnih kanala čak i kada su okruženi stotinama tijesno zbijenih susjednih linija.
Slika 4: Usporedba vizualne gustoće koja prikazuje 1152 završetka vlakana u 1RU pomoću MPO-16 adaptera u odnosu na MMC-16 adaptere.
Kada se VSFF povezivost strateški uskladi s port breakout tehnologijom, ušteda prostora je veća. Za 4x100Gb breakout mape, kabelski svežanj projektiran s glavnim MTP/MPO konektorom na jednom kraju koji se rastavlja u četiri duplex VSFF linije (kao što je MDC) smanjuje nered na panelu poslužitelja.
Slika 5: 8-Fiber MTP/MPO do 4 Duplex VSFF MDC Breakout kabelski svežanj dizajniran za 4X100G migracijske staze visoke gustoće.
Za zahtjevnije postavke od 2x400 Gb, MMC-16 do dvostrukih 8- vlakana MTP/MPO kabel za izvlačenje savršeno odgovara. Ova specifična konfiguracija omogućuje-preklopniku sa 72 priključka visoke gustoće da neprimjetno surađuje s 144 400Gb priključcima-stvarajući neusporedivo rješenje za strukturirano kabliranje za masivno grupiranje GPU-a unutar AI mreža visoke razine.
3. Implementirajte inovativna rješenja za krpanje visoke-gustoće
Dok prijelazi od točke-do-točke i konfiguracije VSFF-a jasno rješavaju kratke-prelaznice, većina podatkovnih centara i dalje radije koristi strukturirano kabliranje preko mreža s prekidača-na-skretnica i prekidača-na-poslužitelja kako bi zadržali fleksibilnost i upravljivost. To posebno vrijedi za dulje prijenosne vodove koji se protežu topologijom sredine-od-reda (MoR) ili kraj-od-reda (EoR).
Ove postavke koriste međupatch panele unutar interconnect ili cross{0}}regala, omogućujući tehničarima jednostavne rekonfiguracije, testiranje linije i brzo osiguravanje veze putem vlaknastih patch kabela bez rizika od kvara-aktivnog uređaja.
Kako biste izbjegli određivanje pretjeranog prostora u regalu za-unakrsne veze, trebali biste zamijeniti široka, ravna kućišta za kasete s modularnim,-štedi prostorkasete s kvadratnim vlaknima. Patch paneli s vlaknima visoke-gustoće koji rade na modularnim kvadratnim konfiguracijama kazeta mogu primiti do 96 LC Duplex adaptera (koji daju 192 završetka vlakana) unutar striktne 1U omotnice. U usporedbi sa standardnim vodoravnim-strip kazetnim patch panelom koji obično ima najviše 72 LC Duplex konektora (144 vlakna), ova jednostavna nadogradnja faktora fizičkog oblika omogućava trenutačnu33% povećanje gustoće mrlja.
Slika 6: Nadogradnja strukturnog kapaciteta dobivena prelaskom s tradicionalnih ravnih 12-kaseta s vlaknima na kvadratne kazete s 16 vlakana visoke gustoće unutar prostora od 1RU.
Sinergija: Kombinacija sve tri tehnologije za maksimalnu uštedu prostora
Konačna arhitektonska pobjeda nad prostornim ograničenjima podatkovnog centra događa se kada se sve tri metode kombiniraju u jedinstveni, kohezivni okvir:Proboji priključaka + VSFF komponente + kvadratne ploče za spajanje kaseta.
Geometrijski raspored naprednih četvrtastih kazeta izvorno im omogućuje prihvaćanje ultra-minijaturnih VSFF adaptera kao što su duplex MDC ili multi-fiber MMC. Ova konvergencija znači da visoko projektirana 1U patch ploča može primiti:
Sve do192 Duplex VSFF porta(daje 384 aktivna vlakna)
Sve do192 8-optični ili MMC priključci sa 16 vlakana(dajući nevjerojatnih 1536 vlakana)
Sve do192 16-optični MMC priključcikonfiguriran za čistu-distribuciju gustoće (dostizanje vrhunca od 3072 vlakana po RU)
Ove hiper{0}}guste konfiguracije omogućuju infrastrukturnim timovima da sustavno razbiju-sučelja preklopnika velike brzine na tisuće distribuiranih putova obrade od 100 Gb ili 400 Gb. Ovo pruža ogromnu propusnost potrebnu za AI i okruženja u oblaku dok vraća vrijedne kvadratne snimke na podu podatkovnog centra.
Slika 7: Potpuna strukturna shema koja prikazuje preklopnik od 800 Gb/s koji se povezuje s bankama poslužitelja od 100 Gb/s preko četvrtastih kazeta sa 16 ulaza i VSFF prekidnih linija.
Često postavljana pitanja (FAQ)
Zašto AI hardver zahtijeva više optičkih kablova od tradicionalnih poslužitelja?
AI i aplikacije strojnog učenja oslanjaju se na masivne GPU klastere koji moraju istovremeno obrađivati i sinkronizirati ogromne skupove podataka. Kako bi se spriječila uska grla propusnosti tijekom radnih opterećenja računarstva visokih-performansi (HPC), ove arhitekture zahtijevaju ultra{2}}brze 400G/800G tkanine i specijalizirane topologije klasteriranja. Ova infrastruktura sljedeće-generacije zahtijeva do četiri puta više staza optičkih kablova u usporedbi sa standardnim-podatkovnim centrima poduzeća opće namjene.
Što je tehnologija fiber port breakout i kako štedi fizički prostor podatkovnog centra?
Tehnologija spajanja priključaka dijeli jedan brz-switch port (kao što je sučelje od 800 Gb) u više -kanala manje brzine (kao što je osam 100 Gb veza) pomoću specijaliziranih razvodnih ili prekidnih sklopova kabela. Konsolidacijom staza, jedan preklopnik visoke-gustoće može podržati stotine poslužitelja, drastično smanjujući broj fizičkih šasija preklopnika i smanjujući potreban stalak s do 16 RU-ova na samo 2 RU-a.
Kako konektori Very Small Form Factor (VSFF) poboljšavaju gustoću stalka?
VSFF konektori-kao što su dvostruki MDC i SN ili multi{1}}Vlaknasti MMC-projektovani su tako da budu do tri puta manji od tradicionalnih dupleksnih LC ili naslijeđenih faktora oblika MTP/MPO. Na primjer, prijelaz 1U patch panela na MMC adaptere sa 16 vlakana omogućuje podršku do 216 portova, u usporedbi sa samo 80 portova kada se koriste standardni MTP/MPO konektori, utrostručujući gustoću u istom 1U prostoru kućišta.
Koja je korist korištenja kvadratnog dizajna kazete u fiber patch panelima?
Tradicionalni patch paneli od vlakana koriste široke, ravne vodoravne kazete koje ograničavaju fizički kapacitet. Nadogradnja na modularni kvadratni dizajn kazete s vlaknima omogućuje ploči učinkovitiju distribuciju portova, pakiranjem do 96 LC Duplex konektora (192 vlakna) u strogi 1U otisak. Ovaj manji mehanički pomak donosi trenutačno povećanje kapaciteta od 33% u odnosu na naslijeđene dizajne sa 72 ulaza.
Mogu li se prekidni kabeli koristiti za-veze podatkovnog centra na velike udaljenosti?
Dok prekidni kabeli mogu izravno povezati aktivne hardverske primopredajnike (od točke-do-točke) na kratkim udaljenostima unutar stalka, njihova upotreba za velike raspone može dovesti do ozbiljnog zagušenja kabela. Za dulje-razmake među regalima ili topologije sredine-od-reda (MoR) / kraja-od-reda (EoR), toplo se preporučuje izvođenje sklopova za razdvajanje kroz strukturirani sustav kabliranja koji sadrži patch panele visoke-gustoće za održavanje fleksibilnosti i čisto upravljanje kabelima.
Povezana hardverska rješenja visoke-gustoće
Ako nadograđujete svoj podatkovni centar s umjetnom inteligencijom za podršku infrastrukturi 400G/800G, pregledajte proizvode nositelja-razreda tvrtke Spring Optical predstavljene u ovom članku:
MDC optički spojni kabel– VSFF patch kabeli ultra-visoke-gustoće dizajnirani za primopredajnike sljedeće-generacije i krpanje visoke-gustoće.
SN optički spojni kabel– Sljedeća-gen duplex VSFF patch kabeli projektirani za-arhitekture podatkovnih centara visoke gustoće.
CS Fiber Patch kabel– Minijaturizirani dvostruki konektori optimizirani za QSFP-DD/OSFP konfiguracije-visoke gustoće.
MPO sklopovi razvodnih kabela– Vrhunski razvodni kabeli s 8 i 16 vlakana dizajnirani za učinkovite aplikacije probijanja priključaka.
MPO patch ploče visoke-gustoće– Modularni{0}}patch paneli koji štede prostor i koriste inovativne četvrtaste dizajne kazeta za maksimiziranje vašeg RU traga.
Kontaktirajte naše stručnjake za optičku infrastrukturu danas za aPrilagođena ponudaza tehničke specifikacije, prilagođene duljine ili skupne veleprodajne cijene.
