Современные центры обработки данных стали ядром, поддерживающим искусственный интеллект, облачные вычисления и крупномасштабные вычисления. Кабельная система 40G/100G является незаменимым «кровеносным сосудом» и «нервом». Его планирование напрямую определяет, можно ли эффективно транспортировать вычислительную мощность, а его развертывание также напрямую определяет, можно ли надежно транспортировать вычислительную мощность. В условиях растущей нагрузки на полосу пропускания простого повышения производительности сервера недостаточно. Создание перспективной высокоскоростной кабельной системы является краеугольным камнем раскрытия потенциала вычислительной мощности. Создание высокоскоростной кабельной системы высокой плотности является краеугольным камнем реализации долгосрочной эволюции центра обработки данных. Создание комплекса интеллектуальной высокоскоростной кабельной системы также является краеугольным камнем раскрытия потенциала вычислительной мощности и реализации долгосрочного развития центра обработки данных.
Почему центрам обработки данных необходимо перейти на сети 40G/100G
Модернизация сети дата-центра осуществляется не ради технических показателей, а является прямым результатом потребностей бизнеса. Задержка загрузки веб-сайта на одну секунду может привести к потере 7% бизнес-возможностей, а обучение и вывод больших моделей ИИ предъявляют почти высокие требования к пропускной способности связи и задержке между узлами. Традиционная трехуровневая сетевая архитектура и пропускная способность соединений 10G/25G стали узкими местами, ограничивающими улучшение использования вычислительной мощности при предоставлении этих новых услуг.
Глядя на путь технологической эволюции, переход от 10G к 40G/100G представляет собой систематическое обновление всей инфраструктуры центра обработки данных. Это не только означает увеличение скорости портов коммутатора, но и предполагает реконструкцию всего стека от межсоединения чипов, доступа к серверу до коммутации магистральной сети. Его основная цель — устранить препятствия при обмене данными между вычислительными блоками, чтобы тысячи процессоров и графических процессоров могли работать вместе, как гигантский компьютер, тем самым превращая рассредоточенную вычислительную мощность в эффективную крупномасштабную вычислительную мощность.
Каковы основные международные стандарты и спецификации для кабелей 40G/100G?
Развертывание высокоскоростных сетей должно соответствовать строгим системам стандартов для обеспечения совместимости оборудования и уверенности в его работе. При подключении на физическом уровне международные стандарты дают четкие рекомендации для различных сред, а также существуют четкие правила по расстояниям применения. Например, для оптоволоконных кабелей соответствующие международные стандарты определяют расстояние передачи многомодового оптического волокна и одномодового оптического волокна в приложениях 40G/100G, определяют тип интерфейса и предлагают требования к производительности. Можно сказать, что этот стандарт является наиболее фундаментальной основой для выбора конструкции.
Внутри страны отраслевые стандарты также постоянно развиваются. Последняя версия «Сценариев и требований к информационно-коммуникационным интегрированным кабельным системам для центров обработки данных» (YD/T 2963–2024) была официально реализована 1 октября 2024 года, заменив предыдущую версию 2015 года. Этот стандарт применим к проектированию, тестированию и приемке проектов интегрированных кабельных систем для интернет-центров обработки данных и предоставляет авторитетное локализованное руководство по планированию и реализации проектов высокоскоростных кабельных систем в отечественных центрах обработки данных. Соблюдение этих стандартов является основной гарантией успешной реализации проекта и плавных и непрерывных обновлений в будущем.
Как спроектировать перспективную структурированную кабельную систему 40G/100G
Лучшая стратегия реагирования на будущие неопределенности — это дальновидный дизайн. Основная идея структурированной кабельной системы заключается в отделении инфраструктуры от постоянно итеративного сетевого оборудования для создания стабильной, гибкой и многократно используемой платформы физического уровня. Ключ кроется в применении. Конструкция системы предварительного подключения MTP/MPO на основе 8-жильного оптоволокна способна поддерживать плавный переход от текущего 40G/100G к будущему 200G/400G или даже выше. Причина в том, что многие высокоскоростные стандарты по-прежнему основаны на 8-ядерной параллельной оптической технологии.
В таких сценариях с высокой плотностью выбор магистральных оптических кабелей с предварительной заделкой и большим количеством жил, например 288 и 432 ядра, может максимально эффективно использовать пространство моста. Например, в одном и том же транкинговом пространстве общая пропускная способность волокна при развертывании 56 288-жильных оптических кабелей намного больше, чем при использовании 370 12-жильных оптических кабелей. Для крупных центров обработки данных или центров обработки данных кампусного типа количество ядер, необходимых для магистральных оптических кабелей, может достигать 1728 или даже 3456 ядер. Этот структурированный и модульный подход превращает сложные проекты электромонтажа в относительно простые установки по принципу «подключи и работай», что значительно снижает сложность развертывания и сложность последующей эксплуатации и обслуживания. Предоставляйте глобальные услуги по закупкам слабых текущих интеллектуальных продуктов!
Выберите дуплексное (2-жильное) или параллельное (8-жильное) оптоволоконное решение.
Это ключевая технология выбора в начале проектирования. Есть два варианта, каждый из которых имеет свои весьма подходящие сценарии применения. В обычных условиях дуплексное (2-ядерное) решение сочетается с технологией мультиплексирования с разделением по длине волны. Этот комбинированный метод подходит для использования в сценариях передачи на большие расстояния. Это также классический выбор для соединения кампусов центров обработки данных.
Параллельное (8-ядерное) решение является основным решением для высокоскоростного соединения в компьютерных залах. Он использует несколько оптических волокон для обеспечения параллельной передачи и достижения более высоких скоростей канала. У него есть очевидные преимущества. Во-первых, при переходе на более высокие скорости параллельные оптические устройства обычно разрабатываются на основе существующих существующих технологий, чтобы помочь снизить затраты и энергопотребление. Во-вторых, энергопотребление одного параллельного оптического модуля 40G составляет около 1,5 Вт, что намного ниже, чем общее энергопотребление четырех модулей 10G, что обеспечивает значительный эффект энергосбережения. В-третьих, один порт QSFP на коммутаторе высокой плотности может обеспечить четыре порта 10G через ответвительные перемычки, что значительно повышает плотность портов и эффективность шкафа.
Как справиться с эксплуатационными проблемами, возникающими из-за высокоскоростных кабелей высокой плотности
Как только шкаф заполняется сотнями высокоскоростных кабелей 40G/100G, традиционные бумажные этикетки и методы ручной записи полностью теряют свою эффективность. Даже неправильное поведение при подключении и отключении с большой вероятностью приведет к приостановке работы основных служб, поэтому их необходимо ввести. Системы управления цифровой инфраструктурой имеют решающее значение. Такие системы позволяют создавать цифровых двойников кабельных сетей и визуализировать все соединения.
Благодаря цифровому двойнику персонал по эксплуатации и техническому обслуживанию может четко видеть на экране весь физический путь от порта коммутатора до сетевой карты сервера и отслеживать состояние соединения в режиме реального времени. Система имеет возможности поддержки мобильного доступа и может самостоятельно генерировать рабочие задания и назначать задачи по техническому обслуживанию, гарантируя, что любые изменения планируются заранее и впоследствии фиксируются. Это может не только сократить время ручного аудита и определения неисправности, но также устранить первопричину неправильной работы и обеспечить безопасность работы в высокоскоростной сетевой среде.
Как кабели 40G/100G взаимодействуют с сетевой архитектурой нового поколения
Кабельная система должна быть тесно связана с сетевой архитектурой верхнего уровня. Текущая ситуация такова, что для удовлетворения потребностей облачных вычислений и вычислений искусственного интеллекта. Сетевая архитектура Spine-Leaf стала стандартной конфигурацией для новых центров обработки данных. В такой плоской, полностью взаимосвязанной архитектуре стратегия прокладки кабелей должна быть соответствующим образом скорректирована. ,.
Типичный метод развертывания: листовые коммутаторы в верхней части каждого шкафа подключаются к коммутаторам ядра через высокоскоростные восходящие каналы 40G или 100G, образуя магистраль с высокой пропускной способностью и низкими характеристиками задержки. Например, есть реальные случаи использования таких коммутаторов 40G/100G и конечных коммутаторов 10G/40G. Комбинация машин успешно создала высокопроизводительный центр обработки данных, который можно расширять. Эта архитектура выдвигает требования к чрезвычайно высокой плотности соединения портов на уровне опорного листа кабельной системы, а также может поддерживать горизонтальное эластичное расширение архитектуры, то есть добавление новых групп шкафов по модульному принципу, не затрагивая существующую сеть.
Когда вы планируете или модернизируете центр обработки данных, с какой самой большой проблемой баланса вы сталкиваетесь между соблюдением требований к производительности и контролем затрат, а также обеспечением современной архитектуры? Вы можете поделиться своими конкретными проблемами и мыслями о них.
Добавить комментарий