Os produtos de ponta da NVIDIA, incluindo as opções NVIDIA Mellanox, são necessários para sistemas e operações confiáveis e consistentes no ambiente de dados e redes em rápida mudança de hoje. O cabo DAC Mellanox QSFP28 é essencial para esta solução, pois é intercambiável com sistemas Infiniband e Ethernet de 100G. Este artigo tem como objetivo elaborar os principais recursos, vantagens e casos de uso do cabo DAC QSFP28 para dar ao leitor uma visão completa do componente que surgiu nas arquiteturas de rede do futuro. Estamos nos concentrando em sua arquitetura e benefícios de implantação para demonstrar como esta tecnologia ajuda a atender aos requisitos modernos típicos para maior velocidade e disponibilidade de largura de banda, incluindo para 200G QSFP56 configurações.
Quais são os componentes de um cabo DAC Mellanox?
Visão geral dos cabos de conexão direta
Os DACs ou cabos de conexão direta são soluções de montagem de cabos de alta velocidade e baixo custo que facilitam facilmente a comunicação de dados entre dispositivos de rede dentro de data centers. No entanto, essas são soluções de curta distância. Um cabo de conexão direta normalmente usa um cabo de cobre twinax no qual os módulos transceptores são fixados permanentemente em cada extremidade do cabo. Esses cabos, no entanto, não exigem módulos transceptores separados porque reduzem significativamente a quantidade de degradação do sinal experimentada. Além disso, para permitir taxas de dados de 100 Gbps ao usar o DAC Mellanox QSFP28, esse tipo específico de DAC também tem baixo consumo de energia, o que é essencial para manter a eficiência da rede.
A importância dos cabos Twinax em data centers
Nesta pesquisa, especialmente durante minha investigação da importância dos cabos twinax em data centers, ficou evidente que esses cabos auxiliam na obtenção da alta velocidade e menor latência necessárias para operações de rede modernas. Cabos twinax, como os usados no Mellanox QSFP28 DAC, se beneficiam da fácil interferência eletromagnética devido à sua construção coaxial, que auxilia na transmissão eficaz do sinal em um curto alcance. Sua capacidade de plug-in sem a necessidade de módulos transceptores externos facilita a instalação e reduz o tempo de atraso. Essa eficácia garante que ele corresponda à crescente necessidade de maior largura de banda com baixo consumo de energia nos data centers. No entanto, à medida que os data centers modernos crescem com maiores expectativas de rendimento, os cabos twinax continuam vitais para fornecer uma infraestrutura de rede forte e confiável.
Interações do conector QSFP28 com o sistema InfiniBand
A incorporação do conector QSFP28 em sistemas InfiniBand expande a capacidade de transferir dados em altas velocidades, o que é crucial para sistemas de computação complexos. O condutor 100G Ethernet e InfiniBand EDR (Enhanced Data Rate) para velocidades de transferência de 100 Gbps está prontamente disponível em acessórios InfiniBand, permitindo interconexão escalável e eficiente. Além disso, é compatível com versões anteriores e escalável para versões posteriores, tendo a capacidade de suportar várias faixas, permitindo o transporte de até quatro canais por meio de um único conector, SFP inclusive. Essa integração suporta a obtenção de baixos níveis de latência, ao mesmo tempo em que melhora a resposta e o desempenho geral em operações de computação de alto desempenho, portanto, mais aplicação do QSFP28 na implementação de redes InfiniBand robustas é evidente.
Como a Mellanox alcança a compatibilidade?
Quais são os dispositivos compatíveis com Mellanox
A Mellanox garante compatibilidade por meio de testes de conformidade e desempenho. As ofertas da empresa são projetadas para atender aos padrões de rede dominantes, como Ethernet e InfiniBand, melhorando assim a interoperabilidade em ambientes de vários fornecedores e permitindo conexões de cabo DAC twinax. Além disso, ela produz e aprova seus equipamentos e softwares junto com as principais empresas de infraestrutura de TI para facilitar seu uso. Ela também fornece descrições e instruções detalhadas que ajudam os usuários a implementar as soluções Mellanox em diferentes topologias de rede com segurança e eficácia, ao mesmo tempo em que aprimora o desempenho e a confiabilidade da rede.
Importância do cabo de cobre passivo de conexão direta em data centers
Os cabos Passive Direct Attach Copper (DAC) são componentes essenciais em aplicações de data center e redes corporativas porque permitem conexões/interconexões de alta velocidade e baixo custo em curtas distâncias. Os baixos requisitos de energia e a baixa latência dos cabos os tornam ainda mais críticos, pois superam os cabos ativos ou transceptores. Elementos de aquecimento, ao mesmo tempo em que permitem o aproveitamento de altas taxas de dados com menor consumo de energia. As conexões de cobre são diretamente conectadas aos DACs para produzir sinais consistentes, ideais para conexões de rack a rack. Além disso, são autoinstaláveis, o que reduz a complexidade das instalações e o custo geral da infraestrutura, tornando-os ideais para melhorar o desempenho da rede em áreas específicas.
Esforços colaborativos entre marcas: uma solução para os desafios de compatibilidade
A compatibilidade de marca representa um desafio duradouro que dificulta o avanço de sistemas interoperáveis. Os desafios de compatibilidade podem ser reduzidos ou até mesmo eliminados se as organizações colaborarem com outras para criar e testar um conjunto de protocolos e produtos padrão. A compatibilidade entre marcas pode ser muito suportada seguindo padrões e protocolos da indústria reconhecidos internacionalmente, como IEEE ou ISO. Isso permitiria a integração suave de produtos de diferentes fabricantes de marcas. Estabelecer parcerias com outras empresas e cooperar em testes conjuntos de certificação e interoperabilidade nos permite evitar potenciais problemas de compatibilidade de antemão. Manter a documentação adequada atualizada e manter as versões de firmware e software são ações importantes que ajudam a facilitar a compatibilidade dentro de redes de várias posições de capital, particularmente com a adoção da nova tecnologia de cabo DAC twin-ax. Se essas estratégias forem seguidas, as estratégias corporativas para integração de vários fornecedores serão menos intimidantes e a estabilidade da rede corporativa será mais eficaz.
Comparação de cabos DAC passivos e cabos ópticos ativos
Desvantagens dos cabos ópticos ativos em transferências de dados de alta velocidade
Os cabos passivos de cobre de conexão direta (DAC) são dominantes em redes de alta velocidade devido à sua simplicidade e baixo custo. Eles usam muito menos energia do que os cabos ópticos ativos e não precisam de eletrônicos adicionais funcionais. Esse recurso reduz os custos de energia e o calor, o que é prejudicial em data centers. Os cabos DAC passivos também oferecem qualidade de sinal excepcional e baixa latência, cruciais para transferência de dados e desempenho em alta velocidade. Além disso, sua resistência e durabilidade os tornam confiáveis para interconexões de curto alcance e alta velocidade. A vantagem econômica dos conectores DAC passivos é que eles podem ser conectados a um dispositivo e operar de forma eficaz, o que reduz o tempo e as despesas necessárias para configurar uma rede.
Quando as Soluções Ópticas Ativas podem ser empregadas
Em casos de longas interconexões que não podem ser efetivamente sustentadas por cabos DAC passivos, cabos ópticos ativos (AOC) são muito úteis. Esses casos devem ser evitados quando a clareza do sinal é definitiva em longas distâncias, por exemplo, em um ambiente de conectividade de data center em larga escala ou possivelmente até mesmo em aplicações de conectividade de campus. Os AOCs têm mais distância de transmissão, disponibilidade e qualidade de sinal com uma menor perda de absorção de sinal ao longo da distância. Portanto, sempre que os dados devem ser transmitidos de forma eficaz e eficiente em grandes áreas geográficas, os AOCs fornecem soluções exclusivas e confiáveis que abordam quaisquer preocupações de latência dentro da infraestrutura de rede.
Considerações sobre custo e desempenho
Questões de custo e desempenho devem ser consideradas ao comparar cabos Passive Direct Attach Copper (DAC) e Active Optical Cables (AOC). Neste caso, os cabos DAC passivos são mais econômicos, pois exigem menor investimento inicial e consomem menos energia em curtas distâncias. Esta tecnologia, portanto, funciona em configurações onde considerações de baixo orçamento são essenciais, mas há limitações na integridade do sinal e na velocidade de transmissão de dados. No entanto, os AOCs são viáveis para aplicações de longa distância, embora sejam mais caros, pois sua capacidade de transmitir dados por longas distâncias é louvável com degradação mínima do sinal. Portanto, uma decisão sobre qualquer uma dessas soluções deve sempre se adequar às expectativas e ao custo da rede e garantir que os requisitos operacionais imediatos e de longo prazo sejam atendidos da melhor maneira possível.
Diferentes tipos de cabos breakout para Infiniband
O que é um DAC Breakout?
Um cabo Breakout Direct Attach Copper (DAC) é um tipo de cabeamento de rede que quebra um link único de alta largura de banda em vários links de menor largura de banda. Esse cabeamento dispersa eficientemente um link amplo entre diferentes portas ou dispositivos. Os cabos Breakout DAC são mais frequentemente encontrados em arquiteturas de computação de alto desempenho. Em uma extremidade, há um único conector, normalmente de formato de alta densidade (QSFP), enquanto na outra extremidade, há vários conectores (SFP+) para que dados de diferentes pontos possam ser mesclados em um fluxo ou o inverso dele. Esse design permite engajamentos de alto volume, ao mesmo tempo em que permite distâncias curtas, mesmo entre os pontos de dados e os dispositivos. Esse design de encaixe é ideal para várias topologias de rede, pois os dados precisam ser distribuídos de forma eficaz.
Considerando configurações de breakout para interconexões de 400G e 100G.
Ao criar configurações de breakout para interconexões de 400G e 100G, a topologia de rede e os requisitos de largura de banda de tráfego garantidos devem ser considerados. Para interconexões de 400G, essa topologia de breakup coloca um relacionamento entre as portas de um switch totalmente interconectado de modo que uma porta QSFP-DD de 400G seja dividida em quatro portas de 100G onde módulos QSFP28 são usados. Isso permite uma implantação de largura de banda eficaz, ao mesmo tempo em que garante que a conexão com vários dispositivos seja em alta velocidade. Da mesma forma, para aplicação de 100G, um único QSFP28 pode ser dividido em quatro partes, SFP28, cada uma classificada como 25G. A configuração é ótima em circunstâncias de recursos limitados, pois permite precisão na implantação de tráfego para equipamentos de rede variados em ambientes de alta concentração. A configuração selecionada também deve levar em consideração o tamanho da rede, a taxa de bits alvo e as instalações atuais para evitar deterioração futura do desempenho.
Diretrizes de instalação de cabos breakout
Algumas regras devem ser seguidas durante a instalação de cabos breakout para garantir a funcionalidade adequada. Para começar, em particular, certifique-se de verificar a conectividade do cabo de fuga aos dispositivos de rede atuais e aos requisitos de cada um dos dois conectores para garantir que eles se encaixem corretamente. Ao executar o processo de instalação, não coloque tração excessiva ou torções excessivas no cabo, pois isso resultará na degradação da qualidade do sinal. Os cabos devem ser etiquetados corretamente para que a identificação e a subsequente localização de falhas não se tornem um incômodo. Uma extremidade do cabo com um único conector deve ser conectada com segurança na porta de alta densidade, após o que a outra extremidade deve ser conectada às respectivas ferramentas, mantendo o arranjo ordenado. Observe e troque o cabo com frequência e não permita que o cabo seja danificado, especialmente ao lidar com as contrapartes 10G. Se essas recomendações forem seguidas, elas melhorarão as operações das redes sobre a minimização de quaisquer possíveis problemas de conexão que possam surgir.
O impacto dos cabos Mellanox DAC em data centers modernos
As mudanças que a tecnologia Infiniband está trazendo para os data centers
Graças à tecnologia Infiniband, os data centers podem aproveitar melhor largura de banda, menor latência e melhor escalabilidade do que as redes Ethernet convencionais. Essa tecnologia de interconexão de alto desempenho permite taxas de transferência de dados de até 200 Gb/s, tornando-a adequada para casos de uso exigentes, como computação de alto desempenho (HPC) e análise de dados em tempo real. A arquitetura do Infinband suporta escalabilidade, permitindo que os data centers aprimorem suas redes sem degradação do desempenho. E o gerenciamento eficiente de dados ajuda a reduzir a quantidade de cabos necessários, reduzindo assim os custos de infraestrutura e operacionais. Com o Infinband, os data centers poderão aumentar a eficiência e gerenciar melhor os recursos, ao mesmo tempo em que atendem aos crescentes requisitos de dados por meio de posições LinkX.
Conectando conectores QSFP28 a conectores QSFP28 FC
Essa integração é conhecida como QSFP, conecta-se facilmente para o mesmo tipo de transceptores, como os transceptores Quad Small Form-factor Pluggable (QSFP) nos quais um a quatro canais de dados na linha de dados suportarão velocidade de ponta. No entanto, esse tipo de integração precisa começar com a determinação da adequação dos módulos QSFP28 ao equipamento selecionado. Em primeira instância, tanto a extremidade de envio quanto a de recebimento exigirão portas adequadas às especificações do transceptor em um sistema de rede com uma porta de alta densidade. Em seguida, os procedimentos corretos em relação à conexão direta por meio de um cabo DAC ou AOC que suporte interfaces passivas QSFP28 Infiniband EDR são feitos. No projeto, medidas corretas de curativo e alívio de tensão devem ser incluídas para restringir danos mecânicos ao ambiente adverso. Finalmente, quaisquer deficiências nos requisitos de desempenho do sistema não devem estar acima dos níveis especificados, garantindo que atualizações regulares sejam feitas adequadamente. Essas montagens são muito importantes para ajudar as empresas à medida que migram para seus públicos-alvo de próxima geração, que exigem alta largura de banda com baixa latência de feedback.
Melhorando o desempenho da rede previamente usando os conectores da Mellanox Networks
Neste caso, a possibilidade de melhorar a eficiência da rede, oferecida pelo uso de cabos produzidos pela Mellanox, está sendo considerada. A transmissão de dados que requer muita largura de banda é possível através do uso das tecnologias InfiniBand e Ethernet. Além disso, os cabos Direct Attach Copper (DAC) e os Active Optical Cables (AOC) fornecem a melhor integridade de sinal possível no mercado e EMI mínimo. Por fim, o uso de cabos Mellanox melhora o desempenho geral em um ambiente de rede com transmissão de dados contínua.
Fontes de Referência
Controlador de interface de rede
Perguntas Frequentes (FAQs)
P: O que você pode dizer sobre o cabo DAC Mellanox QSFP28?
R: Um cabo Mellanox QSFP28 DAC (Direct Attach Copper) é um cabo twinax passivo usado para transmissões de alta velocidade em conexões 100G Infiniband e Ethernet. É conveniente para conexões de curta distância em ambientes de data center, pois pode ser usado com placas de interface de rede (NICs) Nvidia Mellanox e switches a uma taxa econômica.
P: Como o desempenho do cabo QSFP28 DAC se destaca em comparação aos transceptores ópticos?
R: Os cabos QSFP28 DAC são menos custosos para implementar em conexões mais curtas (até 5 metros) do que os transceptores ópticos. Eles também usam menor potência e latência e são ideais para conexões intra-rack usando cabos 200G QSFP56. AOC/AOCs são preferidos para aplicações de maior alcance, cabos ou transceptores com cabos de fibra óptica.
P: Os cabos DAC Mellanox QSFP28 são intercambiáveis com outras marcas?
R: Sim, os cabos DAC QSFP28 da Mellanox funcionam com outras marcas. Muitos terceiros têm cabos DAC QSFP100 28G compatíveis que funcionam com hardware Mellanox/Nvidia. É fundamental verificar o número de peça específico do cabo e a lista de compatibilidade antes de comprar.
P: Quais comprimentos diferentes são oferecidos para os cabos DAC Mellanox QSFP28?
R: De acordo com as especificações do fabricante, os cabos Mellanox QSFP28 DAC estão disponíveis em comprimentos de 0.5 m, 1 m, 1.5 m, 2 m, 3 m e 5 m. Os clientes podem usar comprimentos de cabo de 1 m, 1.5 m, 2 m e 3 m. A maioria dos usuários prefere o cabo compatível de 1.5 m devido à sua popularidade entre as configurações de data center que usam cabos twinax de cobre conectados diretamente.
P: Um cabo QSFP28 DAC é adequado para uma conexão 10G?
R: Os cabos QSPF28 DAC são projetados para serem conectados a cabos para conexões de 100G. Normalmente, os cabos SFP+ DAC são usados para conectar links com conexões de 10 G. No entanto, alguns switches e NICs são projetados com cabos breakout, nos quais se confina uma porta de 100G em várias portas de 10G. Eles também permitem que você tenha a opção de usar 4x breakout SFP+ para conectividade de 10G.
P: Qual a diferença entre os cabos DAC passivos e os ativos?
R: Cabos DAC passivos, como a maioria dos cabos desse tipo, QSFP28 DAC, não têm nenhum componente eletrônico e, portanto, devem ser usados para distâncias curtas, não mais de 5 m. Cabos DAC ativos empregam circuitos de correção de sinal que permitem extensões maiores de cabo. No entanto, embora sejam uma opção mais versátil, eles consomem mais energia do que o cabo twinax de cobre passivo de conexão direta. Os cabos de cobre passivos Mellanox são classificados como QSPF28 DAC.
P: O uso de cabos DAC Mellanox QSFP28 impede a compatibilidade com Infiniband EDR e HDR?
R: O Infiniband EDR (100 Gbps) suporta cabos Mellanox QSFP28 DAC. Você precisaria usar cabos QSFP56 para Infiniband HDR (200 Gbps). A Mellanox oferece uma variedade de cabos Infiniband DAC para diferentes velocidades, FDR, EDR e HDR.
P: Como você classificaria os cabos DAC QSFP28 em relação aos patch cords de fibra?
R: Para distâncias curtas, os cabos QSFP28 DAC têm preços razoáveis e são mais fáceis de instalar do que os patch cords de fibra. Não há necessidade de transceptores adicionais, o que reduz o custo de todo o sistema. Os patch cords de fibra, em conjunto com os transceptores apropriados, podem se estender por distâncias muito maiores e são essenciais para conectar diferentes salas ou edifícios.
