100G QSFP28 العمود الفقري-تصميم الورقة: تجنب أخطاء المنفذ

يُعد نسيج الأوراق- العمودي 100 جيجا أحد أكثر الطرق التي يمكن الاعتماد عليها لتوصيل خوادم 25 جيجا، وروابط 100 جيجا، ومجموعات التخزين، وأحمال العمل الثقيلة في الشرق-الغرب-في مركز بيانات حديث. تكمن جاذبية QSFP28 في مرونته: حيث يمكن لمنفذ واحد أن يحمل رابطًا أصليًا بسرعة 100 جيجا بايت أو ينقسم إلى أربعة اتصالات خادم بسرعة 25 جيجا بايت، لذلك يمكن لمحول واحد أن يخدم كلاً من حافة الوصول ونواة النسيج.

التبديل السريع هو الجزء السهل. يستمر تصميم 100G أو يموت بناءً على القرارات التي تم اتخاذها قبل أمر الشراء: كيفية تخصيص كل منفذ، وكيف تبدو نسبة الاشتراك الزائد في ظل الظروف العادية وظروف الفشل، وما هي البصريات التي تتطابق مع تشغيل الكبل الحقيقي، ومقدار الحرارة التي تضيفها تلك البصريات، وما إذا كان النسيج يمكن أن ينمو نحو 400G دون ترقية الرافعة الشوكية.

يعد هذا الدليل مرجعًا محايدًا للتخطيط-للموردين لفرق الشبكات والبنية التحتية. تتبع الأرقام أدناه مواصفات IEEE 802.3 Ethernet الحالية واتفاقيات المصادر الضوئية المتعددة- ذات الصلة، ولكن كل محول وجهاز إرسال واستقبال له ورقة بيانات خاصة به، لذا تأكد من الأرقام الدقيقة للأجهزة التي تشتريها.

كيفية قراءة الأمثلة في هذا الدليل.ما لم يُنص على خلاف ذلك، فإنها تفترض وجود خوادم منزلية فردية- مزودة ببطاقة واجهة شبكة واحدة سعة 25 جيجا بايت لكل منها، و48 منفذ مضيف لكل ورقة، و100 جيجا بايت من الوصلات الصاعدة-إلى-العمود الفقري، وشبكة كاملة تتصل فيها كل ورقة بكل عمود، ويتم تمكين تصحيح الأخطاء للأمام حيث تتطلب البصريات ذلك. سيؤدي التوجيه المزدوج- أو بطاقات NIC الأسرع أو أعداد المنافذ المختلفة إلى تغيير كل رقم يتبع.

ما هي شبكة أوراق العمود الفقري 100G-؟

العمود الفقري-leaf عبارة عن بنية مركز بيانات مكونة من مستويين-تم إنشاؤها من مفاتيح الأوراق ومفاتيح العمود الفقري. توجد المفاتيح الورقية أعلى كل حامل وتوفر منافذ مواجهة للخادم-بالإضافة إلى الوصلات الصاعدة إلى العمود الفقري. تشكل مفاتيح العمود الفقري العمود الفقري للسرعة العالية-. تتصل كل ورقة بكل عمود فقري، لذا فإن حركة المرور بين الرفوف تنقل الورقة إلى العمود الفقري للورقة على طول -مسار متساوٍ.

يحظى التصميم بشعبية لأنه يقدم:

• يمكن التنبؤ بطول المسار المتساوي بين أي حاملين
• دعم أصلي لحركة المرور الكثيفة في الشرق-الغرب
• جميع الوصلات الصاعدة نشطة من خلال ECMP بدلاً من حظرها بواسطة الشجرة الممتدة
• مقياس أفقي بسيط - أضف أوراقًا للمنافذ، وأضف أشواكًا للسعة

في نسيج 100 جيجا، تعمل الوصلات الورقية-إلى-العمود الفقري بسرعة 100 جيجا، بينما تعمل المنافذ المواجهة للخادم-بسرعة 10 جيجا، أو 25 جيجا، أو 50 جيجا، أو 100 جيجا حسب حجم العمل. اليوم، يعد الوصول إلى 25 جيجا بايت مع 100 جيجا بايت من الوصلات الصاعدة هو مزيج المؤسسات الأكثر شيوعًا.

التصميم المادي مقابل التصميم المنطقي

يغطي "تصميم الشبكة" طبقتين يسهل دمجهما. يركز هذا الدليل على المنافذ المادية وطبقة السعة - والبصريات والاشتراك الزائد والكابلات - لأن هذا هو ما تلتزم به عند شراء الأجهزة. لكن الطبقة المنطقية هي التي تقرر كيفية توجيه النسيج لحركة المرور، كما أنها تشكل العديد من الاختيارات المادية.

على الجانب المادي، يوجد التبديل واختيار المنفذ وسرعات NIC والاشتراك الزائد والبصريات والكابلات والطاقة والتبريد. على الجانب المنطقي، قم بموازنة تحميل ECMP-عبر الوصلات الصاعدة؛ تراكب مثل VXLAN مع مستوى تحكم BGP EVPN لطبقة المستأجرين المتعددين - 2 وطبقة 3 عبر طبقة سفلية موجهة؛ توجيه مزدوج- مع MLAG أو MC-LAG وLACP عند حافة الوصول؛ وفشل-حجم النطاق. بالنسبة إلى أنسجة RDMA، يتعين عليك أيضًا تصميم شبكة شبه خالية من فقدان البيانات-، كما هو موضح أدناه. قم بتسوية النموذج المنطقي مبكرًا، لأنه يؤثر على أعداد الوصلات الصاعدة، وعدد الأشواك التي تريدها لعرض ECMP، وما إذا كان يتم نشر الأوراق كأزواج MLAG.

الخطوة 1 - تحديد سرعة الخادم وعبء العمل

ابدأ بعبء العمل، وليس البصريات. إن مجموعة المحاكاة الافتراضية العامة، ونسيج التخزين، وحجرة تدريب الذكاء الاصطناعي لها احتياجات مختلفة تمامًا، والتصميم الصحيح يتبع حركة المرور.

خوادم 25 جيجا مع وصلات 100 جيجا

بالنسبة لمعظم البيئات السحابية الخاصة بالمؤسسات-، يعد الوصول بسرعة 25 جيجا بايت مع وصلات 100 جيجا بايت إلى-الروابط الصاعدة هو النقطة المثالية: قفزة كبيرة فوق 10 جيجا بايت مع الحفاظ على تكاليف بطاقة واجهة الشبكة (NIC) والكابلات والمحولات في حدود المعقول. يجمع التصميم النموذجي بين 25 جيجا وصلات هابطة و100 جيجا وصلات صاعدة ونسبة 2:1 إلى 3:1 للحوسبة العامة، مع انخفاض الاشتراك الزائد المخصص للتخزين والطبقات الحساسة لزمن الاستجابة-. فهو يناسب المحاكاة الافتراضية والسحابة الخاصة وطبقات الويب والجزء الأكبر من مراكز بيانات المؤسسات.

100G أصلي للتخزين والذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء

تحتاج بعض أحمال العمل إلى 100 جيجا بايت أصلية للخادم: تخزين NVMe الموزع و-oF، والتدريب على تعلم الآلة-والذكاء الاصطناعي، والحوسبة عالية الأداء (HPC)، والتحليلات-الكبيرة الحجم، وزمن الوصول المنخفض RDMA-. هنا يجب أن يكون الاشتراك الزائد منخفضًا - غالبًا غير -محظور أو قريب منه - لأن نمط حركة المرور هو المشكلة، وليس الحجم فقط.

تولد أحمال عمل AI وHPC وRDMA حركة مرور كثيفة ومتزامنة، كلها-إلى-كل الشرق-الغرب: تنقل العديد من العقد إلى العديد من العقد في نفس اللحظة، وبالتالي فإن التجانس الإحصائي الذي يوفر عليك استخدام نسيج المحاكاة الافتراضية لم يعد ينطبق. يضيف RDMA عبر شبكة إيثرنت متقاربة (RoCE) قيدًا ثانيًا، لأنه يتوقع نسيجًا شبه خالي من فقدان البيانات -، وهو ما يعني عمليًا ضبط التحكم في التدفق حسب الأولوية (PFC) وإشعار الازدحام الصريح (ECN) من البداية إلى النهاية. النسيج الذي يسقط الإطارات تحت الازدحام سيشاهد انهيار أداء RoCE، لذلك يتم إنشاء هذه المجموعات عادةً بنسبة 1:1 مع تكوين دقيق للمخزن المؤقت والازدحام.

الخطوة 2 - كيفية حساب منافذ تبديل الأوراق والعمود الفقري لنسيج 100 جرام

يبدأ تخطيط الميناء من الورقة، وليس من العمود الفقري. العمل خارجيًا من الخوادم:

1. قم بإحصاء المنافذ المواجهة للخادم- لكل حامل.
2. قرر ما إذا كان كل منها هو 25G أصلي، أو 100G أصلي، أو ممر فرعي.
3. احتياطي منافذ QSFP28 للوصلات الصاعدة للعمود الفقري.
4. أضف منافذ احتياطية للنمو والتكرار والاختبار والاستبدال.
5. إعادة حساب الاكتتاب الزائد بعد تعيين الاختراق، وليس قبل ذلك.

قم بإحصاء المنافذ المواجهة للخادم-.

بالنسبة لكل حامل، قم بتثبيت عدد الخوادم، وسرعة بطاقة NIC، وبطاقات NIC لكل خادم، و- واحد أو مزدوج-، وقطع الغيار المطلوبة. مجموعة مكونة من 48 خادمًا مع بطاقة واجهة شبكة (NIC) واحدة سعة 25 جيجا بايت يحتاج كل منها إلى 48 منفذًا مضيفًا. تقوم -بربط تلك الخوادم بزوج ورقي ويتضاعف عدد منافذ الوصول عبر الزوج.

احجز منافذ الوصلة الصاعدة، وشاهد العدد المزدوج-.

بعد المنافذ المضيفة، قم بحجز منافذ QSFP28 للعمود الفقري. هذا هو المكان الذي يختبئ فيه الخطأ الأكثر شيوعًا: إذا تم استخدام نفس منافذ QSFP28 لاختراق 4x25G، فإنها لم تعد متوفرة كروابط صاعدة. أكبر خطأ في التخطيط لا يتمثل في الخطأ في حساب الوصلات الصاعدة التي تبلغ سعتها 100 جيجا، ولكن في المبالغة في تقدير منافذ الوصلة الصاعدة المتبقية بمجرد أن يؤدي الاختراق إلى تآكلها. قم بتعيين الاختراق قبل حساب زيادة الاكتتاب، أو أن النسبة التي حسبتها هي خيال.

مثال عملي يساعد. خذ ورقة 1U مشتركة مع 48 منفذًا مضيفًا SFP28 و8 منافذ QSFP28:

مع ستة وصلات صاعدة تحمل 1200 جيجا من حركة مرور الوصول، تعمل الورقة بمعدل 2:1، ويظل منفذا QSFP28 في الاحتياطي. امنح كل منفذ دورًا واحدًا واضحًا في جدول البيانات قبل تحديد حجم أي شيء آخر.

ترك القدرة الاحتياطية

لا تستهلك كل منفذ في اليوم الأول. احتفظ بمساحة رأسية للخوادم الجديدة، والأعمدة الإضافية، وروابط الاختبار المؤقتة، وعمليات تبديل المنافذ- الفاشلة، ومراقبة النقرات، والترحيل. إن القليل من السعة غير المستخدمة أرخص بكثير من إعادة التصميم.

الخطوة 3 - حساب الاشتراك الزائد، بما في ذلك N-1

يقارن الإفراط في الاشتراك إجمالي عرض النطاق الترددي للخادم-على الصفحة مع إجمالي عرض النطاق الترددي للوصلة الصاعدة إلى العمود الفقري:

نسبة الاشتراك الزائد=إجمالي عرض النطاق الترددي للوصلة الهابطة / إجمالي عرض النطاق الترددي للوصلة الصاعدة

بالنسبة للورقة أعلاه، 48 × 25 جم=1، 200 جم للأسفل و6 × 100 جم=600G لأعلى، مما يعطي 1,200 / 600=2:1. وهذا يعني ضعف عرض النطاق الترددي للوصول النظري مثل عرض النطاق الترددي للوصلة الصاعدة - الذي يعد عادةً مناسبًا للحوسبة العامة، حيث نادرًا ما ترسل الخوادم جميعها بمعدل الخط في وقت واحد، ولكنها تمثل قيدًا حقيقيًا للتخزين والذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء وRDMA.

تحقق دائمًا من حالة N-1

يمكن أن يبدو القماش صحيًا في التشغيل العادي ويختنق أثناء الفشل. ضع في اعتبارك ورقة تحتوي على ثمانية وصلات صاعدة بقوة 100 جيجا موزعة بالتساوي عبر أربعة أشواك - اثنان لكل عمود، بإجمالي 800 جيجا، وبالتالي فإن وصول 1,200 جيجا يعطي 1.5:1. تفقد عمودًا واحدًا وتسقط الورقة وصلتين صاعدين إلى 600G، مما يدفع النسبة إلى 2:1 طوال مدة الانقطاع. إذا كان هدفك "ليس أسوأ من 2:1 حتى في ظل الفشل"، فيجب أن تبدأ بالقرب من 1.5:1. حساب كل من النسبة الطبيعية ونسبة N-1 بعد فقدان العمود الفقري أو الوصلة الصاعدة؛ الرقم الثاني هو الذي يعض أثناء الصيانة.

يتراوح التخطيط حسب عبء العمل

لا توجد نسبة عالمية، لذا تعامل مع ما يلي كنطاقات تخطيط، وليس معايير، وتحقق من صحتها مقابل حركة المرور المقاسة حيث يمكنك:

عند الترقية، قم بمراجعة استخدام الوصلة الصاعدة الحالية وأنماط الذروة والشرقية والغربية-وتدفقات التخزين ونوافذ النسخ الاحتياطي قبل الالتزام بنسبة ما.

الخطوة 4 - اختر البصريات والكابلات QSFP28

تم توحيد واجهات QSFP28 100G بواسطة IEEE 802.3 - theتعديل 802.3 مليارتمت إضافة 100GBASE-SR4، إلى جانب الوضع الفردي-LR4 PHY. حدد البصريات حسب المسافة، ونوع الألياف، والموصل، والطاقة، وتوافق المحول، وقاوم التخلف عن الوصول إلى أبعد مدى: الوصول الذي لا تحتاجه يعني عادةً التكلفة والطاقة التي لا تحتاج إليها. قم بمطابقة الوحدة مع التشغيل بهامش معقول.

DAC وAOC لروابط الخادم القصيرة

بالنسبة إلى اتصالات الحامل-والحامل-المجاورة، يعد التوصيل المباشر-النحاسي (DAC) والكابلات الضوئية النشطة (AOC) من QSFP28 أمرًا عمليًا. يناسب محول الصوت الرقمي السلبي أقصر القفزات - بضعة أمتار - بأقل تكلفة وطاقة، بينما تعمل تقنية AOC على توسيع نطاق الوصول وتكون أخف وزنًا وأكثر مرونة حيث يصبح حجم النحاس مشكلة. للوصول إلى 25 جيجا، يعد اختراق QSFP28-to-4x SFP28 DAC أو AOC أمرًا شائعًا عندما يدعم المحول الاختراق.

100GBASE-SR4 للوصلات الصاعدة القصيرة متعددة الأوضاع

SR4 يحمل 100 جرامثمانية ألياف متعددة الأوضاع المتوازيةباستخدام موصل MPO/MTP، مما يجعله خيارًا فعالاً من حيث التكلفة-للأوراق القصيرة-إلى-العمود الفقري التي تمتد داخل الصف. يعتمد مدى وصوله على درجة الألياف - تقريبًا 70 مترًا على OM3 و100 مترًا على OM4 - لذا من المفيد معرفة مدى الوصول الذي يمكنك توقعه منهالألياف متعددة الأوضاع OM3، OM4، وOM5في الطابق الخاص بك. القيد الرئيسي للتخطيط هو الكابلات المتوازية: يجب عمل تصحيح MPO والقطبية مسبقًا.

يمتد CWDM4 أو FR للوضع الفردي-إلى حوالي 2 كم

بالنسبة للارتباطات بين-الصفوف، أو بين-الغرف، أو بين-القاعات، تعد بصريات الوضع الفردي- مثل CWDM4 أو FR أكثر ملائمة. ال100 جرام CWDM4 مسايحدد مدى وصول يبلغ 2 كم عبر زوج واحد من الألياف ذات الوضع الفردي-مع موصل LC مزدوج وFEC. نظرًا لأنهم يستخدمون الألياف المزدوجة بدلاً من MPO المتوازي، فغالبًا ما تسقط بصريات CWDM4 وFR في محطة ذات وضع واحد- بشكل أكثر نظافة من SR4 - وعلى هذه المسافات يكون الاختيار بينالألياف ذات الوضع الفردي OS1 وOS2-يبدأ الأمر بميزانية الخسارة الخاصة بك. تغطي متغيرات الوضع الفردي الأقصر-، مثل DR، مسافة 500 متر تقريبًا حيث يكون هذا هو كل ما تحتاجه.

100GBASE-LR4 للحرم الجامعي وDCI

LR4 هو خيار-الوصول البعيد، ويحمل 100 جيجاما يصل إلى حوالي 10 كيلومتر عبر الألياف ذات الوضع الفردي-المزدوجللحرم الجامعي، أو البناء-إلى-المبنى، أو روابط -المركز-الربط البيني. استخدمه فقط عندما تتطلب المسافة ذلك بصدق؛ بصريات طويلة المدى-من خلال التنقلات المركزية-القصيرة داخل المركز-تضيف ببساطة التكلفة والطاقة والحرارة دون تحسين النسيج.

QSFP28 100مقارنة بصريات G

ويلخص الجدول المكان المناسب لكل خيار. تعامل مع الوصول كأرقام تخطيط نموذجية، وتأكد من الأرقام الدقيقة ودرجة الألياف ومتطلبات FEC في ورقة بيانات كل وحدة.

الأمثلة العملية: الأقمشة الصغيرة والمتوسطة والكبيرة

هذه نماذج تخطيط مبسطة وليست مخططات. عادةً ما يتم اختيار عدد العمود الفقري لتقسيم الوصلات الصاعدة بالتساوي وتعيين عرض ECMP: اثنان من العمود الفقري هو الحد الأدنى العملي للتكرار، وأربعة منها تعطي دقة N-1 أدق وانتشارًا أفضل للحمل، وثمانية تناسب الأقمشة الكبيرة. يتم قياس عدد الأوراق باستخدام منافذ الخادم التي تحتاجها.

قماش صغير

• 8 أوراق مفاتيح
• 2 مفاتيح العمود الفقري
• 48 × 25 جيجا منفذ خادم لكل ورقة
• 4 × 100G وصلات صاعدة لكل ورقة
• 384 منفذًا فرديًا للخادم-بسرعة 25 جيجا بايت

لكل ورقة: 1200 جرام للأسفل، 400 جرام للأعلى، أي 3:1. قابلة للتطبيق للحوسبة العامة، ولكنها ضيقة للتخزين الثقيل أو الذكاء الاصطناعي. أضف الوصلات الصاعدة أو قم بقص الوصول لكل ورقة إذا كنت بحاجة إلى نسبة أقل.

قماش متوسط

• 16 ورقة مفاتيح
• 4 مفاتيح العمود الفقري
• 48 × 25 جيجا منفذ خادم لكل ورقة
• 6 × 100G وصلات صاعدة لكل ورقة
• 768 منفذًا فرديًا للخادم-بسرعة 25 جيجا بايت

لكل ورقة: 1200 جرام للأسفل، 600 جرام للأعلى، أي 2:1. توازن قوي بين أعباء العمل الافتراضية والمؤسسية، وأربعة محاور تعمل على توزيع ECMP بشكل أفضل من اثنين.

قماش كبير

• 32 ورقة مفاتيح
• 8 مفاتيح العمود الفقري
• 48 × 25 جيجا منفذ خادم لكل ورقة
• 8 × 100G وصلات صاعدة لكل ورقة
• 1,536 منفذًا فرديًا للخادم-بسرعة 25 جيجا بايت

لكل ورقة: 1200 جرام للأسفل، 800 جرام للأعلى، أي 1.5:1. مساحة أكبر للوصلة الصاعدة، ولكن المزيد من البصريات والألياف والتكلفة والطاقة والكابلات التي يجب إدارتها. على هذا النطاق، يعد التوثيق جزءًا من التصميم: يجب التخطيط لوضع العلامات وخرائط المنافذ والقطبية والبصريات الاحتياطية وتدفق الهواء والمراقبة قبل التثبيت.

تخطيط الاختراق QSFP28 (100G إلى 4x25G)

يعد الاختراق الجزء الأكثر فائدة والأكثر سوء فهم في تصميم QSFP28. عندما يسمح المحول والكابل والتكوين بذلك، ينقسم منفذ QSFP28 واحد إلى أربعة روابط 25G SFP28، مما يربط أربعة خوادم 25G من منفذ واحد 100G. إنه يستحق مكانه عندما تحتاج إلى كثافة 25 جيجا بايت عالية، أو لديك الكثير من منافذ QSFP28، أو ترغب في تقليل التكلفة لكل اتصال خادم، أو تقوم ببناء نسيج انتقالي 25 جيجا/100 جيجا، باستخدام QSFP28-to-4x SFP28 DAC، أو AOC، أوكابلات الاختراق MTP/MPOاعتمادا على المسافة.

المهم هو أن الاختراق يستهلك منافذ QSFP28. إذا كان محول QSFP28 ذو 32 منفذًا يخصص 16 منفذًا لاختراق 4x25G، فإن هذه المنافذ الـ 16 تدعم 64 خادمًا - ولكن يبقى 16 منفذ QSFP28 فقط للوصلات الصاعدة والتخزين والوصلات البينية وقطع الغيار. والقاعدة الأساسية هي حساب منافذ الاختراق أولاً، ثم حساب ما تبقى من الوصلات الصاعدة.

قبل الالتزام، تأكد من بعض الأشياء، وقرر مبكرًا ما إذا كان يجب أن تكون كل جولةالجذع أو التجمع الاختراق:

• ما هي المنافذ التي تدعم الاختراق، وهل هناك قيود على مجموعة{{0}المنافذ؟
• هل يؤدي تمكين الاختراق إلى تعطيل المنافذ المجاورة؟
• هل يدعم نظام تشغيل التبديل الوضع الذي تحتاجه؟
• DAC أو AOC أو بصريات الاختراق لكل تشغيل؟
• هل جميع الممرات الأربعة مطلوبة الآن أم لاحقًا؟
• كيف سيؤثر الاختراق على الانتقال المستقبلي إلى خوادم 100G الأصلية؟

الطاقة والتبريد وإدارة الكابلات

ينتج النسيج 100 جيجا أكثر من عرض النطاق الترددي - فهو ينتج الحرارة وحمل تدفق الهواء وكثافة الكابل. يجب أن تغطي ميزانية الطاقة هيكل المحول والمراوح، والوحدات الضوئية QSFP28 (و DAC أو AOC عند استخدامها)، والإمدادات الزائدة، وسعة مستوى الحامل-، وهامش النمو. يجب أن يأخذ التبريد في الاعتبار تخطيط الممر الساخن- والبارد-، والتدفق الأمامي المتسق-إلى-الخلف أو الخلف-إلى-تدفق الهواء الأمامي، والألواح الفارغة، وعوائق الكابلات، ودرجة الحرارة المحيطة، ومراقبة درجة حرارة الوحدة-، لأن العمود الفقري المليء بالبصريات يمثل حملًا حراريًا حقيقيًا.

تتدرج الكابلات بسرعة: 16 ورقة إلى 4 أشواك هي بالفعل 64 ورقة-إلى-روابط العمود الفقري، والتي يجب تسمية كل منها وتوجيهها واختبارها وتوثيقها. من الأسهل بكثير إنشاء-نسيج شبكي كامل وصيانته مع-إنهاء مسبقكابلات MPO/MTPمقارنةً بالحقل-الألياف المنتهية. يجب على الفرق أيضًا تحديد اتفاقيات الموصل والقطبية مقدمًا؛ الالاختلافات العملية بين MTP وMPOتستحق التأكيد قبل الطلب. التوثيق غير المتقن لا يكلف شيئًا في اليوم الأول، ويكلف الكثير أثناء الانقطاع الأول.

تصميم لترقية 400G

صمم القماش بمسار ترقية واقعي. لا تحتاج إلى 400 جرام في كل مكان في اليوم الأول، ولكن يجب عليك تجنب الاختيارات التي تجعل هذه الخطوة مؤلمة لاحقًا. ابدأ بالتفكير في جاهزية 400G عندما تكون الوصلات الصاعدة للعمود الفقري محملة بشكل كبير بالفعل، أو عندما يصبح إضافة المزيد من 100G للعمود الفقري أمرًا محرجًا، أو عندما يقترب عدد مسارات ECMP من حدود النظام الأساسي، أو عندما يتسارع نمو الذكاء الاصطناعي أو التخزين أو الشرق -الغرب.

تتمثل الإستراتيجية المعتادة في ترقية العمود الفقري أولاً: تحتفظ الأوراق بالروابط الصاعدة التي تبلغ 100 جيجا بينما يكون العمود الفقري ذو السعة الأعلى-- باستخدام منافذ مثلQSFP-DDيضيف - مساحة رأسية، غالبًا مع تقسيم منافذ 400G إلى 4x100G باتجاه المخارج الموجودة. يتم تحديد المسار الأوسع من قبل الصناعة:خارطة طريق تحالف إيثرنتيعمل الآن عبر 400G و800G وما بعده، مدفوعًا إلى حد كبير بالذكاء الاصطناعي. عند تقييم المحولات، تأكد من أن النظام الأساسي يدعم السرعات والبصريات وأوضاع الاختراق وميزات البرامج التي ستحتاجها الترقية المرحلية.

عندما لا يكون تصميم ورقة العمود الفقري-بوزن 100 جرام هو الاختيار الصحيح

هذا التصميم ليس عالميًا، وبعض الحالات تتطلب شيئًا آخر. نادرًا ما يبرر وجود عدد قليل من الخوادم في حامل واحد أو اثنين إنشاء صفحة كاملة للعمود الفقري-، حيث يكون زوج من المحولات المتكررة أبسط وأرخص. قد تتجاوز مجموعات تدريب الذكاء الاصطناعي الكبيرة جدًا ما يمكن أن يتعامل معه وصول 100 جيجا بايت ونسيج العمود الفقري 100 جيجا بايت بشكل جيد، وتهبط على أنسجة 400 جرام أو 800 جرام - أو حتى شبكة InfiniBand مخصصة - من البداية. وإذا كانت كل حركة المرور تقريبًا شمالًا-جنوبًا للبوابة بدلاً من الشرق-غربًا بين الرفوف، فإن مزايا الشرق-الغرب للعمود الفقري-أقل أهمية، لذا يجب تبرير الهيكل على أسس النمو والتشغيل بدلاً من افتراضه. قم بمطابقة البنية مع حركة المرور والحجم، وليس العكس.

أخطاء شائعة في تصميم أوراق العمود الفقري 100G-

• عد منافذ QSFP28 مرتين.المنفذ هو إما اختراق 4x25G أو وصلة صاعدة 100G، وليس كلاهما أبدًا. أعط كل منفذ دورًا واحدًا.
• اختيار البصريات بأقصى قدر من الوصول.يضيف الوصول الأطول التكلفة والقوة؛ مطابقة البصريات مع مسافة الألياف الفعلية ونوعها.
• تجاهل N-1.تحقق من النسبة أثناء التشغيل العادي وبعد فقدان العمود الفقري.
• نسيان الطاقة الضوئية والحرارة.يعد العمود الفقري المليء بوحدات QSFP28 بمثابة حمل حراري حقيقي، لذا قم بتضمين البصريات في حسابات الطاقة والتبريد.
• التعامل مع الكابلات كفكرة لاحقة.إن التوجيه ووضع العلامات والقطبية والوثائق تنتمي إلى التصميم وليس التثبيت.
• التصميم فقط لسرعة الخادم اليوم.إذا كان الوصول إلى 25G سيتحول إلى 100G، فاترك مساحة للعمود الفقري الأصلي 100G أو 400G.

خاتمة

التصميم الجيد للوحة-العمود الفقري هو مجموع القرارات التي يتم اتخاذها قبل وصول الأجهزة: تحديد حمل العمل، وحساب المنافذ بشكل صحيح، وحساب الاشتراك الزائد في ظل الظروف العادية وظروف الفشل، واختيار البصريات حسب المسافة، وتخطيط الاختراق بشكل متعمد، وميزانية الطاقة والتبريد، وترك مساحة لـ 400 جيجا. بالنسبة لمعظم مراكز بيانات المؤسسات، يظل الوصول إلى شبكة 25 جيجا مع وصلات QSFP28 بسرعة 100 جيجا يمثل توازنًا قويًا بين الأداء والتكلفة والنطاق، بينما يستدعي التخزين والذكاء الاصطناعي والحوسبة عالية الأداء انخفاض الاشتراك الزائد والتحقق الأكثر إحكامًا. النهج الموثوق لا يتغير: التصميم من الخادم إلى الخارج، وإثبات العمليات الحسابية في ظل الظروف العادية وظروف N-1، وتوثيق كل رابط قبل النشر.