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Revolucionando las redes de centros de datos: Módulos ópticos de 800G y conmutadores NDR

Actualizado el 27 de diciembre de 2023 por
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Con avances en tecnologías como modelos expansivos, computación en la nube y análisis de big data, los centros de datos están atravesando un período de crecimiento explosivo. La creciente necesidad de entrenar e implementar modelos expansivos está presentando nuevos desafíos a los marcos de soporte de la informática, el almacenamiento y las redes. La aparición de modelos sofisticados de aprendizaje profundo como GPT-4, junto con las cargas de trabajo intensivas administradas en plataformas en la nube, así como los requisitos de análisis de datos a gran escala y tareas informáticas de alto rendimiento, requieren redes de centros de datos sólidas capaces de ofrecer servicios rápidos.

La construcción de redes de alta velocidad en centros de datos implica múltiples componentes clave, incluidas tarjetas de red de alta velocidad, módulos ópticos, switches y tecnologías de interconexión de redes de alto rendimiento. En este complejo ecosistema de red, la tecnología de red InfiniBand (IB) ha surgido como líder del mercado y se ha convertido en un medio crucial para lograr transferencia de datos de alta velocidad y comunicación de baja latencia.

Los servicios NDR (400G) dentro de la tecnología de red InfiniBand se han implementado ampliamente, estableciéndolas como la opción superior para redes de centros de datos de alta velocidad que atienden modelos complejos y requisitos informáticos de alto rendimiento. En el frente de los conmutadores, las series QM9700 y QM9790 de NVIDIA son los equipos líderes. Construidos sobre la arquitectura NVIDIA Quantum-2, estos conmutadores ofrecen excepcionales 64 puertos InfiniBand NDR de 400 Gb/s dentro de un chasis estándar de 1U. Este avance se traduce en un conmutador individual que proporciona un ancho de banda bidireccional total de 51,2 terabits por segundo (Tb/s), junto con una capacidad de manejo sin precedentes que supera los 66,5 mil millones de paquetes por segundo (BPPS).

Los conmutadores NVIDIA Quantum-2 InfiniBand van más allá de sus capacidades de transferencia de datos de alta velocidad NDR, incorporando un amplio rendimiento, procesamiento informático en chip, funciones avanzadas de aceleración inteligente, adaptabilidad y construcción robusta. Estos atributos los establecen como la selección por excelencia para sectores que involucran computación de alto rendimiento (HPC) e infraestructuras expansivas basadas en la nube. Además, la integración de conmutadores NDR ayuda a minimizar los gastos y la complejidad generales, impulsando la progresión y la evolución de las tecnologías de redes de centros de datos.

La diferencia entre QM9700 y QM9790

Al igual que en las generaciones anteriores de conmutadores IB, en los conmutadores NDR, QM9700 es un conmutador administrado, mientras que el QM9790 es un conmutador no administrado. La diferencia en la funcionalidad es que el conmutador administrado ejecuta un sistema operativo de red (NOS) similar a los conmutadores Ethernet normales. Se puede acceder a él y configurarlo directamente a través de un puerto de administración dedicado y proporciona la funcionalidad de un administrador de subred (habilitado según sea necesario). Por otro lado, el conmutador no administrado no tiene una CPU a nivel de hardware y no ejecuta NOS6. La configuración se realiza a través de una herramienta de configuración remota llamada mlxconfig. A continuación se muestran las imágenes que muestran el QM9700 (con una interfaz de administración en el extremo derecho) y QM9790,:

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También existen diferencias operativas entre los dos. El QM9700, al ser un conmutador administrado, permite el inicio de sesión directo para la gestión de la configuración. La información del puerto y del módulo se puede consultar mediante comandos, como se muestra en los ejemplos siguientes:

  • Consulta de información del puerto: muestra la interfaz ib 1/1/1 (usando el puerto 1/1/1 como ejemplo).

  • Consulta de información del módulo de puerto: muestra la interfaz ib 1/1/1 transceptor.

  • Consulta del módulo de puerto DDM (monitoreo de diagnóstico digital): muestra el diagnóstico del transceptor de la interfaz ib 1/1/1.

Para el QM9790 no administrado, la administración de la configuración se realiza iniciando sesión en el servidor conectado (u otro conmutador administrado). Los siguientes pasos describen el proceso:

  • Ingresa al modo "fae"

  • Ingresa "ibswitches" para obtener la tapa (usando la tapa-1 como ejemplo) del dispositivo conectado.

  • Consulta información del módulo: mlxlink -d lid-1 -p 1 -m (consultar información del módulo para el puerto 1).

  • Habilita/deshabilita la división de puertos: mlxconfig -d lid-1 set SPLIT_MODE=1 (0 para deshabilitar).

  • Habilita/deshabilita la funcionalidad de división para un puerto específico: mlxconfig-d lid-1 set SPLIT_PORT[1.32]=1 (0 para deshabilitar).

Módulo lateral del interruptor: Transceptor óptico OSFP 800G

Debido a limitaciones de tamaño y energía, los conmutadores de la serie 9700/9790 están limitados a 32 jaulas (OSFP). Cada interfaz física de OSFP en realidad proporciona dos interfaces 400G independientes, denominadas puerto doble 400G por NVIDIA. Para complementar el uso de estos conmutadores, FS ha introducido el módulo OSFP-800G.

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El módulo OSFP-800G SR8 está diseñado para su uso en sistemas InfiniBand 2xNDR de 800 Gb/s con un rendimiento de hasta 30 m sobre fibra multimodo (MMF) OM3 o 50 m sobre OM4 utilizando una longitud de onda de 850 nm a través de conectores duales MTP/MPO-12. El diseño de doble puerto es una innovación clave que incorpora dos motores transceptores internos, liberando completamente el potencial del conmutador. Esto permite que las 32 interfaces físicas proporcionen hasta 64 interfaces NDR de 400G. Este diseño de alta densidad y gran ancho de banda permite a los centros de datos satisfacer las crecientes demandas y requisitos de red de aplicaciones como el aprendizaje automático de alto rendimiento y la infraestructura de nube.

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El módulo OSFP-800G SR8 de FS ofrece rendimiento y confiabilidad superiores, ofreciendo sólidas opciones de interconexión óptica para centros de datos. Este módulo permite a los centros de datos aprovechar todas las capacidades de rendimiento de la serie de conmutadores QM9700/9790, admitiendo la transmisión de datos con alto ancho de banda y baja latencia.

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