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In questo caso, viene presentata la soluzione di ottimizzazione della nostra azienda per i problemi di stabilità del servizio causati dall'implementazione di moduli ottici multimodali 100G nella rete attiva di un cluster di potenza di calcolo aziendale. Analizzando i problemi di corrispondenza e adattamento tra distanza di trasmissione e moduli/cavi ottici, è stata formulata una soluzione sostitutiva basata su scenari per moduli ottici multimodali/monomodali, che ha risolto completamente i guasti di rete e garantito la stabilità della comunicazione tra cabinet nel cluster di potenza di calcolo.
I. Contesto del progetto
Un cluster di potenza di calcolo aziendale implementato
Moduli ottici multimodali QSFP28 100G SR4
su larga scala nella sua rete attiva per l'interconnessione di nodi di potenza di calcolo e dispositivi di rete tra i cabinet. Durante l'attività aziendale si verificavano frequenti problemi di instabilità delle comunicazioni, che influivano sulla normale pianificazione e trasmissione dei dati del cluster di potenza di calcolo. Era quindi necessario individuare i problemi e formulare una soluzione ottimizzata.
II. Risoluzione dei problemi e analisi delle cause principali
Il nostro team tecnico ha condotto un'indagine completa sulla topologia della rete in tempo reale, sui collegamenti di trasmissione ottica e sulla configurazione hardware, e ha individuato il problema principale nella mancata corrispondenza tra le specifiche di trasmissione dei moduli ottici e la distanza effettiva del collegamento, come descritto di seguito:
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Il cliente ha a disposizione un gran numero di scenari di connessione tra cabinet e la distanza di trasmissione effettiva di alcuni collegamenti in fibra ottica supera di gran lunga le aspettative, superando addirittura i 100 metri.
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Il QSFP28 100G SR4 è un modulo ottico multimodale e la sua distanza di trasmissione è limitata dalle specifiche dei cavi ottici multimodali supportati: i cavi ottici OM3 supportano una distanza di trasmissione massima di 70 metri, mentre i cavi ottici OM4 supportano una distanza di trasmissione massima di 100 metri. La trasmissione a lunga distanza senza margine causerà attenuazione della potenza ottica e distorsione del segnale, causando direttamente instabilità aziendale.
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Sebbene alcuni collegamenti a breve distanza (entro 50 metri) non superino il limite di distanza, i cavi MPO di supporto presentano un'elevata perdita di inserzione, che aggrava ulteriormente il problema di attenuazione del segnale dei collegamenti multimodali.
III. Soluzione personalizzata
In combinazione con la distribuzione della distanza di collegamento del cluster di potenza di calcolo, la compatibilità dell'hardware di rete attivo e il principio di ottimizzazione dei costi, è stata formulata una soluzione ottimizzata basata su scenari per l'abbinamento di moduli ottici e cavi ottici classificati in base alla distanza di trasmissione. Il fulcro è "l'ottimizzazione delle strutture di supporto multimodale per brevi distanze e la sostituzione con moduli ottici monomodali per lunghe distanze":
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Per collegamenti inter-cabinet superiori a 50 metri: sostituire uniformemente i moduli ottici multimodali QSFP28 100G SR4 con moduli ottici monomodali QSFP28 100G LR4. I moduli ottici monomodali supportano la trasmissione a lunga distanza fino a 10 km, il che soddisfa pienamente i requisiti dei collegamenti inter-cabinet a lunga distanza e risolve sostanzialmente il problema della limitazione della distanza.
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Per collegamenti a breve distanza entro 50 metri: mantenere i moduli ottici multimodali 100G SR4 e sostituire i cavi ottici di supporto con cavi multimodali MPO a bassa perdita di inserzione con specifiche OM3/OM4 per ridurre la perdita di inserzione del collegamento e migliorare la stabilità della trasmissione del segnale dei collegamenti multimodali. Allo stesso tempo, sfruttare il vantaggio economico dei moduli ottici multimodali per controllare i costi di trasformazione dei collegamenti a breve distanza.
IV. Effetti dell'implementazione
Dopo che il cliente ha completato la trasformazione di tutti i collegamenti di rete attivi e l'aggiornamento hardware in conformità con questa soluzione, sono stati ottenuti i seguenti effetti:
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L'instabilità aziendale causata dalla mancata corrispondenza dei collegamenti di trasmissione ottica è stata completamente eliminata e il tasso di perdita dei pacchetti e la fluttuazione della latenza della trasmissione dei dati tra i cabinet nel cluster di potenza di calcolo sono tornati ai livelli standard.
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La soluzione di configurazione hardware basata su scenari bilancia la stabilità della trasmissione e i costi di trasformazione, evitando inutili trasformazioni monomodali a collegamento completo e controllando efficacemente l'investimento nell'ottimizzazione della rete del cluster di potenza di calcolo.
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Sono stati standardizzati gli standard di corrispondenza per i moduli ottici in rete e i cavi ottici, fornendo una base chiara per la selezione dell'hardware di trasmissione ottica per la successiva espansione e regolazione della topologia del cluster di potenza di calcolo.
V. Riepilogo del caso
L'interconnessione ad alta densità e ad alta larghezza di banda tra i cabinet di un cluster di potenza di calcolo richiede requisiti estremamente elevati per l'adattamento dei collegamenti di trasmissione ottica. Il modulo ottico multimodale 100G SR4 è adatto solo per scenari di interconnessione a breve distanza (≤100 metri) con cavi ottici OM3/OM4. In caso di richiesta di connessione tra cabinet a lunga distanza, è preferibile il modulo ottico monomodale 100G LR4. Nell'implementazione della comunicazione ottica, è necessario selezionare accuratamente i moduli ottici in base alla distanza di trasmissione effettiva e alle specifiche del cavo ottico, prestando attenzione all'utilizzo di cavi di supporto a bassa perdita di inserzione per garantire il funzionamento stabile a lungo termine dei collegamenti ad alta larghezza di banda.
