Οδηγός αναβάθμισης 800G Ethernet: Optics, Fiber & Switches

Το 800G Ethernet είναι μια-διασύνδεση Ethernet υψηλής ταχύτητας που μετακινεί 800 gigabits ανά δευτερόλεπτο σε μία μόνο θύρα, κατασκευασμένη από οκτώ ηλεκτρικές ή οπτικές λωρίδες που τρέχουν με περίπου 100 Gb/s η καθεμία. Διπλασιάζει το εύρος ζώνης ανά θύρα των 400G Ethernet, το οποίο επιτρέπει σε ένα δίκτυο να μεταφέρει την ίδια χωρητικότητα μέσω λιγότερων συνδέσεων μεταξύ διακοπτών, GPU και αποθήκευσης - ή πολύ μεγαλύτερη χωρητικότητα για τον ίδιο αριθμό rack.

Ωστόσο, το στοιχείο που έχει σημασία στις πραγματικές αναπτύξεις δεν είναι ο αριθμός επικεφαλίδας. 800Το G αλλάζει τα οπτικά που αγοράζετε, τις ίνες και τους συνδέσμους που τραβάτε, την ισχύ και την ψύξη που πρέπει να απορροφήσει κάθε rack και τον τρόπο με τον οποίο επικυρώνετε τους συνδέσμους πριν βγουν ζωντανά. Αντιμετωπίστε το ως θύρα-και θα αντιμετωπίσετε προβλήματα που μπορούν να αποφευχθούν. Αντιμετωπίστε το ως απόφαση αρχιτεκτονικής και γίνεται ένας από τους πιο καθαρούς τρόπους για να κλιμακώσετε ένα ύφασμα AI ή cloud.

Τι είναι το 800G Ethernet;

Το 800G Ethernet, επίσης γραμμένο 800 GbE, μεταδίδει πλαίσια Ethernet με συνολικό ρυθμό 800 Gb/s. Κανένα μεμονωμένο φυσικό σήμα δεν φέρει αυτόν τον ολόκληρο ρυθμό. Αντίθετα, η διεπαφή διαγράφει δεδομένα σε οκτώ παράλληλες λωρίδες - οκτώ ηλεκτρικές λωρίδες από το διακόπτη ASIC στη μονάδα και οκτώ οπτικές λωρίδες (ή μήκη κύματος) προς την ίνα - και τις παρουσιάζει στο υπόλοιπο δίκτυο ως μία λογική σύνδεση.

Κάθε λωρίδα χρησιμοποιεί σηματοδότηση PAM4 σε περίπου 100 Gb/s (106,25 Gb/s στο καλώδιο). Οκτώ από αυτές τις λωρίδες σάς δίνουν 800 Gb/s. Αυτή η δομή 8×100G είναι το καθοριστικό χαρακτηριστικό της σημερινής γενιάς 800G και αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο μια θύρα 800G μπορεί να παρέμβει για δύο θύρες 400G ή οκτώ θύρες 100G - υπό την προϋπόθεση ότι ο διακόπτης, τα οπτικά, η καλωδίωση και η συσκευή στο μακρινό άκρο συμφωνούν για τον τρόπο κατανομής αυτής της χωρητικότητας.

800G Ethernet έναντι 400G Ethernet: Τι αλλάζει στην πραγματικότητα

Η προφανής διαφορά είναι ότι το 800G φέρει διπλάσιο εύρος ζώνης από το συνολικό εύρος ζώνης των 400G. Οι πρακτικές διαφορές είναι αυτές που οδηγούν το σχέδιο του έργου:

Η μοναδική σειρά που παραβλέπεται είναι η απαίτηση ASIC. Μια μονάδα 800G QSFP-DD800 είναι μηχανικά συμβατή με ένα κλωβό 400G QSFP-DD, επομένως ταιριάζει φυσικά στο -, αλλά χρειάζεται ένα κεντρικό ASIC που υποστηρίζει σηματοδότηση 100G-ανά-λωρίδας. Βάλτε ένα σε διακόπτη 50G-ανά-λωρίδα 400G και δεν θα παραδώσει 800G. Ο σχεδιασμός χωρητικότητας ξεκινά από εκεί, όχι από την πρόσοψη.

Γιατί το 800G Ethernet έχει σημασία τώρα

Η επισκεψιμότητα των επιχειρήσεων διοχετευόταν κυρίως βόρεια-νότια, μεταξύ χρηστών και εφαρμογών. Η εκπαίδευση τεχνητής νοημοσύνης, τα συμπεράσματα-μεγάλης κλίμακας και ο κατανεμημένος αποθηκευτικός χώρος έχουν ανατρέψει ότι: η μεγάλη κυκλοφορία είναι πλέον ανατολικά-δυτικά, μεταξύ επιταχυντών και μεταξύ κόμβων αποθήκευσης μέσα στο ύφασμα. Όταν χιλιάδες GPU συγχρονίζουν διαβαθμίσεις ή ανταλλάσσουν παραμέτρους, το δίκτυο - όχι ο υπολογισμός - γίνεται το σημείο συμφόρησης.

Η υιοθεσία αντανακλά αυτή την πίεση. Σύμφωνα μεΠρόβλεψη αλλαγής κέντρου δεδομένων του Ομίλου Dell'Oro, οι αποστολές θύρας 800G ξεπέρασαν τα 20 εκατομμύρια μονάδες μέσα σε περίπου τρία χρόνια από την πρώτη αποστολή - ένα ορόσημο για το 400G χρειάστηκε έξι έως επτά χρόνια για να φτάσει το - που τραβήχτηκε σχεδόν εξ ολοκλήρου από δίκτυα τεχνητής νοημοσύνης-. Η ράμπα είναι απότομη ακριβώς επειδή ο φόρτος εργασίας είναι εύρος ζώνης-με έναν τρόπο γενικού-που δεν ήταν ποτέ ο υπολογισμός.

Υφάσματα AI και Machine Learning

Σε ένα δίκτυο τεχνητής νοημοσύνης-πίσω, το πραγματικό ερώτημα δεν είναι αν το 800G είναι ταχύτερο, αλλά αν μειώνει την υπερσυνδρομή μεταξύ των GPU χωρίς να δημιουργηθεί ένα νέο σημείο συμφόρησης θερμικής ή καλωδίωσης. Συλλογικές λειτουργίες όπως το all-reduce είναι ευαίσθητα στην πιο αργή διαδρομή, επομένως ένα ύφασμα που μειώνει στο μισό τον αριθμό των συνδέσμων ενώ συγκρατεί τον λανθάνοντα χρόνο και τη συμφόρηση υπό έλεγχο βελτιώνει άμεσα τον χρόνο ολοκλήρωσης της εργασίας. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το 800G εμφανίζεται πρώτα στη σπονδυλική στήλη-προς-ανερχόμενους συνδέσμους και GPU-προς-φύλλο συνδέσμων σε συμπλέγματα που εκτελούν RoCEv2, όπου η συμπεριφορά χωρίς απώλειες και η εξισορρόπηση φορτίου έχουν εξίσου σημασία με την ακατέργαστη απόδοση.

Σύννεφο και Υπερκλίμακα

Οι χειριστές υπερκλίμακας χρησιμοποιούν υψηλότερες ταχύτητες θυρών για να αυξήσουν το εύρος ζώνης χωρίς να αυξάνεται η πολυπλοκότητα του rack με τον ίδιο ρυθμό. Μία ανοδική ζεύξη 800G αντικαθιστά δύο ανοδικές ζεύξεις 400G, πράγμα που σημαίνει λιγότερα καλώδια, λιγότερα οπτικά για διαχείριση και περισσότερο χώρο κεφαλής ανά μονάδα rack. Σε κλίμακα, αυτό μεταφράζεται σε λιγότερα σημεία αστοχίας και απλούστερη εξοικονόμηση λειτουργίας της εγκατάστασης καλωδίων - που συχνά υπερβαίνει τη διαφορά κόστους ανά-θύρα.

Πυκνότητα και ισχύς εύρους ζώνης

Καθώς τα υφάσματα κλιμακώνονται, το εύρος ζώνης ανά ράφι γίνεται σκληρός περιορισμός σχεδιασμού. Η δημιουργία 800 Gb/s από πολλές πιο αργές θύρες καίει χώρο στην πρόσοψη, πολλαπλασιάζει την καλωδίωση και προσθέτει λειτουργικά έξοδα. Η παγίωση αυτού σε θύρες 800G μπορεί να μειώσει την ενέργεια που δαπανάται ανά bit που μετακινείται - αλλά μόνο μερικές φορές. Η πραγματική ισχύς ανά bit εξαρτάται από το διακόπτη ASIC, τον οπτικό τύπο (μια γραμμική-μονάδα LPO μονάδας δίσκου μπορεί να τραβήξει 4–10 W όπου μια μονάδα DSP αντλεί 14–17 W), την εμβέλεια και τη σχεδίαση ψύξης. Αντιμετωπίστε το "πιο αποτελεσματικό" ως αξίωση επαλήθευσης έναντι του δικού σας ASIC και οπτικών, όχι ως εγγύηση.

Πρότυπα Ethernet 800G: IEEE 802.3df, 800GBASE-R και η αρχιτεκτονική λωρίδας

Εδώ σταματούν πολλές επισκοπήσεις 800G. Το "800G" δεν είναι μια ενιαία προδιαγραφή - είναι μια στοίβα σχετικών προτύπων που καθορίζουν τον τρόπο κωδικοποίησης, διόρθωσης και μεταφοράς του ποσοστού σε χαλκό και ίνα.

Από 800GBASE-R έως IEEE 802.3df

Η πρώτη επίσημη προδιαγραφή 800G προήλθε από τοEthernet Technology Consortium το 2020 ως 800GBASE-R. Αντί να εφεύρει μια νέα αρχιτεκτονική, επαναχρησιμοποίησε δύο σύνολα της υπάρχουσας λογικής 400G από το IEEE 802.3bs, τροποποιημένα για να διανέμουν δεδομένα σε οκτώ φυσικές λωρίδες 106-Gb/s και διατήρησε την τυπική διόρθωση σφαλμάτων RS(544.514), ώστε ο νέος ρυθμός να είναι συμβατός με την υπάρχουσα σκέψη. Αυτή η επαναχρησιμοποίηση είναι ο λόγος που το 800G έφτασε τόσο γρήγορα: το μεγαλύτερο μέρος της σκληρής λογικής υπήρχε ήδη στα 400G.

Στη συνέχεια, η IEEE επικύρωσε το επίσημο πρότυπο.IEEE 802.3df-2024δημοσιεύθηκε τον Μάρτιο του 2024 ως τροποποίηση 9 στο IEEE Std 802.3-2022, προσθέτοντας παραμέτρους MAC, φυσικά επίπεδα και παραμέτρους διαχείρισης για 800 Gb/s (και πρόσθετα φυσικά επίπεδα 400 Gb/s) με βάση τα 100 Gb/s{7}}ανά, πολυσύνδεση (overlan, multi{8}) ίνα μονής-λειτουργίας. Η ηλεκτρική διεπαφή μεταξύ του ASIC και της μονάδας ακολουθεί το IEEE 802.3ck για σηματοδότηση 100G-ανά-λωρίδας. Οι εργασίες στο επόμενο βήμα - 200 Gb/s ανά λωρίδα, επιτρέποντας τέσσερις-λωρίδες 800G και οκτώ-λωρίδες 1.6T - προχωρούν στο IEEE 802.3dj.

Τι κάνουν πραγματικά τα επίπεδα

Μια σύνδεση Ethernet υψηλής-ταχύτητας είναι κάτι περισσότερο από ένα καλώδιο. Τέσσερα επίπεδα κάνουν την πραγματική δουλειά και η κατανόησή τους είναι αυτό που σας επιτρέπει να διαβάσετε σωστά ένα φύλλο δεδομένων πομποδέκτη:

• MACχειρίζεται τη μορφοποίηση πλαισίου Ethernet και την πρόσβαση στο μέσο.
• PCSΤο (Physical Coding Sublayer) κωδικοποιεί τα δεδομένα και τα διαγραμμίζει στις οκτώ λωρίδες. Στο 800GBASE-R, δύο παρουσίες PCS 400G είναι προσαρμοσμένες για να τροφοδοτούν ένα MAC 800G.
• FEC(Forward Error Correction) εντοπίζει και επιδιορθώνει σφάλματα bit. Στις ταχύτητες PAM4 το πρωτογενές ποσοστό σφάλματος είναι αρκετά υψηλό ώστε το FEC να μην είναι προαιρετικό - είναι αυτό που κάνει τον σύνδεσμο χρησιμοποιήσιμο και ο τύπος FEC επηρεάζει τον λανθάνοντα χρόνο.
• PAM4στέλνει δύο bit ανά σύμβολο χρησιμοποιώντας τέσσερα επίπεδα πλάτους αντί των δύο επιπέδων παλαιότερης σηματοδότησης NRZ, διπλασιάζοντας τον ρυθμό δεδομένων ανά λωρίδα με τον ίδιο ρυθμό baud - με κόστος πολύ στενότερου σήματος-στα-περιθώρια θορύβου.

Οι τύποι PMD που ορίζουν τα 800G

Το υποστρώμα που εξαρτάται από φυσικό μέσο (PMD) είναι το σημείο όπου το "800G" μετατρέπεται σε μια συγκεκριμένη μονάδα που μπορείτε να παραγγείλετε. Το IEEE 802.3df-2024 ορίζει μια οικογένεια PMD οκτώ-λωρίδων, 100G-ανά λωρίδα:

• 800 GBASE-CR8- οκτώ λωρίδες πάνω από χαλκό (απευθείας σύνδεση).
• 800 GBASE-KR8- οκτώ λωρίδες πάνω από ένα backplane.
• 800GBASE-VR8 / 800GBASE-SR8- οκτώ λωρίδες μέσω οπτικών ινών πολλαπλών λειτουργιών, πολύ μικρής και μικρής εμβέλειας.
• 800GBASE-DR8 και 800GBASE-DR8-2- οκτώ παράλληλες λωρίδες μονής-λειτουργίας για περίπου 500 m και 2 km.

Ένα κοινό σημείο σύγχυσης αξίζει να διορθωθεί: οι δημοφιλείς μονάδες 800G "FR4" και "LR4" είναιδεν802.3df οκτώ-PMD λωρίδων. Στην πράξη παραδίδονται ως2×FR4και2×LR4- δύο ανεξάρτητοι οπτικοί κινητήρες 400G-FR4/LR4 που χρησιμοποιούν μήκη κύματος CWDM4 πάνω από ίνα μονής-λειτουργίας διπλής όψης - ή, στη νεότερη γενιά, ως αληθινά οπτικά τεσσάρων-λωρίδων που βασίζονται σε 200 Gb/s{11}signaling underIE{10} 802.3dj. Όταν ένας προμηθευτής παραθέτει "800G FR4", επιβεβαιώστε εάν πρόκειται για ομάδα 2×400G ή για τμήμα 200G-ανά-λωρίδα, επειδή και τα δύο αλληλεπιδρούν με διαφορετικά πράγματα.

800G Optics και Form Factors: OSFP vs QSFP-DD800

Δύο συνδεόμενοι παράγοντες μορφής κυριαρχούν στο 800G: OSFP και QSFP-DD800. Και οι δύο φέρουν οκτώ λωρίδες στα 100G PAM4. Η διαφορά είναι στη θερμότητα, την πυκνότητα και τη συμβατότητα προς τα πίσω - και η σωστή απάντηση εξαρτάται από το τι κατασκευάζετε.

ΟΣΦΠ

Το OSFP (Octal Small Form-Factor Pluggable) σχεδιάστηκε από την αρχή για οκτώ λωρίδες υψηλής-ταχύτητας και υψηλή απαγωγή ισχύος. Ανά τοΟΣΦΠ ΜΣΑ, ο παράγοντας μορφής υποστηρίζει 400G (8×50G), 800G (8×100G) και 1,6T (8×200G), χωράει έως και 36 θύρες σε μια πλάκα πρόσοψης 1U και η τυπική έκδοση συνοδεύεται από ενσωματωμένη ψύκτρα για θερμικό χώρο. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο το OSFP είναι η προεπιλογή στα νέα συμπλέγματα τεχνητής νοημοσύνης{12}}κατηγορίας NVIDIA, όπου οι μονάδες μπορούν να λειτουργούν 12–17 W και άνω.

Μια λεπτομέρεια εγκατάστασης που συνδυάζει τις ομάδες: Το OSFP διατίθεται σε ενσωματωμένη γεύση-ψύκτρας (IHS) και γεύση ιππασίας-ψύκτρας (RHS). Το NIC και ορισμένες θύρες διακομιστή απαιτούν RHS. παραγγείλετε μονάδες IHS για αυτές τις υποδοχές και φυσικά δεν θα καθίσουν. Επιβεβαιώστε τον τύπο της ψύκτρας έναντι του κεντρικού υπολογιστή πριν από την αγορά.

QSFP-DD800

Το QSFP-DD800 επεκτείνει την αποδεδειγμένη οικογένεια QSFP-DD στα 800 G διατηρώντας το ίδιο συμπαγές αποτύπωμα. Το κύριο πλεονέκτημά του είναι η συμβατότητα προς τα πίσω: όπως τοQSFP-DD800 MSAπεριγράφει, μια θύρα QSFP-DD800 δέχεται επίσης μονάδες QSFP+, QSFP28, QSFP56 και 400G QSFP-DD, οι οποίες επιτρέπουν στους χειριστές να επαναχρησιμοποιήσουν μονάδες στις οποίες η βιομηχανία έχει ήδη ξοδέψει περίπου 9 δισεκατομμύρια δολάρια. Εάν αναβαθμίζετε ένα εγκατεστημένο κτήμα QSFP αντί να χτίζετε greenfield, αυτή η συνέχεια είναι πολύτιμη. Το QSFP{10}}Το DD800 βασίζεται απευθείας στο ευρύτεροQSFP-Συντελεστής μορφής DD, έτσι ώστε οι κλωβοί, τα πάνελ και τα λειτουργικά εργαλεία να προχωρήσουν. Οι μονάδες QSFP που βασίζονται σε DSP--DD800 συνήθως αντλούν 14–17 W, με παραλλαγές LPO στην περιοχή 4–10 W.

800G OSFP έναντι QSFP-DD800: Ποιο να επιλέξετε;

Ο ειλικρινής διαχωρισμός είναι: κατασκευή για θερμικά και ο οδικός χάρτης 1.6T ή κατασκευή για πυκνότητα και επαναχρησιμοποίηση.

• Επιλέξτε OSFPγια νέα υφάσματα εκπαίδευσης τεχνητής νοημοσύνης όπου κάθε θύρα λειτουργεί ζεστά, το θερμικό περιθώριο έχει σημασία και θέλετε μια καθαρή διαδρομή προς το 1,6T (OSFP-XD / OSFP1600).
• Επιλέξτε QSFP-DD800όταν επεκτείνετε μια υπάρχουσα περιοχή μεταγωγής QSFP-DD, χρειάζεστε πυκνότητα μπροστινού-πίνακα και θέλετε να προστατέψετε προηγούμενες επενδύσεις οπτικών και καλωδίων.

Μην επιλέγετε τη δημοτικότητα. Η απόφαση καθορίζεται από την πλατφόρμα μεταγωγής που έχετε επιλέξει, τα οπτικά που είναι πραγματικά διαθέσιμα για αυτήν, τις αποστάσεις ζεύξης που πρέπει να καλύψετε, τον τύπο της ίνας και τον σχεδιασμό ψύξης σας.

Τύποι οπτικών 800G κατά προσέγγιση και ίνα

Μόλις οριστεί ο παράγοντας μορφής, η οπτική επιλέγεται με βάση την απόσταση και την ίνα, όχι από την ταχύτητα της θύρας. Αυτός είναι ο πιο χρήσιμος πίνακας επιλογής για ένα έργο 800G - είναι η διαφορά μεταξύ της παραγγελίας μιας μονάδας που ανάβει και μιας που δεν μπορεί να φτάσει στο τέρμα. Οι παρακάτω αποδόσεις είναι τυπικές τιμές του κλάδου. επιβεβαιώστε πάντα με το συγκεκριμένο φύλλο δεδομένων.

Μερικοί πρακτικοί κανόνες πέφτουν κατευθείαν από αυτόν τον πίνακα. Τα SR8 και VR8 είναι οι μόνες επιλογές πολλαπλών λειτουργιών, και τοΚατηγορία OM3/OM4/OM5 που έχετε εγκαταστήσεικαπάκια πόσο μακριά φτάνουν. Κάθε μεμονωμένη οπτική-λειτουργίας παραπάνω εκτελείται μέσω του OS2 και το ακριβέςτύπου ίνας μονής-λειτουργίαςεπηρεάζει την απώλεια και την απόσταση. Κάτω από τις οπτικές επιλογές, τα χάλκινα και ενεργά καλώδια καλύπτουν τις πολύ μικρές αποστάσεις: παθητικό DAC για διαδρομές έως λίγων μέτρων, ενεργό ηλεκτρικό καλώδιο (AEC) για το εύρος περίπου 3–7 m εντός και μεταξύ παρακείμενων ραφιών και AOC όπου είναι βολικό ένα σταθερό συγκρότημα ινών-συν-.

800G Breakout: 2×400G, 4×200G και 8×100G

Μία από τις πιο χρήσιμες ιδιότητες των πλατφορμών 800G είναι το breakout. Επειδή το λιμάνι είναι οκτώ λωρίδων, μπορεί να χωριστεί. Ανάλογα με το συγκρότημα διακόπτη, οπτικό και καλώδιο, μια θύρα 800G μπορεί να λειτουργεί ως 1×800G, 2×400G, 4×200G ή 8×100G.

Αυτό έχει σημασία γιατί σχεδόν κανένα δίκτυο δεν μετακινείται στα 800G παντού ταυτόχρονα. Μια ρεαλιστική ανάπτυξη επαναφέρει τα 800G στη σπονδυλική στήλη ή την τεχνητή νοημοσύνη-ενώ οι θύρες φύλλου, αποθήκευσης και διακομιστή παραμένουν στα 100G, 200G ή 400G. Μια θύρα 800G DR8, για παράδειγμα, συνήθως ξεσπά σε 2×400G-DR4 ή 8×100G για να τροφοδοτήσει αυτές τις συσκευές χαμηλότερης-ταχύτητας, ενώ μια μονάδα 2×FR4 συνδέει δύο υπάρχοντα τελικά σημεία 400G-FR4 χωρίς καθόλου καλώδιο διακοπής.

Το Breakout είναι επίσης το σημείο όπου οι υποθέσεις πάνε στραβά. Η σύνδεση, η πολικότητα ινών, η αντιστοίχιση λωρίδας, η έκδοση NOS διακόπτη, ο οπτικός τύπος και οι υποστηριζόμενες ταχύτητες πρέπει όλα να ευθυγραμμιστούν - και δεν υποστηρίζει κάθε θύρα 800G κάθε λειτουργία διακοπής σε κάθε έκδοση λογισμικού. Σχεδιάστε τη φυσική πλευρά από νωρίς: επιλέγοντας τοδεξιό καλώδιο διακοπής MPOγιατί η διάσπαση που σκοπεύετε είναι τόσο σημαντική όσο η ίδια η ενότητα και η ευρύτερηΑπόφαση σύνδεσης MTP έναντι MPOεπηρεάζει την πυκνότητα και τη λειτουργικότητα σε ολόκληρο το ύφασμα.

Πού χρησιμοποιείται το 800G Ethernet - και τι απαιτεί η κάθε περίπτωση

Οι περιπτώσεις χρήσης αλληλεπικαλύπτονται, αλλά οι απαιτήσεις πίσω από αυτές διαφέρουν. Η αντιστοίχιση της οπτικής και της τοπολογίας με τον φόρτο εργασίας είναι αυτό που διαχωρίζει ένα λειτουργικό ύφασμα 800G από ένα ακριβό.

• Υφάσματα εκπαίδευσης και συμπερασμάτων AI.Η προτεραιότητα είναι η χαμηλή, προβλέψιμη καθυστέρηση υπό βαρύ συγχρονισμό, η μεταφορά χωρίς απώλειες (RoCEv2) και η εξισορρόπηση καθαρού φορτίου (ECMP) σε όλο το ύφασμα. Η προσέγγιση είναι συνήθως μικρή, επομένως κυριαρχεί το SR8 μέσα στο ράφι και το DR8 κατά μήκος της σπονδυλικής στήλης-του φύλλου. τα θερμικά τα ωθούν προς το OSFP.
• Σύννεφο και υπερκλίμακα.Η προτεραιότητα είναι επεκτάσιμη, επαναλαμβανόμενη χωρητικότητα υφάσματος. 800Το G ενοποιεί τις σπονδυλικές στήλη-ανερχόμενες ζεύξεις φύλλων και το εύρος ζώνης μεταξύ-λοβών. Η συμβατότητα προς τα πίσω και η λειτουργική απλότητα συχνά τις κατευθύνουν προς το QSFP-DD800.
• Υψηλή-υπολογιστική απόδοση.Η προτεραιότητα είναι η προβλέψιμη κίνηση δεδομένων μεταξύ των κόμβων υπολογισμού και αποθήκευσης, πράγμα που σημαίνει ότι ο έλεγχος συμφόρησης και η μεταγωγή χαμηλής-αποθάσεως έχουν μεγαλύτερη σημασία από τη μέγιστη απόδοση.
• Αποθήκευση και αναλυτικά στοιχεία.Προτεραιότητα είναι η διαρκής διεκπεραίωση για μεγάλη μετακίνηση δεδομένων και σημεία ελέγχου. Ο περιορισμός είναι συνήθως η ταχύτητα αποθήκευσης και η τροφοδοσία του υφάσματος, όχι ο ρυθμός θυρών.
• Διασύνδεση κέντρου δεδομένων.Η προτεραιότητα αλλάζει στην προσέγγιση χρηστών, στη διαθεσιμότητα οπτικών ινών και στον προϋπολογισμό ενέργειας. Εδώ 2×FR4 (2 km), 2×LR4 (10 km) και συνεκτικό ZR/ZR+ (80 km+) είναι οι σχετικές επιλογές, που συχνά μεταφέρονται σε υψηλό{10}}πλήθος ινών-MPO/MTP καλωδίωση κορμούστη σπονδυλική στήλη.

Πότε πρέπει να κάνετε αναβάθμιση από 400G σε 800G;

Το 800G κερδίζει τη θέση του όταν υπάρχει ένα μετρήσιμο σημείο συμφόρησης - όχι όταν είναι απλά διαθέσιμο. Αναζητήστε συγκεκριμένα σήματα πριν δεσμευτείτε:

• Οι ανοδικές ζεύξεις 400G τρέχουν σταθερά πάνω από περίπου 50–70% χρησιμοποίηση, που κρίνεται στο 95ο εκατοστημόριο και όχι στις κορυφές.
• Δεν μπορείτε να επιλύσετε την υπερσυνδρομή υφάσματος εξισορροπώντας την επισκεψιμότητα ή προσθέτοντας μερικούς συνδέσμους.
• Ένα σύμπλεγμα GPU που κλιμακώνεται σε σημείο όπου η ζήτηση εύρους ζώνης ανά-επιταχυντή ξεπερνά αυτό που παρέχει το 400G χωρίς μεγάλη υπερσυνδρομή.
• Ο αριθμός των θυρών της σπονδυλικής στήλης ή οι διαδρομές ινών πλησιάζουν στην εξάντληση.
• Μια νέα έκδοση γύρω από την εναλλαγή κλάσης 51,2T-, όπου το 800G είναι απλώς η εγγενής ταχύτητα θύρας.

Το 400G εξακολουθεί να είναι η σωστή απάντηση όταν οι σύνδεσμοι χρησιμοποιούνται ελάχιστα, οι εφαρμογές δεν είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο-, οι τρέχοντες διακόπτες δεν διαθέτουν ASIC με δυνατότητα 100G-PAM4 (άρα τα 800G θα αναγκάσουν την αναβάθμιση του περονοφόρου οχήματος) ή όταν η ισχύς και η ψύξη δεν είναι έτοιμα για 12–17 W ανά θύρα σε υψηλή πυκνότητα.

Παράδειγμα σεναρίου μετεγκατάστασης.Μια ομάδα τρέχει ένα ύφασμα 400G ράχης-που είναι άνετο για δύο χρόνια. Ένα νέο σύμπλεγμα GPU έρχεται στο διαδίκτυο, η κυκλοφορία ανατολικά-δυτικά αυξάνεται και η χρήση του 95ου-εκατοστημισίου στους ανοδικούς συνδέσμους της σπονδυλικής στήλης είναι περίπου 80%. Αντί να-καλώδουν περισσότερους συνδέσμους 400G, εισάγουν 800G μόνο στη σπονδυλική στήλη: 800G DR8 σε μονή-λειτουργία για 500 m spine-σε{16}}διαδρομές φύλλων, με κάθε θύρα 800G να είναι σπασμένη σε 2×40G διακόπτη στο 40G. Η πρόσβαση στον διακομιστή παραμένει στα 200 G. Οι νίκες είναι πραγματικές - η μέτρηση συνδέσμων στη σπονδυλική στήλη περίπου στο μισό και ο χώρος κεφαλής επιστρέφει -, αλλά το έργο εμφανίζει τρία πράγματα που πρέπει πρώτα να χειριστούν: ο νέος διακόπτης χρειάζεται 100G-PAM4 SerDes, κάθε θύρα προσθέτει ~15 W θερμότητας που πρέπει να απορροφήσει τα rack και οι σύνδεσμοι DR3{1} απαιτούν μονό {mo} μια παλαιότερη εποχή πρέπει να αντικατασταθεί, όχι να επαναχρησιμοποιηθεί.

Πώς να προγραμματίσετε μια αναβάθμιση Ethernet 800G

Μια αναβάθμιση 800G είναι έργο αρχιτεκτονικής δικτύου και όχι ανανέωση υλικού. Αυτά τα βήματα κινούνται με σειρά από το "γιατί" στο "επικύρωση".

Βήμα 1: Ορίστε το πρόβλημα της κυκλοφορίας

Ξεκινήστε με το bottleneck, όχι από το λιμάνι. Συμφορούνται οι ανοδικές συνδέσεις 400G σε συνεχή βάση; Η ανατολική-δυτική κίνηση ξεπερνά το ιστό; Ο φόρτος εργασίας τεχνητής νοημοσύνης ή αποθήκευσης είναι εκρηκτικός; Έχει υπερκαλυφθεί το ύφασμα ή σας τελειώνουν οι θύρες ή οι ίνες; Εάν δεν μπορείτε να υποδείξετε ένα συγκεκριμένο πρόβλημα χωρητικότητας ή συμφόρησης με δεδομένα πίσω από αυτό, το 800G είναι πρόωρο.

Βήμα 2: Χαρτογραφήστε την Τοπολογία

Αποφασίστε πού πηγαίνουν πρώτα τα 800G. Τα συνηθισμένα σημεία εισόδου είναι-προς-επάνω σύνδεσμοι στα φύλλα, υφάσματα με τεχνητή νοημοσύνη πίσω-, συγκέντρωση υψηλής{{5} χωρητικότητας, σύνδεσμοι DCI και συνάθροιση αποθήκευσης. Οι περισσότερες ομάδες εισάγουν το 800G στη σπονδυλική στήλη ή το ύφασμα AI, ενώ διατηρούν την πρόσβαση στον διακομιστή στα 100G, 200G ή 400G, με το breakout να γεφυρώνει τα δύο.

Βήμα 3: Ελέγξτε τις δυνατότητες διακόπτη και ASIC

Δύο διακόπτες με θύρες 800G δεν είναι ίσοι. Επιβεβαιώστε τον αριθμό των θυρών 800G, τους υποστηριζόμενους παράγοντες φόρμας, τη χωρητικότητα μεταγωγής, την λανθάνουσα κατάσταση και τη συμπεριφορά προσωρινής μνήμης, την υποστήριξη ξεμπλοκαρίσματος, τις δυνατότητες RoCEv2 / χωρίς απώλειες, τα άγκιστρα τηλεμετρίας και αυτοματισμού, την ωριμότητα NOS και τη δοκιμή διαλειτουργικότητας του προμηθευτή. Για την τεχνητή νοημοσύνη και το HPC, η συμπεριφορά συμφόρησης υπό φορτίο είναι εξίσου καθοριστική με την ακατέργαστη απόδοση.

Βήμα 4: Επιλέξτε τη σωστή οπτική

Χρησιμοποιήστε τον παραπάνω πίνακα προσέγγισης-και-ινών. Αντιστοιχίστε το οπτικό σύστημα με την απόσταση, τον τύπο ίνας, το βύσμα, τον προϋπολογισμό ισχύος, το εύρος θερμοκρασίας, τις ανάγκες διακοπής λειτουργίας και την επαληθευμένη συμβατότητα διακόπτη - και, στη συνέχεια, ελέγξτε τον χρόνο παράδοσης, ο οποίος ήταν πραγματικός περιορισμός για τα οπτικά 800G και τα DSP. Πάντα να επιβεβαιώνετε το φύλλο δεδομένων του πομποδέκτη με τη μήτρα συμβατότητας του διακόπτη πριν την παραγγελία.

Βήμα 5: Επικύρωση ινών και καλωδίωσης

Το 800G αποκαλύπτει τις αδυναμίες μιας πιο αργής σύνδεσης ανεκτή. Πριν από την αναβάθμιση, ελέγξτε τον τύπο και την ποιότητα της ίνας, την κατάσταση και την καθαρότητα του συνδετήρα, την πολικότητα, την χωρητικότητα του πλαισίου-μπαλώματος, την ακτίνα κάμψης και τον αντίκτυπο της ροής αέρα της πυκνότερης καλωδίωσης. Πάνω απ 'όλα, επιβεβαιώστε ότι ο σύνδεσμος παραμένει εντός τουεισαγόμενος-προϋπολογισμός απώλειας- στο PAM4, ένας οριακός σύνδεσμος ή μια βρώμικη τελική επιφάνεια που πέρασε σε χαμηλότερες ταχύτητες μπορεί να οδηγήσει σε σφάλματα έναν σύνδεσμο. Μια γρήγορη θύρα είναι άχρηστη εάν το φυσικό επίπεδο δεν είναι καθαρό και σταθερό.

Βήμα 6: Σχεδιάστε την ισχύ και την ψύξη

Τα οπτικά και οι διακόπτες 800G πιέζουν περισσότερο την τροφοδοσία και τα θερμικά. Ένας πυκνός διακόπτης 800G μπορεί να αντλήσει ισχύ της τάξης των 700–1.000 W και κάθε θύρα προσθέτει περίπου 12–17 W θερμότητας. Ελέγξτε τη χωρητικότητα ισχύος του rack, τη ροή αέρα από εμπρός-προς{10}}πίσω, την παρακολούθηση θερμοκρασίας της μονάδας, τη συμπεριφορά του ανεμιστήρα, την απόφραξη του καλωδίου, τη σχεδίαση θερμού/κρύου διαδρόμου και εάν απαιτείται υγρή ή προηγμένη ψύξη. Η παράβλεψη αυτού οδηγεί σε στραγγαλισμό, αστάθεια σύνδεσης ή μείωση της διάρκειας ζωής του υλικού.

Βήμα 7: Δοκιμή πριν την κλιμάκωση

Επικύρωση σε ελεγχόμενο πιλότο πριν από την κυκλοφορία: άνοδος συνδέσμου-συμπεριφορά FEC, λανθάνουσα κατάσταση, απώλεια πακέτων, διαχείριση συμφόρησης, συμπεριφορά εκτροπής, ορατότητα τηλεμετρίας, θερμοκρασία οπτικών, διαλειτουργικότητα πολλών-προμηθευτών και ανακατεύθυνση. Ένας πιλότος αντιμετωπίζει προβλήματα που είναι πολύ πιο δύσκολο να διορθωθούν όταν το ύφασμα είναι στην παραγωγή.

Συνήθη λάθη 800G προς αποφυγή

• Αντιμετωπίζοντας το 800G ως πτώση-.Μπορεί να απαιτεί νέα οπτική ίνα, ψύξη, διαμόρφωση διακόπτη και παρακολούθηση - και διακόπτη ASIC που υποστηρίζει 100G ανά λωρίδα.
• Παράβλεψη λεπτομερειών ξεσπάσματος.Επιβεβαιώστε την εναλλαγή λογισμικού, οπτικών, καλωδίων, συσκευών απομακρυσμένων-και αντιστοίχισης λωρίδας πριν την παραγγελία. Μια θύρα 800G που "υποστηρίζει breakout" ενδέχεται να μην υποστηρίζει την ακριβή λειτουργία που χρειάζεστε στο ακριβές NOS που εκτελείτε.
• Επιλογή οπτικών μόνο από την προσέγγιση.Ισχύς, θερμικά, τύπος σύνδεσης, διαλειτουργικότητα και διαθεσιμότητα όλων των υλικών - και οι τύποι ινών ανάμειξης είναι μια κλασική αποτυχία, καθώς τα DR8/FR4/LR4 χρειάζονται μονή-λειτουργία και δεν λειτουργούν σε εγκαταστάσεις πολλαπλών λειτουργιών.
• Με θέα στον έλεγχο της συμφόρησης.Για AI και HPC, το εύρος ζώνης από μόνο του δεν εγγυάται την απόδοση. Η μεταφορά χωρίς απώλειες, η διαχείριση συμφόρησης και η εξισορρόπηση φορτίου το αποφασίζουν.
• Λήψη λειτουργιών.Οι σύνδεσμοι υψηλής-ταχύτητας χρειάζονται ισχυρή τηλεμετρία - οπτική ισχύς, θερμοκρασία μονάδας, σφάλματα FEC, πτώσεις πακέτων, βάθος ουράς και σταθερότητα συνδέσμων.

Βασικά Takeaways

Το 800G Ethernet έχει γίνει η θεμελιώδης υποδομή για τα κέντρα δεδομένων της AI-εποχής, τα οποία ορίζονται από την αρχιτεκτονική οκτώ-λωρίδων, 100G-ανά-λωρίδας του IEEE 802.3df-2024 και 800GBASE{{11}R. Παρέχει υψηλότερο εύρος ζώνης ανά θύρα και πρακτική διαδρομή κλιμάκωσης για τεχνητή νοημοσύνη, σύννεφο, HPC και πυκνά υφάσματα - και καθαρό διάδρομο προς 1,6 Τ.

Αλλά μια επιτυχημένη αναβάθμιση 800G εξαρτάται από περισσότερα από ταχύτερους διακόπτες. Σημαίνει αντιστοίχιση του συντελεστή μορφής (OSFP ή QSFP-DD800) με τον φόρτο εργασίας, επιλογή οπτικών ανά εμβέλεια και ίνα, επιβεβαίωση ότι ο διακόπτης ASIC υποστηρίζει 100G ανά λωρίδα, επικύρωση της εγκατάστασης ινών έναντι αυστηρότερων προϋπολογισμών απώλειας και σχεδιασμός για 12–17 W θερμότητας ανά θύρα. Εάν το δίκτυό σας πλησιάζει τα όρια των 400G ή αν χτίζετε τεχνητή νοημοσύνη και φόρτους εργασίας υψηλής απόδοσης, ξεκινήστε με ανάλυση κυκλοφορίας, επικυρώστε το φυσικό επίπεδο, πιλοτάρετε μια περιορισμένη ανάπτυξη και, στη συνέχεια, αναβαθμίστε σε έναν σαφή οδικό χάρτη μετάβασης.