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Este caso describe la solución de optimización de nuestra empresa para los problemas de estabilidad del servicio causados por la implementación de módulos ópticos multimodo de 100G en la red en funcionamiento de un clúster de potencia de cómputo. Mediante el análisis de los problemas de compatibilidad y adaptación entre la distancia de transmisión y los módulos/cables ópticos, se formuló una solución de reemplazo basada en escenarios para módulos ópticos multimodo/monomodo, que finalmente resolvió por completo las fallas de la red y garantizó la estabilidad de la comunicación entre gabinetes en el clúster de potencia de cómputo.
I. Antecedentes del proyecto
Una empresa de clústers de potencia informática implementó
Módulos ópticos multimodo QSFP28 100G SR4
A gran escala en su red activa para la interconexión de nodos de potencia de procesamiento y dispositivos de red entre gabinetes. Se produjeron frecuentes problemas de inestabilidad en la comunicación durante la operación, lo que afectó la programación y la transmisión de datos del clúster de potencia de procesamiento. Por lo tanto, fue necesario identificar los problemas y formular una solución optimizada.
II. Solución de problemas y análisis de las causas principales
Nuestro equipo técnico realizó una investigación exhaustiva de la topología de la red en vivo, los enlaces de transmisión óptica y la configuración del hardware, e identificó el problema principal como la falta de coincidencia entre las especificaciones de transmisión de los módulos ópticos y la distancia real del enlace, como se detalla a continuación:
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El cliente tiene una gran cantidad de escenarios de conexión entre gabinetes y la distancia de transmisión real de algunos enlaces de fibra óptica supera ampliamente las expectativas, superando incluso los 100 metros.
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El QSFP28 100G SR4 es un módulo óptico multimodo, cuya distancia de transmisión está limitada por las especificaciones de los cables ópticos multimodo compatibles: los cables ópticos OM3 admiten una distancia máxima de transmisión de 70 metros, y los cables ópticos OM4, de 100 metros. La transmisión a larga distancia sin margen de error provocará atenuación de la potencia óptica y distorsión de la señal, lo que generará inestabilidad en el negocio.
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Aunque algunos enlaces de corta distancia (dentro de los 50 metros) no superan el límite de distancia, los cables MPO de soporte tienen una alta pérdida de inserción, lo que agrava aún más el problema de atenuación de la señal de los enlaces multimodo.
III. Solución personalizada
En combinación con la distribución de la distancia de enlace del clúster de potencia de procesamiento, la compatibilidad del hardware de red en funcionamiento y el principio de optimización de costos, se formuló una solución optimizada basada en escenarios para la compatibilidad de módulos ópticos y cables ópticos clasificados por distancia de transmisión. El objetivo principal es optimizar las instalaciones de soporte multimodo para distancias cortas y reemplazarlas por módulos ópticos monomodo para distancias largas.
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Para enlaces entre gabinetes de más de 50 metros: Sustitución uniforme de los módulos ópticos multimodo QSFP28 100G SR4 por módulos ópticos monomodo QSFP28 100G LR4. Los módulos ópticos monomodo admiten transmisiones de larga distancia de hasta 10 km, lo que satisface plenamente los requisitos de los enlaces entre gabinetes de larga distancia y resuelve fundamentalmente el problema de la limitación de distancia.
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Para enlaces de corta distancia a menos de 50 metros: Conserve los módulos ópticos multimodo SR4 de 100G y sustituya los cables ópticos de soporte por cables multimodo MPO de baja pérdida de inserción con especificación OM3/OM4 para reducir la pérdida de inserción del enlace y mejorar la estabilidad de la transmisión de la señal en los enlaces multimodo. A la vez, aproveche la ventaja de coste de los módulos ópticos multimodo para controlar el coste de transformación de los enlaces de corta distancia.
IV. Efectos de la implementación
Una vez que el cliente completó la transformación de todos los enlaces de red en vivo y la actualización del hardware de acuerdo con esta solución, se lograron los siguientes efectos:
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La inestabilidad comercial causada por la falta de coincidencia de los enlaces de transmisión óptica se eliminó por completo, y la tasa de pérdida de paquetes y la fluctuación de latencia de la transmisión de datos entre los gabinetes del clúster de potencia informática volvieron a los indicadores estándar.
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La solución de configuración de hardware basada en escenarios equilibra la estabilidad de la transmisión y el costo de transformación, evitando la transformación monomodo de enlace completo innecesaria y controlando de manera efectiva la inversión en optimización de red del clúster de potencia informática.
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Se han estandarizado los estándares de correspondencia entre los módulos ópticos y los cables ópticos en red, lo que proporciona una base clara para la selección del hardware de transmisión óptica para la posterior expansión y ajuste de la topología del clúster de potencia de cómputo.
V. Resumen del caso
La interconexión de alta densidad y alto ancho de banda entre gabinetes en un clúster de potencia informática exige requisitos extremadamente altos para la compatibilidad de enlaces de transmisión óptica. El módulo óptico multimodo SR4 de 100G solo es adecuado para interconexiones de corta distancia (≤100 metros) con cables ópticos OM3/OM4. Si se requiere una conexión entre gabinetes de larga distancia, se recomienda el módulo óptico monomodo LR4 de 100G. Al implementar la comunicación óptica, es necesario seleccionar con precisión los módulos ópticos según la distancia de transmisión real y las especificaciones del cable óptico, y prestar atención al uso de cables de soporte con baja pérdida de inserción para garantizar el funcionamiento estable a largo plazo de los enlaces de alto ancho de banda.
