3. NVIDIA Quantum交换机硬件安装与初始化

NVIDIA Quantum系列交换机（如QM8700、QM9700）是InfiniBand无损网络的核心节点，其硬件安装质量直接决定后续RDMA带宽、时延与链路稳定性。本节围绕开箱检查、机架安装、电源与散热规划、Console带外管理连接、首次上电与固件版本确认五个环节，给出可执行的工程做法与判断依据。

开箱检查：先核对，再上架

Quantum交换机通常为1U或2U机架式设备，整机重量可达12～18kg，搬运时须两人协作或使用升降台，避免单侧受力导致面板变形。开箱后建议在防静电垫上完成核对，重点确认三类信息：

• 型号与端口配置：例如QM8700为40端口HDR 200Gb/s，QM9700为64端口NDR 400Gb/s，端口数、速率与采购单一致。
• 随机附件：电源线（按交流/直流版本区分）、机架安装耳、螺丝包、Console线（RJ45转DB9或USB转RJ45）、导轨套件、保修卡。
• 外观与标签：检查面板无划痕、端口无堵塞、风扇模块与电源模块插槽无变形；记录机身序列号（SN）与MAC/管理口标签，便于后续资产登记与固件比对。

机架安装：承重、导轨与前后间距

Quantum交换机深度通常在600～800mm，机柜深度建议不小于1000mm，以保证前后走线与散热空间。安装顺序建议为：先固定导轨，再将交换机沿导轨推入，最后锁紧前面板螺丝。若使用四柱机柜，需同时安装前后导轨；若为两柱机柜，必须使用托盘或支撑架，禁止仅靠前面板螺丝悬空承重。

安装位置应避开机柜顶部高温区，建议与服务器之间保留至少1U空隙，或按冷热通道规划将交换机置于冷通道侧。对于多台Quantum堆叠场景，建议相邻放置，减少线缆长度与信号衰减。

电源与散热规划：冗余与风道

Quantum交换机通常配置双电源模块，支持1+1冗余。以QM9700为例，单电源额定功率约1500W，双电源同时工作，任一路故障时另一路可独立承载。规划时需注意：

• 供电回路：两路电源应接入不同PDU或不同UPS，避免同一断路器故障导致双路同时断电。
• 线缆规格：按电源模块标签选择C19/C20或C13/C14接口，线径满足额定电流，避免使用转接头长期运行。
• 风道方向：Quantum支持前后风道（端口侧进风、电源侧出风）或后前风道，采购时需与机柜气流方向一致。若装反，进风口温度可能升高10℃以上，触发降频或关机。

散热方面，单台交换机风量可达300～500 CFM，机柜内需保证足够冷风供应。建议在机柜前门开孔率不低于70%，并在交换机进风口附近预留至少5cm空间。若环境温度超过35℃，应提前评估空调制冷量，必要时增加机柜风扇单元。

Console带外管理连接

首次上电前，建议先建立Console连接，以便观察启动日志并完成初始配置。Quantum交换机前面板通常提供RJ45 Console口，部分型号使用USB Type-C或Micro-USB。连接方式如下：

# Linux/macOS 示例
ls /dev/ttyUSB*          # 确认USB转串口设备
screen /dev/ttyUSB0 115200

# Windows 示例
# 使用PuTTY，选择Serial，COMx，115200，8，N，1，无流控

串口参数统一为115200-8-N-1，无硬件流控。登录后默认无用户名密码，或使用admin/admin（以实际固件为准）。建议立即配置管理口IP，例如：

# 进入配置模式（以MLNX-OS为例）
configure terminal
interface mgmt0
 ip address 10.10.10.20/24
 no shutdown
exit
ip route default 10.10.10.1
exit
write memory

配置完成后，用另一台管理终端ping 10.10.10.20，确认带外管理可达。若不通，检查网线、VLAN、管理口LED状态，以及默认网关是否正确。

首次上电与固件版本确认

上电顺序建议：先连接PDU，再打开电源模块开关，观察前面板LED。正常状态下，电源LED绿色常亮，风扇LED绿色常亮，系统LED在启动阶段闪烁，约2～5分钟后转为常亮。若电源LED橙色或红色，立即断电检查电源模块与PDU。

启动完成后，通过Console或SSH登录，执行以下命令确认固件与硬件状态：

show version
show system
show inventory
show environment
show interfaces ib status

重点关注：MLNX-OS或ONYX版本号、交换机型号、序列号、电源与风扇状态、IB端口链路速率。若固件版本低于NVIDIA推荐基线（例如QM9700建议使用MLNX-OS 3.11.x及以上），应先升级固件再接入生产网络。升级前备份配置，升级后再次执行show version确认版本生效。

安装检查清单（示例）