Коли використовувати підключення MPO до MPO?

Мульти-волоконні з’єднувачі Push-On кардинально змінили топологію кабелів центру обробки даних. АнЗ’єднання MPO-–-MPO-По суті, пряме з’єднання двох багато-інтерфейсів оптоволоконних масивів-слугує магістральною архітектурою для паралельної оптичної передачі та високо-маршрутизації магістралей. На відміну від традиційних дуплексних з’єднань LC або SC, які обслуговують одну пару волокон, інтерфейси MPO об’єднують 8, 12, 16 або навіть 24 волоконних ниток в єдину збірку наконечників, що забезпечує одночасну багато{9}}передавання даних відповідно до стандартів IEEE 802.3 для 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR4 і нові специфікації 400G.

Ось де все стає цікавим-і, чесно кажучи, дещо суперечливим, якщо ви використовуєте застарілі дуплексні кабелі.

Традиційні оптоволоконні канали працюють за простим принципом: один ланцюг передає, інший приймає. чистий. Елегантний. Але коли мережеві архітектори почали просуватися до швидкості 40 Гігабіт і 100 Гігабіт, фізика ускладнилася. Виготовляти оптику, яка вмикається та вимикається 40 мільярдів разів на секунду? Надмірно дорого. Обхідний шлях був розумним: замість одного надзвичайно-швидкого каналу використовуйте кілька повільніших смуг, що працюють одночасно.

40GBASE-SR4 розділяє трафік між чотирма смугами 10G. 100GBASE-SR4 робить те саме з чотирма смугами 25G. Для кожної смуги потрібне власне волокно для передачі та прийому. Це мінімум вісім волокон для одного-швидкісного з’єднання. Раптом ці старі патч-корди LC виглядають неадекватно.

З’єднання MPO-to-MPO стало очевидним рішенням. Підключіть одну 12-волоконну або 8-волоконну магістраль MPO безпосередньо між двома трансиверами SR4, і ваш паралельний оптичний канал буде створено. Жодних модулів перетворення, жодних проблем із розведенням — лише пряме підключення.

Більшість менеджерів центрів обробки даних стикаються з підключеннями MPO-to-MPO спочатку в магістральних програмах, ще до того, як з’являється паралельна оптика.

Сценарій зазвичай розгортається так: ви використовуєте 10 Gigabit Ethernet у своєму об’єкті, використовуючи скрізь звичайний дуплекс LC. Але кабельні шляхи стають перевантаженими. Прокладка шістдесяти окремих дуплексних кабелів між розподільними зонами займає простір, ускладнює організацію кабелів і створює проблеми з повітряним потоком. Хтось пропонує об'єднати в МПО магістральні кабелі.

Одна магістраль MPO із 24-волокна замінює дванадцять окремих дуплексних ліній. У точках завершення касети MPO-to-LC або модулі розведення роз’єднуються до окремих дуплексних з’єднань для вашого обладнання 10G. Сама магістраль-та критично важлива інфраструктура між основними розподільними зонами та горизонтальними розподільними зонами-залишається MPO-для MPO всюди.

Це не просто охайність сама по собі. Попередньо-збірки MPO розгортаються швидше, ніж -завершені альтернативи. Заводські-відшліфовані торці зазвичай досягають 0,35 дБ внесених втрат або вище, порівняно зі змінними результатами, які ви отримуєте від польових техніків, які працюють у тісних стелях.

MPO-to-MPO connection

Не кожне розгортання виправдовує такий підхід, і я бачив багато інсталяцій, де MPO було реалізовано... скажімо з ентузіазмом... без чіткого обґрунтування.

Прямі підключення MPO-до-MPO працюють найкраще, коли:

Ваше обладнання підтримує інтерфейси MPO.Сучасні трансивери QSFP+, QSFP28 і QSFP-DD часто мають гнізда MPO. Підключення комутатора 40G до іншого комутатора 40G? Проведіть стовбур MPO прямо між ними. Оптика 40GBASE-SR4 на кожному кінці закінчується 12-волокном MPO (хоча насправді використовується лише 8 волокон-позиції 5-8 залишаються темними). Магістр полярності типу B із роз’ємами на обох кінцях автоматично обробляє зміну оптоволокна.
Вимоги до щільності вимагають консолідації.Патч-панель розміром 1U, що вміщує 72 волокна через MPO, займає стільки ж місця, що й панель, яка містить 24 волокна через LC. У гіпермасштабованих середовищах, де важлива кожна стійка, ця перевага щільності поєднується з тисячами з’єднань.
Планування міграції виправдовує попередні інвестиції в інфраструктуру.Ось стратегічний кут: розгорніть 12-волоконні магістралі MPO сьогодні для підключення 10G LC через касети. Коли надійде можливе оновлення 40G або 100G, замініть касети на адаптерні панелі MPO та підключіть обладнання SR4 безпосередньо. Магістральний кабель залишається недоторканим.

Але запустити MPO-to-MPO між двома пристроями, які розмовляють LC? Для цього потрібне додаткове обладнання для перетворення-касети, джгути кабелів-що збільшує втрату та вартість. Іноді звичайний дуплекс має більше сенсу.

Я маю згадати про полярність, оскільки вона спрацьовує більше установок, ніж люди визнають.

З'єднувачі MPO несуть кілька волокон у фіксованих положеннях. Позиція 1 на одному кінці повинна бути з’єднана з відповідною позицією на іншому кінці відповідно до вашої схеми полярності. Існує три способи (тип A, тип B, тип C), кожен з яких використовує різні конфігурації кабелю та орієнтації ключів.

Тип B домінує в розгортанні паралельної оптики. Позиції волокна змінюються від кінця-до-кінця: позиція 1 досягає позиції 12, позиція 2 — у позиції 11 тощо. Це відбувається через те, що обидва з’єднувачі монтуються шпонками-вгору, причому переворот відбувається всередині самого кабелю.

Тип A використовує прямий-підхід із ключем-вгору на одному кінці та ключ-вниз на іншому. Чудово працює для додатків дуплексного роз'єднання з використанням касет, але підключення трансиверів SR4 безпосередньо? Вам знадобиться патч-корд типу B на одному кінці, щоб виправити полярність.

Неприємна частина: ви можете фізично з’єднати кабелі з невідповідною полярністю без будь-яких очевидних ознак того, що щось не так. Роз’єми задовільно клацають разом. Тоді ваші посилання виходять з ладу або ваші смуги збиваються, і починається пошук несправностей.

Новіші конструкції роз’ємів, як-от MTP Elite Pro від US Conec, дозволяють перетворювати полярність поля за допомогою простого інструменту-принаймні для багаторежимних програм. Одномодові роз’єми APC не можна переробити через полірування під кутом.

MPO-to-MPO connection

Перехід до 400 Gigabit Ethernet запровадив 16-волоконні роз’єми MPO до основного словника центрів обробки даних.

400GBASE-SR8 працює через вісім паралельних смуг зі швидкістю 50G кожна. Вісім волокон для передачі, вісім волокон для прийому-всього шістнадцять. Площа роз’єму залишалася приблизно еквівалентною традиційному 12-волоконному MPO, лише з одним рядом із 16 волокон, а не з 12.

Орієнтація ключів різна між варіантами MPO з 12 і 16 волокнами, спеціально для запобігання випадковому неправильному з’єднанню. Маленькі деталі, значні наслідки.

Для 400GBASE-DR4 через одномодовий режим архітектура знову змінюється. Чотири смуги по 100G кожна з використанням модуляції PAM4 вимагають лише восьми волокон. Але ці з’єднання вимагають полірування кутового фізичного контакту (APC), щоб керувати зворотними втратами при вищій складності сигналізації. Роз’єми все ще є корпусами MPO з 12 волокнами, позиції 5-8 не використовуються, але кут APC додає ще один аспект сумісності.

Розгортання 800G уже з’являються в передових-інсталяціях, просуваючись до 16-волоконних MPO як стандарту та досліджуючи дуже--форм-роз’єми (VSFF), як-от SN-MT Senko для ще більшої щільності.

Теорія звучить чисто. Практика стає складнішою.

З’єднання MPO вимагають одержимої чистоти. Одна частинка забруднення на одному волокні в масиві з 12-волокон може погіршити або розірвати з’єднання цієї смуги. На відміну від дуплексних з’єднувачів, де ви перевіряєте та очищаєте дві торцеві поверхні волокон, MPO вимагає перевірки дванадцяти або більше — бажано за допомогою мікроскопа, призначеного для перевірки масиву.

Тут діє «довіряй, але перевіряй». Очистіть роз'єм. Огляньте його. Часто ви побачите, що перший прохід очищення перемістить сміття, а не видалить його. Ще раз почистіть. Пере-перевірити. З’єднайте з’єднання лише після того, як ви підтвердите, що всі позиції оптоволокна чисті.

Саме спарювання вимагає уваги до статі. З'єднувачі MPO мають вирівнювальні штифти; роз'єми мають відповідні отвори. Спроба з’єднати два роз’єми через перехідник не призводить до пропускання світла-кінцеві поверхні наконечників ніколи не досягають фізичного контакту без примусового вирівнювання контактів. Я спостерігав, як досвідчені технічні спеціалісти допускають цю помилку, і дивувався, чому їх «підключене» посилання не показує жодного сигналу.

Трансивери зазвичай мають штифтові (штифтові) гнізда, очікуючи гніздових комутаційних шнурів або магістральних кабелів. Магістральні кабелі часто пролягають між-розетками та-розетками, покладаючись на перехідні панелі-–-вилки в точках з’єднання. Але кожен постачальник реалізує дещо по-різному, і припущення щодо статі можуть зірвати всю установку, якщо на місце прибуде кабель неправильного типу.

Паралельні оптичні канали працюють із суворим бюджетом втрат. 100GBASE-SR4 допускає приблизно 1,9 дБ загальних втрат у каналі для 100-метрового діапазону через багатомодове волокно OM4.

Кожне з’єднання MPO становить десь від 0,20 дБ (для роз’ємів elite/low-loss) до 0,75 дБ (для стандартних роз’ємів, відповідно до характеристик виробника). Типовий канал центру обробки даних може включати чотири сполучених пари роз’ємів між поверхнями трансивера. Зі стандартними роз’ємами ви споживаєте 3 дБ лише на з’єднаннях-, що перевищує весь ваш бюджет ще до врахування затухання у волокні.

Ось чому існують компоненти MPO з низькими-втратами та чому вони варті переваги у високошвидкісних-додатках. З’єднувачі MTP Elite від US Conec вказують максимальну випадкову сполучену втрату 0,35 дБ із типовими значеннями близько 0,15-0,20 дБ. Інженерні допуски жорсткіші: краща геометрія наконечника, точніша висота виступу волокна, суворіший контроль якості.

Для додатків 40G з більшим бюджетом може бути достатньо стандартних роз’ємів. Для 100G через кілька патч-панелей, і особливо для нових розгортань 400G, вказувати низькі-втрати в усьому каналі не є обов’язковим-це арифметика.

MPO-to-MPO connection

Більшість обговорень MPO-to-MPO зосереджено на багатомодовій паралельній оптиці, але одномодові програми існують і розвиваються.

400GBASE-DR4 запускає чотири канали 100G PAM4 через одномодове оптоволокно на відстані до 500 метрів. З’єднувачі — це 12-волоконні MPO з поліруванням APC. Існує вісім{11}}варіантів волокна для додатків, таких як 100GBASE-PSM4.

Одномодовий MPO вимагає навіть більш жорстких допусків, ніж багатомодовий. Менші серцевини волокна (9 мікрон проти 50 мікрон для OM4) залишають менший запас для помилок вирівнювання. Специфікації внесених втрат відповідно посилюються.

А ракурс APC додає складності. Ви не можете з’єднати роз’єм APC з роз’ємом UPC-кутові та плоскі торці не вирівняються належним чином, що призведе до великих втрат і потенційного пошкодження. Маркування кабелів і обладнання має чітко вказувати APC проти UPC, а в закупівлях має бути правильно зазначено. Якщо зробити це неправильно, кабелі стануть непридатними для використання та будуть прискорені замовлення на заміну.

Інфраструктура MPO коштує дорожче, ніж еквівалентне дуплексне розгортання. Коннектори дорожчі. Тестове обладнання спеціалізоване. Засоби для очищення відрізняються.

Але трудомісткість встановлення суттєво зменшується з -з’єднаннями MPO з попередньо завершеними, порівняно з двосторонніми кабелями з-польовими завершеннями. Покращується використання кабелю. Можливість майбутньої міграції надає додаткові переваги.

Розрахунок сильно залежить від масштабу. Мережа невеликого підприємства з двадцятьма каналами 10G, ймовірно, не виправдовує інфраструктуру MPO. Гіпермасштабований центр обробки даних із розгортанням десятків тисяч підключень 100G не має практичної альтернативи.

Десь між цими крайнощами лежить точка беззбитковості, яка залежить від ваших тарифів на робочу силу, обмежень щодо шляху, прогнозів зростання та терпимості до ризику збоїв у міграції. Чесна відповідь така: воно різне.

Якщо ви розгортаєте паралельну оптику 40G, 100G або 400G, підключення MPO-до-MPO є обов’язковим. Трансивери вимагають їх.

Якщо ви використовуєте магістральні кабелі високої-щільності та передбачаєте міграцію паралельної оптики протягом життєвого циклу інфраструктури (зазвичай 15+ років для структурованих кабелів), магістралі MPO з роз’єднаннями касет забезпечують розумну архітектуру.

Якщо ви під’єднуєте невелику кількість низько{0}}швидкісних з’єднань без шляху міграції, можливо, звичайний дуплекс буде кращим. Інфраструктура MPO створює складність, яка має бути виправдана щільністю, продуктивністю або перевагами міграції.

Якщо вказувати MPO-на-MPO:

Переконайтеся, що кількість волокон відповідає вашій програмі. 8-волокно для деяких програм 40G BiDi. 12-волокно для SR4 та більшість паралельних оптичних систем. 16-волокно для програм 400G SR8 і 800G.

Перевірте сумісність методу полярності для всіх компонентів. Змішування кабелів типу A та типу B без розуміння наслідків створює не-функціональні канали.

Правильно вкажіть стать конектора для вашої архітектури з’єднання. Задокументуйте, що чоловіче, що жіноче, куди йдуть адаптерні панелі.

Бюджет на компоненти з низькими-втратами в додатках 100G і вище. Математика внесених втрат не бреше.

План огляду та очищення. Перед початком інсталяції придбайте відповідні прилади для перевірки масиву та -спеціальні засоби очищення MPO.

Технологія працює-мільйони MPO--з’єднання MPO працюють надійно по всьому світу. Успіх залежить від розуміння вимог і належного виконання деталей. Що, чесно кажучи, описує більшість речей в інфраструктурі центрів обробки даних.