Czy typy kabli MPO mogą obsługiwać różne zastosowania?

Cały mit „jeden rozmiar pasuje do wszystkich”.

 

Widziałem, jak technicy chwytali leżący w pobliżu kabel magistrali MPO i zakładali, że będzie działać dobrze. Czasami tak. Czasami o 2 w nocy kończy się to koszmarem dotyczącym polaryzacji, kiedy sieć działa bokiem i nikt nie może zrozumieć, dlaczego połowa portów nie świeci.

Kable MPO są dostępne w bardzo różnych konfiguracjach. Masz 8-wariantów włókien, 12 włókien, 16, 24 - i są też specjalne potwory z 32, 48, a nawet 72 włóknami, których większość z nas nigdy nie dotknie, chyba że zrobimy coś niezwykłego z przełącznikami optycznymi. Każda liczba istnieje z jakiegoś powodu. Konfiguracja 8-włóknowa nie pojawiła się tylko dlatego, że ktoś pomyślał „hej, osiem to niezła liczba”. Odwzorowuje bezpośrednio określone architektury transiwerów - szczególnie format QSFP, który obsługuje 4 linie transmisji i 4 linie odbioru.

Wysoka-optyka równoległa: tam, gdzie MPO naprawdę błyszczą

Tutaj sprawy stają się naprawdę ekscytujące. Lub stresujące, w zależności od punktu widzenia.

40GBASE-SR4 był swego rodzaju lekiem przejściowym dla optyki równoległej w środowiskach korporacyjnych. Cztery linie o przepustowości 10 Gb/s każda, działające przez światłowód wielomodowy, wymagające interfejsu MPO z 8-włóknami. Kiedy pojawił się 100GBASE-SR4, podstawowa koncepcja była taka sama, ale 25 Gb/s na linię. Interfejs złącza pozostał spójny – co było naprawdę genialnym zaplanowaniem organów normalizacyjnych, jeśli mamy być szczerzy.

Ale oto, co zaskakuje ludzi: absolutnie możesz użyć 12--włóknowego MPO do aplikacji 8-włóknowej. Te cztery środkowe pozycje po prostu tam leżą, nieużywane, ciemne. Czy jest to marnotrawstwo? Trochę. Czy to działa? Idealnie w porządku. Niektóre organizacje standaryzują całkowicie infrastrukturę 12-włóknową i po prostu akceptują niewykorzystane pozycje światłowodów jako akceptowalny kompromis w celu uproszczenia zarządzania zapasami.

Sytuacja 200G i 400G

Teraz wkraczamy w obszar, w którym wszystko zmienia się szybko - naprawdę szybko.

200GBASE-SR4 wykorzystuje ten sam 8-interfejs MPO światłowodowy, ale przesyła 50 Gb/s na linię.. 400GBASE-SR8 przeskoczył do 16 włókien z szybkością 50 Gb/s na linię. Potem pojawiło się kodowanie PAM4 i nagle można było wycisnąć 100 Gb/s na linię, co oznaczało, że 400G mogło ponownie działać na 8 włóknach poprzez 400GBASE-SR4.2. Już same konwencje nazewnictwa wystarczą, żeby zakręcić się w głowie.

Co to oznacza praktycznie? TwójKabel MPOwybór typu zależy w dużym stopniu od generacji transiwera, którą wdrażasz. Centrum danych, które dużo zainwestowało w infrastrukturę 16-światłowodową na potrzeby wczesnych wdrożeń 400G, może uzyskać większą przepustowość światłowodów, niż jest potrzebne, jeśli odświeży swoją infrastrukturę i zastosuje nowszą optykę SR4.2. Nie jest to katastrofa. - dodatkowy błonnik nikomu nie zaszkodził – ale to jest coś, co powoduje dreszcze u osób zajmujących się zaopatrzeniem.

Zastosowania dupleksowe: cichy koń pociągowy

Tutaj kable MPO nie cieszą się wystarczającym uznaniem.

Wszyscy mają obsesję na punkcie optyki równoległej - olśniewających-rzeczy o dużej prędkości -, ale ogromna część wdrożonej infrastruktury MPO w rzeczywistości obsługuje tylko stary, nudny ruch dupleksowy. Sztuka polega na użyciu kabli trunkingowych MPO jako skonsolidowanych łączy szkieletowych, a następnie rozdzieleniu ich na indywidualne połączenia dupleksowe LC za pośrednictwem kaset lub hybrydowych kabli krosowych.

Po co się męczyć? Głównie zatory na drogach. Prowadzenie 12 pojedynczych kabli dupleksowych w kanale kablowym w porównaniu z jednym 24--włóknowym kablem magistralnym MPO? Matematyka mówi sama za siebie. Szybkość instalacji również znacznie się poprawia. Systemy MPO z fabrycznie zakończonymi końcówkami oznaczają, że nie musisz siedzieć i wiązać przewodów w ciasnej korytku kablowym.

24-włóknowy MPO rozdziela się na 12 dupleksowych połączeń LC. Czyste, zorganizowane i szybkie we wdrożeniu. Nie bez powodu to podejście dominuje w środowiskach hiperskalowych, w których czas-do wdrożenia ma bezpośredni wpływ na przychody.

Konfiguracje podziału - To się komplikuje

Kable typu breakout mają MPO na jednym końcu i wiele złączy dupleksowych na drugim. Prosta koncepcja. Wykonanie? Tam liczy się doświadczenie.

Klasyczny przypadek użycia: masz port przełącznika 100G z 8-interfejsem MPO światłowodowym i musisz podłączyć cztery serwery 25G. Jeden kabel rozłączający, jeden-szybki port obsługujący cztery punkty końcowe. Rośnie wykorzystanie portów, a koszt połączenia spada. Architekci sieci uwielbiają to, dopóki nie uświadomią sobie, że muszą teraz śledzić, który serwer łączy się z którą linią w obrębie MPO i co dzieje się z pozostałymi trzema połączeniami, jeśli trzeba przenieść tylko jeden serwer.

Obserwowałem zespoły, które wtapiały się w zakręty dzięki architekturze ucieczki. Działa świetnie, dopóki nie działa.

Tryb jednomodowy a wielomodowy: podział zastosowań

Prawie zapomniałem o tej części, która jest zawstydzająca, ponieważ jest fundamentalna.

Złącza MPO współpracują zarówno ze światłowodami jednomodowymi, jak i wielomodowymi. Większość równoległych zastosowań optycznych w centrach danych działa w trybie wielomodowym -, szczególnie OM3 lub OM4 -, ponieważ odległości są krótkie, a wielomodowe urządzenia nadawczo-odbiorcze są tańsze. Istnieją jednak wdrożenia jednomodowe MPO, szczególnie w zastosowaniach na terenie kampusu lub metra,-gdzie zasięg ma większe znaczenie niż koszt transceivera.

Złącze fizyczne jest zasadniczo identyczne. Typ polerowania może różnić się - kontaktem fizycznym pod kątem (APC) i kontaktem ultrafizycznym (UPC) - i absolutnie nie można ich pomylić. Zielona obudowa złącza zazwyczaj oznacza firmę APC. Mieszanie złącza APC z adapterem UPC to szybka droga do strasznych strat sygnału zwrotnego i wściekłych połączeń telefonicznych ze strony osoby zarządzającej siecią optyczną.

Polaryzacja: Cichy zabójca

Trzy metody. A, B i C. Są ustandaryzowane. Są dobrze-udokumentowane. I nadal powodują ciągłe problemy.

Metoda A odwraca orientację na poziomie złącza - z jednym końcem w górę, a z drugim w dół. Pozycja światłowodu 1 pozostaje w pozycji 1 w całym łączu, ale potrzebny jest krosowany kabel krosowy na jednym końcu, aby zakończyć mapowanie nadawania-na-odbiorze.

Metoda B wykorzystuje wpust na obu końcach, więc pozycja 1 włókna na jednym końcu dociera do pozycji 12 na drugim końcu. Sam kabel bagażnika wykonuje przewrót. Kable krosowe pozostają proste-.

Metoda C odwraca pary w kablu - pozycja 1 przechodzi do pozycji 2, pozycja 2 przechodzi do pozycji 1 i tak dalej. Działa dobrze w przypadku rozdzielania dupleksowego, ale rozpada się w zastosowaniach równoległych. Większość ludzi unika teraz Metody C.

Problem nie polega na zrozumieniu tych metod. Problem polega na tym, że ktoś wręcza Ci nieopisany kabel miejski i musisz dowiedzieć się, z czym pracujesz.

Złącza VSFF: nowa granica

Złącza MPO o bardzo małej obudowie właśnie weszły na rynek dla zastosowań 800G i przyszłych 1,6T. SN-MT firmy Senko i MMC-16 firmy Conec z USA pakują 16 włókien w powierzchnię mniej więcej jednej trzeciej wielkości tradycyjnych 16-włóknowych MPO.

Gęstość ma znaczenie, gdy budujesz sieć przełączników z setkami-szybkich portów. Obliczenia pokazują, że około 216 złączy VSFF mieści się w tej samej przestrzeni panelu, co 80 tradycyjnych MPO. To nie jest stopniowa poprawa -, to fundamentalna zmiana w tym, co jest fizycznie możliwe.

Wciąż jesteśmy na wczesnym etapie wdrażania VSFF. Narzędzia i sprzęt testowy nadrabiają zaległości. Jeśli jednak planujesz infrastrukturę, która musi obsługiwać standard 800G i więcej, zignorowanie VSFF oznacza potencjalne wyrwanie paneli krosowych w ciągu trzech lat.

Względy środowiskowe, o których nikt nie mówi

Oceny temperatur. Promień zgięcia. Wytrzymałość na rozciąganie podczas montażu.

Kable MPO mają ograniczenia. Wielowłóknowa konstrukcja taśmowa nie toleruje takich samych nadużyć, jakie mogą wytrzymać wzmocnione kable dupleksowe. Napięcie ciągnące podczas instalacji musi mieścić się w granicach specyfikacji -, zwykle 100 N lub mniej w przypadku wielu-zespołów z fabrycznie zakończonymi końcówkami -, w przeciwnym razie istnieje ryzyko uszkodzenia położenia światłowodu w tulejce.

Systemy ograniczające gorące przejścia w centrach danych mogą podnosić temperatury do granicy wartości znamionowych kabli. Większość standardowych kabli MPO jest przystosowana do temperatur roboczych do 70 stopni, co wydaje się dużo, dopóki nie zmierzysz rzeczywistych temperatur w zamkniętym gorącym przejściu podczas letniego obciążenia układu chłodzenia.

Pytanie testowe

Oto rzecz, która mnie frustruje: ludzie wydają poważne pieniądze na wysokiej jakości infrastrukturę MPO, a następnie testują ją na wszystkim, co mają pod ręką.

Testowanie łączy MPO za pomocą testera dupleksowego z kablami-rozwijającymi się jest technicznie możliwe. Jest także boleśnie powolny i wprowadza dodatkowe punkty połączeń, które zwiększają niepewność pomiaru. Celowe-testery z natywnymi interfejsami MPO istnieją nie bez powodu. Testują wszystkie włókna jednocześnie i wykonują zadanie w ułamku czasu.

IEC TR 61282-15 faktycznie wymaga interfejsów MPO do testowania systemów MPO. Nie „poleca”. Wymaga. Jeśli certyfikujesz zgodnie ze standardami, Twój tester dupleksowy już tego nie sprawdza.

Zatem - czy kable MPO mogą obsługiwać różne zastosowania?

Tak. Oczywiście, że tak. Istotą ekosystemu MPO jest elastyczność między aplikacjami.

Jednak „obsługiwany” to nie to samo, co „zoptymalizowany pod kątem”. Wybór odpowiedniej liczby włókien, metody polaryzacji, typu kabla i wariantu złącza dla konkretnego zastosowania wymaga planowania. Chwytanie tego, co jest w szafie, może zadziałać dzisiaj, a jutro powodować bóle głowy.

Aplikacje ciągle się rozwijają.. 800G jest już wdrażane. 1.6T nadchodzi. Interfejs konektora będzie się dostosowywał - tak, jak już dostosowuje się do VSFF -, ale podstawowe wyzwanie pozostaje: dopasować swoją infrastrukturę do rzeczywistych wymagań, a nie do tego, co ktoś powiedział, że pracowałeś w tej sieci trzy lata temu.

Różne zastosowania, ta sama zasada. Dowiedz się, co łączysz, dlaczego to łączysz i co się dzieje, gdy zmieniają się wymagania.

To naprawdę wszystko.