Łączność wielo-wtykowa-stała się de facto architekturą okablowania dla infrastruktury optycznej o dużej-gęstości, zMPO/MTPinterfejsy łączące 8, 12, 24 lub 32 żyły włókien w jedną prostokątną tulejkę, podlegające normom IEC 61754-7 i TIA-604-5. Propozycja dotycząca oszczędności miejsca wydaje się prosta na arkuszach specyfikacji — dwanaście włókien zajmujących powierzchnię pojedynczego dupleksowego połączenia LC powinno zapewnić proporcjonalny wzrost gęstości. Rzeczywiste wdrożenia opowiadają bardziej skomplikowaną historię, kształtowaną przez ograniczenia promienia zgięcia, obciążenie związane z zarządzaniem polaryzacją i utrzymującą się rzeczywistość, w której zarządzanie kablami na panelu tylnym często zużywa gęstość na panelu przednim, jaką teoretycznie zapewnia format złącza.
Matematyka działa, dopóki nie działa
Na papierze, anMPO-12 kabli magistralnych zastępujących sześć dupleksowych kabli krosowych LC zmniejsza zajmowaną powierzchnię złącza o około 70%. Obliczenia dotyczą okablowania strukturalnego punkt-punkt pomiędzy ramkami dystrybucyjnymi. Rozpada się w momencie wprowadzenia zespołów wyłamujących się.
Zeszłej wiosny odwiedziłem obiekt poziomu III w Północnej Wirginii, gdzie wykonawca okablowania zamówił-24 magistrale MPO w całym głównym obszarze dystrybucyjnym. Piękna instalacja. Kodowane kolorami. Odpowiednio oznakowane. Raporty dotyczące wykorzystania włókien wykazały, że 40% tych 24-włóknowych pni przewodzi ruch dokładnie na czterech pasmach.
Pozostałe dwadzieścia włókien było ciemnych-nie zarezerwowanych dla przyszłego wzrostu, po prostu... tam. Drogie ubezpieczenie na wypadek wymagań dotyczących wydajności, które spełniły się inaczej niż przewidywano w projekcie.
Oto co się stało: oryginalna architektura zakładała transceivery 40G QSFP+ wykorzystujące wszystkie cztery linie interfejsu MPO-12. Do czasu wdrożenia klient przeszedł na optykę 100G QSFP28 obsługującą 25G na linię. To samo złącze fizyczne, ta sama liczba włókien, zupełnie inna matematyka dotycząca pojemności. „Oszczędność miejsca” infrastruktury MPO o dużej gęstości stała się pojemnością osieroconą, której nikt nie mógł łatwo ponownie wykorzystać.
Schematy polaryzacji i chaos, jaki tworzą
TIA-568 definiuje trzy metody polaryzacji dla łączności MPO: Metoda A (klawisz w górę do klawisza w dół,-prosto), Metoda B (klawisz w górę do klawisza w górę, odwrócenie światłowodu) i Metoda C (skrzyżowane pary). Standard istnieje, ponieważ transceivery jednomodowe i wielomodowe wymagają określonego przypisania włókien nadawczo-odbiorczych, a utrzymanie integralności sygnału w połączeniach krosowanych wymaga spójnej orientacji w całym łączu.
Teoretycznie.
W praktyce spotkałem się z urządzeniami, w których zastosowano wszystkie trzy metody jednocześnie-czasami w tym samym rzędzie szafek. W oryginalnej instalacji zastosowano metodę B. Kolejny wykonawca dodał kanały kablowe metodą A bez sprawdzania dokumentacji. W czyjejś awaryjnej naprawie wprowadzono kasety Metody C, bo takie przewoziła ciężarówka.
Rozwiązywanie problemów z niedopasowaniem polaryzacji w środowisku MPO nie przypomina rozwiązywania problemów z połączeniami LC. Nie można po prostu odwrócić kabla dupleksowego. Błędy polaryzacji MPO wymagają wymiany całych zespołów magistrali lub wstawienia modułów konwersji, które natychmiast negują jakąkolwiek oszczędność miejsca zapewnianą przez format. Widziałem, jak technicy spędzali cztery godziny na rozwiązywaniu problemów, które w tradycyjnej infrastrukturze dupleksowej zajmowałyby trzydzieści-sekund.
Oszczędność miejsca dzięki złączom MPO zakłada dyscyplinę operacyjną, której brakuje wielu organizacjom. Nie dlatego, że ich pracownicy są niekompetentni,-ponieważ zdarzają się fluktuacje, dokumentacja ulega degradacji, a obsługa awaryjna rzadko czeka na odpowiednią kontrolę zmian.
Promień zgięcia: konsument ukrytej przestrzeni
Kable magistrali MPO wymagają minimalnego promienia zgięcia wynoszącego 10x średnica kabla w warunkach-bez obciążenia i zwiększającego się do 15x pod napięciem. W przypadku typowego kabla okrągłego o średnicy 3 mm oznacza to 30-45 mm prześwitu wokół każdego punktu prowadzenia. Włókno taśmowe-powszechne-w zastosowaniach MPO o dużej liczbie zastosowań — wymaga jeszcze delikatniejszej obsługi.
Ograniczenia te bezpośrednio wpływają na przestrzeń do zarządzania kablami, którą ignorują obliczenia teoretycznej gęstości.
Standardowy panel krosowy MPO 1U obsługuje od 48 do 72 włókien, w zależności od producenta. Sam panel zajmuje 44,45 mm pionowej przestrzeni w szafie. Poziome menedżery kabli wymagane do zachowania promienia zgięcia kabli obsługujących ten panel często zajmują od 1U do 2U dodatkowej przestrzeni. Tylne pionowe kanały mieszczące te promienie zgięcia rozciągają się o 150–300 mm głębiej, niż wymagałoby to włókna duplex.
Dokumentacja Stowarzyszenia Przemysłu Telekomunikacyjnego dotycząca okablowania strukturalnego potwierdza tę rzeczywistość, ale nie określa jej w użyteczny sposób. Dane dotyczące „oszczędności miejsca” podawane przez dostawców złączy MPO w jednolity sposób mierzą gęstość-panelu przedniego. Nikt nie reklamuje kary-z tyłu-stojaka.
Gdzie faktycznie zapewnia gęstość MPO
Wszystko to nie oznacza, że infrastruktura MPO nie oszczędza miejsca. Oznacza to, że oszczędności skupiają się na konkretnych wzorcach wdrożeń.
Struktury centrów danych Spine-leaf naprawdę czerpią korzyści z okablowania magistrali MPO. Topologia wymaga ogromnej łączności równoległej między warstwami przełączników-dokładnie w przypadku użycia adresu złączy o dużej-światłowodach-. 32-portowy przełącznik typu spine 400G, w pełni wyposażony w interfejsy QSFP-DD, obsługuje 512 włókien światłowodowych na obudowę. Uruchamianie takiej liczby włókien w postaci indywidualnych połączeń dupleksowych wymagałoby infrastruktury do zarządzania kablami, która po prostu nie pasuje do nowoczesnych gęstości szaf.
Konfiguracje Base-8 MPO (zamiast Base-12) lepiej dopasowują się do obecnych architektur linii nadawczo-odbiorczych.. 200Optyka G i 400G zazwyczaj wykorzystuje osiem włókien — cztery nadawcze i cztery odbiorcze. W przypadku łączy Base-12 na każde połączenie pozostają skręcone cztery włókna. Branża w dużej mierze już teraz zdaje sobie sprawę z tego niedopasowania, chociaż ogromna ilość infrastruktury bazowej 12 jest nadal zainstalowana i działa.
Sieci pamięci masowej ze spójnymi, przewidywalnymi wzorcami łączności są odpowiednie dla wdrożenia MPO. Natężenie ruchu nie zmienia się co miesiąc. Przydziały włókien ustalone podczas uruchamiania obowiązują przez cały cykl życia sprzętu. Schematy polaryzacji pozostają spójne, ponieważ nikt nie robi poprawek awaryjnych o 2 w nocy.
Kwestia kasety
Kasety MPO-obudowy konwertujące-połączenia MPO o dużej gęstości na indywidualne porty LC lub SC-teoretycznie zapewniają elastyczność przy jednoczesnym zachowaniu wydajności okablowania magistrali. Materiały marketingowe przedstawiają to jako optymalną architekturę hybrydową.
Kasety działają. Wdrożyłem je szeroko.
Wprowadzają także ponownie ograniczenia gęstości złączy, które miały przekraczać łącza MPO. Panel kasetowy 1U może pomieścić trzy magistrale MPO-24 z tyłu i 72 porty LC z przodu. W porównaniu z bezpośrednim krosowaniem LC nie zyskujesz nic poza wygodnym punktem rozgraniczenia – cennym w przypadku rozgraniczenia okablowania strukturalnego, mniej cennym ze względu na surową gęstość.
Tłumienie wtrąceniowe kumuluje się w każdym interfejsie złącza. Łącznik MPO do kasety, kabla krosowego LC do łańcucha portów sprzętu wprowadza cztery dopasowane pary. Przy maksymalnej stracie wynoszącej 0,35 dB na połączenie zgodne ze standardem TIA-568, zużywasz 1,4 dB budżetu łącza na same złącza, zanim uwzględnisz tłumienie kabla. Ma to znaczenie w przypadku zastosowań jednomodowych-o większym zasięgu. W przypadku 50-metrowych biegów wielomodowych w hali danych ma to mniejsze znaczenie.
Specyfikacje złącza CS i SN firmy Senko mają na celu rozwiązanie problemu-mniejszych interfejsów dupleksowych przy zachowaniu gęstości bez konwersji kasety. Adopcja pozostaje ograniczona. Blokada ekosystemu-wokoło interfejsów LC sięga głębiej, niż uzasadniałyby to czysto techniczne zalety.
Sprzątanie – rzeczywistość
Zanieczyszczenie-końca MPO stanowi ciągłe wyzwanie operacyjne, które bezpośrednio wpływa na równanie efektywności przestrzennej.
Zanieczyszczona tulejka LC wpływa na jedno włókno. Zanieczyszczona tuleja MPO-24 potencjalnie zagraża dwudziestu-czterema. Prawdopodobieństwo zanieczyszczenia wzrasta wraz z liczbą włókien-większą powierzchnią ferruli, większymi możliwościami przedostawania się cząstek. Badania branżowe przypisują około 85% awarii sieci światłowodowych zanieczyszczeniom, a interfejsy o dużej gęstości koncentrują to ryzyko.
Prawidłowe czyszczenie MPO wymaga{{0}specjalnie skonstruowanych narzędzi. Geometria ferruli uniemożliwia skuteczne czyszczenie standardowymi wacikami LC/SC. Środki czyszczące typu „jednym{3} kliknięciem” kosztują 150–300 USD za sztukę i wymagają wymiennych wkładów. Zautomatyzowane zakresy inspekcji kosztujące 5 USD000+ stają się niezbędne pod względem operacyjnym, a nie opcjonalne w przypadku poważnych wdrożeń MPO.
Narzędzia te zajmują miejsce w magazynie. Szkolenie techników pochłania czas. Skumulowany narzut nie jest wyświetlany w obliczeniach gęstości złączy.
Uczciwa ocena przestrzeni
Pytanie nie brzmi, czy systemy MPO oszczędzają miejsce. W odpowiednich warunkach niewątpliwie tak.
Pytanie brzmi, czy Twój konkretny sposób wdrożenia zapewnia te oszczędności, czy po prostu przenosi wykorzystanie miejsca z portów-na panelu przednim do infrastruktury do zarządzania kablami, kaset konwertujących, narzędzi do zarządzania polaryzacją i pojemności światłowodu skręconego.
Wdrożenia od podstaw od podstaw ze spójnymi architekturami urządzeń nadawczo-odbiorczych i zdyscyplinowanym zarządzaniem zmianami wydobywają prawdziwą wartość z infrastruktury MPO. Oszczędności miejsca urzeczywistniają się, ponieważ cały projekt jest zoptymalizowany wokół tej filozofii okablowania.
W środowiskach zdegradowanych z heterogenicznymi generacjami sprzętu i reaktywnymi praktykami operacyjnymi często teoretyczny wzrost gęstości odparowuje i przekłada się na praktyczny koszt złożoności. Dwanaście włókien zaoszczędzonych w wyniku przełączania z sześciu ciągów dupleksowych na jedno łącze MPO jest zużywanych przez potrzebną kasetę konwersyjną, ponieważ sprzęt na drugim końcu nie akceptuje interfejsów MPO.
Operatorzy centrów danych, z którymi współpracowałem, coraz częściej traktują infrastrukturę MPO jako strategiczną, a nie domyślną. Zainwestują w okablowanie strukturalne o-gęstej gęstości, zapewniające przewidywalne-ścieżki o dużej przepustowości-połączenia pamięci masowej, połączenia kręgosłupa-liści, połączenia krzyżowe-me-pokojów-. Będą obsługiwać tradycyjne światłowód dupleksowy dla połączeń brzegowych, ścieżek o niskim-wykorzystaniu i sprzętu o nieprzewidywalnych cyklach odświeżania.
To podejście hybrydowe prawdopodobnie powoduje utratę 15-20% maksymalnej gęstości teoretycznej. Pozwala także uniknąć scenariuszy, w których środowisko oparte wyłącznie na MPO powoduje problemy operacyjne, które kosztują więcej niż zaoszczędzona przestrzeń w szafie.
Sprzedawcy nie przedstawiają tego w ten sposób. Mają rozwiązania MPO do sprzedania.
Co zmienia następna generacja
Moduły nadawczo-odbiorcze 800G zmierzające w stronę 16-interfejsów światłowodowych w formatach OSFP i QSFP-DD ponownie zmienią te obliczenia. Stosunek włókien-na port stale rośnie. Splatanie infrastruktury Base-12 pogarsza się z każdą generacją przepustowości.
Optyka napędu liniowego-eliminująca przetwarzanie DSP przy małych odległościach-może umożliwić gęstsze wdrożenia poprzez zmniejszenie ograniczeń termicznych. To, czy faworyzuje to infrastrukturę MPO, czy zintegrowane interkonekty optyczne, pozostaje naprawdę niepewne.
Przestałem formułować pewne prognozy dotyczące infrastruktury okablowania mniej więcej w czasie, gdy przyjęcie technologii 400G przyspieszyło trzy lata przed terminem. Jedyne, czego jestem pewien: niezależnie od tego, jakie wskaźniki efektywności wykorzystania przestrzeni kosmicznej mają dziś znaczenie, do 2027 r. będą mierzone inaczej.
Instalacje oddane do użytku w tym kwartale będą wtedy nadal działać. Jest to albo argument za elastyczną infrastrukturą, która dostosowuje się do zmian, albo argument za bezwzględną optymalizacją pod kątem bieżących wymagań i zaakceptowaniem przyszłego-i-wymiany.
Różne organizacje różnie odpowiadają na to pytanie. Żadna odpowiedź nie jest błędna. Obie odpowiedzi wiążą się z kompromisami,-których nie uwzględniają same specyfikacje gęstości.
