Rozwiązania adapterów MPO dla centrów danych

JakiśAdapter MPO (wielo-włóknowy Push On).służy jako pasywny interfejs łączący pomiędzy dwoma złączami światłowodowymi zakończonymi{{0}MPO, umożliwiając wzajemne połączenia optyczne o dużej-gęstości w systemach okablowania strukturalnego. W środowiskach centrów danych działających z szybkością sieci Ethernet 40 G, 100 G i coraz częściej 400 G, adaptery te zapewniają mechanizm fizycznego wyrównywania dla 8, 12 lub 24-wstęg światłowodowych, utrzymując tłumienność wtrąceniową zwykle poniżej 0,35 dB na sparowaną parę. Funkcja adaptera wydaje się zwodniczo prosta:-utrzymuj dwie tuleje w precyzyjnym mechanicznym ustawieniu-jednak konsekwencje złego wyboru kaskadują się poprzez budżety łączy, schematy polaryzacji i długoterminową niezawodność w sposób, który nie jest oczywisty, dopóki coś się nie zepsuje.

W 2019 r. określiłem pełną infrastrukturę Base-12 na potrzeby wdrożenia obejmującego 400 szaf. Miało to sens na papierze. Transceivery 40G QSFP+, których wówczas używaliśmy, korzystały z równoległej optyki w 12 włóknach – czterech nadawczych, czterech odbiorczych i czterech ciemnych. Czysty. Elegancki. Sprzedawca okablowania był zachwycony tym rozwiązaniem, ponieważ 12-włóknowe kable tułowia były jego chlebem powszednim.

Osiemnaście miesięcy później rozpoczęliśmy migrację do 100G. Moduły QSFP28, które wybraliśmy? Użyli tylko 8 włókien. Nagle w każdym pojedynczym łączu znajdowały się cztery nieużywane włókna, co kpiło z nas. Planowana przez nas modernizacja 400G wykorzystuje teraz także 8 włókien. Mamy infrastrukturę 12-włóknową obsługującą ruch 8-włóknowy i wszędzie moduły konwersji.

Nie twierdzę, że Base-8 jest powszechnie poprawne. Ale gdyby ktoś posadził mnie w 2019 roku i powiedział: „Pomyśl o tym, dokąd zmierza technologia nadawczo-odbiorcza, a nie gdzie jest”, zaoszczędziłbym około 180 000 dolarów na kasetach konwertujących i ciągłym bólu głowy związanym z zarządzaniem dwoma różnymi liczbami włókien w tym samym obiekcie.

Z tego wynika decyzja o adapterze. Zanim zaczniesz instalować panele krosowe, musisz wiedzieć-naprawdę-jaką liczbę włókien chcesz zastosować.

Istnieje szczególny rodzaj frustracji związany z rozwiązywaniem problemów z polaryzacją o 2 w nocy, gdy nie można nawiązać połączenia krytycznego. Warstwa fizyczna wygląda dobrze. Optyka pokazuje światło. Przełącznik po prostu... nie widzi połączenia.

Istnieją trzy metody polaryzacji i branża nie może dojść do porozumienia co do tego, która jest najlepsza:

Metoda Akorzysta z adaptera-z kluczem do dołu-z prostym kablem-przelotowym. Światłowód 1 jest mapowany na włókno 1 na drugim końcu. Koncepcja jest prosta, ale trzeba odwrócić orientację złącza na jednym końcu, co oznacza, że albo adapter, albo kabel robi coś-nieoczywistego.

Metoda Bodwraca położenie włókien w samym kablu. Włókno 1 na jednym końcu łączy się z włóknem 12 na drugim. Adaptery są kluczem-aż do klucza-. Ludzie tego nienawidzą, bo zwrotnica nie jest widoczna.-Nie można stwierdzić, patrząc na kabel metody B, że jest skrzyżowana.

Metoda Cwykorzystuje-mądre odwracanie par. Sąsiednie pary włókien zamieniają się pozycjami. To próba kompromisu i prawdopodobnie najgorsza z obu światów.

Oto, co faktycznie dzieje się w terenie: ktoś zamawia kable Metody A, ktoś inny zamawia adaptery Metody B, ponieważ w tym tygodniu były tańsze, trzecia osoba je łata i nic nie działa. Widziałem, jak technicy „naprawiali” ten problem, zamieniając poszczególne włókna w modułach rozdzielających LC do momentu pojawienia się łącza, tworząc schemat polaryzacji, który nie istnieje nigdzie w żadnym standardzie i będzie dezorientował każdego, kto go później dotknie.

Moje obecne podejście: wybierz jedną metodę, obsesyjnie ją dokumentuj, etykietuj wszystko i nie odstępuj od innych metod. Używam metody A. Nie sądzę, że jest lepsza technicznie. Myślę, że spójność jest ważniejsza niż optymalizacja.

Arkusz danych podaje, że maksymalna tłumienność wtrąceniowa wynosi 0,35 dB. Świetnie. Na tym budujesz budżet linków. Masz może 2 dB marginesu dla 100-metrowego biegu OM4 przy 100G.

O czym nie wspomina arkusz danych:

To 0,35 dB zmierzono przy użyciu fabrycznie-świeżych złączy,-czyszczeniu laboratoryjnym i modlitwie do bóstwa nadzorującego fotonikę. W prawdziwym centrum danych, w którym wykonawcy mogą czyścić-powierzchnie końcowe, przy zapyleniu, przepływie powietrza i ogólnej entropii środowisk produkcyjnych, przy odrobinie szczęścia spodziewasz się poziomu 0,5 dB. Zmierzyłem 0,8 dB na „właśnie zainstalowanych” adapterach.

Prawie zawsze winowajcą jest zanieczyszczenie. Pojedyncza 1-mikronowa cząsteczka pyłu na rdzeniu światłowodowym o średnicy 50 mikronów nie wydaje się duża. Wystarczy, aby spowodować wymierne straty i potencjalnie uszkodzić powierzchnię ferruli przy łączeniu pod naciskiem sprężyny.

Ostatecznie nakazaliśmy przeprowadzanie inspekcji przy każdym wydarzeniu dotyczącym łatki. Nie podlega-negocjacjom. Jeśli technik nie może pokazać czystego obrazu-twarzy, złącze nie zostanie podłączone. To zmniejszyło liczbę zgłoszeń problemów związanych z brakiem światła o około 60%.

Adapter prosty-jest oczywisty. Dwa porty, po jednym z każdej strony, dopasowane tulejki, gotowe.

Ale jest też:

Zredukowane-adaptery kołnierzowedo paneli-o dużej gęstości. Pozwala to zaoszczędzić może 2 mm szerokości, co wydaje się trywialne, dopóki nie spróbujesz zmieścić 72 portów w obudowie 1U. Wadą-jest to, że trudniej jest wydobyć-mniejszą powierzchnię do uchwycenia-, a moi technicy ich nienawidzą.

Adaptery kątowedla połączeń APC w przypadku wdrożeń-jednomodowych. Polerowanie pod kątem 8-stopni, które redukuje odbicia wsteczne, oznacza również, że absolutnie nie można połączyć złącza APC z adapterem UPC. Zniszczysz oba. Zapytaj mnie, skąd wiem.

Adaptery hybrydowektóre przyjmują MPO po jednej stronie i inny typ złącza po drugiej. Widziałem rozwiązania MPO-do-MTP (tak, są kompatybilne mechanicznie, ale marka ma znaczenie dla celów gwarancji), MPO-do-CS do zastosowań 400G, a nawet dziwaczne, zastrzeżone kombinacje.

Jest teżpytanie o płećnikt nie wyjaśni jasno, dopóki nie złożysz złego zamówienia. Złącza MPO są dostępne w wersji męskiej (z kołkami prowadzącymi) i żeńskiej (z otworami na kołki prowadzące). Adapter musi pasować. Standardowy adapter „Typ A” oczekuje, że z jednej strony będzie mężczyzna, a z drugiej kobieta. Zamów przejściówkę-żeńską na-żeńską, a następnie spróbuj podłączyć dwa złącza męskie-pinowe? Te szpilki nie mają dokąd pójść. Widziałem, jak ludzie próbowali to na siłę. Nie.

Patch panele o wysokości 1U mieszczące 24 porty LC duplex. Potem 48. Potem 72. W końcu komuś udało się 144.

W przypadku MPO postęp nastąpił z 6 adapterów na 1U (24 włókna po 4-włókna-na adapter) do 12 adapterów (48 włókien) do paneli wyposażonych w 24 lub więcej portów MPO w 1U.

W pewnym momencie gęstość staje się patologiczna. Widziałem, jak technik spędził 40 minut próbując odłączyć pojedynczy kabel od 144-portowego panelu LC, ponieważ jego palce nie mogły sięgnąć poza otaczające kable. Kabel, który próbował wydobyć, znajdował się na trzecim miejscu od dołu w stosie o głębokości pięciu. W końcu się poddał i pociągnął trzy sąsiadujące ze sobą kable, aby stworzyć przestrzeń roboczą.

Panele MPO o ultra-wysokiej- gęstości mają ten sam problem, a nawet gorszy. Korpusy złączy są szersze. Kable są sztywniejsze.-Włókno taśmowe nie wygina się jak kabel duplex. Każde z tych złączy reprezentuje 12 lub 24 włókna, które w końcu będą wymagały dostępu do rozwiązywania problemów.

Moja ogólna zasada: specyfikacja dla około 70% maksymalnej reklamowanej gęstości. Zostaw miejsce na rzeczywistą pracę.

Aplikacje wielo-trybowe niemal powszechnie korzystają z polerowania UPC (Ultra Physical Contact). Płaska końcówka tulejki działa dobrze, gdy przesyłasz światło o długości fali 850 nm na odległość 100 metrów.

Tryb pojedynczy-jest inny. Większy zasięg, większe budżety mocy i charakterystyka długości fali sprawiają, że odbicie-jest poważnym problemem. Środek polerujący APC (Angled Physical Contact) wysyła odbite światło pod kątem, a nie prosto z powrotem do lasera, co w przypadku niektórych typów transiwerów ma większe znaczenie niż w innych.

Rzecz w tym, że tryb pojedynczy-w centrach danych przedsiębiorstw jest wciąż stosunkowo rzadki. Większość połączeń na terenie kampusu i-budynków działa w trybie wielomodowym OM4-, ponieważ jest tańszy, transceivery są tańsze, a odległości 100-metrów nie wymagają możliwości pracy w trybie jednomodowym.

Ale 400G to zmienia. Optyka 400G-FR4 i DR4 działa na włóknie jednomodowym. Osoby zajmujące się hiperskalerami od lat-pracują w trybie pojedynczym; przedsiębiorstwa teraz podążają ich śladem. Jeśli budujesz nową infrastrukturę i planujesz wyjść poza 100G, zastanów się przynajmniej, czy tryb pojedynczy-ma sens.

W przypadku adapterów oznacza to zaopatrzenie zarówno w UPC (zwykle niebieska obudowa), jak i APC (zielona obudowa). Nigdy ich nie mieszaj. Etykietuję obudowę, oznaczam panel i raz lub dwa razy w roku nadal znajduję złącza UPC wciśnięte w adaptery APC.

MPO Adapter

Istnieją wskaźniki trwałości cyklu, zapisane drobnym drukiem. Przyzwoity adapter MPO powinien obsłużyć 500-1000 cykli łączenia, zanim precyzja wyrównania spadnie do poziomu wpływającego na straty. W przypadku połączenia krzyżowego, które jest stale aktualizowane, ma to znaczenie. W przypadku stałego połączenia miejskiego, które jest dotykane dwa razy na dekadę, tak nie jest.

Zakres temperatur pracy. Większość adapterów ma parametry znamionowe od -40 stopni do +75 stopni. Jeśli w Twoim centrum danych nie wystąpi poważna awaria chłodzenia lub nie przeprowadzasz wdrożenia w nietypowym środowisku, nigdy nie przekroczysz tych limitów. Nigdy nie zdarzyło mi się, żeby adapter uległ awarii z powodu temperatury.

Ocena palności. Standardem jest UL94-V0. Jeśli Twoja placówka ma określone wymagania dotyczące przepisów, sprawdź to. Spotkałem się z tym problemem tylko raz, w placówce o nietypowych warunkach ubezpieczenia.

Materiał ma niewielkie znaczenie. Tulejki ceramiczne z tlenku cyrkonu są standardem w celu zapewnienia precyzyjnego wyrównania. Niektóre tanie adaptery wykorzystują tuleje ze stopu brązu. Brąz sprawdza się dobrze w zwykłych zastosowaniach, ale zużywa się szybciej i słabo toleruje zanieczyszczenia. Różnica w cenie jest minimalna. Zdobądź ceramikę.

Obecnie w naszym głównym zakładzie przechowuję w magazynie następujące adaptery MPO:

12-włókno typu A, klucz-w górę/w dół, UPC, tuleja ceramiczna (koń pociągowy)

8-włóknowy typ A dla przebiegów Base-8 (mniej niż się spodziewałem)

12-światłowodowy APC dla stref jednomodowych, które powoli budujemy

Zredukowana-12-włókien kołnierzowych w przypadku dwóch konkretnych paneli o dużej gęstości, określonych przez poprzedniego architekta

Dostawcy, z którymi mam dobre doświadczenia: amerykański Conec (pierwotni projektanci MTP-dodatkowe ceny, żadnych zastrzeżeń co do jakości), Senko (dobry stosunek kosztów do wydajności) i kilku producentów kontraktowych w Shenzhen, którzy wytwarzają zaskakująco przyzwoity produkt, jeśli dokładnie określisz specyfikacje i sprawdzisz przychodzące przesyłki.

Sprzedawcy, z którymi mam złe doświadczenia: nie piszę tego. Powiedzmy, że najtańsza opcja na Alibaba jest tania nie bez powodu, a ja mam szufladę pełną adapterów z wyraźnie źle ustawionymi tulejami, które nigdy nie weszły do produkcji.

Każdy kabel magistralny jest poddawany-kontroli czołowej przed instalacją. Nie podlega-negocjacjom.

Testujemy tłumienność w nowych seriach, używając źródła światła i miernika mocy,-a nie OTDR. OTDR doskonale nadają się do wyszukiwania usterek na długich dystansach, ale brakuje im rozdzielczości umożliwiającej dokładne scharakteryzowanie 30-metrowego segmentu okablowania strukturalnego z wieloma punktami połączeń. Warunki uruchomienia mają większe znaczenie, niż się ludziom wydaje, dlatego do ustalenia linii bazowej używamy kabli referencyjnych owiniętych trzpieniem.

Weryfikacja polaryzacji odbywa się za pomocą śladu wizualnego. Technik na jednym końcu oświetla włókno 1 za pomocą VFL (widocznego lokalizatora uszkodzeń), technik na drugim końcu sprawdza, który port się zaświeci. Nudne, skuteczne, trudne do zepsucia.

Nie testujemy każdego adaptera indywidualnie przed instalacją. Przetestowaliśmy to podejście; koszt robocizny pięciokrotnie przewyższał koszt adaptera. Zamiast tego korzystamy z usług renomowanych dostawców, sprawdzamy przychodzące przesyłki i wymieniamy je w przypadku awarii. Wskaźnik awaryjności w ciągu sześciu lat wynosił poniżej 0,5%.

Transceivery 400G i 800G zmierzają w kierunku różnych kształtów złączy. MPO-16 istnieje, ale nie zostało jeszcze przyjęte masowo. Złącza CS i SN oferują większą gęstość w przypadku równoległych zastosowań jednomodowych. Istnieje realna możliwość, że za dziesięć lat infrastruktura MPO, którą wszyscy dziś instalują, będzie oparta na starszej technologii, obsługiwanej, ale nie optymalnej.

Nie mam na to rozwiązania. Ani nikt inny. Jedyne, co mogę zrobić, to zaprojektować stosunkowo łatwe ścieżki modernizacji-wystarczającą ilość miejsca w ścieżkach, panele krosowe, które można wymieniać bez konieczności zmiany okablowania, kasety modułowe zamiast-paneli z bezpośrednimi zakończeniami, jeśli pozwala na to budżet.

I przeczyść złącza. Zawsze czyść złącza.

Tego właśnie dowiedziałem się o adapterach MPO przez około siedem lat pracy w centrum danych. To nie jest kompleksowe. Nie dotknąłem łączenia taśm ani niuansów związanych z niewrażliwym na zginanie światłowodem przy ciasnych trasach, ani całym bałaganem związanym z zewnętrznymi adapterami OSP-do połączeń międzysieciowych w kampusie. Są ludzie, którzy znają te tematy lepiej niż ja.

Wiem tylko, że adapter-ten kawałek plastiku i ceramiki za 4 dolary, o którym nikt nie myśli, dopóki coś się nie zepsuje-, znajduje się na krytycznej ścieżce każdego pojedynczego łącza światłowodowego w budynku. Szanuj to odpowiednio.