פתרונות מתאם MPO למרכזי נתונים

אמתאם MPO (Multi-Push On).משמש כממשק התאמה פסיבי בין שני מחברי סיבים עם סיום MPO-, המאפשר חיבור אופטי בצפיפות- גבוהה בתוך מערכות כבלים מובנות. בסביבות מרכזי נתונים הפועלות במהירויות Ethernet של 40G, 100G ויותר ויותר של 400G, מתאמים אלו מספקים את מנגנון היישור הפיזי לסרטי 8, 12 או 24-סיבים תוך שמירה על אובדן הכנסה בדרך כלל מתחת ל-0.35dB לזוג משודך. הפונקציה של המתאם נראית פשוטה בצורה מטעה-להחזיק שני חוזים ביישור מכני מדויק-עם זאת, ההשלכות של בחירה לקויה משתפכות דרך תקציבי קישור, ערכות קוטביות ואמינות ארוכת טווח בדרכים שאינן ברורות עד שמשהו נשבר.

עוד ב-2019, ציינתי תשתית מלאה של Base-12 לפריסה של 400 racks. הגיוני לחלוטין על הנייר. מקלטי המשדר 40G QSFP+ שבהם השתמשנו באותה עת רצו אופטיקה מקבילה על פני 12 סיבים - ארבעה שדרים, ארבעה קליטה, ארבעה כהים. לְנַקוֹת. אֵלֶגַנטִי. ספק הכבלים אהב את זה כי כבלי מטען של 12 סיבים היו הלחם והחמאה שלהם.

שמונה עשר חודשים לאחר מכן, התחלנו לעבור ל-100G. מודולי QSFP28 שבחרנו? הם השתמשו רק ב-8 סיבים. פתאום בכל חוליה בודדת היו ארבעה סיבים לא מנוצלים שישבו שם, לועגים לנו. שדרוג ה-400G שאנו מתכננים כעת משתמש גם ב-8 סיבים. יש לנו תשתית של 12 סיבים הנושאת תעבורה של 8 סיבים, ומודול המרה בכל מקום.

אני לא אומר שבסיס-8 הוא נכון באופן אוניברסלי. אבל אם מישהו היה מושיב אותי ב-2019 ואומר "תחשוב לאן הולכת טכנולוגיית מקלטי המשדר, לא לאן היא נמצאת", הייתי חוסך כ-180,000 דולר בקלטות המרה ואת כאב הראש המתמשך של ניהול שני ספירות סיבים שונות באותו מתקן.

החלטת המתאם נובעת מכך. אתה צריך לדעת-באמת-לאיזה ספירת סיבים אתה מתחייב לפני שתתחיל לאכלס לוחות תיקון.

יש סוג מיוחד של תסכול השמור לפתרון שגיאות קוטביות בשעה 2 לפנות בוקר כאשר קישור קריטי לא יופיע. השכבה הפיזית נראית בסדר. האופטיקה מראה אור. המתג פשוט... לא רואה את הקשר.

קיימות שלוש שיטות קוטביות, והתעשייה לא יכולה להסכים מה הכי טוב:

שיטה א'משתמש במתאם מפתח-עד מפתח-למטה עם כבל ישר-דרך. Fiber 1 ממפה לסיב 1 בקצה השני. פשוט בתפיסה, אבל אתה צריך להפוך את כיוון המחבר בקצה אחד, מה שאומר שהמתאם או הכבל עושים משהו לא-ברור.

שיטה ב'הופך את עמדות הסיבים בתוך הכבל עצמו. סיב 1 בקצה אחד מתחבר לסיב 12 בצד השני. המתאמים הם מפתח-עד מפתח-מעלה. אנשים שונאים את זה מכיוון שהמוצלב אינו גלוי-אתה לא יכול לדעת על ידי הסתכלות בכבל של שיטה ב' שהוא חצו.

שיטה ג'משתמש בהיפוך- חכם. זוגות סיבים סמוכים מחליפים עמדות. זה ניסיון לפשרה וללא ספק הגרוע משני העולמות.

זה מה שקורה בפועל בשטח: מישהו מזמין כבלים של שיטה א', מישהו אחר מזמין מתאמי שיטה ב' כי הם היו זולים יותר באותו שבוע, אדם שלישי מתקן אותם יחד, ושום דבר לא עובד. ראיתי טכנאים "מתקנים" את זה על ידי החלפת סיבים בודדים במודולי פריצת LC עד שהקישור עולה, ויוצרים סכמת קוטביות שלא קיימת בשום מקום בשום תקן ותבלבל את כל מי שייגע בה מאוחר יותר.

הגישה הנוכחית שלי: לבחור שיטה אחת, לתעד אותה באובססיביות, לתייג הכל ולסרב לסטות. אני משתמש בשיטה A. אני לא חושב שהיא עדיפה מבחינה טכנית. אני חושב שהעקביות חשובה יותר מאופטימיזציה.

גיליון הנתונים אומר אובדן הכנסה מקסימלי של 0.35 dB. גָדוֹל. אתה בונה את תקציב הקישור שלך סביב זה. יש לך אולי 2 dB של מרווח לריצת OM4 של 100 מטר ב-100G.

מה גיליון הנתונים לא מזכיר:

ה-0.35 dB הזה נמדד עם-מחברים טריים במפעל, ניקוי בדרגת מעבדה-ותפילה לכל אלוהות שמפקחת על הפוטוניקה. במרכז נתונים אמיתי עם קבלנים שאולי ניקו או לא ניקו את הקצה-, עם אבק וזרימת אוויר והאנטרופיה הכללית של סביבות ייצור, אתה מסתכל על 0.5 dB אם יש לך מזל. מדדתי 0.8 dB על מתאמים ש"רק הותקנו".

האשם הוא כמעט תמיד זיהום. חלקיק אבק בודד של 1 מיקרון על ליבת סיבים בקוטר 50 מיקרון לא נשמע כמו הרבה. זה מספיק כדי לגרום לאובדן מדיד ולפגוע בפוטנציה במשטח החסם כאשר הוא מזווג בלחץ קפיץ.

בסופו של דבר קבענו היקפי בדיקה בכל אירוע תיקון. לא-ניתן למשא ומתן. אם הטכנאי לא יכול להראות לי תמונת פנים נקייה-, המחבר לא נחבר לחשמל. זה הפחית את כרטיסי הבעיות שלנו "ללא אור" במשהו כמו 60%.

המתאם הישר-דרך ברור. שני יציאות, אחת בכל צד, חוזים מיושרים, בוצעו.

אבל יש גם:

מתאמי אוגן מופחתים-עבור לוחות-בצפיפות גבוהה. אלה חוסכים אולי 2 מ"מ של רוחב, מה שנשמע טריוויאלי עד שאתה מנסה להתאים 72 יציאות ב-1U. הפשרה- היא שקשה יותר לחלץ-פחות שטח פנים לאחיזה-והטכנאים שלי שונאים אותם.

מתאמים בזוויתעבור חיבורי APC בפריסות-מצב יחיד. הלק בזווית של 8- מעלות שמפחית השתקפות אחורית גם אומר שאתה בהחלט לא יכול לחבר מחבר APC למתאם UPC. אתה תפגע בשניהם. שאל אותי איך אני יודע.

מתאמים היברידייםשלוקחים MPO בצד אחד וסוג מחבר אחר בצד השני. ראיתי MPO-to-MTP (כן, הם תואמים מכנית אבל המיתוג חשוב למטרות אחריות), MPO-to-CS עבור יישומי 400G, אפילו שילובים קנייניים מוזרים.

יש גם אתשאלה מגדריתאף אחד לא מסביר בבירור עד שאתה מזמין לא נכון. מחברי MPO מגיעים בזכר (עם פינים מובילים) ונקבים (עם חורי פינים מובילים). המתאם צריך להתאים. מתאם "סוג A" סטנדרטי מצפה לזכר מצד אחד, נקבה מצד שני. האם להזמין מתאם-לנקבה ל-נקבה ולאחר מכן לנסות לחבר שני מחברים זכריים-? לסיכות האלה אין לאן ללכת. ראיתי אנשים מנסים להכריח את זה. אל תעשה.

לוחות תיקון 1U המשמשים להחזיק 24 יציאות דופלקס LC. ואז 48. ואז 72. מישהו הצליח בסופו של דבר 144.

עבור MPO, ההתקדמות עברה מ-6 מתאמים לכל 1U (24 סיבים ב-4-סיבים- לכל מתאם) ל-12 מתאמים (48 סיבים) לפאנלים הטוענים ל-24 יציאות MPO או יותר ב-1U.

בשלב מסוים, הצפיפות הופכת לפתולוגית. ראיתי טכנאי מבלה 40 דקות בניסיון להסיר כבל בודד מפאנל LC עם 144 יציאות מכיוון שהאצבעות שלו לא יכלו להגיע מעבר לכבלים שמסביב. הכבל שהוא ניסה לחלץ היה שלישי מלמטה בערימה בעומק חמישה. בסופו של דבר הוא ויתר ומשך שלושה כבלים סמוכים רק כדי ליצור מרחב עבודה.

ללוחות MPO בצפיפות- אולטרה-גבוהה יש את אותה בעיה, גרוע מכך. גופי המחברים רחבים יותר. הכבלים קשיחים יותר-סיבי סרט אינו מתכופף כמו דופלקס. וכל אחד מהמחברים האלה מייצג 12 או 24 סיבים שיזדקקו לגישה לפתרון בעיות בסופו של דבר.

כלל האצבע שלי: מפרט עבור כ-70% מהצפיפות המקסימלית המפורסמת. השאירו מקום לעבוד בפועל.

יישומים מרובי-מצבים משתמשים כמעט באופן אוניברסלי בליטוש UPC (Ultra Physical Contact). הקצה השטוח של החסם עובד מצוין כשאתה דוחף אור של 850 ננומטר לאורך 100 מטר.

מצב יחיד- שונה. הטווח הארוך יותר, תקציבי הספק גבוהים יותר ומאפייני אורך הגל הופכים את השתקפות-לגב לדאגה אמיתית. פוליש APC (Angled Physical Contact) שולח אור מוחזר בזווית ולא ישר בחזרה לתוך הלייזר, מה שחשוב עבור סוגים מסוימים של מקלטי משדר יותר מאחרים.

זה העניין: מצב יחיד- במרכזי נתונים ארגוניים הוא עדיין נדיר יחסית. רוב הקמפוסים והריצות התוך-בבניין הן במצב OM4 multi-מכיוון שזה זול יותר, מקלטי המשדר זולים יותר ומרחקים של 100-מטרים אינם דורשים יכולות של מצב יחיד.

אבל 400G משנה את זה. האופטיקה 400G-FR4 ו-DR4 פועלת על סיבים במצב יחיד-. Hyperscalers עושים מצב יחיד- במשך שנים; ארגונים עוקבים כעת. אם אתה בונה תשתית חדשה ומצפה לעלות מעבר ל-100G, לפחות תחשוב אם{11}}מצב יחיד הגיוני.

עבור מתאמים, פירוש הדבר הוא להצטייד גם ב-UPC (בדרך כלל דיור כחול) וגם ב-APC (במארז ירוק). לעולם אל תערבב אותם. אני מסמן את הארון, מסמן את הפאנל, ועדיין מוצא מחברי UPC תקועים במתאמי APC פעם או פעמיים בשנה.

MPO Adapter

דירוגי חיי מחזור קיימים, קבורים באותיות הקטנות. מתאם MPO הגון צריך להתמודד עם 500-1000 מחזורי התאמה לפני שדיוק היישור יורד עד כדי השפעה על אובדן. בחיבור צולב שמתחדש כל הזמן, זה חשוב. בחיבור תא מטען קבוע שנוגעים בו פעמיים בעשור, זה לא.

טווח טמפרטורות הפעלה. רוב המתאמים מדורגים -40 מעלות עד +75 מעלות. אלא אם כן מרכז הנתונים שלך חווה כשל רציני בקירור או שאתה פורס בסביבה יוצאת דופן, לעולם לא תגיע לגבולות אלה. מעולם לא היה לי כשל במתאם בגלל טמפרטורה.

דירוג דליקות. UL94-V0 הוא סטנדרטי. אם למתקן שלך יש דרישות קוד ספציפיות, בדוק זאת. נתקלתי בזה כבעיה רק פעם אחת, במתקן עם תנאי ביטוח חריגים.

החומר משנה מעט. שרוולי קרמיקה זירקוניה הם סטנדרטיים ליישור מדויק. כמה מתאמים זולים משתמשים בשרוולים מסגסוגת ברונזה. הברונזה עובדת מצוין עבור יישומים מזדמנים אך נשחקת מהר יותר וסובלת זיהום גרוע. ההבדל במחיר הוא מינימלי. קח את הקרמיקה.

כרגע, במתקן הראשי שלנו, אני מחזיק במלאי את מתאמי ה-MPO הבאים:

12-סיבים מסוג A, מפתח-מעלה/מקש למטה, UPC, שרוול קרמי (סוס העבודה)

8 סיבים מסוג A לריצות Base-8 (פחות ממה שציפיתי להזדקק)

12-נגמ"ש סיבים עבור אזורי המצב היחיד שאנו בונים לאט לאט

מופחת-אוגן 12-סיבים עבור שני לוחות ספציפיים בצפיפות גבוהה שארכיטקט קודם ציין

ספקים שיש לי ניסיון טוב איתם: US Conec (מעצבי ה-MTP המקוריים-תמחור מובחר, אין ויכוחים על איכות), Senko (איזון טוב בין עלות וביצועים), וכמה מיצרני החוזה בשנג'ן שמייצרים מוצר הגון באופן מפתיע אם תפרט בקפידה ובודק משלוחים נכנסים.

ספקים שהיה לי ניסיון רע איתם: אני לא כותב את זה בכתב. בוא נגיד שהאופציה הזולה ביותר ב-Alibaba היא זולה מסיבה כלשהי, ויש לי מגירה מלאה במתאמים עם שרוולים לא מיושרים בעליל שמעולם לא הגיעו לייצור.

כל כבל מטען עובר בדיקת קצה-לפני ההתקנה. לא-ניתן למשא ומתן.

אנו בודקים אובדן הכנסה בריצות חדשות באמצעות מקור אור ומד כוח-לא OTDR. OTDRs מצוינים למציאת תקלות בריצות ארוכות אך חסרות את הרזולוציה לאפיין במדויק קטע כבלים מובנה של 30-מטר עם נקודות חיבור מרובות. תנאי ההשקה חשובים יותר ממה שאנשים מבינים, אז אנחנו משתמשים בכבלי ייחוס עטופים במדרל כדי לקבוע קו בסיס.

אימות קוטביות מתרחש על ידי עקבות חזותית. טק בקצה אחד מאיר את סיב 1 עם VFL (איתור תקלות גלוי), טק בקצה השני מאשר איזו יציאה נדלקת. משעמם, יעיל, קשה לפשל.

אנו לא בודקים כל מתאם בנפרד לפני ההתקנה. בדקנו את הגישה הזו; עלות העבודה עלתה על עלות המתאם בפקטור של חמישה. במקום זאת, אנו משתמשים בספקים בעלי מוניטין, בודקים משלוחים נכנסים ומחליפים במקרה של כשל. שיעור הכישלונות היה מתחת ל-0.5% במשך שש שנים.

מקלטי משדר 400G ו-800G דוחפים לעבר גורמי צורה שונים של מחברים. ה-MPO-16 קיים אך לא השיג אימוץ המוני. מחברי CS ו-SN מציעים צפיפות גבוהה יותר עבור יישומים מקבילים במצב יחיד. ישנה אפשרות אמיתית שבעשור מהיום, תשתית ה-MPO שכולם מתקינים היום תהיה טכנולוגיה מדור קודם, נתמכת אך לא אופטימלית.

אין לי פתרון לזה. גם לא אף אחד אחר. הטוב ביותר שאני יכול לעשות הוא לעצב נתיבי שדרוג קלים יחסית-מספיק מקום פיזי במסלולים, לוחות תיקון שניתן להחליף ללא חיווט מחדש של גזעים, קלטות מודולריות במקום לוחות עם סיום ישיר-כאשר התקציב מאפשר.

ולנקות את המחברים. נקה תמיד את המחברים.

זה מה שלמדתי על מתאמי MPO במשך כשבע שנים של עבודה במרכז הנתונים. זה לא מקיף. לא נגעתי בחבור סרטים, או בניואנסים של כיפוף-סיבים לא רגישים בניתוב הדוק, או בכל הבלגן של מתאמים בדירוג OSP- חיצוניים לחיבורי קמפוס. יש אנשים שמכירים את הנושאים האלה יותר טוב ממני.

מה שאני יודע הוא שהמתאם-חתיכת הפלסטיק והקרמיקה הזו בסך 4$ שאף אחד לא חושב עליהם עד שמשהו נשבר-יושב בנתיב הקריטי של כל קישור סיב בודד בבניין. תכבד את זה בהתאם.