מחבר MPOסיבים מייצגים את אחד השינויים המשמעותיים ביותר בתשתית הכבלים של מרכזי הנתונים בשני העשורים האחרונים. המוגדר תחת IEC 61754-7 ו-TIA-604-5 (FOCIS-5) סטנדרטים בינלאומיים, ממשק ה-Push-On Multi-fiber מאחד בין 8 ל-72 סיבים אופטיים בודדים לתוך פרול מלבני יחיד, מה שמאפשר ארכיטקטורות שידור מקבילות כמו חיבור דופלקס LC בלתי אפשרי פיזית או חיבור דופלקס LC. הטכנולוגיה נובעת מפיתוח ה-MT (ניתן להעברה מכנית) של NTT באמצע שנות ה-80 עבור שירותי הטלפון היפניים לצרכנים, אם כי רק לאחר שהופיעו מרכזי נתונים בקנה מידה גדול בשנות ה-2000, קיבלה MPO את הדומיננטיות הנוכחית שלה.
המציאות המכנית של סיום ריבוי-סיבים
מה עושהמחבר MPOסיבים תובעניים במיוחד מנקודת מבט הנדסית הוא הדיוק הנדרש על פני מספר ליבות סיבים בו זמנית. אנחנו לא מדברים כאן על יישור שני קצוות סיבים-אנחנו מדברים על להבטיח ש-12, 16, 24 או יותר סיבים ישיגו מגע פיזי תקין בתוך סובלנות הנמדדת במיקרונים. תקן IEC PAS 61755-3-31 מפרט פרמטרים קריטיים לרבות זווית ליטוש, גובה בליטת סיבים והפרש גובה סיבים מרבי על פני כל הסיבים במערך.
כאן הדברים נעשים מעניינים. כדי להשיג אובדן החדרת יעד של פחות או שווה ל-0.5 dB לחיבור, חוסר יישור ליבת הסיבים חייב להישאר מתחת ל-1.6 מיקרומטר. זה בערך 1/50 מקוטר של שערה אנושית. הסובלנות הניתנת לערמה המותרת למיקומי סיבים וסיכות מנחים? בסביבות 0.8 מיקרומטר לחסום. כאשר אתה מחשיב של-MPO של 12-סיבים יש ערימת סובלנות פוטנציאלית-בכל מיקום סיבים, אתה מתחיל להבין מדוע הגיאומטריה של קצה הקצה חשובה כל כך הרבה יותר מאשר עם מחברי סימפלקס.
ייעוד זכר/נקבה במערכות סיבים מחברי MPO יוצר בלבול אינסופי עבור אנשים חדשים בטכנולוגיה. מחברים זכרים כוללים שני פיני יישור; לנקבות יש חורי הדרכה מתאימים. כל יציאות הציוד של MPO במתגים ובמשדרים הם זכר. המשמעות היא שכל כבל תיקון המתחבר לציוד פעיל חייב להסתיים עם מחבר נקבה. קבלת זה לאחור פוגע בסיבים. ראיתי התקנות תא מטען שלמות עובדות מחדש כי מישהו ציין את המין הלא נכון ברכש.
מדוע 12 סיבים הפך לברירת המחדל (ולמה זה משתנה)
תצורת ה-MPO של 12 סיבים שלטה בפריסה מוקדמת מסיבה פשוטה: היא התיישר עם ארכיטקטורות מקלטי משדר 40G SR4 ו-100G SR4 מוקדמות. ארבעה נתיבים משדרים, ארבעה קולטים, תיאורטית משאירים ארבעה סיבים ללא שימוש. הבזבוז הפריע לאדריכלי הרשת, ובצדק. כאשר אתה מפעיל אלפי קישורים אלה, סיבים שאינם בשימוש מייצגים הון מבוזבז.
8-מכלולי סיבי מחברי MPO של סיבים הופיעו כחלופה יעילה יותר עבור יישומי 40G ו-100G. קצבי נתונים זהים, עלות נמוכה יותר, אובדן הכנסה מופחת. אבל התעשייה לא נעצרה שם. 16-מכשי MPO של סיבים תומכים כעת במקלטי משדר 400G QSFP-DD ו-OSFP, בעוד שתצורות של 24 סיבים מכוונות לפריסות של 800G תוך שימוש ב-8 נתיבי שידור ו-8 נתיבי קליטה במהירות של 100 Gbps כל אחד. העליות בצפיפות מדהימות כאשר לוקחים בחשבון ש-MPO של 24 סיבים תופסים למעשה את אותה טביעת רגל פיזית כמו קודמיהם של 12 סיבים.
דבר אחד שלא נדון בו מספיק: ספירת סיבים גבוהה יותר הופכת את השליטה בגיאומטריה לקשה משמעותית. סוגיית הפרש גובה הסיבים הופכת קשה יותר לניהול עם 24 סיבים לעומת 12. אפילו הפרעות גובה קלות על פני המערך מגדילות את הסיכון לניקוי לא שלם והזדווגות לא עקבית. זה לא תיאורטי-טכנאי שטח נאבקים עם זה באופן שגרתי בסביבות היפר-סקאלה.
MTP מול MPO: בלבול המיתוג
אנשים זורקים MTP ו-MPO לסירוגין, מה שטכנית לא שגוי אבל מפספס ניואנסים חשובים. MTP הוא הסימן המסחרי הרשום של US Conec עבור עיצוב מחברי MPO המשופר שלהם. שניהם תואמים באופן מלא לאותם תקני IEC ו-TIA. שניהם משתלבים בלי בעיות. אבל MTP משלב מספר חידודים הנדסיים המשפרים ביצועים אופטיים ומכאניים: סובלנות הדוקה יותר, יישור טוב יותר, מאפייני אובדן הכנסה עקביים יותר.
עבור רוב יישומי מרכז הנתונים, סיב מחבר MPO סטנדרטי מתפקד כראוי. המקום שבו MTP מרוויח את תמחור הפרימיום שלו הוא במערכות-מהירויות- במיוחד-400G ו-800G קישורים שבהם תקציבי ההפסד הם דקים כתער. כאשר אתה עובד עם תקציב קישור כולל של 1.5 dB ושולי המשדר-ל-מקלט המשדר שלך הוא אולי 0.7 dB, איכות המחבר מפסיקה להיות נחמדה-להיות.
US Conec מציעה גם מחברי MTP Elite המפחיתים את אובדן ההחדרה של עד 50% בהשוואה ל-MTP רגיל. זה נשמע כמו היפרבול שיווקי עד שאתה באמת בודק אותם. הרכיבים בדרגת-עילית נמדדים בעקביות מתחת ל-0.25 dB למחבר-כאשר הם מתקרבים למה שנחשב לביצועים יוצאי דופן עבור מחברי LC סיבים בודדים-רק לפני כמה שנים.
ניהול קוטביות במערכות MPO
קוטביות ברשתות אופטיות פירושה להבטיח שכל סיב שידור מתאים כראוי למקביל הקולט שלו. עם חיבורי LC דופלקסים, זה טריוויאלי-תחליף את הסיבים אם הקישור לא עולה. סיב מחברי MPO הופך את ניהול הקוטביות למורכב במידה ניכרת מכיוון שמיקומי הסיבים קבועים בתוך החוד. אתה לא יכול פשוט להזיז סיב אם משהו לא בסדר.
TIA-568 מגדיר שלוש שיטות קוטביות: סוג A (ישר-דרך), סוג B (מוצלב-מעל) וסוג C (היפוך בצמד). סוג A מנתב את סיב 1 בקצה אחד לסיב 1 בקצה השני עם המפתח למעלה/מקש למטה. סוג B חוצה סיבים כך שמיקום 1 מתחבר לעמדה 12, מיקום 2 לעמדה 11, וכן הלאה. כפכפים מסוג C--סיבים 1 לסיבים 2, סיבים 3 לסיבים 4.
התעשייה עברה לכיוון סוג B עבור רוב פריסות האופטיקה המקבילות מכיוון שהיא מפשטת קישורי מקלט-ל-משדר. אבל התקנות מדור קודם המשתמשות בסביבות מסוג A או מעורבות יוצרות כאבי ראש מתמשכים. לאחרונה, ANSI/TIA-568.3-E הציג את שיטות הקוטביות האוניברסלית U1 ו-U2 שנועדו לייעל התקנות עתידיות. האם אלה אכן מפחיתים את הבלבול בפועל נותר לראות.
מה שמטריד טכנאים רבים: אינך יכול לאמת את הקוטביות של MPO באמצעות מאתר תקלות חזותי פשוט כפי שאתה יכול עם סיבי דופלקס. VFL יראה אור שעובר דרך, אך הוא לא יאשר שהמיפוי נכון בכל מיקומי הסיבים. אימות קוטביות תקין מחייב בודק MPO מיוחד או בדיקות המשכיות שיטתיות באמצעות כבלי מאוורר-.
בדיקת אובדן הכנסה: מסובכת יותר ממה שאתה חושב
בדיקת סיב מחברי MPO מציבה אתגרים שפשוט אין למחברים-סיבים בודדים. מכלול MPO של 12-סיבים דורש 12 מדידות של אובדן הכנסה בודדים, בתוספת אובדן החזר בכל ערוץ. זה עשוי להיות 96 מדידות עבור כבל בודד כאשר אתה מתייחס לשני הכיוונים. אוטומציה של תהליך זה אינה אופציונלית - היא נחוצה לכל תפוקה סבירה.
מפרטי ההפסד עצמם ראויים לתשומת לב. לפי EIA/TIA 568, למחברי MPO יכולים להיות אובדן הכנסה מקסימלי של 0.75 dB-גבוהה באופן משמעותי מה-0.3dB המצוין בדרך כלל עבור מחברי סימפלקס מלוטשים-דביקים. רכיבים בדרגת עילית- מורידים את זה ל-0.35 dB או יותר. בעת חישוב תקציבי אובדן קישורים, ההבדלים הללו מתערבבים על פני מספר נקודות חיבור.
עדינות בדיקה אחת שתופסת אנשים: שיטת ההתייחסות חשובה מאוד. שיטת ההפניה לשלושה-כבלים (כבל הפעלה, כבל ייחוס, כבל קבלה) כוללת שני ממשקי מחברים בהפניה לאפס. כאשר אתה בודק את המכשיר הנבדק, חיבורים אלה אינם נספרים בתוצאה הנמדדת שלך. השתמש בשיטת התייחסות אחרת, והמספרים שלך ישתנו. התיעוד חייב לציין באיזו גישת התייחסות נעשה שימוש, אחרת נתוני הבדיקה יהיו חסרי משמעות להשוואה.
מפרטי אובדן החזרה משתנים גם לפי סוג הפוליש. פוליש UPC (מגע פיזי במיוחד) משיג בדרך כלל כ--אובדן החזרה של 50 dB-מספיק עבור רוב היישומים הרב-מצביים. פוליש APC (מגע פיזי בזווית) משיג -60 dB או טוב יותר, קריטי עבור יישומי מצב יחיד ומערכות DWDM שבהן השתקפויות לאחור גורמות לפגיעה ניתנת למדידה בביצועים. אתה לא יכול לחבר מחברי UPC ו-APC מבלי לפגוע בשניהם.
יישומי מרכז נתונים: כבלי מטען ותצורות פריצה
מקרה השימוש העיקרי עבור סיב מחברי MPO במרכזי נתונים הוא כבלים של עמוד שדרה עם סיומת- מראש. במקום למשוך כבלי דופלקס בודדים ולסיים אותם ב-אתר-תהליך עתיר עבודה-עם שינויים משמעותיים באיכות-אתה מתקין מפעל MPO טרנקים-מופסקים. זמן הפריסה יורד באופן דרמטי. ניהול הכבלים משתפר. הגודש במסלול יורד.
בפאנלים של תיקון, מטען MPO אלה עוברים בדרך כלל ל-LC דופלקס באמצעות קלטות או כבלי תיקון היברידיים של -מאווררים. תא מטען בן 12-סיבים הופך ל-6 חיבורי LC דופלקסים. תא מטען של 24 סיבים מניב 12. גישת הקסטות מספקת ארגון מתלים נקי יותר; כבלי מאוורר מציעים גמישות רבה יותר עבור חיבורי ציוד ישירים.
עבור יישומי אופטיקה מקבילית-40G SR4, 100G SR4, 400G SR8-מחבר MPO משתלב ישירות עם מקלט המשדר. אין מעבר ל-LC. זה המקום שבו הטכנולוגיה באמת זורחת: MPO יחיד של 12 סיבים מחליף את מה שיהיו 8 מחברי LC בודדים עבור קישור 40G. חיסכון במקום בפריסות מתגים בצפיפות גבוהה הוא ניכר.
יישומי פריצה ראויים לאזכור ספציפי. יציאת מתג QSFP-DD יחידה של 400G יכולה להתחבר לארבעה שרתי 100G באמצעות כבל פריצת MPO-ל-LC. זה ממקסם את ניצול יציאת המתג היקר תוך התאמה לשרתים שעדיין אינם תומכים ב-400G מקורי. הכלכלה לעתים קרובות מצדיקה את מורכבות הכבלים הנוספת.
המעבר של 400G/800G ומעבר
התפתחות הסיבים הנוכחית של מחברי MPO מונעת כמעט כולה על ידי 400G ודרישות 800G מתעוררות. 400G SR8 משתמש ב-8 סיבים לכל כיוון, בדרך כלל פרוסים עם 16-סיבים MPO. 800G מכפילה שוב את הצפיפות הזו. מפת הדרכים של מקלט המשדר מניחה יותר ויותר שידור מקביל מבוסס MPO כשיטת ברירת המחדל של חיבורי הגומלין.
יישומי MPO במצב-יחיד צומחים גם כן, במיוחד עבור גרסאות 400G בטווח-ארוך יותר כמו FR4 ו-DR4. מצב יחיד- מביא אתגרים משלו: סובלנות יישור הדוקה יותר, עלויות מחברים גבוהות יותר והעדפה של פוליש APC כדי למזער השתקפויות. פרמיית המחיר על מכלולי MPO מולטי-מודים נותרה משמעותית, מה שמגביל את האימוץ ביישומים שבהם טווח הגעה מולטי-מודים מספיק.
במבט קדימה, אופטיקה-ארוזה יחד ואופטיקה-על הלוח שואפות לקרב את הרכיבים הפוטונים לסיליקון המתג. זה עשוי לשנות את דרישות החיבור ברמת השבב, אבל כבלי מתלה-ל-מדף{5}}ל-שורה ימשיכו להסתמך במידה רבה על סיב מחברי MPO בעתיד הנראה לעין. יתרונות הצפיפות פשוט משמעותיים מכדי לנטוש אותם.
שיקולים מעשיים: ניקוי, בדיקה וטיפול
סוף-זיהום פנים גורם ליותר כשלים ב-MPO מכל גורם אחר. חלקיק אבק בודד של מיקרון אחד ומעלה יכול לפגוע באיכות האות באופן מדיד. שלא כמו מחברים סימפלקסים שבהם הבדיקה והניקוי הם פשוטים, סיב מחברי MPO דורש מיקרוסקופים מיוחדים וציוד ניקוי המיועד לפורמט הרב-סיבים.
פרוטוקול הניקוי חשוב יותר ממה שרוב האנשים מבינים. ניקוי יבש עם מגבונים ללא מוך- פועל לזיהום קל. זיהום כבד עשוי לדרוש ניקוי רטוב עם איזופרופיל אלכוהול, אם כי הדבר טומן בחובו סיכון-שחלקיקים הופכים לניידים יותר על משטחים רטובים ויכולים לשרוט סיבים אם לא מיובשים כראוי. טכנאים מסוימים מעדיפים מחסניות ניקוי שתוכננו במיוחד עבור חוזי MPO/MTP.
IEC 61300-3-35 מגדיר קריטריונים ספציפיים לדירוג ניקיון לבדיקת קצה סיבים. התקן מסיר סובייקטיביות מקביעות מעבר/כשל, בוחן פגמים על פני הליבה, חיפוי, שכבת דבק ואזורי מגע. הקפדה על תקן זה לבדיקה נכנסת ואימות לאחר התקנה מבטלת מחלוקות רבות לגבי איכות המחברים.
טפל בכבלי MPO בזהירות רבה יותר ממה שאתה נותן לכבלי תיקון סטנדרטיים. החסם הרב-סיבים הוא מטבעו שביר יותר, ופינים או חורי מנחה פגומים יגרמו לבעיות יישור בכל הסיבים במחבר. שמור את מכסי האבק מותקנים עד לרגע החיבור. אחסן מכלולים בסביבות נקיות ומוגנת. פרקטיקות בסיסיות אלו מונעות את רוב כשלי השטח.
ביצוע הבחירה הנכונה
בחירת סיב מחבר MPO מתאים ליישום ספציפי מחייבת התאמת ספירת הסיבים לדרישות מקלט המשדר, בחירת סוג הליטוש הנכון עבור מצב הסיבים, וציון מגדר נכון עבור הפעלת הכבלים. שגיאות רכש בכל אחד מהתחומים הללו גורמות לקישורים לא-פונקציונליים או לבזבוז מלאי.
עבור פריסות חדשות התומכות ב-100G ומעלה, תצורות MPO של 8 סיבים ו-16 סיבים מציעות בדרך כלל ניצול סיבים טוב יותר מאשר פורמט 12 סיבים מדור קודם. עבור 400G SR8, 16 סיבים היא הבחירה הברורה. עבור 800G, 24 סיבים מאפשר את הצפיפות הגבוהה ביותר, אם כי תאימות תשתית מחייבת אימות.
ההחלטה על מצב ריבוי מצבים לעומת מצב יחיד- תלויה בעיקר במרחק. סיב OM4 תומך ב-100G SR4 עד 100 מטרים-מספיק עבור רוב הקישורים התוך-בניינים. כל דבר ארוך יותר דורש בדרך כלל מצב יחיד-, עם פרמיית העלות הנלווית עבור מחברים ומקלטי משדר.
אופטימיזציה של עלויות בפריסות סיבים של מחברי MPO מגיעה מרכיבים בגודל-נכון לדרישות בפועל. ציון יתר של מחברים בדרגת עילית- עבור יישומים עם תקציבי אובדן נוחים מבזבז כסף. ציון נמוך עבור קישורי-תקציב 400G/800G גורם לבעיות תפעול. הבנת חישוב אובדן הקישור עבור הטופולוגיה הספציפית שלך מנחה את בחירת הרכיבים המתאימים.
