מחברי Multi-fiber Push-על שינו מהותית את טופולוגיית הכבלים של מרכז הנתונים. אחיבור MPO-ל-MPO-מקשר בין שני ממשקי-מערכי סיבים מרובים ישירות-משמש כארכיטקטורת עמוד השדרה עבור שידור אופטיקה מקבילית וניתוב טראנק בצפיפות- גבוהה. שלא כמו חיבורי LC או SC דופלקסים מסורתיים המטפלים בזוגות סיבים בודדים, ממשקי MPO מאחדים 8, 12, 16, או אפילו 24 גדילי סיבים למכלול פרוס מאוחד, המאפשרים העברת נתונים מרובה- נתיבים סימולטניים התואמים לתקני IEEE 802.3 עבור SR4,{12}GBASE{12} 100GBASE-SR4, ומפרטי 400G מתפתחים.
מצב האופטיקה המקבילה
כאן הדברים הופכים למעניינים-ובכנות, קצת מנוגדים לאינטואיציה אם אתה מגיע מכבלים דופלקסים מדור קודם.
קישורי סיבים מסורתיים עובדים על עיקרון פשוט: גדיל אחד משדר, אחר קולט. לְנַקוֹת. אֵלֶגַנטִי. אבל כאשר אדריכלי רשת החלו לדחוף לעבר מהירויות של 40 גיגה-ביט ו-100 גיגה-ביט, הפיזיקה הסתבכה. מייצרים אופטיקה שנדלקת ומכבה 40 מיליארד פעמים בשנייה? יקר בצורה עצומה. הפתרון היה חכם: במקום ערוץ אחד-מהיר, השתמש במספר נתיבים איטיים יותר הפועלים בו-זמנית.
40GBASE-SR4 מפצל תנועה על פני ארבעה נתיבי 10G. 100GBASE-SR4 עושה את אותו הדבר עם ארבעה נתיבי 25G. כל נתיב צריך סיב שידור וקליט משלו. זה מינימום שמונה סיבים לקישור אחד במהירות{10}}גבוהה. לפתע, חוטי התיקון הישנים של LC נראים לא מספיקים.
חיבורי MPO-to-MPO הפכו לפתרון הברור. חבר תא מטען אחד של 12-סיבים או 8 סיבים MPO ישירות בין שני מקלטי משדר SR4, וקיבלת את ערוץ האופטיקה המקבילית שלך. בלי מודולי המרה, בלי טרדות מפוצצות - רק קישוריות ישירה.
פריסות עמוד השדרה
רוב מנהלי מרכזי הנתונים נתקלים בחיבורי MPO-to-תחילה ביישומי עמוד שדרה, עוד לפני שאופטיקה מקבילה נכנסת לתמונה.
התרחיש מתפתח בדרך כלל כך: אתה מפעיל 10 Gigabit Ethernet על פני המתקן שלך, באמצעות דופלקס LC קונבנציונלי בכל מקום. אבל שבילי הכבלים נעשים פקוקים. הפעלת שישים כבלי דופלקס בודדים בין אזורי החלוקה גוזלת שטח מסלול, מסבכת את ניהול הכבלים, יוצרת בעיות בזרימת אוויר. מישהו מציע לאחד לכבלי תא מטען של MPO.
מטען MPO יחיד של 24-סיבים מחליף שתים עשרה ריצות דופלקס נפרדות. בנקודות הסיום, קלטות MPO-to-LC או מודולי fanout פורצים לחיבורי דופלקס בודדים עבור ציוד ה-10G שלך. עמוד השדרה עצמו-אותה תשתית קריטית בין אזורי הפצה ראשיים ואזורי הפצה אופקיים-נשארת MPO-ל-MPO לאורך כל הדרך.
זה לא רק סדר לשמה. מכלולי MPO שהסתיימו מראש-פורסים מהר יותר מאשר חלופות שהסתיימו בשדה-. פני הקצה המלוטשים של-מפעל משיגים בדרך כלל אובדן הכנסה של 0.35 dB או יותר, לעומת התוצאות המשתנות שאתה מקבל מטכנאי שטח העובדים בחללי תקרה צפופים.
כאשר ישיר MPO-to-MPO באמת הגיוני
לא כל פריסה מצדיקה גישה זו, וראיתי המון התקנות שבהן הוטמע MPO... נניח בהתלהבות... ללא הצדקה ברורה.
ישיר של MPO-ל-חיבורי MPO פועלים בצורה הטובה ביותר כאשר:
- הציוד שלך תומך באופן מקורי בממשקי MPO.משדרים מודרניים QSFP+, QSFP28 ו-QSFP-DD כוללים לעתים קרובות שקעי MPO. מחברים מתג 40G למתג 40G אחר? הפעל תא מטען MPO ישר ביניהם. האופטיקה של 40GBASE-SR4 בכל קצה מסתיימת ב-12-סיבים MPO (אם כי רק 8 סיבים משמשים בפועל-מצבים 5-8 נשארים כהים). תא מטען בקוטביות מסוג B עם מחברי מפתח למעלה בשני הקצוות מטפל בהיפוך הסיבים באופן אוטומטי.
- דרישות הצפיפות דורשות איחוד.פאנל תיקון 1U המכיל 72 סיבים באמצעות MPO תופס את אותו מקום כמו אחד המחזיק 24 סיבים באמצעות LC. בסביבות היפר-סקאלה שבהן כל יחידת מתלה נחשבת, יתרון הצפיפות הזה מתערב באלפי חיבורים.
- תכנון הגירה מצדיק השקעה בתשתית מראש.הנה הזווית האסטרטגית: פרוס 12 סיבים MPO trunks היום עבור קישוריות 10G LC שלך באמצעות קלטות. כאשר השדרוג הסופי של 40G או 100G מגיע, החלף את הקלטות עבור לוחות מתאם MPO וחבר ישירות את ציוד ה-SR4 שלך. כבל עמוד השדרה נשאר ללא נגיעה.
אבל להריץ MPO-ל-MPO בין שני מכשירים שמדברים LC? זה דורש חומרת המרה נוספת-, כבלי רתמה- ומוסיפים אובדן הכנסה ועלות. לפעמים דופלקס קונבנציונלי הגיוני יותר.
קוטביות: יצרן הצרות השקט
אני צריך להזכיר את הקוטביות כי זה מכשיל יותר מתקנים ממה שאנשים מודים.
מחברי MPO נושאים סיבים מרובים במיקומים קבועים. מיקום 1 בקצה אחד חייב להתחבר למיקום המתאים בקצה השני בהתבסס על ערכת הקוטביות שלך. קיימות שלוש שיטות (סוג A, סוג B, סוג C), כל אחת משתמשת בתצורות כבלים שונות וכיווני מפתח שונים.
סוג B שולט בפריסות אופטיקה מקבילות. מיקומי הסיבים הופכים מקצה-לקצה-: מיקום 1 מגיע למיקום 12, מיקום 2 במיקום 11, וכן הלאה. זה קורה מכיוון ששני המחברים עולים במפתח-, כשההיפוך מתרחש בתוך הכבל עצמו.
סוג A משתמש בגישה ישרה-עם מפתח-למעלה בקצה אחד ומקש-למטה בקצה השני. עובד מצוין עבור יישומי פריצה דופלקסים באמצעות קלטות, אבל חיבור ישיר של מקלטי משדר SR4? תזדקק לכבל תיקון מסוג B בקצה אחד כדי לתקן את הקוטביות.
החלק המתסכל: אתה יכול להתאים פיזית כבלי קוטביות לא תואמים בלי שום אינדיקציה ברורה שמשהו לא בסדר. המחברים נצמדים זה לזה בצורה מספקת. ואז הקישורים שלך נכשלים או שהנתיבים שלך מתערבלים, ופתרון הבעיות מתחיל.
עיצובי מחברים חדשים יותר כמו MTP Elite Pro של US Conec מאפשרים המרת קוטביות שדה באמצעות כלי פשוט-לפחות עבור יישומים מרובים. לא ניתן להמיר מחברי APC עם מצב יחיד בגלל הליטוש הזוויתי.
400G ומעבר: הסלמה בספירת הסיבים
המעבר ל-400 Gigabit Ethernet הציג מחברי MPO של 16 סיבים לאוצר המילים המרכזי של מרכז הנתונים.
400GBASE-SR8 פועל על פני שמונה נתיבים מקבילים ב-50G כל אחד. שמונה סיבים משדרים, שמונה מקבלים סיבים-שישה עשר בסך הכל. טביעת הרגל של המחבר נותרה שוות ערך ל-MPO מסורתית של 12 סיבים, רק עם שורה אחת של 16 סיבים במקום 12.
כיוון המפתח שונה בין גרסאות MPO של 12 סיבים ל-16 סיבים במיוחד כדי למנוע אי-הצמדה מקרית. פרט קטן, השלכות משמעותיות.
עבור 400GBASE-DR4 על מצב יחיד, הארכיטקטורה משתנה שוב. ארבעה נתיבים ב-100G כל אחד, באמצעות אפנון PAM4, דורשים שמונה סיבים בלבד. אבל חיבורים אלה מחייבים ליטוש מגע פיזי בזווית (APC) לניהול אובדן החזרה במורכבות האיתות הגבוהה יותר. המחברים הם עדיין בתי MPO של 12 סיבים, עם עמדות 5-8 ללא שימוש, אבל זווית ה-APC מוסיפה שיקול תאימות נוסף.
פריסות 800G כבר מופיעות בהתקנות-מובילות, דוחפות לכיוון 16-MPO של סיבים כסטנדרט ובוחנות מחברים-קטנים-בצורה-(VSFF) כמו ה-SN-MT של Senko לצפיפות גבוהה עוד יותר.
מציאות התקנה
התיאוריה נשמעת נקייה. התרגול נעשה מבולגן יותר.
קשרי MPO דורשים ניקיון אובססיבי. חלקיק זיהום בודד על סיב אחד במערך של 12-סיבים יכול לפגום או לשבור את החיבור של הנתיב הזה. בניגוד למחברים דופלקסים שבהם אתה בודק ומנקה שני פני קצה של סיבים, MPO דורש בדיקה של שנים עשר או יותר - רצוי עם מיקרוסקופ המיועד לבדיקת מערך.
"בטח אבל אמת" חל כאן. נקה את המחבר. בדוק את זה. לעתים קרובות, תגלו שמעבר הניקוי הראשון העביר פסולת במקום להסיר אותה. נקה שוב. בדוק שוב-. חבר את החיבור רק לאחר שאישרת שכל מיקומי הסיבים ברורים.
ההזדווגות עצמה דורשת תשומת לב למין. מחברי MPO זכר נושאים פיני יישור; למחברים נקבים יש חורים מתאימים. ניסיון לשייך שני מחברים נקבים דרך מתאם לא גורם להעברת אור-פני קצה החסום לעולם אינם משיגים מגע פיזי מבלי שהפינים מאלצים יישור. צפיתי בטכנאים מנוסים עושים את הטעות הזו, תהיתי מדוע הקישור ה"מחובר" שלהם לא הראה שום אות.
למקלטי משדר יש בדרך כלל שקעים זכריים (מוצמדים), מצפים לכבלים נקבים או כבלי תא מטען. כבלי מטען עוברים לעתים קרובות-לנקבה ל-נקבה, תוך הסתמכות על לוחות מתאם זכר-ל-זכר בנקודות סיום. אבל כל ספק מיישם קצת אחרת, והנחות לגבי מגדר עלולות לדרדר התקנה שלמה אם סוג הכבלים הלא נכון מגיע לאתר.
תקציבי אובדן מתמעטים
ערוצי אופטיקה מקבילים פועלים תחת תקציבי אובדן מחמירים. 100GBASE-SR4 מאפשר אובדן ערוץ כולל של כ-1.9 dB לטווח של 100 מטר על פני סיב רב-מצבי OM4.
כל התאמה של MPO תורמת איפשהו בין 0.20 dB (עבור מחברים עילית/נמוכים-אובדן) לבין 0.75 dB (עבור מחברים סטנדרטיים, לפי מפרט יצרן). ערוץ מרכז נתונים טיפוסי עשוי לכלול ארבעה זוגות מחברים משודכים בין פני מקלטי משדר. עם מחברים סטנדרטיים, צרכת 3 dB רק בחיבורים-שחורגים מכל התקציב שלך, לפני שהנחת סיבים תכלול בחשבון.
זו הסיבה שקיימים רכיבי MPO בהפסד-נמוך ומדוע הם שווים את הפרמיה ביישומים-במהירות גבוהה. מחברי MTP Elite מ- US Conec מציינים אובדן זיווג אקראי מקסימלי של 0.35 dB, עם ערכים טיפוסיים סביב 0.15-0.20 dB. הסבילות ההנדסיות הדוקות יותר: גיאומטריה טובה יותר של פרוס, גבהים מדויקים יותר של בליטות סיבים, בקרת איכות קפדנית יותר.
עבור יישומי 40G עם תקציבי טווח ארוך יותר, מחברים סטנדרטיים עשויים להספיק. עבור 100G דרך לוחות תיקון מרובים, ובמיוחד עבור פריסות 400G מתפתחות, ציון -הפסד נמוך בכל הערוץ אינו אופציונלי-זה אריתמטי.
שיקולי מצב יחיד
רוב הדיונים ב-MPO-to-MPO מתמקדים באופטיקה מקבילה מרובת מצבים, אבל יישומי מצב יחיד קיימים וגדלים.
400GBASE-DR4 מריץ ארבעה ערוצי PAM4 של 100G על גבי סיבים יחידים במרחקים של עד 500 מטרים. המחברים הם MPO 12-סיבים עם פוליש APC. קיימות שמונה{11}וריאציות של סיבים עבור יישומים כמו 100GBASE-PSM4.
Singlemode MPO דורש סובלנות הדוקה אפילו יותר מאשר multimode. ליבות הסיבים הקטנות יותר (9 מיקרון לעומת 50 מיקרון עבור OM4) משאירות פחות מרווח לשגיאות יישור. מפרטי אובדן ההכנסה מתהדקים בהתאם.
וזווית ה-APC מוסיפה מורכבות. אינך יכול להתאים מחבר APC למחבר UPC-פני הקצה הזוויתיים והשטוחים לא יתיישרו כראוי, וכתוצאה מכך אובדן גבוה ונזק פוטנציאלי. תיוג כבלים וציוד חייב לציין בבירור את APC לעומת UPC, והרכש חייב לציין בצורה נכונה. טעות זו פירושה כבלים בלתי שמישים והזמנות החלפה מזורזות.
החישוב הכלכלי
תשתית MPO עולה יותר מראש מאשר פריסות דופלקס מקבילות. המחברים יקרים יותר. ציוד הבדיקה הוא מיוחד. כלי הניקוי שונים.
אבל עבודת ההתקנה יורדת משמעותית עם-מכלולי MPO שהסתיימו מראש לעומת כבלי דופלקס עם סיומו-בשטח. ניצול נתיב הכבלים משתפר. יכולת הגירה עתידית מספקת ערך אופציונלי.
החישוב תלוי במידה רבה בקנה מידה. רשת ארגונית קטנה עם עשרים קישורי 10G כנראה לא מצדיקה תשתית MPO. למרכז נתונים בקנה מידה גדול הפורס עשרות אלפי חיבורי 100G אין חלופה מעשית.
איפשהו בין הקצוות הללו נמצאת נקודת איזון שתלויה בשיעורי העבודה, אילוצי המסלול, תחזיות הצמיחה וסובלנות הסיכון לשיבושי הגירה. התשובה הכנה היא: זה משתנה.
הדרכה מעשית (סוף סוף)
אם אתה פורס אופטיקה מקבילה של 40G, 100G או 400G, חיבורי MPO-ל-MPO הם למעשה חובה. המשדרים דורשים אותם.
אם אתה מפעיל כבלים בעמוד השדרה-בצפיפות גבוהה וצופה הגירה של אופטיקה מקבילה בתוך תוחלת החיים של התשתית (בדרך כלל 15+ שנים עבור כבלים מובנים), מערכות MPO עם פריצות קלטות מספקות ארכיטקטורה הגיונית.
אם אתה מחבר מספרים קטנים של קישורים במהירות-נמוכה יותר ללא מסלול הגירה בתצוגה, דופלקס קונבנציונלי כנראה משרת טוב יותר. תשתית MPO מציגה מורכבות שחייבת להיות מוצדקת על ידי יתרונות צפיפות, ביצועים או הגירה.
בעת ציון MPO-to-MPO:
אשר שספירת הסיבים תואמת את היישום שלך. 8-סיבים עבור חלק מיישומי 40G BiDi. 12-סיבים עבור SR4 ורוב האופטיקה המקבילה. 16-סיבים עבור יישומי 400G SR8 ו-800G.
ודא תאימות שיטת הקוטביות בכל הרכיבים. ערבוב כבלים מסוג A וסוג B מבלי להבין את ההשלכות יוצר ערוצים לא-פונקציונליים.
ציין את מגדר המחבר בצורה נכונה עבור ארכיטקטורת החיבורים שלך. תיעוד מה זכר, מה נקבה, לאן עוברים לוחות מתאם.
תקציב עבור רכיבי הפסד-נמוכים ביישומי 100G ומעלה. המתמטיקה של אובדן ההכנסה לא משקרת.
תוכנית בדיקה וניקיון. קנה היקפי בדיקת מערך מתאימים וכלי ניקוי ספציפיים ל-MPO- לפני תחילת ההתקנה.
הטכנולוגיה פועלת-מיליוני MPO-ל-חיבורי MPO פועלים באופן אמין ברחבי העולם. ההצלחה תלויה בהבנת הדרישות ובביצוע נכון של הפרטים. מה, בכנות, מתאר את רוב הדברים בתשתית מרכז הנתונים.
