Řešení MPO adaptérů pro datová centra

AnAdaptér MPO (Multi{0}}fiber Push On).slouží jako pasivní spojovací rozhraní mezi dvěma MPO -ukončenými vláknovými konektory a umožňuje optické propojení s vysokou-hustotou v rámci strukturovaných kabelážních systémů. V prostředích datových center pracujících na rychlostech 40G, 100G a stále 400G Ethernet poskytují tyto adaptéry mechanismus fyzického zarovnání pro 8, 12 nebo 24{11}}vláknové pásky při zachování ztráty vložení obvykle pod 0,35 dB na spárovaný pár. Funkce adaptéru se zdá být zdánlivě jednoduchá-udržet dvě objímky v přesném mechanickém zarovnání{13}}, ale důsledky špatného výběru se šíří prostřednictvím rozpočtů propojení, schémat polarity a dlouhodobé spolehlivosti způsoby, které nejsou zřejmé, dokud se něco nezlomí.

V roce 2019 jsem specifikoval úplnou infrastrukturu Base-12 pro nasazení 400 racků. Na papíře to dávalo dokonalý smysl. 40G QSFP+ transceivery, které jsme v té době používali, provozovaly paralelní optiku přes 12 vláken – čtyři vysílací, čtyři přijímací, čtyři tmavé. Čistý. Elegantní. Prodejce kabeláže to miloval, protože 12vláknové kmenové kabely byly jejich chlebem.

O 18 měsíců později jsme začali migrovat na 100G. Moduly QSFP28, které jsme vybrali? Použili pouze 8 vláken. Najednou tam na každém článku seděla čtyři nepoužitá vlákna a zesměšňovala nás. Upgrade 400G, který nyní plánujeme, používá také 8 vláken. Máme 12vláknovou infrastrukturu přenášející 8vláknový provoz a všude konverzní moduly.

Neříkám, že Base-8 je univerzálně správná. Ale kdyby mě někdo v roce 2019 posadil a řekl „přemýšlejte o tom, kam se technologie transceiveru ubírá, a ne kam,“ ušetřil bych přibližně 180 000 dolarů na konverzních kazetách a neustálé bolesti hlavy při správě dvou různých počtů vláken ve stejném zařízení.

Z toho vyplývá rozhodnutí o adaptéru. Než začnete zaplňovat patch panely, musíte -opravdu vědět-, k jakému počtu vláken se zavazujete.

Existuje zvláštní druh frustrace vyhrazený pro odstraňování chyb polarity ve 2:00, když se neobjeví kritické spojení. Fyzická vrstva vypadá dobře. Optika ukazuje světlo. Přepínač prostě... nevidí spojení.

Existují tři metody polarity a průmysl se nemůže shodnout na tom, která je nejlepší:

Metoda Apoužívá adaptér-nahoru a dolů-s přímým-kabelem. Vlákno 1 mapuje na vlákno 1 na druhém konci. Koncepce je jednoduchá, ale musíte otočit orientaci konektoru na jednom konci, což znamená, že buď adaptér, nebo kabel dělá něco, co není -zřejmé.

Metoda Bpřevrací pozice vláken v samotném kabelu. Vlákno 1 na jednom konci se připojuje k vláknu 12 na druhém. Adaptéry jsou klíč-nahoru-nahoru. Lidé to nenávidí, protože překřížení není vidět,-nepoznáváte pohledem na kabel metody B, že je překřížený.

Metoda Cpoužívá párové-převracení. Sousední páry vláken si vymění pozice. Je to pokus o kompromis a pravděpodobně nejhorší z obou světů.

Zde je to, co se ve skutečnosti děje v terénu: někdo objedná kabely metody A, někdo jiný adaptéry metody B, protože byly ten týden levnější, třetí osoba je spojí dohromady a nic nefunguje. Viděl jsem, jak to technici "opravili" výměnou jednotlivých vláken na LC breakout modulech, dokud se spojení neobjevilo, a vytvořili schéma polarity, které nikde v žádné normě neexistuje a zmátne každého, kdo se ho později dotkne.

Můj současný přístup: vybrat jednu metodu, obsedantně ji zdokumentovat, označit vše a odmítnout se odchýlit. Používám metodu A. Nemyslím si, že je technicky lepší. Myslím, že na konzistenci záleží víc než na optimalizaci.

Datasheet uvádí maximální vložný útlum 0,35 dB. Velký. Na tom postavíte svůj odkazový rozpočet. Máte možná 2 dB rezervu pro 100metrový běh OM4 při 100G.

Co datasheet nezmiňuje:

Těchto 0,35 dB bylo naměřeno s továrními-čerstvými konektory, laboratorním-čištěním a modlitbou k jakémukoli božstvu, které dohlíží na fotoniku. Ve skutečném datovém centru s dodavateli, kteří mohli, ale nemuseli vyčistit koncové-čelby, s prachem a prouděním vzduchu a obecnou entropií produkčního prostředí, se díváte na 0,5 dB, pokud budete mít štěstí. Naměřil jsem 0,8 dB na adaptérech, které byly „právě nainstalovány“.

Viníkem je téměř vždy kontaminace. Jediná prachová částice o velikosti 1 mikronu na jádru vlákna o průměru 50 mikronů nezní moc. Je to dostačující k tomu, aby způsobily měřitelnou ztrátu a potenciálně poškodily povrch objímky, když se spojí pod tlakem pružiny.

Nakonec jsme nařídili rozsahy inspekcí při každé opravné akci. Nelze-vyjednávat. Pokud mi technik nedokáže zobrazit čistý-obličej, konektor se nezasune. To snížilo naše „žádné světlo“ problémy o přibližně 60 %.

Přímý-adaptér je zřejmý. Dva porty, jeden na každé straně, zarovnané objímky, hotovo.

Ale je tu také:

Redukované-přírubové adaptérypro panely s vysokou{0}}hustotou. Ty ušetří možná 2 mm šířky, což zní triviálně, dokud se nesnažíte vměstnat 72 portů do 1U. Kompromis-je v tom, že je těžší získat-menší povrch k uchopení-a moji technici je nenávidí.

Úhlové adaptérypro připojení APC v nasazení v jediném{0}režimu. 8-úhel leštění, který snižuje zpětné odrazy, také znamená, že konektor APC nelze připojit k adaptéru UPC. Poškodíte oba. Zeptej se mě, jak to vím.

Hybridní adaptérykteré mají na jedné straně MPO a na druhé jiný typ konektoru. Viděl jsem MPO-do-MTP (ano, jsou mechanicky kompatibilní, ale pro účely záruky záleží na značce), MPO-do-CS pro 400G aplikace, dokonce i zvláštní proprietární kombinace.

Je tam takégenderová otázkanikdo nevysvětlí jasně, dokud si neobjednáte špatně. Konektory MPO se dodávají v provedení samec (s vodícími kolíky) a samice (s otvory pro vodicí kolíky). Adaptér musí odpovídat. Standardní adaptér "Type A" očekává samec na jedné straně, samice na druhé. Objednat si adaptér -na-zásuvku a poté zkusit zapojit dva kolíkové konektory- samec? Ty špendlíky nemají kam jít. Viděl jsem lidi, jak se to snažili vynutit. Ne.

Patch panely 1U používané k umístění 24 LC duplexních portů. Pak 48. Pak 72. Někdo nakonec zvládl 144.

U MPO se progrese posunula od 6 adaptérů na 1U (24 vláken při 4-vlákně-na adaptér) na 12 adaptérů (48 vláken) k panelům s nárokem na 24 nebo více portů MPO v 1U.

V určitém okamžiku se hustota stává patologickou. Sledoval jsem technika, jak se 40 minut snažil odstranit jediný kabel ze 144portového LC panelu, protože jeho prsty nemohly dosáhnout přes okolní kabely. Kabel, který se pokoušel vytáhnout, byl třetí ode dna ve stohu hlubokém pět. Nakonec to vzdal a vytáhl tři sousední kabely, jen aby vytvořil pracovní prostor.

Panely MPO s ultra{0}}vysokou{1}}hustotou mají stejný problém, horší. Těla konektorů jsou širší. Kabely jsou tužší-vlákno se neohýbá jako duplex. A každý jeden z těchto konektorů představuje 12 nebo 24 vláken, která budou nakonec potřebovat přístup k řešení problémů.

Moje základní pravidlo: specifikace pro asi 70 % maximální inzerované hustoty. Nechte prostor pro skutečnou práci.

Multi{0}}režimové aplikace téměř univerzálně používají lesk UPC (Ultra Physical Contact). Plochá koncová objímka funguje dobře, když tlačíte 850nm světlo na vzdálenost 100 metrů.

Jediný-režim je jiný. Díky delšímu dosahu, vyšším energetickým rozpočtům a charakteristikám vlnové délky je zpětná-reflexe skutečným problémem. APC (Angled Physical Contact) lesk vysílá odražené světlo pod úhlem, nikoli přímo zpět do laseru, což je u některých typů transceiverů důležitější než u jiných.

Věc je taková: jeden-režim v podnikových datových centrech je stále poměrně vzácný. Většina kampusových a vnitřních-provozů v budovách je OM4 s více-režimem, protože je levnější, vysílače a přijímače jsou levnější a 100-metrové vzdálenosti nevyžadují možnosti jednoho režimu.

Ale 400G to mění. Optika 400G-FR4 a DR4 běží na jednom-vláknu. Hyperscalery používají jeden-režim již roky; podniky nyní následují. Pokud budujete novou infrastrukturu a očekáváte, že překročíte 100G, zamyslete se alespoň nad tím, zda má single{11}}režim smysl.

Pro adaptéry to znamená skladovat jak UPC (typicky modré pouzdro), tak APC (zelené pouzdro). Nikdy je nemíchejte. Označuji skříň, označuji panel a stále nacházím jednou nebo dvakrát ročně zaseknuté konektory UPC v adaptérech APC.

MPO Adapter

Hodnoty životnosti cyklu existují, skryté v drobném písmu. Slušný adaptér MPO by měl zvládnout 500-1000 párovacích cyklů, než se přesnost vyrovnání sníží do bodu ovlivnění ztráty. V křížovém propojení, které se neustále opravuje, na tom záleží. V trvalém spojení kufru, který se dotkne dvakrát za dekádu, tomu tak není.

Rozsah provozních teplot. Většina adaptérů má hodnocení -40 stupňů až +75 stupňů . Pokud vaše datové centrum nemá vážné selhání chlazení nebo pokud jej nenasazujete v neobvyklém prostředí, nikdy tyto limity nenarazíte. Nikdy se mi nestalo, že by adaptér selhal kvůli teplotě.

Hodnocení hořlavosti. UL94-V0 je standardní. Pokud má vaše zařízení specifické požadavky na kód, zkontrolujte toto. Setkal jsem se s tím jako s problémem pouze jednou, v zařízení s neobvyklými pojistnými podmínkami.

Na materiálu trochu záleží. Keramické objímky zirkonu jsou standardní pro přesné vyrovnání. Některé levné adaptéry používají pouzdra z bronzové slitiny. Bronz funguje dobře pro běžné aplikace, ale rychleji se opotřebovává a špatně snáší znečištění. Rozdíl v ceně je minimální. Získejte keramiku.

Právě teď v našem hlavním zařízení držím skladem následující adaptéry MPO:

12-vlákno typu A, klíč-nahoru/klávesa dolů, UPC, keramické pouzdro (tahoun)

8vláknový typ A pro běhy Base-8 (méně, než jsem očekával, že budu potřebovat)

12-vláknové APC pro jednorežimové zóny, které pomalu budujeme

Snížený-příruba 12-vlákna pro dva specifické panely s vysokou hustotou, které specifikoval některý předchozí architekt

Prodejci, se kterými mám dobré zkušenosti: US Conec (původní návrháři MTP-prémiové ceny, žádné argumenty ohledně kvality), Senko (dobrá rovnováha mezi cenou a výkonem) a několik smluvních výrobců v Shenzhenu, kteří vyrábějí překvapivě slušné produkty, pokud pečlivě specifikujete a kontrolujete příchozí zásilky.

Prodejci, se kterými mám špatnou zkušenost: Nepíšu to písemně. Řekněme, že nejlevnější varianta na Alibabě je z nějakého důvodu levná a já mám zásuvku plnou adaptérů s viditelně špatně zarovnanými pouzdry, které se nikdy nedostaly do výroby.

Před instalací je každý kabel zavazadlového prostoru zkontrolován-. Nelze-vyjednávat.

Ztráta vložení testujeme u nových běhů pomocí zdroje světla a měřiče výkonu-ne OTDR. OTDR jsou skvělé pro hledání chyb na dlouhých trasách, ale postrádají rozlišení, aby přesně charakterizovaly 30-metrový segment strukturované kabeláže s více přípojnými body. Na podmínkách startu záleží více, než si lidé uvědomují, a proto k vytvoření základní linie používáme referenční kabely obalené vřetenem.

Ověření polarity se provádí vizuální stopou. Technik na jednom konci osvětlí vlákno 1 pomocí VFL (viditelný lokátor poruch), technik na druhém konci potvrdí, který port se rozsvítí. Nudné, efektní, těžko pokazitelné.

Před instalací netestujeme každý adaptér jednotlivě. Tento přístup jsme testovali; mzdové náklady převyšovaly náklady na adaptér pětkrát. Místo toho využíváme renomované dodavatele, kontrolujeme příchozí zásilky a v případě selhání vyměňujeme. Poruchovost byla za šest let pod 0,5 %.

400G a 800G transceivery se tlačí směrem k různým tvarovým faktorům konektorů. MPO-16 existuje, ale nedosáhlo masového přijetí. Konektory CS a SN nabízejí vyšší hustotu pro paralelní jednorežimové aplikace. Existuje reálná možnost, že za deset let bude infrastruktura MPO, kterou dnes každý instaluje, starší technologií, podporovaná, ale ne optimální.

Nemám na to řešení. Nikdo jiný také ne. Nejlepší, co mohu udělat, je navrhnout relativně snadné cesty upgradu-dostatek fyzického prostoru v cestách, propojovací panely, které lze vyměňovat bez přepojování kabelů, modulární kazety spíše než přímo{3}}ukončené panely tam, kde to rozpočet dovoluje.

A vyčistěte konektory. Konektory vždy očistěte.

To je to, co jsem se o adaptérech MPO naučil za zhruba sedm let práce v datovém centru. Není komplexní. Ještě jsem se nedotkl spojování pásků nebo nuancí vláken necitlivých na ohyb- při těsném vedení nebo celé té změti venkovních adaptérů s hodnocením OSP- pro propojení kampusů. Jsou lidé, kteří znají tato témata lépe než já.

Vím, že adaptér-tento kus plastu a keramiky za 4 $, o kterém nikdo nepřemýšlí, dokud se něco nerozbije-, sedí v kritické dráze každého jednotlivého optického spoje v budově. Podle toho to respektujte.