Kdy použít připojení MPO k MPO?

Konektory Multi-fiber Push-On mají zásadně změněnou topologii kabeláže datového centra. AnPřipojení MPO-k-MPO-přímé propojení dvou více{1}}rozhraní vláknových polí-slouží jako páteřní architektura pro přenos paralelní optikou a směrování s vysokou-hustotou. Na rozdíl od tradičních duplexních LC nebo SC připojení, která zpracovávají jednotlivé páry vláken, spojují MPO rozhraní 8, 12, 16 nebo dokonce 24 vláken vláken do jednotné sestavy ferule, což umožňuje současný vícepruhový přenos dat v souladu se standardy IEEE 802.3 pro 40GBASE{{12} a nově vznikající 0GGBASE4{04,SR4{01. specifikace.

Zde se věci stávají zajímavými-a upřímně řečeno, trochu neintuitivní, pokud používáte starší duplexní kabely.

Tradiční vlákna fungují na jednoduchém principu: jedno vlákno vysílá, druhé přijímá. Čistý. Elegantní. Ale když síťoví architekti začali tlačit na rychlost 40 Gigabit a 100 Gigabit, fyzika se zkomplikovala. Vyrábět optiku, která se zapíná a vypíná 40 miliardkrát za sekundu? Zakázané drahé. Řešení bylo chytré: namísto jednoho bleskově{8}}rychlého kanálu použijte několik pomalejších pruhů běžících současně.

40GBASE-SR4 rozděluje provoz do čtyř 10G pruhů. 100GBASE-SR4 dělá totéž se čtyřmi 25G pruhy. Každý pruh potřebuje vlastní vysílací a přijímací vlákno. To je minimálně osm vláken pro jedno{10}}vysokorychlostní spojení. Najednou ty staré propojovací kabely LC vypadají neadekvátně.

Spojení MPO-do{1}}MPO se stalo samozřejmým řešením. Zapojte jeden 12-vláknový nebo 8vláknový MPO svazek přímo mezi dva transceivery SR4 a máte vytvořený paralelní optický kanál. Žádné konverzní moduly, žádné potíže s fanoutem – pouze přímé připojení.

Většina správců datových center se setkává s připojením MPO-k{1}}MPO nejprve v páteřních aplikacích, a to ještě předtím, než do hry vstoupí paralelní optika.

Scénář se obvykle vyvíjí takto: ve svém zařízení provozujete 10gigabitový Ethernet a všude používáte konvenční LC duplex. Ale kabelové cesty jsou přeplněné. Vedení šedesáti samostatných duplexních kabelů mezi distribučními oblastmi spotřebovává prostor na trase, komplikuje správu kabelů a vytváří problémy s prouděním vzduchu. Někdo navrhuje konsolidaci do kmenových kabelů MPO.

Jeden 24-vláknový MPO kmen nahrazuje dvanáct samostatných duplexních vedení. V koncových bodech se kazety MPO-do{6}}LC nebo moduly fanout rozdělí na jednotlivá duplexní připojení pro vaše zařízení 10G. Samotná páteř-kritické infrastruktury mezi hlavními distribučními oblastmi a horizontálními distribučními oblastmi-zůstává MPO-k-MPO po celou dobu.

To není jen pořádek pro sebe. Před-ukončené sestavy MPO se nasazují rychleji než-ukončené alternativy. Továrně leštěné koncové plochy obvykle dosahují 0,35 dB vložného útlumu nebo lepších, ve srovnání s proměnlivými výsledky, které získáte od terénních techniků pracujících ve stísněných stropních prostorech.

MPO-to-MPO connection

Ne každé nasazení zaručuje tento přístup a viděl jsem spoustu instalací, kde byl MPO implementován... řekněme nadšeně... bez jasného odůvodnění.

Přímá připojení MPO-k{1}}MPO fungují nejlépe, když:

Vaše zařízení nativně podporuje rozhraní MPO.Moderní transceivery QSFP+, QSFP28 a QSFP-DD často obsahují zásuvky MPO. Připojujete přepínač 40G k jinému přepínači 40G? Spusťte MPO kmen přímo mezi ně. 40GBASE-optika SR4 na každém konci končí 12-vláknem MPO (ačkoli je ve skutečnosti použito pouze 8 vláken-pozice 5–8 zůstávají tmavé). Kufr s polaritou typu B s klíčovacími konektory na obou koncích automaticky zvládá obrácení vlákna.
Požadavky na hustotu vyžadují konsolidaci.Patch panel 1U pojme 72 vláken přes MPO zabírá stejný prostor jako ten, který drží 24 vláken přes LC. V hyperscale prostředí, kde se počítá každá jednotka racku, se tato výhoda hustoty spojuje s tisíci připojeními.
Plánování migrace ospravedlňuje počáteční investice do infrastruktury.Zde je strategický úhel: nasaďte 12vláknové MPO trunky ještě dnes pro své 10G LC připojení prostřednictvím kazet. Až dorazí případný upgrade 40G nebo 100G, vyměňte kazety za panely adaptérů MPO a připojte zařízení SR4 přímo. Páteřní kabeláž zůstává nedotčena.

Ale provozovat MPO-na{1}}MPO mezi dvěma zařízeními, která mluví LC? To vyžaduje další konverzní hardwarové-kazety, kabelové svazky-s přičtením ztráty vložení a nákladů. Někdy dává větší smysl konvenční duplex.

Měl bych zmínit polaritu, protože zastavuje více instalací, než si lidé připouštějí.

Konektory MPO nesou více vláken v pevných polohách. Pozice 1 na jednom konci se musí spojit s příslušnou pozicí na druhém konci podle vašeho schématu polarity. Existují tři metody (Typ A, Typ B, Typ C), z nichž každá používá různé konfigurace kabelů a orientaci kláves.

Typ B dominuje nasazení paralelní optiky. Vlákno umístí obrácený konec-do{2}}konce: pozice 1 se dostane na pozici 12, pozice 2 na pozici 11 a tak dále. Dochází k tomu proto, že oba konektory jsou upevněny-nahoru, přičemž k obrácení dochází uvnitř samotného kabelu.

Typ A používá přímý-průchozí přístup s klíčem-na jednom konci nahoru a klíčem-dolů na druhém. Funguje dobře pro duplexní breakout aplikace pomocí kazet, ale připojujete SR4 transceivery přímo? Pro opravu polarity budete potřebovat propojovací kabel typu B na jednom konci.

Frustrující část: můžete fyzicky spárovat kabely s neodpovídající polaritou bez zjevného náznaku, že je něco špatně. Konektory do sebe uspokojivě zapadnou. Pak vaše odkazy selžou nebo se vaše jízdní pruhy škrábou a začíná odstraňování problémů.

Novější konstrukce konektorů, jako je MTP Elite Pro od US Conec, umožňují konverzi polarity pole pomocí jednoduchého nástroje-alespoň pro vícerežimové aplikace. Singlemode konektory APC nelze přeměnit kvůli úhlovému lesku.

MPO-to-MPO connection

Přechod na 400gigabitový Ethernet zavedl 16vláknové MPO konektory do běžného slovníku datových center.

400GBASE-SR8 funguje na osmi paralelních drahách, každá s rychlostí 50 G. Osm vysílacích vláken, osm přijímacích vláken-celkem šestnáct. Půdorys konektoru zůstal zhruba ekvivalentní tradičnímu 12vláknovému MPO, jen s jedinou řadou 16 vláken místo 12.

Orientace klíče se liší mezi 12vláknovými a 16vláknovými variantami MPO speciálně proto, aby se zabránilo náhodnému nesprávnému spojení. Malý detail, významné důsledky.

U 400GBASE-DR4 přes singlemode se architektura znovu posouvá. Čtyři pruhy po 100G využívající modulaci PAM4 vyžadují pouze osm vláken. Ale tato spojení vyžadují leštění pod úhlem fyzického kontaktu (APC), aby se zvládla ztráta návratnosti při vyšší složitosti signalizace. Konektory jsou stále pouzdra MPO s 12 vlákny, s pozicemi 5-8 nevyužitými, ale úhel APC přidává další aspekt kompatibility.

Nasazení 800G se již objevují ve špičkových-instalacích, standardně se posouvají směrem k 16-vláknovému MPO a zkoumají velmi-malé-form-konektory (VSFF), jako je Senko SN-MT pro ještě vyšší hustotu.

Teorie zní čistě. Cvičení je složitější.

MPO spojení vyžadují obsedantní čistotu. Jedna kontaminační částice na jednom vláknu v 12-vláknovém poli může degradovat nebo přerušit spojení tohoto pruhu. Na rozdíl od duplexních konektorů, kde kontrolujete a čistíte dvě koncová čela vláken, MPO vyžaduje zkoumání dvanácti nebo více – nejlépe pomocí mikroskopu určeného pro kontrolu pole.

Zde platí „důvěřuj, ale prověřuj“. Vyčistěte konektor. Zkontrolujte to. Často zjistíte, že při prvním čištění byly nečistoty přesunuty, nikoli odstraněny. Znovu vyčistit. Znovu-zkontrolujte. Spojte spojení až poté, co potvrdíte, že všechny pozice vláken jsou volné.

Samotné páření vyžaduje pozornost na pohlaví. Zástrčkové MPO konektory nesou zarovnávací kolíky; zásuvkové konektory mají odpovídající otvory. Pokus o spojení dvou samičích konektorů pomocí adaptéru vede k žádnému přenosu světla-koncové plochy ferule nikdy nedosáhnou fyzického kontaktu, aniž by si kolíky vynutily zarovnání. Sledoval jsem zkušené techniky, jak tuto chybu udělali, a byl jsem zmatený, proč jejich „připojený“ odkaz nevykazoval vůbec žádný signál.

Vysílače a přijímače mají obvykle zástrčky (s kolíky), které očekávají samičí propojovací kabely nebo hlavní kabely. Kabely kufru často vedou samice-do{2}}samice, přičemž v koncových bodech se spoléhají na adaptérové panely typu samec-k-samci. Ale každý prodejce implementuje trochu jinak a předpoklady o pohlaví mohou vykolejit celou instalaci, pokud na místo dorazí nesprávný typ kabelu.

Paralelní optické kanály fungují za přísných ztrátových rozpočtů. 100GBASE-SR4 umožňuje celkovou ztrátu kanálu přibližně 1,9 dB pro dosah 100 metrů přes multimódové vlákno OM4.

Každý spoj MPO přispívá někde mezi 0,20 dB (pro elitní/nízkoztrátové konektory) a 0,75 dB (pro standardní konektory, podle specifikací výrobce). Typický kanál datového centra může zahrnovat čtyři páry sdružených konektorů mezi plochami transceiveru. Se standardními konektory jste spotřebovali 3 dB jen u připojení-, čímž jste překročili celý váš rozpočet, než se zohlední útlum vlákna.

To je důvod, proč existují nízko{0}}ztrátové komponenty MPO a proč se vyplatí ve vysokorychlostních aplikacích-za prémiové. Konektory MTP Elite od US Conec specifikují 0,35 dB maximální náhodnou spárovanou ztrátu, s typickými hodnotami kolem 0,15-0,20 dB. Technické tolerance jsou přísnější: lepší geometrie objímky, přesnější výšky vyčnívajících vláken, přísnější kontrola kvality.

Pro 40G aplikace s delším dosahem rozpočtu mohou stačit standardní konektory. Pro 100G prostřednictvím více patch panelů a zejména pro nově vznikající nasazení 400G není zadání nízké-ztráty v celém kanálu volitelné,-je to aritmetika.

MPO-to-MPO connection

Většina diskusí MPO-k{1}}MPO se zaměřuje na multimódovou paralelní optiku, ale jednovidové aplikace existují a rostou.

400GBASE-DR4 provozuje čtyři 100G PAM4 kanály přes singlemode vlákno na vzdálenost až 500 metrů. Konektory jsou 12-vláknové MPO s leskem APC. Pro aplikace jako 100GBASE-PSM4 existuje osm{11}}variant vláken.

Singlemode MPO vyžaduje ještě přísnější tolerance než multimode. Menší vlákna vláken (9 mikronů oproti 50 mikrometrům u OM4) ponechávají menší prostor pro chybu zarovnání. Specifikace ztráty vložení se odpovídajícím způsobem zpřísní.

A úhel APC přidává složitost. Konektor APC nelze připojit ke konektoru UPC-, šikmé a ploché koncové plochy nebudou správně zarovnány, což má za následek velké ztráty a potenciální poškození. Označení kabelů a zařízení musí jasně označovat APC versus UPC a nákup musí specifikovat správně. Chyba znamená nepoužitelné kabely a urychlené objednávky výměny.

Infrastruktura MPO stojí předem více než ekvivalentní duplexní nasazení. Konektory jsou dražší. Zkušební zařízení je specializované. Nástroje pro čištění se liší.

Práce na instalaci však výrazně klesá u předem{0}}ukončených sestav MPO oproti duplexním kabelům-ukončeným v terénu. Zlepšuje se využití kabelové trasy. Možnost budoucí migrace poskytuje hodnotu volitelnosti.

Výpočet silně závisí na měřítku. Malá podniková síť s dvaceti 10G linkami pravděpodobně neospravedlňuje infrastrukturu MPO. Hyperscale datové centrum využívající desítky tisíc 100G připojení nemá žádnou praktickou alternativu.

Někde mezi těmito extrémy leží bod zvratu, který závisí na vaší pracovní síle, omezení cesty, projekcích růstu a toleranci rizik pro narušení migrace. Upřímná odpověď zní: liší se.

Pokud nasazujete paralelní optiku 40G, 100G nebo 400G, připojení MPO-k{4}}MPO je v podstatě povinné. Transceivery je vyžadují.

Pokud provozujete páteřní kabeláž s vysokou{0}}hustotou a očekáváte migraci paralelní optiky v rámci životnosti infrastruktury (typicky 15+ let pro strukturovanou kabeláž), MPO trunky s kazetovými zásuvkami poskytují rozumnou architekturu.

Pokud připojujete malý počet nižších{0}}rychlostních spojů, aniž byste viděli žádnou cestu migrace, konvenční duplex pravděpodobně poslouží lépe. Infrastruktura MPO představuje složitost, která musí být odůvodněna hustotou, výkonem nebo výhodami migrace.

Při zadávání MPO-na-MPO:

Potvrďte, že počet vláken odpovídá vaší aplikaci. 8-vlákno pro některé aplikace 40G BiDi. 12-vlákno pro SR4 a většinu paralelních optických. 16-vlákna pro aplikace 400G SR8 a 800G.

Ověřte kompatibilitu metody polarity napříč všemi součástmi. Smícháním kabelů typu A a typu B bez pochopení důsledků vznikají nefunkční kanály.

Zadejte pohlaví konektoru správně pro vaši architekturu propojení. Zdokumentujte, co je muž, co žena, kam jdou panely adaptérů.

Rozpočet na nízkoztrátové komponenty v aplikacích 100G a vyšších. Matematika vložného útlumu nelže.

Plán kontroly a čištění. Před zahájením instalace si zakupte vhodné rozsahy inspekce pole a specifické čisticí nástroje pro MPO-.

Technologie funguje-miliony MPO-aby-připojení MPO fungují spolehlivě po celém světě. Úspěch závisí na pochopení požadavků a správném provedení detailů. Což upřímně popisuje většinu věcí v infrastruktuře datových center.