Riešenia adaptérov MPO pre dátové centrá

AnAdaptér MPO (Multi{0}}fiber Push On).slúži ako pasívne párovacie rozhranie medzi dvoma MPO-koncovými vláknovými konektormi, čo umožňuje-optické prepojenie s vysokou hustotou v rámci štruktúrovaných káblových systémov. V prostrediach dátových centier pracujúcich pri rýchlostiach 40G, 100G a čoraz viac 400G Ethernet poskytujú tieto adaptéry mechanizmus fyzického zarovnania pre 8, 12 alebo 24{11}}vláknové pásky pri zachovaní straty vloženia zvyčajne pod 0,35 dB na spárovaný pár. Funkcia adaptéra sa zdá byť zdanlivo jednoduchá-udržať dve objímky v presnom mechanickom zarovnaní{13}}, no dôsledky zlého výberu sa prelínajú cez rozpočty prepojení, schémy polarity a dlhodobú spoľahlivosť spôsobmi, ktoré nie sú zrejmé, kým sa niečo nepokazí.

V roku 2019 som špecifikoval úplnú infraštruktúru Base{8}}12 pre nasadenie so 400 stojanmi. Na papieri to dávalo dokonalý zmysel. 40G QSFP+ transceivery, ktoré sme v tom čase používali, mali paralelnú optiku cez 12 vlákien – štyri vysielacie, štyri prijímacie, štyri tmavé. Čistý. Elegantný. Predajca kabeláže si ju obľúbil, pretože 12-vláknové kmeňové káble boli ich chlebom.

O osemnásť mesiacov neskôr sme začali migrovať na 100G. Moduly QSFP28, ktoré sme si vybrali? Použili len 8 vlákien. Zrazu tam na každom jednom článku sedeli štyri nevyužité vlákna a posmievali sa nám. Aktualizácia 400G, ktorú teraz plánujeme, tiež používa 8 vlákien. Máme 12-vláknovú infraštruktúru prenášajúcu 8-vláknovú prevádzku a všade konverzné moduly.

Nehovorím, že Base-8 je univerzálne správny. Ak by ma však v roku 2019 niekto posadil a povedal „premýšľajte o tom, kam smeruje technológia transceivera, nie kam,“ ušetril by som približne 180 000 dolárov na konverzných kazetách a pretrvávajúcej bolesti hlavy pri spravovaní dvoch rôznych počtov vlákien v rovnakom zariadení.

Z toho vyplýva rozhodnutie o adaptéri. Skôr než začnete zapĺňať záplatovacie panely, musíte-naozaj vedieť{2}}aký počet vlákien sa zaväzujete.

Existuje špeciálny druh frustrácie vyhradený na riešenie chýb polarity o 2:00, keď sa kritický odkaz neobjaví. Fyzická vrstva vyzerá dobre. Optika ukazuje svetlo. Prepínač jednoducho... nevidí spojenie.

Existujú tri metódy polarity a priemysel sa nevie dohodnúť na tom, ktorá je najlepšia:

Metóda Apoužíva adaptér{0}}nahor a nadol-s priamym-káblom. Vlákno 1 mapuje na vlákno 1 na druhom konci. Koncept je jednoduchý, ale musíte otočiť orientáciu konektora na jednom konci, čo znamená, že adaptér alebo kábel robia niečo, čo nie je-zrejmé.

Metóda Bprevracia pozície vlákien v samotnom kábli. Vlákno 1 na jednom konci sa pripája k vláknu 12 na druhom konci. Adaptéry sú kľúčové-nahor-nahor. Ľudia to nenávidia, pretože prekríženie nie je viditeľné-pohľadom na kábel metódy B nemôžete zistiť, že je prekrížený.

Metóda Cpoužíva párové{0}}pretáčanie. Susedné páry vlákien si vymenia pozície. Je to pokus o kompromis a pravdepodobne najhorší z oboch svetov.

Tu je to, čo sa v skutočnosti deje v teréne: niekto si objedná káble metódy A, niekto iný adaptéry metódy B, pretože boli v ten týždeň lacnejšie, tretia osoba ich spojí dohromady a nič nefunguje. Videl som technikov, ako to „opravili“ výmenou jednotlivých vlákien na LC breakout moduloch, kým sa spojenie neobjaví, čím sa vytvorí schéma polarity, ktorá neexistuje nikde v žiadnom štandarde a zmätie každého, kto sa jej dotkne neskôr.

Môj súčasný prístup: vybrať si jednu metódu, obsedantne ju zdokumentovať, označiť všetko a odmietnuť odchýlku. Používam metódu A. Nemyslím si, že je technicky lepšia. Myslím si, že na konzistencii záleží viac ako na optimalizácii.

Technický list hovorí, že maximálna vložená strata je 0,35 dB. Skvelé. Okolo toho postavíte svoj odkazový rozpočet. Máte možno 2 dB rezervu pre 100-metrový OM4 beh pri 100G.

Čo technický list nespomína:

Týchto 0,35 dB bolo nameraných s továrenskými-čerstvými konektormi, laboratórnym-čistením a modlitbou k akémukoľvek božstvu, ktoré dohliada na fotoniku. V skutočnom dátovom centre s dodávateľmi, ktorí môžu alebo nemusia vyčistiť koncové-tváre, s prachom a prúdením vzduchu a všeobecnou entropiou produkčného prostredia, sa, ak máte šťastie, pozeráte na 0,5 dB. Na adaptéroch, ktoré boli „práve nainštalované“, som nameral 0,8 dB.

Na vine je takmer vždy kontaminácia. Jediná 1-mikrónová prachová častica na jadre vlákna s priemerom 50 mikrónov neznie veľa. Je to dosť na to, aby spôsobilo merateľné straty a potenciálne poškodilo povrch objímky, keď sa spojí pod tlakom pružiny.

Nakoniec sme nariadili rozsahy inšpekcií pri každej opravnej akcii. Nedá sa-vyjednávať. Ak mi technik nedokáže zobraziť čistý obrázok tváre-konektora, konektor nie je zapojený. To znížilo naše „nesvetlé“ problémy o približne 60 %.

Priamy-adaptér je zrejmý. Dva porty, jeden na každej strane, zarovnané objímky, hotovo.

Ale je tam aj:

Redukované-prírubové adaptérypre panely s-vysokou hustotou. Tieto šetria možno 2 mm šírky, čo znie triviálne, kým sa nepokúšate umiestniť 72 portov do 1U. Výhoda-je v tom, že je ťažšie získať-menej povrchovej plochy na uchopenie-a moji technici ich nenávidia.

Uhlové adaptérypre pripojenia APC v nasadení s jedným{0}režimom. 8-uhol leštenia, ktorý znižuje spätné odrazy, tiež znamená, že konektor APC nemôžete pripojiť k adaptéru UPC. Poškodíte oboje. Opýtajte sa ma, ako to viem.

Hybridné adaptéryktoré majú na jednej strane MPO a na druhej iný typ konektora. Videl som MPO-do-MTP (áno, sú mechanicky kompatibilné, ale na značke záleží na účely záruky), MPO-do-CS pre 400G aplikácie, dokonca aj zvláštne kombinácie.

Je tu tiežrodová otázkanikto nevysvetlí jasne, kým si neobjednáte zle. Konektory MPO sa dodávajú v prevedení samec (s vodiacimi kolíkmi) a samica (s otvormi pre vodiace kolíky). Adaptér musí zodpovedať. Štandardný adaptér "Typ A" očakáva samčie na jednej strane, samice na druhej. Objednať si adaptér -na-samicu a potom skúsiť zapojiť dva kolíkové konektory typu samec{{6}? Tie špendlíky nemajú kam ísť. Videl som ľudí, ktorí sa to snažili vynútiť. nie.

1U patch panely používané na držanie 24 LC duplexných portov. Potom 48. Potom 72. Niekomu sa nakoniec podarilo 144.

V prípade MPO sa postup zmenil zo 6 adaptérov na 1U (24 vlákien pri 4-vlákne{5}}na adaptér) na 12 adaptérov (48 vlákien) na panely s nárokom na 24 alebo viac portov MPO v 1U.

V určitom okamihu sa hustota stáva patologickou. Sledoval som, ako sa technik 40 minút pokúšal odstrániť jediný kábel zo 144-portového LC panela, pretože jeho prsty nedokázali dosiahnuť za okolité káble. Kábel, ktorý sa pokúšal vytiahnuť, bol tretí od dna v stohu hlbokom päť. Nakoniec to vzdal a potiahol tri susediace káble, len aby vytvoril pracovný priestor.

Panely MPO s ultra{0}}vysokou{1}}hustotou majú rovnaký problém, ešte horší. Telá konektorov sú širšie. Káble sú tuhšie-pásové vlákno sa neohýba ako duplex. A každý jeden z týchto konektorov predstavuje 12 alebo 24 vlákien, ktoré budú nakoniec potrebovať prístup na riešenie problémov.

Moje pravidlo: špecifikácia pre približne 70 % maximálnej inzerovanej hustoty. Nechajte priestor na skutočnú prácu.

Viac{0}}režimové aplikácie takmer všeobecne používajú leštidlo UPC (Ultra Physical Contact). Plochá koncová objímka funguje dobre, keď tlačíte 850nm svetlom na vzdialenosť 100 metrov.

Jeden{0}}režim je iný. Dlhšie dosahy, vyššie rozpočty na energiu a charakteristiky vlnovej dĺžky spôsobujú, že spätná-reflexia je skutočným problémom. APC (Angled Physical Contact) leštidlo posiela odrazené svetlo pod uhlom a nie priamo späť do lasera, čo je pre niektoré typy transceiverov dôležité viac ako pre iné.

Tu je vec: jeden{0}režim v podnikových dátových centrách je stále pomerne zriedkavý. Väčšina kampusov a v-budovy je v režime OM4 s viacerými-režimami, pretože je lacnejšia, vysielače a prijímače sú lacnejšie a 100-metrové vzdialenosti nevyžadujú možnosti jedného režimu.

Ale 400G to mení. Optika 400G-FR4 a DR4 beží na jednom-vlákne. Hyperscalery už roky fungujú v jednom-režime; podniky teraz nasledujú. Ak budujete novú infraštruktúru a očakávate, že pôjdete nad rámec 100G, zamyslite sa aspoň nad tým, či má jednotný{11}}režim zmysel.

Pre adaptéry to znamená skladovať UPC (zvyčajne modré puzdro) aj APC (zelené puzdro). Nikdy ich nemiešajte. Označujem skriňu, panel a stále nájdem raz alebo dvakrát za rok konektory UPC zaseknuté v adaptéroch APC.

MPO Adapter

Hodnoty životnosti cyklu existujú, zakryté drobným písmom. Slušný adaptér MPO by mal zvládnuť 500-1000 párovacích cyklov, kým sa presnosť zarovnania zníži do bodu ovplyvnenia straty. V prepojení, ktoré sa neustále opravuje, na tom záleží. V trvalom spojení kufra, ktorý sa dotkne dvakrát za desaťročie, to tak nie je.

Rozsah prevádzkových teplôt. Väčšina adaptérov má hodnotenie od -40 stupňov do +75 stupňov . Pokiaľ vaše dátové centrum nemá vážne zlyhanie chladenia alebo ho nenasadzujete v nezvyčajnom prostredí, nikdy nenarazíte na tieto limity. Nikdy sa mi nestalo, že by adaptér zlyhal kvôli teplote.

Hodnotenie horľavosti. UL94-V0 je štandard. Ak má vaše zariadenie špecifické požiadavky na kód, skontrolujte toto. S problémom som sa stretol iba raz, v zariadení s nezvyčajnými poistnými podmienkami.

Na materiáli trochu záleží. Zirkónové keramické objímky sú štandardom pre presné vyrovnanie. Niektoré lacné adaptéry používajú objímky z bronzovej zliatiny. Bronz funguje dobre na bežné aplikácie, ale rýchlejšie sa opotrebováva a zle znáša kontamináciu. Cenový rozdiel je minimálny. Získajte keramiku.

Práve teraz mám v našom hlavnom zariadení na sklade nasledujúce adaptéry MPO:

12-vlákno typu A, kľúč-nahor/nadol, UPC, keramická objímka (ťažný kôň)

8-vláknový typ A pre Base-8 behy (menej, ako som očakával, že budem potrebovať)

12-vláknové APC pre zóny s jedným režimom, ktoré pomaly budujeme

Redukované vlákno-príruby 12-pre dva špecifické panely s vysokou hustotou, ktoré špecifikoval niektorý predchádzajúci architekt

Predajcovia, s ktorými mám dobré skúsenosti: US Conec (pôvodní dizajnéri MTP-prémiové ceny, žiadne argumenty o kvalite), Senko (dobrý pomer ceny a výkonu) a niekoľko zmluvných výrobcov v Shenzhene, ktorí vyrábajú prekvapivo slušné produkty, ak pozorne špecifikujete a skontrolujete prichádzajúce zásielky.

Predajcovia, s ktorými mám zlé skúsenosti: Nepíšem to písomne. Povedzme, že najlacnejšia možnosť na Alibabe je z nejakého dôvodu lacná a ja mám zásuvku plnú adaptérov s viditeľne zle zarovnanými rukávmi, ktoré sa nikdy nedostali do výroby.

Pred inštaláciou sa pred inštaláciou skontroluje koncová časť{0}}kabelu. Nedá sa-vyjednávať.

Pri nových cykloch testujeme stratu vloženia pomocou svetelného zdroja a merača výkonu-nie OTDR. OTDR sú skvelé na vyhľadávanie chýb na dlhých tratiach, ale nemajú rozlíšenie na presnú charakteristiku 30-metrového segmentu štruktúrovanej kabeláže s viacerými bodmi pripojenia. Na podmienkach spustenia záleží viac, ako si ľudia uvedomujú, preto na stanovenie základnej línie používame referenčné káble obalené tŕňom.

Overenie polarity prebieha vizuálnou stopou. Technika na jednom konci osvetlí vlákno 1 pomocou VFL (viditeľný lokalizátor porúch), technika na druhom konci potvrdí, ktorý port sa rozsvieti. Nudné, efektné, ťažko pokaziteľné.

Pred inštaláciou netestujeme každý adaptér jednotlivo. Tento prístup sme testovali; náklady na prácu prevyšovali náklady na adaptér päťkrát. Namiesto toho využívame renomovaných dodávateľov, kontrolujeme prichádzajúce zásielky a v prípade zlyhania ich vymieňame. Miera zlyhania bola za šesť rokov pod 0,5 %.

400G a 800G vysielače a prijímače smerujú k rôznym tvarovým faktorom konektorov. MPO-16 existuje, ale nedosiahlo masové prijatie. Konektory CS a SN ponúkajú vyššiu hustotu pre paralelné aplikácie s jedným režimom. Existuje reálna možnosť, že o desaťročie bude infraštruktúra MPO, ktorú dnes každý inštaluje, starou technológiou, podporovanou, ale nie optimálnou.

Na toto riešenie nemám. Ani nikto iný. Najlepšie, čo môžem urobiť, je navrhnúť relatívne jednoduché cesty upgradu-dostatok fyzického priestoru v cestách, prepojovacie panely, ktoré sa dajú vymieňať bez prepájania káblov, skôr modulárne kazety než priamo{3}}ukončené panely, ak to rozpočet dovoľuje.

A vyčistite konektory. Vždy vyčistite konektory.

To je to, čo som sa naučil o adaptéroch MPO za približne sedem rokov práce v dátovom centre. Nie je to komplexné. Nedotkol som sa spájania pások alebo nuansov vlákna -necitlivého na ohyb pri tesnom vedení, ani celého neporiadku vonkajších adaptérov s hodnotením OSP- na prepojenie kampusov. Sú ľudia, ktorí poznajú tieto témy lepšie ako ja.

Viem len, že adaptér-tento kus plastu a keramiky za 4 doláre, o ktorom nikto nepremýšľa, kým sa niečo nezlomí-, sedí v kritickej ceste každého jedného optického spojenia v budove. Podľa toho to rešpektujte.