PRÍPRAVA NA 100 GB V DÁTOVOM CENTRE
S pokračujúcou požiadavkou na rozširovanie a rast v dátovom centre musia káblové infraštruktúry poskytovať spoľahlivosť, spravovateľnosť a flexibilitu. Nasadenie riešenia optickej konektivity umožňuje infraštruktúru, ktorá spĺňa tieto požiadavky pre súčasné aplikácie a prenosové rýchlosti.
Škálovateľnosť je ďalším kľúčovým faktorom pri výbere typu optického pripojenia. Škálovateľnosť sa nevzťahuje iba na fyzické rozšírenie dátového centra vzhľadom na ďalšie servery, prepínače alebo úložné zariadenia, ale aj na infraštruktúru na podporu migračnej cesty na zvýšenie rýchlosti prenosu údajov. Keď sa technológia vyvíja a štandardy sa dokončujú na definovanie dátových rýchlostí, ako napríklad 40 - a 100 Gbit Ethernet, dátové rýchlosti Fibre Channel 32 Gbit / s a viac, a Infiniband, dnešné káblové infraštruktúry musia poskytovať škálovateľnosť, aby vyhovovali potrebe väčšej šírky pásma. na podporu budúcich aplikácií.
S rastúcim dopytom po podporovaní aplikácií s veľkou šírkou pásma súčasné rýchlosti dát nebudú schopné uspokojiť potreby budúcnosti. Pri aplikáciách Ethernet, ktoré v súčasnosti pracujú rýchlosťou 1 a 10 Gbit / s, je zrejmé, že na podporu budúcich požiadaviek na sieť sa musia vyvinúť technológie a štandardy 40 a 100 Gbit Ethernet (GbE).
Multifunkčné ovládače
Požiadavka vyššej rýchlosti prenosu údajov je hnacou silou mnohých faktorov. Prepínanie a smerovanie, ako aj virtualizačné, konvergenčné a vysokovýkonné výpočtové prostredie sú príklady, kde sa tieto vyššie sieťové rýchlosti budú vyžadovať v prostredí dátového centra. Výmenné miesta a aplikácie poskytujúce služby internetového pripojenia a aplikácie s vysokou šírkou pásma, ako napríklad video na požiadanie, budú navyše poháňať potrebu migrácie z rozhraní 10-GbE na 40- a 100-GbE.
Konektor MTP, technológia viackanálového ukončenia, bude hrať kľúčovú úlohu pri paralelnom optickom prenose 40 a 100 Gbit Ethernet.
V reakcii na vyššie uvedené ovládače vytvoril Inštitút elektrických a elektronických inžinierov (IEEE; www. Ieee.org) v januári pracovnú skupinu IEEE 802.3ba, ktorá sa zaoberala a vypracovala usmernenia pre rýchlosti údajov 40 a 100 GbE. Ciele žiadosti o autorizáciu projektu (PAR) zahŕňali minimálnu vzdialenosť 100 metrov pre laserom optimalizované vlákno multimode 50/125 μm (OM3). Vlákno OM3 je jediné multimódové vlákno zahrnuté v PAR.
Corning vykonal analýzu distribúcie dĺžky dátových centier, ktorá ukazuje, že 100 metrov predstavuje kumulatívnych 65% nasadeného OM3; Očakáva sa, že vzdialenosti 40 a 100 GbE cez vlákno OM3 sa môžu rozšíriť na viac ako 100 metrov, aby sa splnili ďalšie požiadavky na štruktúrovanú dĺžku kabeláže dátového centra. Dokončenie tohto štandardu sa očakáva do polovice roku 2010.
Na májovom stretnutí IEEE bolo prijatých niekoľko základných návrhov na vytvorenie základu pre vytvorenie pôvodného návrhu normy 40 a 100 GbE. Paralelný optický prenos bol prijatý ako základný návrh pre 40- a 100-GbE cez vlákno OM3. V porovnaní s tradičným sériovým prenosom využíva paralelný optický prenos paralelné optické rozhranie, v ktorom sa údaje súčasne prenášajú a prijímajú na viacerých vláknach.
Tento základný návrh definuje rozhrania 40 a 100 GbE ako: 4 x 10 gigabitových ethernetových kanálov na štyroch vláknach v jednom smere a 10 x 10 gigabitových ethernetových kanálov v 10 vláknach na jeden smer.
Prevádzková vzdialenosť definovaná v tomto návrhu je 100 metrov - rovnaká ako minimálny cieľ uvedený v PAR. Rozdelenie straty konektora v tomto návrhu navyše predstavuje 1,5 dB pre celkovú stratu konektora v kanáli.
Na základe prieskumov zákazníkov sa predpokladá, že 100 metrov. Štandardne definovaný prenos paralelnej optiky 40 Gigabit Ethernet (GbE) bude zahŕňať 4, 10-GbE kanály na štyroch vláknach v jednom smere.
100 GbE bude prenášať celkom 20 vlákien - 10 vlákien x 10-Gbit / s prenos x 2 smery.
Niektoré návrhy dátových centier používajú modifikovanú verziu tejto architektúry, ktorá je publikovaná v norme TIA-942. Upravená architektúra zahŕňa zrútenie horizontálnych distribučných oblastí do hlavnej distribučnej oblasti (MDA), čo vedie k inštalácii kabeláže z oblasti MDA priamo do zóny alebo distribučnej oblasti zariadení.
Vzdialenosť definovaná v IEEE 802.3ba PAR nemusí zodpovedať veľkému počtu štruktúrovaných káblových vzdialeností nájdených v dátovom centre. Na vyriešenie tohto problému skupina ad-hoc skúma spôsoby rozšírenia dosahu rozhraní 40- a 100-GbE cez vlákno OM3. Zatiaľ čo skupina skúma väčšie vzdialenosti do 250 metrov, vzdialenosti cez vlákno OM3 pravdepodobne nepresiahnu 150 až 200 metrov.
Požiadavky na kabeláž
Pri hodnotení výkonu potrebného na to, aby káblová infraštruktúra splnila budúce požiadavky na 40 a 100 GbE, by sa mali zvážiť tri kritériá: šírka pásma, celková strata pri zasunutí konektora a sklon. Každý z týchto faktorov môže ovplyvniť schopnosť kabelážnej infraštruktúry spĺňať prenosovú vzdialenosť navrhovanú v norme najmenej 100 metrov nad vláknom OM3; Navyše, s pokračujúcimi štúdiami na predĺženie tejto vzdialenosti sa výkon môže stať ešte kritickejším:
• Šírka pásma. Vlákno OM3 bolo vybrané ako jediné multimódové vlákno pre úvahy 40/100-Gbit. Vlákno je optimalizované pre prenos 850 nm a má efektívnu modálnu šírku pásma minimálne 2 000 MHz ∙ km. K dispozícii sú techniky merania šírky pásma vlákien, ktoré zabezpečujú presné meranie šírky pásma pre vlákno OM3. Vypočítaná minimálna efektívna modálna šírka pásma (EMBc) je meranie systémovej šírky pásma pre vlákno OM3, ktoré ponúka najžiadanejšie a najpresnejšie meranie v porovnaní s technikou diferenciálneho oneskorenia (DMD). Pri minEMBc sa počíta skutočná škálovateľná hodnota šírky pásma, ktorá môže spoľahlivo predpovedať výkon pri rôznych rýchlostiach prenosu dát a dĺžkach prepojení. Pri riešení pripojenia pomocou vlákna OM3, ktoré bolo merané pomocou techniky minEMBc, bude optická infraštruktúra rozmiestnená v dátovom centre spĺňať kritériá výkonu pre šírku pásma stanovené v IEEE.
• Strata vkladania. Toto je kritický výkonový parameter v súčasných nasadeniach kabeláže dátového centra. Celková strata konektora v systémovom kanáli ovplyvňuje schopnosť systému pracovať pri maximálnej podporovateľnej vzdialenosti pre danú rýchlosť prenosu údajov. Keď sa celková strata konektora zvyšuje, podporovateľná vzdialenosť pri tejto rýchlosti údajov sa znižuje. V súčasnosti prijatý návrh základnej línie pre multimódové prenosy 40 a 100 GbE uvádza celkovú stratu konektora 1,5 dB pri prevádzkovej vzdialenosti do 100 metrov. Preto by ste pri navrhovaní kabeláže dátových centier mali vyhodnotiť špecifikácie vkladacích strát komponentov pripojenia. S komponentmi s nízkou stratou pripojenia je možné dosiahnuť maximálnu flexibilitu so schopnosťou zaviesť do prepojenia prepojenia viacerých spojovacích rohoží.
Aby sa dosiahol optimálny výkon pri plnení požiadaviek na dátové centrum, topológia kabelážnej infraštruktúry by sa nemala vyberať samostatne.
• Skosiť. Optický skosenie - rozdiel v čase letu medzi svetelnými signálmi cestujúcimi po rôznych vláknach - je základným faktorom prenosu paralelnej optiky. Pri nadmernom skosení alebo oneskorení naprieč rôznymi kanálmi sa môžu vyskytnúť chyby prenosu. Zatiaľ čo v rámci pracovnej skupiny sa stále zvažujú požiadavky na skosenie kabeláže, nasadenie riešenia pripojenia s prísnym skosením zaisťuje kompatibilitu kabelážnej infraštruktúry v rôznych aplikáciách. Napríklad protokol Infiniband, ktorý používa prenos s paralelnou optikou, má kritériá skosenia kabeláže 0,75 ns. Pri hodnotení riešení infraštruktúry optickej kabeláže pre aplikácie 40- a 100-GbE, výber jedného, ktorý spĺňa požiadavku skosenia, zaisťuje výkon nielen pre 40- a 100-GbE, ale aj pre dátové toky Infiniband a budúce optické vlákna s rýchlosťou 32 Gbit / s a viac. , Nízkošikmé riešenia pripojenia navyše potvrdzujú kvalitu a konzistentnosť návrhov a koncov káblov, aby sa zaistila dlhodobá spoľahlivá prevádzka.
Nasadenie v dátovom centre
Odporúčané nasadenie kabelážnej infraštruktúry v dátovom centre je založené na usmerneniach nájdených v štandardných kazetách telekomunikačnej infraštruktúry TIA-942, ako je táto, má vstupy na jednej strane pre chrbticový kábel zakončený konektormi v štýle MTP. Na druhej strane sú tu viditeľné štandardné duplexné porty LC, do ktorých sú zapojené prepojovacie káble zo zariadenia dátového centra.
Výber vysoko kvalitného riešenia konektivity, ktoré poskytuje nízke straty pri vkladaní a eliminuje obavy z modálneho hluku, zaisťuje spoľahlivosť a výkon v kabelážnej infraštruktúre dátového centra.
Aby sa dosiahol optimálny výkon pri plnení požiadaviek na dátové centrum, topológia kabelážnej infraštruktúry by sa nemala vyberať samostatne; topológia infraštruktúry a produktové riešenia sa musia posudzovať jednotne.
Kabely rozmiestnené v dátovom centre musia byť vybrané, aby poskytovali podporu pre aplikácie s vysokou rýchlosťou prenosu dát v budúcnosti, ako sú 100 GbE, Fibre Channel a Infiniband. Okrem toho, že OM3 je jediným stupňom multimódových vlákien, ktoré sa majú zahrnúť do štandardu 40 a 100 GbE, poskytuje najvyšší výkon pre dnešné potreby. Vďaka šírke pásma 850 nm 2, 2 000 MHz ∙ km alebo vyššej ponúka vlákno OM3 rozšírený dosah, ktorý sa často vyžaduje pre inštalácie štruktúrovanej kabeláže v dátovom centre. Optická konektivita OM3 naďalej ponúka infraštruktúru s najnižšou cenou a elektronické riešenie pre aplikácie s krátkym dosahom v dátovom centre.
Okrem požiadaviek na výkon je dôležitá aj voľba fyzického pripojenia. Pretože technológia rovnobežnosti vyžaduje prenos údajov cez viacero vlákien súčasne, je potrebný konektor z viacerých vlákien alebo zoskupenia. Používanie pripojenia založeného na MTP v súčasných inštaláciách poskytuje prostriedky na migráciu na toto multifunkčné paralelné optické rozhranie podľa potreby.
Riešenia MTP ukončené z výroby umožňujú pripojenie prostredníctvom systému plug-and-play. Aby sa vyhovelo potrebám dnešných sériových aplikácií Ethernet a Fibre Channel, kabeláž ukončená MTP je nainštalovaná do preddefinovaných modulov alebo kaziet. Tieto moduly poskytujú prostriedok na prechod MTP konektora na chrbtici. Keď používatelia migrujú na 40 alebo 100 GbE, moduly a prepojovacie káble LC sa odstránia a nahradia panelmi adaptérov MTP (ako je tento) a prepojovacie káble MTP na inštaláciu do rozhraní s paralelnou optikou.
Pripojenie k elektronike dátového centra je dokončené prostredníctvom štandardného duplexného prepojovacieho kábla LC z modulu. Keď príde čas na migráciu na 40- alebo 100-GbE, modul a LC duplexné prepojovacie káble sa odstránia a nahradia panelmi MTP adaptérov a prepojovacími káblami na inštaláciu do paralelných optických rozhraní. Pre riešenia pripojenia MTP je k dispozícii viac úrovní stratovosti. Rovnako ako strata konektorov sa musí brať do úvahy pri takých súčasných aplikáciách ako Fibre Channel a 10-GbE, strata vkladania bude tiež kritickým faktorom pre aplikácie 40 a 100 GbE. Napríklad IEEE 802.3 definuje maximálnu vzdialenosť 300 metrov na multimódovom vlákne OM3 pre 10-GbE (10 GBase-SR). Na dosiahnutie tejto vzdialenosti je potrebná celková strata konektora 1,5 dB. Keď sa celková strata konektora v kanáli zvýši nad 1,5 dB, podporovateľná vzdialenosť sa zníži. Ak sú potrebné väčšie vzdialenosti alebo viacnásobné spojenie konektorov, môžu byť potrebné moduly s nízkou stratou výkonu a pripojenie.
Okrem toho, aby sa vylúčili obavy z možných vplyvov modálneho hluku so zvýšením celkovej straty konektorov, riešenia by mali byť podrobené testovaniu modálneho hluku systému 10-GbE výrobcom pripojenia. Výber vysokokvalitného riešenia pripojenia, ktoré poskytuje nízku stratu pri vkladaní a eliminuje problémy s modálnym hlukom, zaisťuje spoľahlivosť a výkon v kabelážnej infraštruktúre dátového centra.
Riešenia založené na MTP
Vďaka neodmysliteľnej modularite a optimalizácii pre flexibilnú inštaláciu štruktúrovanej kabeláže môžu byť optické vláknové systémy OM3 založené na MTP inštalované na použitie v dnešných aplikáciách dátových centier a zároveň poskytujú ľahkú migračnú cestu k budúcim technológiám vyššej rýchlosti, ako je napríklad 40 a 100 GbE. ,
