Kedy použiť pripojenia MPO k MPO?

Viac{0}}vláknové konektory Push-On majú zásadne zmenenú topológiu kabeláže dátového centra. AnPripojenie MPO-k-MPO-priame prepojenie dvoch multi{1}}rozhraní s optickými poľami-slúži ako chrbticová architektúra pre prenos paralelnej optiky a smerovanie s vysokou-hustotou. Na rozdiel od tradičných duplexných pripojení LC alebo SC, ktoré zvládajú páry jednotlivých vlákien, rozhrania MPO zlučujú 8, 12, 16 alebo dokonca 24 vlákien vlákien do zjednotenej zostavy objímky, čo umožňuje simultánny viacprúdový prenos dát v súlade s normami IEEE 802.3 pre 40GBASE{12} a vznikajúce 0GGBASE4{04,SR4{04,{12} špecifikácie.

Tu sa veci stávajú zaujímavými-a úprimne povedané, trochu neintuitívne, ak vychádzate zo staršej duplexnej kabeláže.

Tradičné vlákna fungujú na jednoduchom princípe: jedno vlákno vysiela, druhé prijíma. Čistý. Elegantný. Ale keď sieťoví architekti začali smerovať k rýchlostiam 40 Gigabit a 100 Gigabit, fyzika sa skomplikovala. Vyrábať optiku, ktorá sa zapína a vypína 40 miliárd krát za sekundu? Zakazane drahe. Riešenie bolo šikovné: namiesto jedného bleskovo{8}}rýchleho kanála použite viacero pomalších pruhov súčasne.

40GBASE-SR4 rozdeľuje premávku na štyri 10G pruhy. 100GBASE-SR4 robí to isté so štyrmi 25G pruhmi. Každý jazdný pruh potrebuje svoje vlastné vysielacie a prijímacie vlákno. To je minimálne osem vlákien pre jedno{10}}vysokorýchlostné prepojenie. Zrazu tie staré LC prepojovacie káble vyzerajú neadekvátne.

Spojenie MPO-do{1}}MPO sa stalo samozrejmým riešením. Zapojte jeden 12- alebo 8-vláknový MPO kmeň priamo medzi dva SR4 transceivery a máte vytvorený paralelný optický kanál. Žiadne konverzné moduly, žiadne problémy s fanoutom – len priame pripojenie.

Väčšina manažérov dátových centier sa stretáva s MPO-to{1}}prepojením MPO najskôr v chrbticových aplikáciách, dokonca ešte predtým, ako sa do obrazu dostane paralelná optika.

Scenár sa zvyčajne vyvíja takto: vo svojom zariadení používate 10 Gigabit Ethernet a všade používate konvenčný LC duplex. Ale káblové cesty sú stále preťažené. Vedenie šesťdesiatich individuálnych duplexných káblov medzi distribučnými oblasťami spotrebúva priestor na ceste, komplikuje vedenie káblov a spôsobuje problémy s prúdením vzduchu. Niekto navrhuje konsolidáciu do kmeňových káblov MPO.

Jeden 24-vláknový MPO kmeň nahrádza dvanásť samostatných duplexných vedení. V koncových bodoch sa kazety MPO-do{6}}LC alebo moduly fanout rozdelia na jednotlivé duplexné pripojenia pre vaše zariadenie 10G. Samotná chrbtica-tejto kritickej infraštruktúry medzi hlavnými distribučnými oblasťami a horizontálnymi distribučnými oblasťami-zostáva MPO-na MPO.

Toto nie je len poriadok pre seba. Vopred-ukončené zostavy MPO sa nasadzujú rýchlejšie ako-ukončené alternatívy. Továrenské-leštené koncové plochy zvyčajne dosahujú stratu vloženia 0,35 dB alebo lepšie, v porovnaní s premenlivými výsledkami, ktoré získate od terénnych technikov pracujúcich v stiesnených stropných priestoroch.

MPO-to-MPO connection

Nie každé nasadenie zaručuje tento prístup a videl som veľa inštalácií, kde bol MPO implementovaný... povedzme nadšene... bez jasného zdôvodnenia.

Priame spojenia MPO-do{1}}MPO fungujú najlepšie, keď:

Vaše zariadenie natívne podporuje MPO rozhrania.Moderné transceivery QSFP+, QSFP28 a QSFP-DD často obsahujú zásuvky MPO. Pripájate prepínač 40G k inému prepínaču 40G? Spustite MPO kmeň rovno medzi nich. 40GBASE-optika SR4 na každom konci končí 12-vláknovým MPO (hoci sa v skutočnosti používa iba 8 vlákien-pozície 5-8 zostávajú tmavé). Kufor s polaritou typu B s kľúčovými konektormi na oboch koncoch automaticky zvládne obrátenie vlákna.
Požiadavky na hustotu vyžadujú konsolidáciu.Patch panel 1U s kapacitou 72 vlákien cez MPO zaberá rovnaký priestor ako jeden s 24 vláknami cez LC. V hyperškálových prostrediach, kde sa počíta každá racková jednotka, sa táto výhoda hustoty spája s tisíckami pripojení.
Plánovanie migrácie odôvodňuje počiatočné investície do infraštruktúry.Tu je strategický uhol: nasaďte 12-vláknové MPO kufre ešte dnes pre vaše 10G LC pripojenie prostredníctvom kaziet. Keď príde prípadná aktualizácia 40G alebo 100G, vymeňte kazety za panely adaptérov MPO a pripojte svoje zariadenie SR4 priamo. Chrbtová kabeláž zostáva nedotknutá.

Ale spúšťať MPO-na{1}}MPO medzi dvoma zariadeniami, ktoré hovoria LC? Vyžaduje si to dodatočný hardvér na konverziu-kaziet, káblových zväzkov{3}}pričom straty pri vložení a náklady. Niekedy má konvenčný duplex väčší zmysel.

Mal by som spomenúť polaritu, pretože spúšťa viac inštalácií, ako si ľudia pripúšťajú.

Konektory MPO nesú viacero vlákien v pevných polohách. Pozícia 1 na jednom konci sa musí spájať s príslušnou pozíciou na druhom konci podľa vašej schémy polarity. Existujú tri metódy (Typ A, Typ B, Typ C), pričom každá používa rôzne konfigurácie káblov a orientáciu kľúčov.

Typ B dominuje nasadeniu paralelnej optiky. Vlákno umiestni opačný koniec-do{2}}konca: pozícia 1 sa dostane na pozíciu 12, pozícia 2 na pozíciu 11 atď. Stáva sa to preto, že oba konektory sú pripevnené kľúčom-nahor, pričom k obráteniu dochádza vo vnútri samotného kábla.

Typ A používa priamy-priechod s kľúčom{1}}nahor na jednom konci a kľúčom{2}}nadol na druhom. Funguje dobre pre duplexné breakout aplikácie s použitím kaziet, ale priame pripojenie SR4 transceiverov? Na opravu polarity budete potrebovať prepojovací kábel typu B na jednom konci.

Frustrujúca časť: môžete fyzicky spojiť káble s nesprávnou polaritou bez akéhokoľvek zjavného náznaku, že niečo nie je v poriadku. Konektory do seba uspokojivo zapadnú. Potom vaše prepojenia zlyhajú alebo sa vaše jazdné pruhy pokazia a začne sa odstraňovanie problémov.

Novšie konštrukcie konektorov, ako napríklad MTP Elite Pro od US Conec, umožňujú konverziu polarity poľa pomocou jednoduchého nástroja-aspoň pre multimódové aplikácie. Singlemode konektory APC nie je možné konvertovať z dôvodu uhlového lesku.

MPO-to-MPO connection

Prechod na 400 Gigabit Ethernet zaviedol 16-vláknové MPO konektory do bežného slovníka dátových centier.

400GBASE-SR8 funguje na ôsmich paralelných jazdných pruhoch po 50G. Osem vysielacích vlákien, osem prijímajúcich vlákien-celkovo šestnásť. Pôda konektora zostala zhruba ekvivalentná tradičnému 12-vláknovému MPO, len s jedným radom 16 vlákien namiesto 12.

Orientácia kľúča sa líši medzi 12-vláknovým a 16-vláknovým variantom MPO, aby sa predišlo náhodnému nesprávnemu spárovaniu. Malý detail, významné dôsledky.

V prípade 400 GBASE-DR4 cez singlemode sa architektúra opäť posúva. Štyri pruhy po 100 G pomocou modulácie PAM4 vyžadujú iba osem vlákien. Ale tieto spojenia vyžadujú leštenie pod uhlom fyzického kontaktu (APC), aby zvládli stratu návratu pri vyššej zložitosti signalizácie. Konektory sú stále 12-vláknové MPO kryty, s pozíciami 5-8 nepoužité, ale uhol APC pridáva ďalšiu úvahu o kompatibilite.

Nasadenia 800G sa už objavujú v špičkových-inštaláciách, ktoré smerujú k štandardu 16-vláknových MPO a skúmajú veľmi-malé{5}}form-konektory (VSFF), ako je Senko's SN-MT, pre ešte vyššiu hustotu.

Teória znie čisto. Cvičenie je komplikovanejšie.

MPO spojenia vyžadujú obsedantnú čistotu. Jedna kontaminačná častica na jednom vlákne v 12-vláknovom poli môže narušiť alebo prerušiť spojenie tohto pruhu. Na rozdiel od duplexných konektorov, kde kontrolujete a čistíte dve koncové plochy vlákien, MPO vyžaduje skúmanie dvanástich alebo viacerých – najlepšie pomocou mikroskopu určeného na kontrolu poľa.

Tu platí „Dôveruj, ale preveruj“. Vyčistite konektor. Skontrolujte to. Často zistíte, že pri prvom čistení ste nečistoty presunuli skôr, ako by ste ich odstránili. Znova vyčistiť. Znova-skontrolujte. Spojte spojenie len vtedy, keď potvrdíte, že všetky pozície vlákien sú jasné.

Samotné párenie si vyžaduje pozornosť na pohlavie. Zástrčkové MPO konektory nesú zarovnávacie kolíky; samičie konektory majú zodpovedajúce otvory. Pokus o spojenie dvoch samičích konektorov prostredníctvom adaptéra nevedie k žiadnemu prenosu svetla-koncové plochy objímky nikdy nedosiahnu fyzický kontakt bez toho, aby si kolíky vynútili zarovnanie. Sledoval som skúsených technikov, ktorí urobili túto chybu, bol som zmätený, prečo ich "pripojené" spojenie neukazuje žiadny signál.

Vysielače a prijímače majú zvyčajne samčie (pripnuté) zásuvky, ktoré očakávajú samičie prepojovacie káble alebo hlavné káble. Kufrové káble často vedú medzi samicami-k{2}}sami, pričom sa v koncových bodoch spoliehajú na panely adaptérov typu samec-k{4}}samec. Každý predajca však implementuje trochu inak a predpoklady o pohlaví môžu vykoľajiť celú inštaláciu, ak na miesto príde nesprávny typ kábla.

Kanály paralelnej optiky fungujú pri prísnych stratových rozpočtoch. 100GBASE-SR4 umožňuje celkovú stratu kanála približne 1,9 dB pri dosahu 100 metrov cez multimódové vlákno OM4.

Každé spojenie MPO prispieva niekde medzi 0,20 dB (pre elitné/nízko{1}}stratové konektory) a 0,75 dB (pre štandardné konektory, podľa špecifikácií výrobcu). Typický kanál dátového centra môže obsahovať štyri páry združených konektorov medzi plochami vysielača/prijímača. So štandardnými konektormi ste spotrebovali 3 dB len na pripojeniach-, čím ste prekročili celý váš rozpočet predtým, než sa do toho započíta aj útlm vlákna.

To je dôvod, prečo existujú nízko{0}}stratové komponenty MPO a prečo sa oplatí vo vysokorýchlostných aplikáciách-zaplatiť. Konektory MTP Elite od US Conec špecifikujú maximálnu náhodnú stratu 0,35 dB, s typickými hodnotami okolo 0,15-0,20 dB. Technické tolerancie sú prísnejšie: lepšia geometria objímky, presnejšie výšky vyčnievania vlákien, prísnejšia kontrola kvality.

Pre 40G aplikácie s rozpočtom s dlhším dosahom môžu stačiť štandardné konektory. Pre 100G prostredníctvom viacerých patch panelov a najmä pre nové nasadenia 400G nie je špecifikácia nízkej{4}}straty v celom kanáli voliteľná,-je to aritmetika.

MPO-to-MPO connection

Väčšina diskusií medzi MPO-k{1}}MPO sa zameriava na multimódovú paralelnú optiku, ale jednovidové aplikácie existujú a rastú.

400GBASE-DR4 prevádzkuje štyri 100G PAM4 kanály cez singlemode vlákno na vzdialenosť až 500 metrov. Konektory sú 12-vláknové MPO s leskom APC. Pre aplikácie ako 100GBASE-PSM4 existuje osem{11}}variantov vlákien.

Singlemode MPO vyžaduje ešte prísnejšie tolerancie ako multimode. Menšie jadrá vlákien (9 mikrónov verzus 50 mikrónov pre OM4) ponechávajú menší priestor pre chybu zarovnania. Špecifikácie straty vloženia sa zodpovedajúcim spôsobom sprísňujú.

A uhol APC pridáva zložitosť. Konektor APC nie je možné pripojiť ku konektoru UPC-uhlové a ploché koncové strany nebudú správne zarovnané, čo vedie k vysokým stratám a potenciálnemu poškodeniu. Označenie káblov a zariadení musí jasne označovať APC verzus UPC a obstarávanie musí špecifikovať správne. Ak sa to pomýli, znamená to nepoužiteľné káble a urýchlené objednávky výmeny.

Infraštruktúra MPO stojí vopred viac ako ekvivalentné duplexné nasadenia. Konektory sú drahšie. Testovacie zariadenie je špecializované. Nástroje na čistenie sa líšia.

Inštalačná práca však výrazne klesá s vopred{0}}ukončenými zostavami MPO oproti duplexným káblom-ukončeným na mieste. Zlepšuje sa využitie káblovej trasy. Možnosť budúcej migrácie poskytuje hodnotu voliteľnosti.

Výpočet do značnej miery závisí od rozsahu. Malá podniková sieť s dvadsiatimi 10G prepojeniami pravdepodobne neospravedlňuje infraštruktúru MPO. Dátové centrum v hyperškále, ktoré využíva desiatky tisíc pripojení 100G, nemá žiadnu praktickú alternatívu.

Niekde medzi týmito extrémami leží bod zvratu, ktorý závisí od vašej miery práce, obmedzení cesty, prognóz rastu a tolerancie rizika pre narušenie migrácie. Úprimná odpoveď znie: líši sa.

Ak nasadzujete paralelnú optiku 40G, 100G alebo 400G, pripojenia MPO-k{4}}MPO sú v podstate povinné. Vysielače ich vyžadujú.

Ak používate chrbtovú kabeláž s vysokou{0}}hustotou a predpokladáte migráciu paralelnej optiky v rámci životnosti infraštruktúry (zvyčajne 15+ rokov pre štruktúrovanú kabeláž), MPO trunky s kazetovými prerušeniami poskytujú rozumnú architektúru.

Ak pripájate malý počet prepojení s nižšou{0}}rýchlosťou bez možnosti migrácie, konvenčný duplex pravdepodobne poslúži lepšie. Infraštruktúra MPO predstavuje zložitosť, ktorá musí byť odôvodnená hustotou, výkonom alebo výhodami migrácie.

Pri zadávaní MPO-na-MPO:

Potvrďte, že počet vlákien zodpovedá vašej aplikácii. 8-vlákno pre niektoré 40G BiDi aplikácie. 12-vlákno pre SR4 a väčšinu paralelných optických. 16-vlákna pre 400G SR8 a 800G aplikácie.

Overte kompatibilitu metódy polarity naprieč všetkými komponentmi. Zmiešaním káblov typu A a typu B bez pochopenia dôsledkov vznikajú nefunkčné kanály.

Správne zadajte pohlavie konektora pre vašu architektúru prepojenia. Zdokumentujte, čo je muž, čo je žena, kam idú panely adaptérov.

Rozpočet na nízko{0}}stratové komponenty v aplikáciách 100G a vyšších. Matematika vložnej straty neklame.

Plán kontroly a čistenia. Pred začatím inštalácie si zakúpte vhodné rozsahy kontroly poľa a špecifické čistiace nástroje-MPO.

Technológia funguje-milióny MPO-na-pripojenie MPO funguje spoľahlivo po celom svete. Úspech závisí od pochopenia požiadaviek a správneho vykonania detailov. Čo, úprimne, popisuje väčšinu vecí v infraštruktúre dátových centier.