康普:為數據中心應用選擇多模MPO連接器

光纖在線編輯部  2018-09-06 00:28:36  文章來源:本站消息  版權所有,未經許可嚴禁轉載.

導讀:

9/6/2018, 康普公司供稿,作者,康普公司北亞區技術總監 吳健
數據中心的高速遷移趨勢
 
如今,企業級數據中心的大多數網絡鏈路都采用了光纖。并行光纖(基于MPO)的連接性越來越受到歡迎,因其使能夠快速高效地進行部署的預端接系統得以應用。最近,標準和設備供應商已開始部署多光纖接口來提高吞吐量和密度。這種趨勢在多種應用中均可見端倪。例如,存儲局域網絡的光纖通道應用主要為雙工,但隨著其遷移至32G以上的光纖通道,就開始引入新的并行鏈路選項了。
 
光纖布線的挑戰
 
多模光纖仍是大多數企業級數據中心的主要媒介選擇——與單模光纖相比,其電子器件成本更低,使其成為更具成本效益的選擇,且短波分復用(SWDM4)的采用和新光纖類型OM5的推出也能夠通過支持更長的鏈路長度來擴展多模光纖的采用。
 
實現更高鏈路速度的方法之一是采用多通道,就像40GBASESR4一樣。另一種方法是通過在一對光纖上對多個波長進行復用來創建通道。如上所述,對多模進行多路復用的能力使其可行性得以擴展。圖1顯示了SWDM4技術的兩個示例,即40G-SWDM4和100G-SWDM4。這些收發器通過采用四種不同波長,可在一對雙工多模光纖上提供四個25GbE通道。
 
展望未來,100G-SWDM4雙工可采用八芯,聚合為一個并行的400 GbE鏈路。請注意圖1中常見應用的光纖計數。所示的多對應用中的任何一個都能分支,雙工和并行光纖之間可能會發生遷移,因此,預計光纖布線系統的配置應該能夠適應未來的這些變化。
 

圖1: 以太網光纖應用——* OM3/OM4有效模式帶寬僅限于850 nm
 
遷移到更高數據速率的挑戰之一便是空間不足。為實現更高的密度,更多的網絡設計人員轉而采用MPO連接器。
 
根據需要,雙工LC端口可更換為MPO端口。如果可以用一對雙工對來支持光纖,那么MPO端口最多可以支持12倍于LC端口的鏈路。MPO連接器可提供8、12或24芯版本。
 
 
圖2: MPO-8、MPO-12和MPO-24配置
 
為應用選擇最佳的多模連接器
8芯MPO連接器最初推出時,是利用行業標準12芯MPO連接器中12芯位置中的8個來提供并行信號應用支持的。此應用通常發生在QSFP收發器中,用于40GBASE-SR4或100GBASE-SR4,其中四對光纖每對可傳輸10或25 GbE,以實現40或100 Gb/s的通道。從基礎設施的角度來看,8芯MPO連接器最適合于并行應用1:1的端口連接。一個8芯連接器等于一個并行端口。
 
還有其它行業標準的多芯連接器選項,例如12芯MPO或24芯MPO,它們在市場中不斷得以普及。與8芯應用相比,這些更多芯數的MPO可提供更高的架構靈活性和中繼效率。例如,通過將兩根12芯MPO或一根24芯MPO用于主干線纜,您可以支持多個雙工、多個并行或各自的組合,而無需重新連接線纜。這種靈活性使您能夠隨著網絡或業務模型的發展而高效地遷移應用程序。
 
MPO-8連接器和主干在這種應用中的使用比例為1:1,MPO-12主干以2:3的比例支持此應用,而MPO-24主干以1:3的比例支持此應用。
 
在所有MPO光纖系統中,無論連接器中芯數如何,極性或將傳輸信號路由到正確的接收器都是至關重要的。雖然可采用多種極性方法, B方法是推薦之選。
 
·        12芯(MPO-12)設計
MPO-12是全球公認的多模和單模應用的標準接口。它已有數十年的歷史,并廣泛用作雙工和單工應用的主干線纜連接器。因為QSFP應用并沒有像我們之前討論過的那樣使用所有12芯。為保持光纖干線線纜的有效使用,中間4芯從兩根12芯干線組合而成,以提供額外的QSFP 8芯端口。MPO-12主干中的所有24芯都得以充分利用。這種設計允許在并行和雙工應用之間來回切換。
 
·        24芯 (MPO-24) 設計
MPO-24連接器可能是部署并行和雙工光纖應用的最具成本效益的方法。通過在單一連接器中連接24芯,可提供比三個MPO-8連接器或兩個MPO-12連接器更高的密度,并加快與安裝MPO系統相關的清潔和檢查時間。MPO-24主干的交叉連接提供了更高的端口密度,面板空間需求減少為MPO-8的1/3、MPO-12的1/2。在高密度應用中,主干線纜的尺寸也是考量因素之一。使用MPO-24子單元的144芯主干線纜比等效的MPO-12所占用的面積減少約30%。對于QSFP應用,與MPO-8端口相比,MPO-24可支持3倍的面板密度提升。 
 
與MPO-8或MPO-12系統相比,MPO-24系統還能支持更廣泛的并行應用。100G SR-10應用需要十對10x10G配置的多模光纖。一些制造商已經將此應用擴展至可提供12x10G交換機端口。MPO-24為這些100G或120G應用提供了簡單直接的支持,如圖3所示。
 

圖3: 采用MPO-24的100G和120G并行支持
 
 
滿足數據中心設計需求
 
數據中心需要快速響應爆炸式的帶寬需求,而數據中心應用、網絡和光學收發器等新型網絡功能有賴于物理光纖基礎設施的性能和適應性。光纖基礎設施的優化需要高速遷移戰略來支持新興的雙工和并行光纖傳輸應用,這些應用將隨著經濟優勢轉向更新的技術而得以廣泛采用。速度、靈活性和具有可擴展性的容量是網絡設計的關鍵。
 
MPO布線系統部署迅速、配置靈活、可擴展至最優容量。在工廠中采用精密工藝制造,可為要求最苛刻的網絡光纖提供出色、可靠且可復驗的應用支持。MPO系統為極具挑戰性的數據中心設計要求提供了新解決方案。



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關鍵字: 康普 MPO 數據中心
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