Išsamus MPO šviesolaidinių jungčių vadovas: tipai, poliškumas ir duomenų centro programos

Išsamus MPO šviesolaidinių jungčių vadovas: tipai, poliškumas ir duomenų centro programos

Hipermastinis duomenų centras kažkada susidūrė su krize: prie tinklo reikėjo prijungti 10 000 naujų serverių, tačiau buvo prieinama tik 40% planuoto skaidulinio ryšio kanalo pajėgumo, o esamoje lubų konstrukcijoje negalėjo tilpti papildomi kabelių loveliai. Sprendimas buvo ne pridėti vietos, o pritaikyti MPO jungtis. Komanda integravo 24 skaidulas į nykščio{6}}dydžio jungtį, užbaigdama visą diegimą nekeisdama kelių ir sutrumpindama diegimo laiką 80 proc.

Tai yra kelių{0}}pluošto įjungimo-(MPO) ryšio technologijos galia.

Duomenų centrams tobulėjant nuo 100 G iki 400 G ir 800 G, MPO jungtys tapo standartine didelės spartos lygiagrečių optinių sistemų sąsaja, todėl tinklo inžinieriams MPO technologijos išmanymas yra būtinas.

Šiame vadove pateikiama visa reikalinga informacija apie MPO šviesolaidinių jungčių sistemas, įskaitant technines specifikacijas, poliškumo schemas ir pasirinkimo sistemas bei kabelių tipų pasirinkimo gaires, suteikiančias pagrindines žinias apie naujus projektus ir esamų sistemų trikčių šalinimą.

Kas yra MPO jungtis?

MPO jungtis yra didelio{0}}tankio šviesolaidinė jungtis, kuri sujungia kelis skaidulus ant vieno tikslaus -lietinio stiklo-užpildyto polimero MT jungties. Vietą{4}}taupantis stačiakampis dizainas palaiko 8–72 skaidulų jungtis, gerokai viršijančias tradicinių LC ir SC jungčių 1–2 skaidulų talpą.

MPO jungtys atitinka tarptautinius standartus IEC 61754-7 ir TIA-604-5 (FOCIS 5), užtikrinančius skirtingų gamintojų gaminių sąveiką. Dėl šio standartizavimo MPO tapo šiuolaikinės didelio tankio pluošto infrastruktūros šerdimi.

Pagrindinės techninės specifikacijos

MPO jungties komponentai

Antgalis: MT (mechaninio perdavimo) įvorė yra tiksliai-formuota, kad keli pluoštai būtų išlygiuoti tiesia linija. Standartinis MPO-12 antgalis tiksliai išdėsto 12 pluoštų vienoje eilėje.

Vadovo smeigtukai: Kištukinėse jungtyse yra du metaliniai išlygiavimo kaiščiai, išeinantys iš antgalio priekio, o kištukinėse jungtyse yra atitinkamos skylės. Kreipiamieji kaiščiai užtikrina tikslų pluošto išlygiavimą poravimosi metu, o tai labai svarbu optiniam veikimui.

Raktų įvedimo mechanizmas: Korpuse yra pakelta plastikinė dalis, užtikrinanti teisingą įdėjimą ir neleidžianti įkišti atgal. Skaidulų atvaizdavimas ir poliškumas priklauso nuo to, ar klavišas nukreiptas aukštyn ar žemyn.

Balto taško indikatorius: Ženklas ant jungties korpuso nurodo 1 pluošto padėtį, kuri yra būtina poliškumo valdymui ir trikčių šalinimui.

MPO ir MTP: išsamūs skirtumai

MPO ir MTP dažnai naudojami pakaitomis, tačiau tarp jų yra svarbių skirtumų. Šių skirtumų supratimas padeda pasirinkti tinkamą jungtį pagal konkrečius našumo reikalavimus ir biudžetą.

Pagrindiniai skirtumai

MPO (daugia{0}}pluošto{1}}įjungimas): Atitinka bendrąjį pramonės standartą IEC 61754-7 ir bet kuris gamintojas gali gaminti MPO jungtis, atitinkančias šią specifikaciją.

MTP (daugia{0}}pluošto nutraukimo{1}}įjungimas): patentuotas patobulintas produktas, pažymėtas US Conec. MTP jungtys turi griežtesnes leistinas nuokrypas, daugiau funkcijų ir našumą, viršijantį standartinį MPO.

Pagrindinis taškas: Visos MTP jungtys gali būti naudojamos kaip MPO, bet ne visos MPO atitinka MTP veikimo reikalavimus.

Našumo palyginimas pagal elementus

Standartiniai MPO atrankos principai

Biudžeto{0}}atsižvelgiantieji diegimo scenarijai

Įmonių tinklai su vidutinio tankio reikalavimais

Programos su laisvu įterpimo nuostolių biudžetu

Įrenginiai su mažu jungčių sujungimo dažniu

Pagrindinės paskirstymo sistemos (MDF) jungtys su tarpiniu paskirstymo rėmu (IDF) ir universiteto magistralėmis

MTP atrankos principai

Hipermastiniai duomenų centrai su griežtu nuostolių biudžetu

Didelės spartos{0}}lygiagretus optinis perdavimas (100 G, 400 G, 800 G)

Aplinkos, kurias reikia dažnai perkonfigūruoti

Nuorodos, kuriose svarbus kiekvienas praradimo decibelas

Ilgalaikė{0}}infrastruktūra, teikianti pirmenybę patikimumui

Galutinis pasirinkimas priklauso nuo ryšio praradimo skaičiavimo. Sudėtingose ​​duomenų centrų architektūrose su keliais susiejimo taškais aukščiausios klasės MTP jungtys išsaugo signalo stiprumą ir sumažina trikčių šalinimo poreikį.

MPO jungčių tipai ir konfigūracijos

MPO jungtys yra įvairių konfigūracijų, o tinkamo tipo pasirinkimas užtikrina suderinamumą su optiniais moduliais, jungikliais ir kabelių infrastruktūra.

Pluošto skaičiaus specifikacijos

MPO-8: 8 skaidulos (4 perduodamos, 4 priimamos) 40G/100G SR4, naudojant išorines pozicijas ant 12 skaidulų įvorės su nenaudojamais viduriniais pluoštais.

MPO-12: universaliausias, palaikantis kelias programas. Tai yra standartinis 40G/100G SR4 sprendimas ir plačiai naudojamas stuburo kabeliuose. SR4 programoms viduriniai 4 skaidulos nenaudojamos, kad būtų išlaikytas atnaujinimo lankstumas.

MPO-16: tapo standartiniu 400G SR8 ir 800G SR8 sprendimu, kuriame yra 16 vietinių skaidulų (8 siuntimo, 8 priėmimo) ir 50G arba 100G vienam kanalui. Palyginti su MPO-24 naudojimu 8 kanalams pernešti, nėra skaidulų atliekų.

MPO-24: 12 skaidulų dviejose eilėse, užtikrinančios didžiausią tankį. Jis palaiko 100G SR10 (10 kanalų), 120G programas arba 3 vienu metu veikiančias 40G nuorodas. Jis dažniausiai naudojamas didelio-tankio magistraliniuose kabeliuose, kad būtų užtikrintas prisitaikymas ateityje.

Lytis ir pagrindinė orientacija

Vyriškos jungtys: su dviem kreipiamaisiais kaiščiais, besitęsiančiais nuo antgalio, daugiausia naudojami kabelio{0}}į-jungimui ir stuburo išplėtimui.

Moteriškos jungtys: Įrengtos dvi kaiščių angos, skirtos kreipiamiesiems kaiščiams priimti, naudojamos sujungimui su įrenginio prievadais, optiniais moduliais ir pataisų plokštėmis.

Pagrindinė taisyklė: įrenginių prievadai, tokie kaip jungikliai ir optiniai moduliai, yra vyriški; kabeliai, tiesiogiai prijungti prie įrenginių, turi būti moteriški.

Raktų orientacija: klavišas-Aukštyn: klavišas yra viršuje, kai žiūrite jungties galvutę. Klavišas-Žemyn: raktas yra apačioje, kai žiūrite jungties galvutę.

Rakto orientacija turi įtakos pluošto atvaizdavimui ir turi atitikti poliškumo schemą.

Lenkų tipai

UPC (ultra fizinis kontaktas): Mikro-arc 0 laipsnių poliravimas, naudojamas daugiamodiams pluoštams (OM3 / OM4 / OM5) ir yra 40G / 100G / 400G SR programų standartas.

APC (kampinis fizinis kontaktas): 8 laipsnių kampo poliravimas, naudojamas vieno -modio skaidulams, kurių grįžtamasis nuostolis didesnis nei 60 dB arba lygus jam, ir būtinas vieno-mode 400G/800G DR/FR/LR programoms.

Suderinamumo įspėjimas: Niekada nemaišykite APC ir UPC jungčių. Kampinis APC antgalis sugadins UPC ir sukels didelius nuostolius.

Didelės spartos{0}}optinio modulio sujungimo atveju MPO jungtys tiesiogiai susiejamos su OSFP optiniais moduliais, skirtais 800G programoms.

Paaiškintos MPO poliškumo schemos

Poliškumo valdymas nustato teisingus ryšius tarp perdavimo (Tx) ir priėmimo (Rx) skaidulų. Poliškumo klaidos yra dažniausia MPO diegimo problema, sukelianti ryšio gedimą.

MPO sistemos naudoja tris standartizuotas poliškumo schemas, apibrėžtas TIA-568.3-D; Norint išvengti diegimo klaidų, labai svarbu suprasti kiekvieną schemą.

A tipo poliškumas – tiesus{0}}per

Konfigūracija: Šviesolaidis nuo 1 iki 1, 2 iki 2...12 iki 12, nėra skaidulų kryžminimo.

Adapterio orientacija: klavišas aukštyn – klavišas žemyn (apverstas jungtis), išlaikant tiesioginį{0}}atvaizdavimą.

Geriausias:

Modulinių pataisų skydelių diegimas

Sklandus sistemos atnaujinimas (10G→40G→100G)

Paprastos nuorodos iš taško{0}}į-tašką

Aplinka, kuriai reikia maksimalaus lankstumo

Privalumai: Paprasčiausia pagrindo gamyba, plačiausias suderinamumas, lengviausia ilgalaikė-evoliucija.

B tipo poliškumas – atvirkštinis / apverstas

Konfigūracija: pluoštas nuo 1 iki 12, nuo 2 iki 11, viso masyvo apvertimas.

Adapterio orientacija: klavišas aukštyn – klavišas aukštyn (be apvertimo), atvirkštinis susiejimas užtikrina Tx-to-Rx ryšį.

Geriausias:

Tiesioginės lygiagrečios optinės jungtys (40G/100G/400G/800G SR/DR)

Leaf{0}}stuburo duomenų centro architektūros

Tiesioginės didelės spartos{0}}siųstuvo-imtuvo nuorodos

Šiuolaikinis duomenų centro diegimo standartas

Kritinė svarba: Privaloma lygiagrečiam optiniam perdavimui. QSFP+/QSFP28/QSFP-DD/OSFP siųstuvams-imtuvams reikalingas B tipas. A tipas lygiagrečioje optikoje sukelia Tx-to{6}}Tx ryšius ir ryšio sutrikimus.

C tipo poliškumas – suporuotas apsikeitimas

Konfigūracija: Sukeistos gretimų pluoštų poros (1↔2, 3↔4, 5↔6...).

Adapterio orientacija: Klavišas aukštyn į klavišą žemyn, suporuotas keitimas.

Geriausias:

MPO-į-LC dvipusio pertraukimo sistemas

Konkrečios pasenusios dvipusės programos

Retai naudojamas šiuolaikiniame lygiagrečiame optiniame perdavime

Poliškumo pasirinkimo matrica

Vyresnysis tinklo inžinierius Marcusas Chenas aprašė poliarumo iššūkį diegiant hiperskalę: „Komanda įdiegė 500 MPO magistralių su A tipo poliškumu, tik atrado, kad 100G SR4 siųstuvams-imtuvams reikalingas B tipas, todėl reikia visiškai pertvarkyti infrastruktūrą. Dabar standartizuojame B tipą visoms lygiagrečioms optikos programoms su griežta dokumentacija.

Geriausia praktika

Auksinė taisyklė: standartizuoti pagal vieną poliškumo schemą visoje svetainėje; A/B/C tipo maišymas sukelia painiavą ir ryšio gedimus.

Dokumentacija: pažymėkite poliškumo tipą, skaidulų skaičių ir kryptį abiejuose kiekvieno kabelio galuose. Aiškūs dokumentai yra būsimos priežiūros pagrindas.

Testavimas: Prieš pradėdami naudoti ryšį, patikrinkite poliškumą naudodami šviesos šaltinį arba optinių nuostolių testą – patikrinkite, nemanykite.

MPO kabelių tipai ir pritaikymas

MPO kabeliai skirstomi į keletą tipų, skirtų skirtingiems diegimo scenarijams; skirtumų supratimas užtikrina teisingą architektūros pasirinkimą.

Stuburo kabeliai

Aprašymas: kelių skaidulų kabeliai su MPO jungtimis abiejuose galuose, palaikantys 8, 12, 16, 24, 48 skaidulų konfigūracijas.

Programos:

Tarp-paskirstymo zonų magistraliniai ryšiai

MDF ir IDF nuorodos

Duomenų centrų eilučių{0}}jungtys

Universiteto magistralinis kabelis

Privalumai:

Didelis skaidulų skaičius viename kabelyje sumažina kelio spūstis

Iš anksto{0}}nutraukta, kad būtų galima greitai įdiegti

Gamyklinis{0}}poliruotas, kad kokybė būtų pastovi

Specifikacijos, į kurias reikia atsižvelgti:

Ugnį-stabdančios / mažai dūmų nulinės halogeninės (LSZH) striukės įvertinimas

Vieno{0}}režimo (OS2) ir kelių režimų (OM4 / OM5)

Montavimo traukimo akies parinktys

Breakout/Fan{0}}out kabeliai

Aprašymas: Viename gale viena MPO jungtis, kitame – atskirų jungčių (paprastai LC dvipusio) perjungimas.

Bendrosios konfigūracijos:

MPO-8 iki 4 × LC dvipusis (nuo 40 G iki 4 × 10 G)

MPO-12 iki 6×LC dvipusis (100G iki 6×10G arba 3×40G)

MPO-24–12 × LC dvipusis (didelio tankio serverio jungtys)

Programos:

Didelės spartos{0}}perjungimo prievadai į mažo greičio{1}}serverius

Nuo 100G iki 25G serverio jungtys

Perkėlimas iš MPO infrastruktūros į LC{0}}įrenginius

Kritinė pastaba: Nutrūkimo kabelio poliškumas turi atitikti infrastruktūros poliškumą (paprastai B tipas).

Patch kabeliai

Aprašymas: trumpi MPO{0}}MPO kabeliai, skirti vidinės-stelažo įrangos sujungimui.

Programos:

Tiesioginės jungiklių jungtys lapų{0}}stuburo architektūrose

Intra{0}}stelažo įrangos sujungimas

Pataisykite lauko jungtis

Ilgis: paprastai 1–5 metrai, optimizuotas stovo{2}}lygio ryšiui.

Duomenų centro architektūros programos

Lapų{0}}stuburo topologija: MPO stuburai sudaro stuburo sluoksnį, jungiančius lapų jungiklius per stovus. MPO-24 stuburai palaiko kelių taškų 100G/400G pralaidumo pagrindo jungtis.

Aukščiausias-dėklo-(ToR) diegimas: MPO pataisos laidai jungia ToR jungiklius su stuburo jungikliais; trumpi 1–3 m ilgiai sumažina kabelių perkrovą.

-Eilutės (EoR) diegimo- pabaiga: MPO magistraliniai tinklai tęsiasi nuo EoR jungiklių iki serverio stovo pataisų skydų, tada konvertuojami į LC, kad būtų galima prijungti atskirus serverius.

Atnaujinimo strategija: MPO infrastruktūra palaiko spartos atnaujinimus be laidų perjungimo. MPO-12 magistralės, turinčios 40G, šiandien gali palaikyti 100G, 400G, 800G, pakeisdamos siųstuvus-imtuvus.

MPO programos didelės spartos{0}}siųstuvuose

MPO jungtys tarnauja kaip fizinė sąsaja lygiagrečiams optiniams siųstuvams-imtuvams nuo 40G iki 800G ir daugiau; šių ryšių supratimas leidžia kurti keičiamo dydžio infrastruktūrą.

40G programos

40 GBASE-SR4: 8 skaidulos (4 Tx, 4 Rx), 10 Gbps vienam kanalui, naudoja MPO-8 arba MPO-12 (išoriniai 8 pluoštai).

Diegimo patarimas: MPO-12 infrastruktūra palaiko 40G SR4, rezervuojant 4 atsarginius pluoštus.

100G programos

100 GBASE-SR4: 8 skaidulos, 25 Gbps vienam kanalui, suderinamas su MPO-8/MPO-12.

100 GBASE-SR10: 20 skaidulų, 10 Gbps vienam kanalui, reikalingas MPO-24.

100 GBASE-DR4: vien{0}}režimas, 500 m pasiekiamumas, MPO-12 APC poliravimas.

400G programos

400 GBASE-SR8: 16 skaidulų, 50 Gbps vienam kanalui, vietinis MPO-16 arba dvigubas MPO-12 (kiekvienas po 8 skaidulas).

400 GBASE-DR4: 8 skaidulos, 100 Gbps vienam kanalui, vieno -mode MPO-12 APC.

400 GBASE-SR16: 16 skaidulų, 25 Gbps kanale, MPO-16.

Pagrindinis sprendimas: Pirmenybę teikite MPO-16 naujiems 400G diegimams, o ne dvigubam MPO-12. MPO-16 pašalina 4 skaidulų atliekas 8 kanalų programose naudojant MPO-12.

800G programos

800 GBASE-SR8: 16 skaidulų, 100 Gbps vienam kanalui, reikalingas MPO-16.

800 GBASE-DR8: 16 skaidulų, 100 Gbps kanale, vieno -mode MPO-16 APC.

Infrastruktūros poveikis: 800G komutatoriams reikia MPO-16 prievadų arba MPO-24 kanalų agregavimo. Nauji diegimai turėtų planuoti MPO-16/MPO-24 800G atnaujinimams.

1.6T ir daugiau

Nauji 1.6T standartai naudos 16 skaidulų × 200 Gbps arba 32 skaidulų × 100 Gbps, palaikomas MPO-24 ir naujos kartos MPO-32.

Strateginė vertė: Šiandien įdiegta MPO-24 infrastruktūra leidžia sklandžiai atnaujinti 1.6T nekeičiant laidų.

OSFP ir MPO integracija

OSFP (800G/1.6T) siųstuvai-imtuvai (800G/1.6T) naudoja MPO kaip standartinę sąsają:

800G OSFP: MPO-16

1.6T OSFP: MPO-16 (200G/kanalas) arba MPO-32 (100G/kanalas)

Dėl šios MPO infrastruktūros ir naujos kartos{0}}siųstuvų-imtuvų integracijos MPO patirtis yra esminis šiuolaikinių tinklų architektų įgūdis.

Didelis debesų tiekėjas neseniai įdiegė 800G OSFP jungiklius, veikiančius per MPO-16 nuorodas. Jos infrastruktūros komanda pranešė: perėjus nuo dviejų MPO-12 prie vienos MPO-16 sistemų, kabelių skaičius sumažėjo 40%, o kiekvienoje jungtyje buvo pašalintas vienas sujungimo taškas.