Cáp trung kế MPO hoạt động như thế nào?

 

Nhiều-Đẩy sợi quang-trên cáp trung kế thể hiện sự thay đổi cơ bản về mật độ-caosợi quangkết nối, hợp nhất những gì từng yêu cầu hàng chục điểm kết thúc riêng lẻ vào một giao diện-được lắp ráp sẵn. Những cụm lắp ráp-đã ngừng hoạt động tại nhà máy này sử dụngĐầu nối MPO-vỏ cơ khí có khả năng căn chỉnh 8, 12, 24 hoặc thậm chí 72 sợi quang riêng lẻ với-độ chính xác micron-để thiết lập liên kết xương sống giữa bảng vá lỗi, băng cassette và thiết bị mạng đang hoạt động. Nguyên tắc hoạt động xoay quanh việc truyền dẫn quang song song: thay vì gửi dữ liệu qua một cặp sợi quang, kiến ​​trúc đường trục MPO phân phối tín hiệu trên nhiều làn sợi quang cùng một lúc, cho phép dung lượng thông lượng tổng hợp có quy mô từ 40 Gigabit/giây đến 400G và hơn thế nữa.

Nhưng đây chính là lúc mọi thứ trở nên thú vị-và thành thật mà nói, đây là lúc hầu hết mọi người bắt đầu gãi đầu.

Bản thân đầu nối: Không chỉ là một phích cắm

Vỏ đầu nối MPO trông có vẻ đơn giản. Vỏ nhựa hình chữ nhật, có kích thước gần bằng ngón tay cái của bạn, với bề mặt trông có vẻ phẳng. Tuy nhiên, hãy phóng to nó lên và bạn sẽ thấy từ 8 đến 72 mặt đầu sợi-được sắp xếp thành các hàng chính xác. Biến thể 12{7}}sợi quang vẫn là đặc trưng của các trung tâm dữ liệu doanh nghiệp{12}}bốn làn truyền, bốn làn nhận và bốn sợi tối nằm ở đó hoàn toàn không làm gì cả. Vâng, bạn đọc đúng. Trong nhiều ứng dụng tầm ngắn 40G và 100G, một phần ba số sợi quang của bạn sẽ không được sử dụng. Đó là một sự giả tạo về quá trình phát triển của tiêu chuẩn trình kết nối và khiến một số kỹ sư phát điên.

Thương hiệu MTP của US Conec-mà bạn sẽ nghe thấy được sử dụng thay thế cho MPO, mặc dù về mặt kỹ thuật MTP là phiên bản cao cấp-đã giới thiệu một số cải tiến cơ học quan trọng trong môi trường sản xuất. Chân dẫn hướng có thể tháo rời. Phân cực có thể thay đổi. Vòng đệm-có lò xo giúp duy trì sự tiếp xúc vật lý ổn định ngay cả khi nhiệt độ môi trường thay đổi gây ra sự giãn nở nhiệt. Đây không phải là tiếp thị vớ vẩn. Khi bạn đang xử lý mức suy hao phản hồi quang học được đo bằng phần mười decibel, tính nhất quán cơ học sẽ trở thành yếu tố quyết định-hoặc-phá vỡ.

Phân cực: Phần khiến mọi người bối rối

Được rồi, hãy nói về con voi trong phòng. Quản lý phân cực trong hệ thống MPO tạo ra nhiều yêu cầu khắc phục sự cố và các cuộc gọi điện thoại tức giận hơn bất kỳ khía cạnh nào khác của cơ sở hạ tầng cáp quang. Vấn đề cốt lõi rất đơn giản: máy phát ở một đầu cần tiếp cận máy thu ở đầu kia. Trong bản vá LC song công truyền thống, bạn chỉ cần bắt chéo các sợi. Xong.

Với 12 hoặc 24 sợi được nhồi nhét vào một giao diện duy nhất? Nó trở nên phức tạp nhanh chóng.

TIA-568 xác định ba phương pháp và thành thật mà nói, Phương pháp B đã nổi lên như một con đường ít gặp trở ngại nhất đối với hầu hết các hoạt động triển khai mới. Đây là sự cố:

Phương pháp A (Cáp loại A)

Lập bản đồ sợi quang- thẳng. Vị trí 1 kết nối với Vị trí 1 ở đầu xa. Nhấn phím-lên ở một bên, phím-xuống ở bên kia. Nghe có vẻ hợp lý phải không? Vấn đề là: bạn cần một dây vá song công A-đến{9}}tại một điểm kết thúc để đảo ngược mối quan hệ Tx/Rx. Một số kỹ thuật viên quên điều này. Họ dành hàng giờ để khắc phục sự cố liên kết "chết" mà thực chất chỉ gửi ánh sáng đến một máy phát khác.

Phương pháp B (Cáp loại B)

Hướng phím-lên đến-khóa, với vị trí sợi đảo ngược từ đầu-đến-đầu. Vị trí 1 tiếp đất ở Vị trí 12. Vị trí 2 tiếp đất tại Vị trí 11. Các bản vá song công tiêu chuẩn từ A{9}}đến{10}B B hoạt động ở cả hai đầu-không cần dây nối đặc biệt. Đây là lý do tại sao hầu hết các kiến ​​trúc sư trung tâm dữ liệu đều mặc định sử dụng Phương pháp B để triển khai ở lĩnh vực mới. Kiểm kê đơn giản hơn, ít sai sót hơn.

Phương pháp C

Các cặp lật trong cốp xe. Vị trí 1 chuyển thành 2, Vị trí 2 chuyển thành 1, v.v. thông qua mảng. Hoạt động tốt cho các ứng dụng đường trục song công. Phá vỡ hoàn toàn cho quang học song song. Không nên dùng cho các cài đặt mới-về cơ bản nó là bản lưu giữ cũ.

Một lời từ kinh nghiệm:dán nhãn cho cáp trung kế của bạn. Đánh dấu loại phân cực. Viết nó lên vỏ cáp bằng bút Sharpie nếu bạn phải làm vậy. Trong tương lai,-bạn, lúc 2 giờ sáng, khắc phục sự cố liên kết không thành công, sẽ rất biết ơn.

Nam, Nữ và Tại sao Nó Quan trọng

Mọi đầu nối MPO đều là đầu đực (có chân dẫn hướng) hoặc đầu cái (có ổ cắm chân cắm). Đây không phải là tùy ý. Các chốt dẫn hướng-hai trụ kim loại được gia công chính xác-nhô ra khỏi mặt đầu nối-là thứ thực sự căn chỉnh mảng sợi khi hai đầu nối giao nhau. Nếu không có chúng, bạn sẽ có 12 hoặc 24 sợi cơ cố gắng tìm kiếm đối tác của mình thông qua cơ hội ngẫu nhiên. Dung sai liên quan được đo bằng micron. Một sợi tóc của con người có kích thước khoảng 70 micron. Độ chính xác vị trí được yêu cầu ở đây là dưới 1.

Giao diện thiết bị hoạt động-Bộ thu phát QSFP+, mô-đun QSFP28, QSFP-cổng DD-thường sử dụng đầu nối đực. Các chân nằm bên trong bộ thu phát. Điều này có nghĩa là dây vá và đầu cuối cáp đường trục của bạn ở phía thiết bịphải là nữ. Cắm đầu nối đực vào cổng thu phát đực và bạn sẽ làm cong các chốt, làm hỏng ống nối và có khả năng phá hủy một đầu quang trị giá 400 USD.

Tôi đã chứng kiến ​​điều đó xảy ra. Hơn một lần.

Truyền tín hiệu: Điều gì đang thực sự xảy ra

Khi bộ thu phát 100GBASE-SR4 kích hoạt, nó không truyền 100 gigabit qua một tia laser. Nó chạy bốn làn 25G song song, mỗi làn có VCSEL (-bề mặt khoang dọc-phát ra tia laser riêng) và sợi quang riêng. Đầu nối MPO đóng vai trò là điểm tổng hợp. Bốn sợi truyền mang dữ liệu đi. Bốn sợi nhận xử lý gửi đến. Trong giao diện MPO-12 12{14}}sợi, có bốn sợi hoàn toàn không được sử dụng ở các vị trí 1, 4, 9 và 12 trong cách triển khai thông thường.

400G SR8 đẩy điều này đi xa hơn. Tám làn đường truyền. Tám làn nhận. Bây giờ bạn cần tất cả 16 sợi của một đầu nối MPO-16 hoặc hai đầu nối MPO-12. Sự cân bằng về mặt kỹ thuật ở đây liên quan đến độ lệch làn đường - sự khác biệt về thời gian giữa các đường tín hiệu song song. Nếu một sợi dài hơn một chút so với các sợi lân cận thì dữ liệu sẽ không đồng bộ. Mạch thu của bộ thu phát có thể bù nhưng chỉ trong giới hạn. Cáp trục được lắp ráp tại nhà máy sẽ đo và khớp chiều dài sợi một cách chính xác vì lý do này.

Đây là lý do tại sao việc chấm dứt trường của đầu nối MPO vẫn hiếm khi xảy ra bên ngoài các ứng dụng chuyên dụng. Dung sai căn chỉnh, yêu cầu về độ sạch và chi phí kiểm tra khiến việc-kết thúc trước tại nhà máy trở thành lựa chọn hợp lý về mặt kinh tế cho hầu hết mọi hoạt động triển khai.

Chế độ đa chế độ và đơn{0}}: Khoảng cách quyết định mọi thứ

Cáp đường trục đa chế độ-áo nước, cáp quang OM3/OM4/OM5-chiếm ưu thế trong các kết nối trung tâm dữ liệu có phạm vi tiếp cận ngắn-. Số: OM4 hỗ trợ 100G-SR4 trong phạm vi 100 mét. OM5 mở rộng 100G-SWDM4 lên 150 mét và thực hiện các thủ thuật ghép kênh phân chia bước sóng- giúp tăng gấp đôi công suất một cách hiệu quả mà không cần chạy thêm sợi quang. Lõi 50 micron lớn hơn giúp việc căn chỉnh đầu nối dễ dàng hơn. Phù hợp với môi trường bảng vá lỗi dày đặc, nơi các kỹ thuật viên phải thay đổi cáp liên tục.

-Đường trục MPO chế độ đơn-áo khoác màu vàng, cáp quang OS2-có thể sử dụng được khi khoảng cách vượt quá giới hạn vật lý đa chế độ cho phép hoặc khi ngân sách liên kết yêu cầu tổn thất chèn thấp hơn mức đa chế độ có thể mang lại. Chúng ta đang nói về các tuyến đường trục trong khuôn viên trường, kết nối mạng khu vực đô thị và bất kỳ tuyến đường nào mà bạn cần hiệu suất ổn định theo km thay vì mét. Đường kính lõi 9-micron khiến mọi thứ trở nên khó khăn hơn. Dung sai căn chỉnh giảm theo hệ số năm. Sự sạch sẽ của mặt cuối trở nên cực kỳ quan trọng. Một hạt bụi duy nhất có thể kết nối toàn bộ lõi.

Hầu hết các mạng doanh nghiệp sẽ không cần MPO-chế độ đơn. Nhưng nếu kiến ​​trúc sư của bạn đang suy xét điều đó thì có lẽ có lý do chính đáng. Đặt câu hỏi.

Cáp trung kế và cáp đột phá

Cáp trung kế kết thúc bằng đầu nối MPO ở cả hai đầu. Chúng tạo thành các liên kết xương sống cố định-bảng vá với bảng vá, băng này với băng khác. Toàn bộ cụm nhiều sợi được bó lại trong suốt chiều dài của nó. Quá trình cài đặt diễn ra nhanh chóng. Kéo cáp, nhấp vào đầu nối, tiếp tục. Những thay đổi xảy ra ở phía trước bảng vá lỗi bằng cách sử dụng các dây vá song công riêng lẻ.

Cáp đột phá (cáp quạt, cụm dây điện-thuật ngữ khác nhau) bắt đầu bằng đầu nối MPO và chia thành các đầu cuối LC hoặc SC song công riêng lẻ. Một MPO-12 trở thành sáu cặp song công LC. Điều này có ý nghĩa khi bạn kết nối một cổng chuyển đổi 40G hoặc 100G với nhiều NIC máy chủ 10G hoặc 25G. Một sợi cáp thực hiện những công việc trước đây cần có một băng cassette và sáu miếng vá riêng biệt.

Cả hai đều không tốt hơn. Hệ thống cáp có cấu trúc chính thống ưu tiên các đường trục và băng cassette-thay đổi ở bảng vá lỗi, cơ sở hạ tầng cố định vẫn tồn tại vĩnh viễn. Tuy nhiên, việc đột phá làm giảm số lượng thành phần và có thể đơn giản hóa các tình huống triển khai cụ thể.

Mọi chuyện diễn ra sai sót ở đâu

Kiểm tra: Đừng bỏ qua điều này

Phương pháp OLTS (bộ kiểm tra suy hao quang) tiêu chuẩn hoạt động nhưng bạn cần có dây kiểm tra cụ thể dành cho MPO-. Thử nghiệm Cấp 1 đo lường tổn thất chèn trên kênh. Ngưỡng đạt/không đạt tùy thuộc vào tiêu chuẩn ứng dụng của bạn-ngân sách tổn hao cho 100G-SR4 trên OM4 khác với 40G-PSM4 qua chế độ đơn-.

Thử nghiệm Cấp 2 bổ sung thêm phân tích OTDR (máy đo phản xạ miền{1}}thời gian quang học). Điều này cho bạn biết vị trí xảy ra sự cố mất mát dọc theo đường dẫn sợi quang-các đầu nối, mối nối, chỗ uốn. Thiết bị đắt tiền. Thường là quá mức cần thiết khi chạy trung tâm dữ liệu trong thời gian ngắn. Cần thiết cho các liên kết trong khuôn viên trường dài hơn hoặc khắc phục sự cố không liên tục.

Việc xác minh phân cực có vai trò độc lập với việc kiểm tra tổn thất. Một số bộ thử nghiệm bao gồm các tính năng ánh xạ phân cực. Những người khác yêu cầu máy kiểm tra phân cực chuyên dụng. Dù bằng cách nào, hãy xác nhận rằng vị trí truyền 1 đạt đến vị trí nhận X theo phương pháp của bạn. Một liên kết có thể vượt qua kiểm tra mất mát một cách tốt đẹp trong khi có cực sai hoàn toàn.

Đặt nó lại với nhau

Cáp trung kế MPO hoạt động bằng cách tổng hợp nhiều đường dẫn quang vào một giao diện duy nhất có thể quản lý được, sử dụng căn chỉnh cơ học chính xác để duy trì tính toàn vẹn tín hiệu trên mọi nơi từ 8 đến 72 sợi song song. Hệ thống chốt dẫn hướng của đầu nối đảm bảo việc ghép nối có thể lặp lại. Phương pháp phân cực xác định cách ánh xạ các kênh truyền và nhận từ đầu đến cuối. Loại sợi quang-đa chế độ hoặc chế độ đơn{6}}-đặt giới hạn khoảng cách và mức tổn hao của bạn.

Không ai trong số này là khoa học tên lửa. Nhưng các chi tiết phức tạp. Dây nối sai ở đây, ống nối bị nhiễm bẩn ở kia, giới tính không khớp ở nơi khác-và đột nhiên quá trình cài đặt đơn giản trở thành một phiên gỡ lỗi kéo dài-giờ. Công nghệ hoạt động cực kỳ tốt khi được triển khai chính xác. Để "chính xác" đòi hỏi phải hiểu các phần và cách chúng tương tác.

Đó chính xác là lý do tại sao các cụm lắp ráp-kết thúc trước tại nhà máy lại thống trị thị trường. Hãy để nhà sản xuất xử lý công việc chính xác. Hãy tập trung-nỗ lực tại chỗ vào việc định tuyến cáp thích hợp, lựa chọn thành phần chính xác và kiểm tra xác minh kỹ lưỡng. Chất xơ làm phần còn lại.

Một điều cuối cùng:giữ sẵn những chiếc rương dự phòng. Khi có sự cố xảy ra vào thời điểm tồi tệ-và nó sẽ-có sẵn cáp thay thế ngay lập tức, giải thích cho ban quản lý lý do tại sao liên kết quan trọng bị hỏng trong khi bạn chờ vận chuyển qua đêm. Hỏi tôi làm sao tôi biết.