Khi bạn bước vào một trung tâm dữ liệu hiện đại, mật độ cáp dày đặc có thể khiến bạn choáng ngợp. Ở đâu đó trong mê cung cáp quang đó, các đầu nối MPO đang thực hiện công việc nặng nhọc-một cách lặng lẽ xử lý loại băng thông mà cách đây một thập kỷ dường như là không thể.
Điều gì làm nên sự khác biệt của những kết nối này
Đầu nối sợi MPO không giống đầu nối LC hoặc SC song công tiêu chuẩn của bạn. Thay vì xử lý một hoặc hai sợi cùng một lúc, bạn đang xem xét các mảng gồm 8, 12, 16 hoặc thậm chí 24 sợi được đóng gói trong một ống nối duy nhất. Một số ứng dụng chuyên biệt thậm chí còn đẩy con số này đi xa hơn nữa - 32, 48, đôi khi là 72 sợi trong một thân đầu nối. Thiết kế ban đầu đến từ các ứng dụng cáp ruy băng, trong đó việc giữ nhiều sợi thẳng hàng thành một mảng tuyến tính có ý nghĩa từ quan điểm sản xuất.
Đây là nơi nó trở nên thú vị: mỗiĐầu nối MPOcó cấu hình nam hoặc nữ. Phiên bản nam có các chốt căn chỉnh nhỏ nhô ra ngoài, trong khi đầu nối nữ có lỗ để nhận chúng. Không phải ngẫu nhiên-tất cả các cổng thiết bị đều sử dụng đầu nối đực, nghĩa là mọi cáp kết nối với bộ chuyển mạch hoặc máy chủ của bạn đều cần có đầu nối cái ở các đầu đó. Làm rối tung vấn đề này trong quá trình cài đặt và bạn sẽ phải trải qua một buổi chiều mệt mỏi khi đi cáp lại.
Các đầu nối cũng có một phím (phần nhô ra nhỏ ở một bên) và dấu chấm màu trắng. Cái chấm trắng đó? Nó cho biết vị trí sợi quang số một và vị trí của nó quan trọng hơn bạn nghĩ khi bạn đang cố gắng duy trì độ phân cực thích hợp trên một hệ thống đường trục phức tạp.
Nơi sự phức tạp thực sự tồn tại
Hầu hết mọi người đều cho rằng phần khó khăn của công nghệ MPO chỉ là số lượng sợi. Nhưng hãy nói chuyện với bất kỳ ai thực sự đã triển khai các hệ thống này và họ sẽ cho bạn biết về các sơ đồ phân cực. Ngành đã sử dụng ba phương thức-được đặt tên một cách sáng tạo là A, B và C-và mỗi phương thức xử lý việc truyền-để-nhận ánh xạ một cách khác nhau.
Phương pháp A sử dụng cáp-đi thẳng qua đường trục, nhưng có một nhược điểm: phím đi lên ở một đầu và đi xuống ở đầu kia. Sợi 1 vẫn là sợi 1, điều này nghe có vẻ đơn giản cho đến khi bạn nhận ra rằng mình cần chuyển đổi truyền và nhận ở đâu đó, và điều đó xảy ra trong một dây vá. Phương pháp B giữ cho các phím trỏ cùng hướng ở cả hai đầu nhưng lật các vị trí sợi bên trong-vị trí 1 trở thành vị trí 12, vị trí 2 trở thành 11, v.v. Phương pháp C cố gắng thực hiện cả hai cách, lật các cặp bên trong cáp, nhưng nó không được ưa chuộng vì nó không hoạt động tốt với các ứng dụng quang học song song.
Phần quang học song song là nơi các đầu nối MPO thực sự tỏa sáng. Khi các ứng dụng 40 và 100 Gig xuất hiện, họ cần một cách để phân chia lưu lượng truy cập trên nhiều làn đường cùng một lúc. MPO 8{6}}sợi chạy 40GBASE{9}}SR4 sử dụng bốn sợi để truyền với tốc độ 10 Gbps mỗi sợi và bốn sợi để nhận, mang lại cho bạn tổng cộng 40 Gig đó. Hiện chúng tôi đang chứng kiến việc triển khai 800 Gig bằng cách sử dụng đầu nối 16 sợi, với 8 làn truyền và 8 làn nhận ở tốc độ 100 Gbps trên mỗi làn. Một số sơ đồ mã hóa mới hơn có thể đẩy tốc độ 200 Gbps trên mỗi làn, nghĩa là có thể đạt được 1,6 Terabit với cùng một đầu nối 16 sợi. Bản thân giao diện kết nối không còn là nút cổ chai nữa; đó là công nghệ quang học và mã hóa xác định giới hạn tốc độ.
Vấn đề về mật độ Không ai nói đủ
Đầu nối MPO sợi quang 16-tiêu chuẩn chiếm không gian. Trong môi trường siêu quy mô, nơi giá bất động sản đắt đỏ, điều đó đã trở thành một vấn đề. Vì vậy, các nhà sản xuất đã phát triển các phiên bản hệ số dạng rất nhỏ (VSFF)-SN-MT của Senko và MMC-16 của Conec Hoa Kỳ. Sự khác biệt về kích thước khá vô lý: bạn có thể lắp 216 đầu nối VSFF này vào cùng một không gian chứa 80 MPO 16 sợi truyền thống. Đó không phải là một sự cải thiện cận biên. Đối với các cụm điện toán hiệu năng cao đẩy 800 Gig hoặc lên kế hoạch cho 1,6T, lợi thế về mật độ này sẽ chuyển trực tiếp đến nhiều cổng có thể sử dụng hơn trên mỗi giá.
Tại sao việc dọn dẹp lại quan trọng hơn bạn nghĩ
Mỗi anh chàng sợi sẽ yêu cầu bạn làm sạch và kiểm tra trước khi kết nối các đầu nối. Tuy nhiên, với trình kết nối MPO, lời khuyên đó trở nên quan trọng hơn là chỉ là cách thực hành tốt. Vấn đề là diện tích bề mặt. MPO 12{6}}sợi có 12 mặt cuối đều cần phải nguyên sơ. Có một hạt trên một sợi và vâng, hiệu suất của sợi đó sẽ giảm. Nhưng trên MPO, các chất gây ô nhiễm có thể di chuyển trong quá trình làm sạch - bạn đẩy các mảnh vụn từ sợi ba sang sợi bảy hoặc bất cứ thứ gì.
Càng có nhiều sợi trong mảng thì càng khó duy trì chiều cao sợi ổn định trên ống nối. Ngay cả những thay đổi nhỏ cũng có nghĩa là một số sợi tiếp xúc tốt trong khi những sợi khác thì không, điều này sẽ làm giảm số lượng tổn thất chèn của bạn. Đây là lý do tại sao tiêu chuẩn IEC 61300-3-35 tồn tại - nó cung cấp cho bạn tiêu chí đạt/không đạt khách quan cho từng vùng của mặt cuối (lõi, lớp bọc, chất kết dính, vùng tiếp xúc) dựa trên số lượng vết xước và khuyết tật. Không còn phải nheo mắt nhìn kính hiển vi và đoán xem dấu đó có chấp nhận được hay không.
Các công cụ kiểm tra cũng đã bắt kịp. Những thứ như Fluke FI{4}}3000 tự động kiểm tra theo yêu cầu IEC 61300-3-35 và cung cấp cho bạn kết quả đạt/không đạt mà không cần phỏng đoán. Ghép nối nó với bộ dụng cụ làm sạch MPO chuyên dụng và bạn sẽ không phải vật lộn với bộ điều hợp băng cassette đang cố gắng làm sạch từng sợi một.
Tiêu chuẩn thực sự quan trọng
IEC 61754-7 và TIA-604-5 (FOCIS 5) đề cập đến các kích thước chân cắm cơ học, kích thước lỗ dẫn hướng, tất cả các yêu cầu về khả năng tương tác để đảm bảo đầu nối của nhà cung cấp A hoạt động với bộ chuyển đổi của nhà cung cấp B. Tuy nhiên, hiệu suất thực tế lại phụ thuộc vào hình dạng mặt cuối mà IEC PAS 61755-3-31 đề cập đến. Chúng ta đang nói về góc đánh bóng, chiều cao nhô ra của sợi và chênh lệch chiều cao giữa các sợi liền kề. Nếu các tham số này vượt ra khỏi thông số kỹ thuật, bạn sẽ thấy nó ngay lập tức khi chèn và trả về phép đo tổn thất.
Đầu nối MTP của Conec Hoa Kỳ thường được đề cập riêng nhưng đó chỉ là thiết kế MPO mang thương hiệu của họ được chế tạo để có dung sai chặt chẽ hơn. Tuân thủ về mặt kỹ thuật với các tiêu chuẩn MPO, được bán trên thị trường dưới dạng cao cấp. Hầu hết mọi người sử dụng "MPO" và "MTP" thay thế cho nhau vào thời điểm này.
Thực tế triển khai
Trong các ứng dụng xương sống, các đường trung kế MPO có ý nghĩa rõ ràng. Chạy đường trục MPO 24-sợi quang giữa các tầng thay vì 12 cáp song công riêng lẻ và bạn đang tiết kiệm không gian đường đi cũng như thời gian lắp đặt. Các cáp đường trục đó thường kết thúc ở các bảng nối nơi các băng MPO-đến-LC hoặc cáp lai chuyển sang kết nối song công tiêu chuẩn cho các cổng thiết bị. Đó là mô hình-trục và nan hoa có quy mô tốt.
Cáp đột phá cung cấp một trường hợp sử dụng khác: một cổng chuyển mạch 100 Gig với giao diện MPO 8{5}sợi quang có thể cấp nguồn cho bốn máy chủ 25 Gig riêng biệt thông qua một cụm đột phá duy nhất. Việc sử dụng cổng tăng lên, chi phí cho mỗi kết nối giảm xuống. Đây không còn là những cấu hình kỳ lạ nữa - chúng là thông lệ tiêu chuẩn ở bất kỳ cơ sở hiện đại nào.
Thử nghiệm những thách thức bạn thực sự sẽ gặp phải
Đây là điều nghe có vẻ đơn giản nhưng không hề: kiểm tra liên kết MPO bằng trình kiểm tra song công truyền thống. Bạn cần có dây quạt MPO-đến{2}}LC ở cả hai đầu, sau đó kiểm tra từng cặp sợi riêng lẻ. Đối với MPO 12{7}}sợi, có sáu thử nghiệm riêng biệt. Bạn cũng đang kết nối và ngắt kết nối các dây tham chiếu đó nhiều lần, điều đó có nghĩa là có nhiều khả năng làm ô nhiễm thứ gì đó hoặc làm rối kết nối. Toàn bộ quá trình-dễ xảy ra lỗi và tốn thời gian.
IEC TR 61282{2}}15 hiện yêu cầu người thử nghiệm phải có giao diện MPO gốc khi chứng nhận các hệ thống này. Các công cụ như MultiFiber Pro có thể quét đồng thời tất cả các sợi trong MPO - mười hai sợi được kiểm tra nhanh như bạn kiểm tra một cặp song công. Với mức độ tổn thất ngân sách eo hẹp đối với các ứng dụng 100 Gig trở lên, độ chính xác của việc kiểm tra là rất quan trọng. Bạn không chỉ kiểm tra tính liên tục; bạn cần biết mức suy hao chèn của mình nằm trong phạm vi vài phần mười dB.
Điều gì thực sự sắp xảy ra tiếp theo
Công nghệ không đứng yên. Chúng ta đã thấy quang học 800 Gig thương mại và 1.6T đang được triển khai. Định dạng trình kết nối MPO xử lý vấn đề này-đó là tốc độ làn đường và mã hóa không ngừng nâng cao. Một số môi trường phòng thí nghiệm đang thử nghiệm số lượng sợi thậm chí còn cao hơn và các thiết kế ống nối mới, nhưng đối với mạng sản xuất, cấu hình MPO 8{8}}sợi và 16 sợi chiếm ưu thế vì chúng phù hợp với các tiêu chuẩn quang học hiện tại và tương lai gần.
Các đầu nối VSFF có vẻ như sẽ có lực kéo khi 800 Gig trở nên phổ biến hơn. Áp lực mật độ sẽ không biến mất. Nếu có thì chúng đang tăng cường khi ngày càng có nhiều máy tính di chuyển vào các cơ sở tập trung.
Điều không thay đổi: nhu cầu phân cực đúng, giữ mọi thứ sạch sẽ và kiểm tra đúng cách. Các nguyên tắc cơ bản vẫn được áp dụng, ngay cả khi tốc độ tăng lên và số lượng sợi tăng lên. Bất kỳ ai triển khai cơ sở hạ tầng MPO đều cần hiểu những điều cơ bản đó không phải là tùy chọn.-chúng là sự khác biệt giữa một hệ thống hoạt động được và một hệ thống tiêu tốn của bạn khoảng trống hiệu suất mà bạn nghĩ là mình có.
