Nếu bạn đã từng dành thời gian tìm hiểu xung quanh các giá đỡ của trung tâm dữ liệu hoặc xử lý các quyết định về cơ sở hạ tầng cáp quang, thì bạn đã biết vấn đề đau đầu. Cáp ở khắp mọi nơi. Kỹ thuật viên phàn nàn về thời gian lắp đặt. Và cảm giác khó chịu rằng phải có cách nào đó tốt hơn.
Có đấy. Và thành thật mà nói? Câu trả lời đã theo dõi chúng ta trong nhiều thập kỷ.
Điều không ai nói với bạn về-School Fiber cũ
Đây là những gì xảy ra trong hầu hết các cơ sở viễn thông vẫn chạy các đầu nối truyền thống: bạn có LC, SC, có thể một số đầu nối ST cổ nếu tòa nhà được nối dây vào những năm 90. Mỗi người xử lý một sợi duy nhất. Đôi khi là hai nếu bạn thích.
Bây giờ hình ảnh kết nối hai bảng vá lỗi 48 cổng.
Đó là 48 sợi cáp. 96 riêng lẻ. Mỗi người cần có sự chấm dứt riêng, sự kiểm tra riêng, điểm thất bại tiềm ẩn của riêng mình. Tôi đã thấy những người cài đặt dành cả ngày - số nhiều - chỉ để chạy hệ thống cáp đường trục đơn giản. Chỉ riêng chi phí nhân công đã khiến bộ phận tài chính đổ mồ hôi lạnh.
Và thậm chí đừng để tôi bắt đầu quản lý cáp sau đó. Khối mì spaghetti ẩn sau những cánh cửa giá đó? Cơn ác mộng. Luồng không khí bị nghẹt thở. Việc khắc phục sự cố trở thành việc khai quật khảo cổ.
Nhập MPO: Khi kỹ sư Nhật Bản chán ngấy
Câu chuyện thực ra bắt nguồn từ giữa{2}}những năm 1980 mà hầu hết mọi người không nhận ra. NTT Corporation - công ty viễn thông lớn của Nhật Bản - đã phát triển công nghệ MT ferrule. Họ cần nó cho mọi dịch vụ điện thoại tiêu dùng. Đôi khi những đổi mới công nghiệp tốt nhất lại đến từ việc giải quyết các vấn đề trần tục.
cácĐầu nối MPOxuất hiện vào đầu những năm 1990, xây dựng trên nền tảng đó.
Điều làm cho nó khác biệt không hề phức tạp về mặt khái niệm. Thay vì một sợi trên mỗi đầu nối, bạn gói nhiều sợi vào một ống nối hình chữ nhật duy nhất. Tám. Mười hai. Hai mươi-bốn. Ngày nay một số cấu hình chạy tới 72 sợi trong một giao diện.
Toán học trở nên ngu ngốc rõ ràng. Bạn có nhớ 48 sợi cáp giữa các bảng vá lỗi không? Với đầu nối MPO-12, con số đó giảm xuống còn 8 dây cáp. MPO-24? Bốn.
Bốn dây cáp thực hiện công việc của 48.
Nhưng nó có thực sự hoạt động tốt không?
Đây là nơi mọi người trở nên hoài nghi. Nhiều sợi chen chúc nhau hơn có nghĩa là sẽ có nhiều vấn đề về căn chỉnh hơn, phải không? Mất tín hiệu nhiều hơn? Nhức đầu hơn?
Mối quan tâm không phải là điên rồ. Đầu nối MPO ban đầu có...vấn đề. Những va chạm vô tình có thể khiến mọi thứ không thẳng hàng. Sự mất ổn định tín hiệu cản trở một số hoạt động triển khai. Các kỹ sư thì thầm cảnh báo.
Sau đó đến các cải tiến.
Conec Hoa Kỳ đã giới thiệu đầu nối MTP Elite của họ vào năm 1999 với khả năng suy hao chèn giảm đáng kể. Công nghệ tiếp tục phát triển. Các thiết kế ống nối nổi nổi lên giúp duy trì sự tiếp xúc của sợi ngay cả khi vỏ đầu nối quay vào nhau. Độ chính xác trở nên tốt hơn. Sự khoan dung ngày càng chặt chẽ hơn.
Các đầu nối MPO hiện đại hiện đạt được tỷ lệ tổn thất chèn ngang bằng với các đầu nối sợi quang đơn-được quản lý chỉ vài năm trước. Chúng ta đang nói đến mức âm-0,35 dB dành cho các tổ hợp chất lượng cao-. Đó là ranh giới kỳ diệu đối với công nghệ đa sợi.
Trò chơi mật độ (Và tại sao các trung tâm dữ liệu lại quan tâm nhiều đến vậy)
Đây là con số khiến bạn phải tạm dừng: 864.
Đó là số lượng sợi mà vỏ MTP có thể chứa trong không gian 1U. Để so sánh? 1U tương tự với các kết nối LC song công có thể chứa được 144 sợi.
Sáu lần công suất. Dấu chân vật lý tương tự.
Đối với các trung tâm dữ liệu siêu quy mô, - Facebook, Google và Amazon đang xử lý lượng dữ liệu không thể hiểu được - đây không phải là điều thú vị-nên{3}}có. Đó là sự sống còn. Không gian sàn tốn tiền. Mỗi đơn vị giá đỡ đều quan trọng. Mỗi lối đi qua khay cáp tượng trưng cho bất động sản.
Khi bạn xây dựng các cơ sở tiêu thụ hàng megawatt điện và di chuyển hàng petabyte hàng ngày, các quyết định về cơ sở hạ tầng sẽ phức tạp hơn. MPO ngày càng ít chú trọng đến sự tiện lợi mà quan tâm nhiều hơn đến việc liệu chiến lược mở rộng của bạn có khả thi về mặt vật lý hay không.
Quang học song song đã thay đổi mọi thứ
Được rồi, đây là nơi nó thực sự thú vị.
Truyền dẫn cáp quang truyền thống hoạt động giống như một làn đường cao tốc. Một con đường, một tín hiệu. Hoạt động tốt cho đến khi bạn cần tốc độ cao hơn tốc độ mà công nghệ có thể xử lý trên một sợi quang.
Quang học song song có một cách tiếp cận hoàn toàn khác. Thay vì hét to hơn trên một sợi, bạn chia đường truyền đồng thời trên nhiều sợi. Bốn sợi truyền với tốc độ 25 Gbps, mỗi sợi mang lại cho bạn tổng cộng 100 Gbps. Tám sợi ở tốc độ 100 Gbps sẽ mang lại cho bạn 800 Gbps.
Đầu nối MPO về cơ bản được xây dựng cho việc này.
Thông số kỹ thuật 40GBASE-SR4 và 100GBASE-SR4 sử dụng 8-cấu hình cáp quang - bốn truyền, bốn nhận. Trình kết nối ở ngay đó chờ đợi. 400Các ứng dụng G hoạt động theo cách tương tự. 800G sử dụng MPO 16 sợi với 8 làn mỗi hướng ở tốc độ 100 Gbps mỗi làn.
Và 1,6 terabit? Đã xác định rõ việc sử dụng cấu hình 16 sợi quang với tốc độ 200 Gbps trên mỗi làn.
Định dạng trình kết nối không chỉ theo kịp tốc độ. Nó đang đặt nền tảng cho tốc độ mà hầu hết các mạng chưa chạm tới.
Cài đặt: Phần mà mọi người thực sự tiết kiệm tiền
Tôi đã đề cập đến chi phí lao động trước đó. Hãy nói cụ thể.
Các đầu cuối truyền thống yêu cầu xử lý sợi riêng lẻ. Mỗi kết nối đều cần được kiểm tra,-đánh bóng lại tiềm năng và ghi chép cẩn thận. Một kỹ thuật viên lành nghề làm việc cẩn thận có thể chấm dứt - bao nhiêu - có thể là 20-30 sợi mỗi giờ trong điều kiện tối ưu?
Cài đặt MPO bằng cách sử dụng-cáp trung kế được kết thúc trước? Cùng một kỹ thuật viên có thể triển khai 144 sợi trong thời gian trước đây chỉ bằng một phần nhỏ thời gian đó.
Phép toán thay đổi tùy theo độ phức tạp của quá trình cài đặt, nhưng ước tính cho thấy thời gian triển khai giảm 50-75% so với các phương pháp truyền thống. Một số nhà cung cấp tuyên bố số lượng thậm chí còn cao hơn trong các tình huống lý tưởng.
Đó không phải là phép thuật. Nó chỉ là... hình học. Ít kết nối vật lý hơn có nghĩa là ít cơ hội mắc lỗi hơn. Kiến trúc cắm-và-loại bỏ hoàn toàn hầu hết việc chấm dứt trường. Độ chính xác xảy ra trong nhà máy trong điều kiện được kiểm soát.
Vấn đề về sự phân cực (Bởi vì không có gì là hoàn hảo)
Cảnh báo công bằng: MPO gây ra các biến chứng không tồn tại với các kết nối song công đơn giản.
Phân cực - đảm bảo máy phát kết nối chính xác với máy thu - trở nên thực sự khó khăn khi bạn quản lý 12 hoặc 24 sợi thông qua một giao diện duy nhất. Tiêu chuẩn TIA-568 xác định ba phương pháp phân cực khác nhau (Loại A, B và C), mỗi phương pháp có cấu hình cáp và yêu cầu bộ chuyển đổi cụ thể.
Trộn chúng lên? Tín hiệu chẳng đi đến đâu. Hoặc tệ hơn là họ đi sai hướng ở đâu đó.
Lỗi triển khai xảy ra thường xuyên hơn những gì nhà sản xuất muốn thừa nhận. Các kỹ thuật viên không quen với quản lý phân cực MPO có thể mất hàng giờ để khắc phục các sự cố có thể thấy rõ ngay lập tức với các đầu nối truyền thống.
Đây không phải là một sự phá vỡ thỏa thuận. Tài liệu tốt, đào tạo phù hợp và thiết bị kiểm tra chất lượng sẽ giải quyết được vấn đề đó. Nhưng việc giả vờ đường cong học tập không tồn tại sẽ là không trung thực.
Chế độ-đơn và đa chế độ: Chọn chiến trường của bạn
MPO hoạt động với cả hai loại sợi, nhưng ứng dụng khác nhau đáng kể.
Multimode chiếm ưu thế trong các kết nối-trung tâm dữ liệu tầm ngắn. Phạm vi 100-150 mét phổ biến trong kiến trúc dạng lá phù hợp hoàn hảo với đa chế độ OM4 và OM5. Hầu hết các tiêu chuẩn quang học song song đều sử dụng đa chế độ.
MPO-chế độ đơn tồn tại cho các ứng dụng mới nổi và phạm vi tiếp cận dài hơn như 5G truyền dẫn trực tiếp. Dung sai chặt chẽ hơn, chi phí cao hơn và yêu cầu kiểm tra nghiêm ngặt hơn. Đánh bóng APC (tiếp xúc vật lý góc) trở nên quan trọng để giảm thiểu phản xạ ngược.
Nếu cơ sở hạ tầng của bạn trải rộng trên các tòa nhà hoặc khuôn viên trường thì MPO-chế độ đơn cần được xem xét nghiêm túc. Nếu mọi thứ đều tồn tại trong phạm vi 100 mét? Đa chế độ
có thể thắng về chi phí-lợi ích.
Thực tế thử nghiệm
Đây là điều khiến các tổ chức mất cảnh giác: việc kiểm tra các liên kết MPO đúng cách cần có thiết bị chuyên dụng.
Bạn không thể chỉ lấy một thiết bị định vị lỗi trực quan và chiếu nó qua - các vị trí sợi song song không cho phép xác minh trực quan đơn giản. Phạm vi kiểm tra tự động được thiết kế cho các đầu nối mảng trở nên cần thiết. Việc làm sạch trở nên phức tạp hơn vì bạn đang xử lý 12+ mặt đầu sợi được căn chỉnh thành một hàng.
Sự nhiễm bẩn trên bất kỳ sợi đơn nào trong mảng có thể làm suy giảm toàn bộ liên kết. Các tiêu chuẩn kiểm tra (IEC PAS 61755-3-31) chỉ định các tham số hình học mặt cuối bao gồm chiều cao nhô ra của sợi và giới hạn chênh lệch trên toàn mảng.
Bộ thử nghiệm tốt tồn tại từ các nhà cung cấp lớn. Ngân sách cho họ. Thực sự sử dụng chúng. Các chế độ lỗi trong quá trình triển khai MPO chưa được kiểm tra sẽ nhanh chóng trở nên đắt đỏ.
Khi MPO không có ý nghĩa
Không phải mọi cài đặt đều được hưởng lợi từ MPO. Đáng nói rõ ràng.
Mạng văn phòng nhỏ với hàng chục kết nối? Kinh tế học có lẽ không biện minh cho điều đó. Phần cứng đầu nối có giá cao hơn cho mỗi lần kết thúc so với LC hoặc SC. Việc đầu tư vào thiết bị thử nghiệm không có ý nghĩa gì ở khối lượng thấp. Sự phức tạp phân cực gây ra rủi ro mà không có phần thưởng tương ứng.
Các môi trường cũ với cơ sở hạ tầng song công đã được thiết lập cũng phải đối mặt với những thách thức nâng cấp. Bạn không thể chỉ hoán đổi các đầu nối - mà tất cả các bộ thu phát, bảng vá lỗi và kiến trúc đường trục đều cần được căn chỉnh.
Và những môi trường yêu cầu cấu hình lại thường xuyên ở cấp độ bản vá? Các kết nối song công riêng lẻ mang lại tính linh hoạt mà các hệ thống MPO dựa trên{0}}đường trục phải hy sinh.
Nếp nhăn 5G và AI
Có điều gì đó đang xảy ra trong lĩnh vực viễn thông và điện toán siêu quy mô đang định hình lại các giả định về cơ sở hạ tầng.
Việc triển khai 5G cần mật độ sợi quang mà các đầu nối truyền thống khó có thể cung cấp một cách hiệu quả. Các trang web di động nhân lên. Kết nối Fronthaul sinh sôi nảy nở. Số lượng sợi trên mỗi lần cài đặt tiếp tục tăng.
Khối lượng công việc AI - và tôi đang nói đến các cụm suy luận nghiêm túc chứ không phải chatbot - yêu cầu mật độ băng thông vượt xa những gì mà ngay cả các tiêu chuẩn hiện tại cũng dự đoán. Các mô hình lưu lượng truy cập phía đông{3}}tây trong môi trường điện toán nặng GPU{4}}tạo ra các yêu cầu kết nối không giống với mạng doanh nghiệp truyền thống.
Khả năng của MPO trong việc hợp nhất số lượng sợi vào các giao diện có thể quản lý được sẽ định vị nó một cách thẳng thắn trên cả hai đường dẫn. Các nhà cung cấp đám mây xây dựng cơ sở hạ tầng AI không vô tình chọn MPO.
Điều này sẽ đi tới đâu tiếp theo
Các đầu nối MPO có hệ số dạng rất nhỏ đang xuất hiện. SN-MT của Senko và MMC của Conec Hoa Kỳ đạt được mật độ gần gấp ba so với MPO 16 sợi truyền thống. Khi 800G trở thành thông lệ và 1.6T bắt đầu xuất hiện trong môi trường sản xuất, các giao diện thu nhỏ này sẽ có ý nghĩa quan trọng.
Co-quang học đóng gói - di chuyển các bộ thu phát trực tiếp vào ASIC chuyển mạch - cuối cùng có thể thay đổi các yêu cầu kết nối ở cấp độ bo mạch. Nhưng cáp từ giá đỡ-đến-giá đỡ? Đó là lãnh thổ MPO trong tương lai gần.
Công nghệ kết nối bắt đầu giải quyết các vấn đề về điện thoại vào những năm 1980 tại Nhật Bản, nay đã trở thành nền tảng cho cơ sở hạ tầng hỗ trợ các dịch vụ kỹ thuật số toàn cầu. Không tệ cho một điều mà hầu hết mọi người chưa bao giờ nghe đến.
Thực hiện cuộc gọi
Vậy có nên chọn MPO?
Nếu bạn đang xây dựng hoặc nâng cấp cơ sở hạ tầng trung tâm dữ liệu hỗ trợ tốc độ vượt quá 10G thì - có thể là có. Nếu bạn đang triển khai quang học song song 40G, 100G, 400G - thì chắc chắn là có. Nếu mật độ cáp, thời gian cài đặt hoặc khả năng mở rộng được xếp hạng trong số những mối quan tâm hàng đầu của bạn thì - toán học sẽ ủng hộ điều đó.
Nếu bạn đang điều hành một văn phòng nhỏ hoặc cần sự linh hoạt tối đa ở mọi điểm vá lỗi? Các đầu nối truyền thống có thể phục vụ bạn tốt hơn.
Quyết định này không mang tính phổ quát. Đó là theo ngữ cảnh. Nhưng đối với các môi trường MPO được thiết kế để phục vụ cơ sở hạ tầng - mật độ-cao, tốc độ{4}} cao, độ tin cậy cao- -, loại trình kết nối đã chứng minh được bản thân qua hàng nghìn lần triển khai trong ba thập kỷ qua.
Đôi khi câu trả lời cho "tại sao chọn cái này?" chỉ đơn giản là không có gì khác phù hợp với những gì bạn thực sự đang cố gắng đạt được.
Các dây cáp không quan tâm đến tiếp thị. Họ chỉ cần kết nối. MPO thực sự rất giỏi về khoản đó.
