MPO csatlakozóA fiber az egyik legjelentősebb változás az adatközpontok kábelezési infrastruktúrájában az elmúlt két évtizedben. Az IEC 61754-7 és a TIA-604-5 (FOCIS-5) nemzetközi szabványok értelmében a többszálas Push-On interfész 8-72 különálló optikai szálat egyetlen téglalap alakú érvéghüvelybe tömörít, lehetővé téve az olyan párhuzamos átviteli architektúrákat, amelyek LC vagy duplex SC-kapcsolatot fizikailag lehetetlenek lennének. A technológia az MT (Mechanically Transferable) érvéghüvely NTT általi fejlesztésére vezethető vissza az 1980-as évek közepén a japán fogyasztói telefonszolgáltatások számára, bár az MPO csak a 2000-es években jelent meg a hiperskálás adatközpontokban.
A többszálas{0}}lezárás mechanikus valósága
Mi tesziMPO csatlakozóA mérnöki szempontból különösen igényes szál az egyidejűleg több szálmagban megkövetelt pontosság. Itt nem a szálak két végének összehangolásáról beszélünk-, hanem arról, hogy 12, 16, 24 vagy több szál megfelelő fizikai érintkezést érjen el a mikronban mért tűréshatárokon belül. Az IEC PAS 61755-3-31 szabvány kritikus paramétereket határoz meg, beleértve a polírozási szöget, a szál kiemelkedési magasságát és a maximális szálmagasság-különbséget a tömb összes szála között.
Itt válnak érdekessé a dolgok. A 0,5 dB-nél kisebb vagy egyenlő csatlakozásonkénti beillesztési veszteség eléréséhez a szálmag teljes eltolódásának 1,6 μm alatt kell maradnia. Ez nagyjából az emberi hajszál átmérőjének 1/50-e. A megengedett egymásra rakható tűrés a szálpozíciókhoz és a vezetőcsapokhoz? Körülbelül 0,8 μm érvéghüvelyenként. Ha figyelembe vesszük, hogy egy 12-szálas MPO-nak minden szálpozícióban lehetséges a tűréshatára{11}}, akkor kezdi megérteni, hogy miért fontosabb a végfelület geometriája, mint a szimplex csatlakozók esetében.
Az MPO csatlakozós szálrendszerekben a férfi/nő megjelölés végtelen zavart kelt a technológiában újoncok számára. A dugaszoló csatlakozók két igazítótűvel rendelkeznek; a nőstényeknek megfelelő vezetőlyukak vannak. A kapcsolókon és adó-vevőkön minden MPO berendezés csatlakozója dugaszos. Ez azt jelenti, hogy minden aktív berendezéshez csatlakozó patch kábelnek egy anya csatlakozóval kell végződnie. Ennek visszafelé történő megszerzése károsítja a szálakat. Láttam, hogy a teljes törzsberendezéseket átdolgozták, mert valaki rossz nemet adott meg a beszerzéskor.
Miért a 12-Fiber lett az alapértelmezett (és miért változik ez)
A 12 szálas MPO konfiguráció uralta a korai telepítéseket, ennek egyszerű oka van: igazodott a 40G SR4 és a korai 100G SR4 adó-vevő architektúrához. Négy sáv ad, négy fogad, elméletileg négy szál marad kihasználatlanul. A pazarlás zavarta a hálózati építészeket, és joggal. Ha több ezer ilyen hivatkozást futtat, a fel nem használt szál az elpazarolt tőkét jelenti.
A 8-szálas MPO csatlakozós szálas szerelvények hatékonyabb alternatívaként jelentek meg a 40G és 100G alkalmazásokhoz. Ugyanolyan adatátviteli sebesség, alacsonyabb költség, kisebb beillesztési veszteség. Az ipar azonban nem állt meg itt. 16-az optikai szálas MPO-k most már támogatják a 400 G-s QSFP-DD és OSFP adó-vevőket, míg a 24 szálas konfigurációk 800G-s telepítéseket céloznak meg, 8 adási és 8 vételi sávval, egyenként 100 Gbps sebességgel. A sűrűségnövekedés megdöbbentő, ha figyelembe vesszük, hogy a 24 szálas MPO-k lényegében ugyanazt a fizikai lábnyomot foglalják el, mint a 12 rostos elődeik.
Egy dolog, amiről nem esik elég szó: a magasabb szálszám jelentősen megnehezíti a geometria szabályozását. A szálmagasság-különbség problémája lényegesen nehezebben kezelhető 24 szálnál, szemben a 12-vel. Még az enyhe magasságbeli eltérések is növelik a hiányos tisztítás és az inkonzisztens párosítás kockázatát. Ez nem elméleti,{4}}a terepi technikusok rutinszerűen küzdenek ezzel hiperskálás környezetben.
MTP versus MPO: A márkaépítés zavara
Az emberek felcserélik az MTP-t és az MPO-t, ami technikailag nem baj, de fontos árnyalatokat kihagy. Az MTP az US Conec bejegyzett védjegye a továbbfejlesztett MPO-csatlakozó kialakítása miatt. Mindkettő teljes mértékben megfelel ugyanazoknak az IEC és TIA szabványoknak. Mindkettő probléma nélkül működik. Az MTP azonban számos mérnöki finomítást tartalmaz, amelyek javítják az optikai és mechanikai teljesítményt: szűkebb tűrések, jobb igazítás, következetesebb beillesztési veszteség.
A legtöbb adatközponti alkalmazásban a szabványos MPO csatlakozószálak megfelelően működnek. Az MTP prémium árait az ultra-nagy-sebességű rendszerekben-400G és 800G-s kapcsolatok keresik, ahol a veszteségköltségvetés borotvavékony. Ha 1,5 dB-es teljes link-költségkerettel dolgozik, és az adó-vevő -adó-vevő{10}}különbsége talán 0,7 dB, akkor a csatlakozó minősége nem lesz jó{11}}.
A US Conec MTP Elite csatlakozókat is kínál, amelyek akár 50%-kal csökkentik a beillesztési veszteséget a szabványos MTP-hez képest. Ez marketing hiperbolának hangzik, amíg nem teszteli őket. Az elit-minőségű komponensek csatlakozónként folyamatosan 0,25 dB alatt mérnek,-ez pedig megközelíti az egyszálas-LC-csatlakozók kivételes teljesítményét néhány évvel ezelőtt.
Polaritáskezelés az MPO rendszerekben
Az optikai hálózatok polaritása azt jelenti, hogy minden adószál megfelelően megfelel a vevő megfelelőjének. A duplex LC-csatlakozásoknál ez triviális,-ha nem jön létre a kapcsolat, felcseréli a szálakat. Az MPO csatlakozó szála lényegesen bonyolultabbá teszi a polaritáskezelést, mivel a szálak pozíciói a hüvelyen belül vannak rögzítve. Nem mozgathatod meg egyszerűen a szálat, ha valami baj van.
A TIA-568 három polaritási módszert határoz meg: A típusú (egyenes-átmenő), B típusú (kereszt-átmenet) és C típusú (páros flip). Az A típus az 1-es szálat az egyik végén a másik végén lévő 1-es szálig irányítja, a billentyű fel/lefelé irányban. A B típus keresztezi a szálakat, így az 1. pozíció a 12. pozícióhoz, a 2. pozíció a 11. pozícióhoz kapcsolódik, és így tovább. A C típusú flip{13}}párok: 1. szál a 2. szálhoz, 3. szál 4. szálhoz.
Az ipar a legtöbb párhuzamos optika bevezetésénél a B típus felé mozdult el, mert leegyszerűsíti az adó-vevő-–-adó-vevő kapcsolatokat. Az A típusú vagy vegyes környezeteket használó régebbi telepítések azonban folyamatos fejfájást okoznak. A közelmúltban az ANSI/TIA-568.3-E bevezette az U1 és U2 univerzális polaritási módszereket, amelyek célja a jövőbeni telepítések egyszerűsítése. Hogy ezek valóban csökkentik-e a gyakorlatban a zűrzavart, majd kiderül.
Ami sok technikust megzavar: az MPO polaritást nem lehet egyszerű vizuális hibakeresővel ellenőrizni, ahogy a duplex szálak esetében. A VFL mutatja az áthaladó fényt, de nem erősíti meg, hogy a leképezés minden szálpozícióban helyes. A megfelelő polaritás ellenőrzéséhez speciális MPO-tesztelőre vagy módszeres folytonosság-ellenőrzésre van szükség ventilátor-kimeneti vezetékekkel.
Beillesztési veszteség vizsgálata: bonyolultabb, mint gondolná
Az MPO-csatlakozó optikai szálának tesztelése olyan kihívásokat jelent, amelyekkel az egyszálas{0}}csatlakozók egyszerűen nem rendelkeznek. Egy 12-szálas MPO-szerelvényhez 12 egyedi beillesztési veszteségmérés szükséges, plusz a visszatérési veszteség minden csatornán. Ez potenciálisan 96 mérés egyetlen kábelnél, ha mindkét irányt figyelembe vesszük. A folyamat automatizálása nem kötelező – minden ésszerű átviteli sebességhez szükséges.
Maguk a veszteségspecifikációk is figyelmet érdemelnek. Az EIA/TIA 568 szerint az MPO-csatlakozók maximális beillesztési vesztesége 0,75 dB{3}}lényegesen magasabb, mint a tapadós -polírozott szimplex csatlakozókra jellemzően előírt 0,3 dB. Az elit-minőségű alkatrészek ezt 0,35 dB-re vagy jobbra csökkentik. A kapcsolatvesztési költségkeretek kiszámításakor ezek a különbségek több csatlakozási pont között fokozódnak.
Az egyik tesztelési finomság, amely megragadja az embereket: a referenciamódszer rendkívül sokat számít. A három-kábeles referenciamódszer (indítókábel, referenciakábel, vevőkábel) két csatlakozóinterfészt tartalmaz a nulla referenciaként. Amikor teszteli a tesztelt eszközt, ezek a csatlakozások nem számítanak bele a mért eredménybe. Használjon másik referenciamódszert, és a számok megváltoznak. A dokumentációban meg kell határozni, hogy melyik referencia-megközelítést alkalmazták, különben a tesztadatok értelmetlenné válnak az összehasonlítás szempontjából.
A megtérülési veszteség specifikációi a polírozás típusától függően is változnak. Az UPC (ultra fizikai érintkezés) polírozás általában körülbelül -50 dB-es visszatérési veszteséget- ér el, amely a legtöbb multimódusú alkalmazáshoz megfelelő. Az APC (szögletes fizikai érintkezés) polírozás -60 dB vagy jobb teljesítményt ér el, ami kritikus az egymódusú alkalmazásoknál és a DWDM-rendszereknél, ahol a visszaverődés mérhető teljesítménycsökkenést okoz. A UPC és az APC csatlakozók nem illeszthetők össze anélkül, hogy mindkettőt megsértené.
Adatközpont-alkalmazások: fővezetékek és kitörési konfigurációk
Az adatközpontokban az MPO-csatlakozószálak elsődleges felhasználási esete az előre{0}}végzett gerinchálózati főkábelezés. Ahelyett, hogy az egyes duplex kábeleket kihúzná és a helyszínen-a munkaigényes folyamat,-a jelentős minőségi eltérésekkel-végezné le, gyári-végű MPO-trönköket telepít. A telepítési idő drámaian csökken. Javul a kábelkezelés. Az útvonalak torlódása csökken.
A patch paneleknél ezek az MPO törzsek általában LC duplexre váltanak át kazettákon vagy hibrid ventilátor{0}}patch kábeleken keresztül. A 12-szálas törzs 6 duplex LC-csatlakozássá válik. A 24 szálas törzs 12 hozamot eredményez. A kazettás megközelítés tisztább rack-szervezést biztosít; a ventilátoros vezetékek nagyobb rugalmasságot biztosítanak a közvetlen berendezések csatlakoztatásához.
Párhuzamos optikai alkalmazásokhoz-40G SR4, 100G SR4, 400G SR8 – az MPO csatlakozó közvetlenül kapcsolódik az adó-vevőhöz. Nincs átállás LC-re. Itt mutatkozik meg igazán a technológia: egyetlen 12 szálas MPO helyettesíti azt, ami egyébként 8 különálló LC-csatlakozó lenne egy 40G-s kapcsolathoz. A nagy sűrűségű kapcsolók telepítése során jelentős helymegtakarítás érhető el.
Külön említést érdemelnek a kitörési alkalmazások. Egyetlen 400 G-os QSFP-DD kapcsolóport négy 100G-s szerverhez tud csatlakozni MPO-to{5}}LC kiszakítókábellel. Ez maximalizálja a drága kapcsolóportok kihasználtságát, miközben olyan szervereket is alkalmaz, amelyek még nem támogatják a natív 400G-t. A gazdasági szempontok gyakran indokolják a kábel további bonyolultságát.
A 400G/800G Transition and Beyond
A jelenlegi MPO-csatlakozó-szálfejlődést szinte teljes mértékben a 400G és a kialakulóban lévő 800G-igények vezérlik. 400A G SR8 irányonként 8 szálat használ, jellemzően 16-szálas MPO-val. 800G ismét megduplázza ezt a sűrűséget. Az adó-vevő ütemterve egyre inkább az MPO-alapú párhuzamos átvitelt feltételezi alapértelmezett összekapcsolási módszerként.
Az egymódusú MPO-alkalmazások is egyre bővülnek, különösen a hosszabb-400G-s változatok, például az FR4 és a DR4 esetében. Az egy{5}}mód sajátos kihívásokkal jár: szűkebb igazítási tűrések, magasabb csatlakozóköltségek, valamint az APC polírozás előnyben részesítése a tükröződések minimalizálása érdekében. A többmódusú MPO-szerelvényekkel szembeni árprémium továbbra is jelentős, ami korlátozza az alkalmazást azokban az alkalmazásokban, ahol a többmódusú elérés elegendő.
Ha előre tekintünk, az együtt-csomagolt optika és a fedélzeti Ez megváltoztathatja az összekapcsolási követelményeket a chipek szintjén, de a rack-to-rack és a sorok közötti-to-kábelezés a belátható jövőben továbbra is nagymértékben támaszkodik az MPO csatlakozószálra. A sűrűség előnyei egyszerűen túl jelentősek ahhoz, hogy lemondjunk róla.
Gyakorlati szempontok: Tisztítás, ellenőrzés és kezelés
A végfelület{0}}szennyeződése több MPO-hibát okoz, mint bármely más tényező. Egyetlen 1 mikronos vagy nagyobb porrészecske mérhetően ronthatja a jel minőségét. Ellentétben a szimplex csatlakozókkal, ahol az ellenőrzés és a tisztítás egyszerű, az MPO csatlakozószálhoz speciális mikroszkópokra és tisztítóberendezésekre van szükség, amelyeket a többszálas érvéghüvely-formátumhoz terveztek.
A tisztítási protokoll többet számít, mint azt a legtöbb ember gondolná. A szöszmentes{1}} törlőkendővel végzett száraz tisztítás az enyhe szennyeződések ellen is használható. Erős szennyeződés esetén előfordulhat, hogy izopropil-alkohollal nedves tisztítást kell végezni, bár ez azzal a kockázattal jár,{3}}hogy a részecskék mozgékonyabbá válnak a nedves felületeken, és megkarcolhatják a szálakat, ha nem szárítják megfelelően. Egyes technikusok előnyben részesítik a kifejezetten MPO/MTP érvéghüvelyekhez tervezett tisztítópatronokat.
Az IEC 61300-3-35 specifikus tisztasági osztályozási kritériumokat határoz meg a szálvégfelület vizsgálatához. A szabvány eltávolítja a szubjektivitást a megfelelő/nem megfelelő meghatározásokból, megvizsgálja a hibákat a magon, a burkolaton, a ragasztórétegen és az érintkezési zónákon keresztül. Ennek a szabványnak a követése a bejövő ellenőrzésekre és a telepítés utáni ellenőrzésekre számos vitát kiküszöböl a csatlakozó minőségével kapcsolatban.
Az MPO-kábeleket óvatosabban kezelje, mint a szabványos patch kábeleket. A több-szálas érvéghüvely eredendően törékenyebb, és a sérült vezetőcsapok vagy vezetőlyukak igazítási problémákat okoznak a csatlakozóban lévő összes szálon. A porvédő sapkákat a csatlakoztatás pillanatáig tartsa felszerelve. Tárolja az összeállításokat tiszta, védett környezetben. Ezek az alapvető gyakorlatok megelőzik a legtöbb terepi meghibásodást.
A helyes választás elkészítése
Az adott alkalmazáshoz megfelelő MPO-csatlakozószál kiválasztásához a szálak számát az adó-vevő követelményeihez kell igazítani, a megfelelő polírozási típust kell kiválasztani a szálas módhoz, és a nemet megfelelően kell megadni a kábelvezetéshez. A beszerzési hibák ezeken a területeken vagy nem működő linkeket, vagy elpazarolt készleteket eredményeznek.
A 100G és afeletti átvitelt támogató új telepítéseknél a 8 és 16 szálas MPO konfigurációk általában jobb szálkihasználást kínálnak, mint a régi 12 szálas formátum. A 400G SR8 esetében a 16 szálas az egyértelmű választás. A 800G esetében a 24 szálas biztosítja a legnagyobb sűrűséget, bár az infrastruktúra-kompatibilitás ellenőrzést igényel.
A többmódú és az egymódú{0}}mód közötti döntés elsősorban a távolságtól függ. Az OM4 fiber támogatja a 100 G SR4-et és a 100 métert,{6}}ez elegendő a legtöbb épületen belüli-kapcsolathoz. Bármi, ami hosszabb, jellemzően egyszeri-módot igényel, a csatlakozók és adó-vevők kapcsolódó költségeivel együtt.
A költségoptimalizálás az MPO-csatlakozó üvegszálas telepítésében az összetevők megfelelő{0}}méretezésétől a tényleges követelményekig terjed. Pénzt pazarol az elit-minőségű csatlakozók túlzott meghatározása a kényelmes veszteségköltségvetésű alkalmazásokhoz. A szűk -költségvetésű 400G/800G linkek alulmeghatározása működési problémákat okoz. Az adott topológia kapcsolatvesztés-számításának megértése segít a megfelelő komponens kiválasztásában.
