Η επιτακτική ανάγκη κλιμάκωσης: Από 100G Plateaus σε 800G Frontiers

Οι παραδοσιακές αρχιτεκτονικές φύλλων σπονδυλικής στήλης-, που συχνά κατασκευάζονται με υποδοχές διπλής όψης LC ή SC, αντιμετωπίζουν ένα σημείο θραύσης στα 400G και πέρα. Ο τεράστιος αριθμός των ινών που απαιτούνται για την παράλληλη οπτική μπορεί να κατακλύσει τη διαχείριση των καλωδίων και το χώρο στο rack. Η στρατηγική απάντηση έγκειται σε μια χονδρική στροφή σε δομημένα,{4}}μπαλώματα οπτικών ινών υψηλής πυκνότητας και καλωδιακά οικοσυστήματα που βασίζονται σε MPO/MTP-.

Μια μονάδα 400G-SR8, για παράδειγμα, χρησιμοποιεί έναν σύνδεσμο 16-ινών MPO-16 (8 ίνες για μετάδοση, 8 για λήψη). Η ανάπτυξη χιλιάδων τέτοιων συνδέσεων με υποδοχές διπλής όψης είναι αβάσιμη. Τα σύγχρονα patch πάνελ ινών υψηλής πυκνότητας, όπως οι μονάδες 2U ή 4U που υποστηρίζουν 96, 144 ή ακόμα υψηλότερους αριθμούς θυρών, έχουν σχεδιαστεί για τη διαχείριση αυτής της πυκνότητας. Δεν είναι παθητικά περιβλήματα αλλά ενεργά συστατικά της στρατηγικής διαχείρισης καλωδίων, σχεδιασμένα με συγκεκριμένο έλεγχο ακτίνας κάμψης, σαφείς διαδρομές σήμανσης και ισχυρή ανακούφιση από καταπόνηση.

Η πραγματική καινοτομία βρίσκεται στα μεταβατικά σημεία. Τα καλώδια κορμού MTP/MPO-προ-τερματισμένες ιμάντες με υποδοχές MPO και στα δύο άκρα-δημιουργούν καθαρούς, αρθρωτούς συνδέσμους κορμού μεταξύ των πάνελ. Στη συνέχεια, τα καλώδια διακοπής MTP σε LC παρέχουν τον σημαντικό ανεμιστήρα-για σύνδεση σε μεμονωμένες θύρες μεταγωγής ή διακομιστές. Αυτή η αρθρωτή προσέγγιση, που επαληθεύεται σε αναπτύξεις από μεγάλους παρόχους cloud, μειώνει τον χρόνο εγκατάστασης έως και 70% σε σύγκριση με τους παραδοσιακούς τερματισμούς πεδίου και ελαχιστοποιεί τον κίνδυνο υποβάθμισης της απόδοσης-καμψών ή κακών ματιών.

Μια δοκιμή του 2024 από την Ethernet Alliance έδειξε ότι ένα προ{1}}τερματισμένο σύστημα MPO-12 έως 6xLC breakout για εφαρμογές 400G-SR4.2 διατήρησε σταθερή απώλεια εισαγωγής κάτω από 0,35 dB ανά ζευγαρωμένο ζεύγος, συναντώντας και υπερέβαινε τις προδιαγραφές IEEE80. Η επιλογή ανάμεσα σε ένα πάνελ ενημέρωσης κώδικα οπτικών ινών που έχει διαμορφωθεί για εξαιρετικά{11}}υψηλή πυκνότητα έναντι ενός που δίνει προτεραιότητα στην ευκολότερη επαναδιαμόρφωση είναι ένα βασικό επιχειρησιακό εμπόριο-. Η υψηλότερη πυκνότητα έρχεται συχνά με το κόστος του ελαφρώς αυξημένου χρόνου επανατοποθέτησης.

Η απόδοση της ενεργητικής οπτικής περιορίζεται τελικά από την ποιότητα και τα χαρακτηριστικά της μονάδας παθητικής ίνας. Για τα καλώδια οπτικών ινών εσωτερικού-κέντρου δεδομένων, η μετάβαση στα 400G/800G έχει εδραιώσει την ίνα πολλαπλών λειτουργιών ευρείας ζώνης OM5 (WBMMF) και την ίνα απλής-λειτουργίας OS2 (SMF) ως κυρίαρχα μέσα. Η ίνα OM5, με το εκτεταμένο εύρος ζώνης της στα 850-950 nm μήκη κύματος, υποστηρίζει 400G-SR4.2 πάνω από 100m και προβλέπεται να υποστηρίζει 800G-SR8 πάνω από 70m, παρέχοντας μια οικονομική{20}συντομότερη λύση{19}} επάνω-του ράφι (ToR) σε συνδέσεις φύλλων.

Ωστόσο, για οποιονδήποτε σύνδεσμο πέραν των 100-150 μέτρων ή για μελλοντική-προστασία έναντι 1.6T και συνεκτικών τεχνολογιών, η ίνα μονής λειτουργίας OS2 είναι η σαφής, αν και λίγο πιο ακριβή, επιλογή.

Το ουσιαστικά απεριόριστο εύρος ζώνης και η χαμηλότερη εξασθένησή του το καθιστούν το μόνο βιώσιμο μέσο για συνδέσμους σπονδυλικής στήλης-προς-σπονδυλικής στήλης και εντός-στην πανεπιστημιούπολη. Ο ίδιος ο σχεδιασμός του καλωδίου είναι κρίσιμος. Εσωτερικό καλώδιο χαμηλής-τριβής με λεία μπουφάν, χαμηλού{6}}μηδενικού καπνού-αλογόνου (LSZH) είναι απαραίτητο για εγκαταστάσεις υψηλού-όγκου, υψηλής-κάμψης σε υπερφορτωμένους δίσκους με συμφόρηση. Για κέντρα δεδομένων με εξωτερικές συνδέσεις ή μεγάλες πανεπιστημιουπόλεις, η επιλογή του καλωδίου οπτικών ινών εξωτερικού χώρου είναι εξίσου στρατηγική.

Το θωρακισμένο καλώδιο οπτικών ινών εξωτερικού χώρου παρέχει σημαντική αντίσταση σε τρωκτικά και σύνθλιψη για άμεση ταφή, ενώ το καλώδιο εξωτερικού χώρου ADSS (All-Dielectric Self{1}}Supporting) είναι σχεδιασμένο για εναέρια ανάπτυξη χωρίς ξεχωριστό καλώδιο ταχυδρομείων. Η προδιαγραφή εξασθένησης για αυτές τις ίνες μεγάλων αποστάσεων είναι υψίστης σημασίας. Τα καλώδια premium OS2 επιτυγχάνουν πλέον συνήθως 0,16 dB/km στα 1550nm, αριθμός που μεταφράζεται άμεσα σε μεγαλύτερες αποστάσεις ενισχυτή και χαμηλότερο κόστος συστήματος.

Καθώς τα κέντρα δεδομένων εξελίσσονται προς πιο κατανεμημένες αρχιτεκτονικές-με επίγνωση αιχμής, ο κορμός ινών πρέπει επίσης να υποστηρίζει παθητικό οπτικό LAN (POL) και υποδομές παρακολούθησης εντός της εγκατάστασης. Εδώ, οι διαχωριστές PLC παίζουν ζωτικό ρόλο.

Σε αντίθεση με την παλαιότερη τεχνολογία fused biconical taper (FBT), οι διαχωριστές PLC (Planar Lightwave Circuit), όπως ο συμπαγής διαχωριστής 1x8 PLC ή οι μονάδες διαχωριστή 1x2 PLC, προσφέρουν ανώτερη συνέπεια απόδοσης, χαμηλότερη πόλωση-απώλειες (<0.1 dB), and a wider operating temperature range (-40°C to 85°C). They are integrated into splitter cassette units within the main distribution area (MDA) to enable a single transceiver to broadcast signals to multiple endpoints for management or security systems. The integrity of every connection point is non-negotiable.

The move to higher speeds has made return loss (RL) specifications for fiber optic connectors drastically more stringent. While UPC (Ultra Physical Contact) connectors with a typical RL of >Τα 50 dB ήταν επαρκή για συστήματα 10G, 400G και 800G, ιδιαίτερα εκείνα που χρησιμοποιούν διαμόρφωση PAM4, που συχνά απαιτούν συνδέσμους SC APC ή LC APC.

The angled physical contact (APC) polish provides a RL of >60 dB, ελαχιστοποιώντας τον ανακλώμενο θόρυβο που μπορεί να υποβαθμίσει σοβαρά το περίπλοκο οφθαλμικό διάγραμμα PAM4. Η μέθοδος εγκατάστασης παρουσιάζει επίσης καινοτομία, με γρήγορες συνδέσεις (επίσης γνωστές ως-εγκατεστημένες υποδοχές πεδίου) που επιτρέπουν στον-ιστότοπο, το εργαλείο-λιγότερο τερματισμό με απόδοση απώλειας εισαγωγής που συναγωνίζονται τώρα τις εργοστασιακές-γυαλισμένες συνδέσεις (<0.3 dB), a crucial factor for rapid repairs and scaling in hyper-scale environments.