Teljes útmutató az MPO száloptikai csatlakozókhoz: típusok, polaritás és adatközponti alkalmazások

Teljes útmutató az MPO száloptikai csatlakozókhoz: típusok, polaritás és adatközponti alkalmazások

Egy hiperskálájú adatközpont egykor válsággal szembesült: 10 000 új szervert kellett a hálózatra csatlakoztatni, de a tervezett üvegszálas útvonal kapacitásának csak 40%-a állt rendelkezésre, a meglévő mennyezeti szerkezet pedig nem tudott további kábeltálcákat befogadni. A megoldást nem a hely növelése jelentette, hanem az MPO csatlakozók alkalmazása. A csapat 24 szálat integrált egy hüvelykujj{6}}méretű csatlakozóba, így a teljes telepítést az útvonalak módosítása nélkül hajtották végre, és 80%-kal csökkentették a telepítési időt.

Ez a Multi{0}}fibre Push-On (MPO) csatlakozási technológia ereje.

Ahogy az adatközpontok 100G-ról 400G-ra és 800G-ra fejlődnek, az MPO-csatlakozók a nagy sebességű párhuzamos optikai rendszerek standard interfészévé váltak, így az MPO-technológiában való jártasság elengedhetetlen a hálózati mérnökök számára.

Ez az útmutató minden szükséges információt tartalmaz az MPO száloptikai csatlakozórendszerekről, beleértve a műszaki specifikációkat, a polaritási sémákat és a kiválasztási kereteket, valamint a kábeltípus-választási irányelveket, alapvető ismereteket biztosítva az új projektekhez és a meglévő rendszerek hibaelhárításához.

Mi az az MPO csatlakozó?

Az MPO-csatlakozó egy nagy-sűrűségű száloptikai csatlakozó, amely több szálat egyetlen precíziós-öntött üveggel-töltött polimer MT érvéghüvellyel zár le. Helytakarékos téglalap alakú kialakítása 8–72 szálas csatlakozást támogat, ami messze meghaladja a hagyományos LC és SC csatlakozók 1–2 szálas kapacitását.

Az MPO csatlakozók megfelelnek az IEC 61754-7 és a TIA-604-5 (FOCIS 5) nemzetközi szabványoknak, biztosítva a különböző gyártók termékei közötti együttműködést. Ez a szabványosítás tette az MPO-t a modern, nagy sűrűségű üvegszálas infrastruktúra magjává.

Főbb műszaki adatok

MPO csatlakozó alkatrészek

Ferrule: Az MT (Mechanical Transfer) érvéghüvely precíziós-öntéssel több szálat egyenes vonalban igazít. A szabványos MPO-12 érvéghüvely pontosan 12 szálat rendez el egyetlen sorban.

Vezetőcsapok: A dugós csatlakozók két fém illesztőcsappal vannak felszerelve, amelyek az érvéghüvely eleje felől nyúlnak ki, az anya csatlakozók pedig megfelelő furatokkal rendelkeznek. A vezetőcsapok pontos száligazítást biztosítanak az illesztés során, ami kritikus az optikai teljesítmény szempontjából.

Kulcsozási mechanizmus: A ház megemelt műanyag darabbal rendelkezik, amely biztosítja a helyes behelyezést és megakadályozza a visszafelé történő behelyezést. A szálleképezés és a polaritás attól függ, hogy a kulcs felfelé vagy lefelé van-e irányítva.

Fehér pont jelző: A csatlakozó testén lévő jelölés jelzi a Fiber 1 helyzetét, ami elengedhetetlen a polaritáskezeléshez és a hibaelhárításhoz.

MPO vs. MTP: Részletes különbségek

Az MPO-t és az MTP-t gyakran felcserélhetően használják, de vannak köztük fontos különbségek. E különbségek megértése segít kiválasztani a megfelelő csatlakozót a konkrét teljesítménykövetelmények és költségvetés alapján.

Alapvető különbségek

MPO (Multi{0}}Fiber Push-On): Megfelel az IEC 61754-7 általános ipari szabványnak, és bármely gyártó gyárthat olyan MPO-csatlakozókat, amelyek megfelelnek ennek a specifikációnak.

MTP (többszálas terminál-bekapcsolva): A US Conec által védett, továbbfejlesztett termék. Az MTP-csatlakozók szigorúbb tűréshatárokkal, több funkcióval és a szabványos MPO-t meghaladó teljesítménnyel rendelkeznek.

Kulcsfontosságú pont: Minden MTP-csatlakozó használható MPO-ként, de nem minden MPO felel meg az MTP-teljesítmény követelményeinek.

Teljesítmény-összehasonlítás tételenként

Szabványos MPO-kiválasztási elvek

Költségkeretre{0}}érzékeny telepítési forgatókönyvek

Vállalati hálózatok közepes sűrűségű követelményekkel

Laza beillesztési veszteség-költségvetésű alkalmazások

Alacsony csatlakozási frekvenciájú telepítések

A fő elosztókeret (MDF) és a köztes elosztókeret (IDF) közötti kapcsolatok és az egyetem gerinchálózata

MTP kiválasztási alapelvek

Hiperméretű adatközpontok szigorú veszteségi költségvetéssel

Nagy-sebességű párhuzamos optikai átvitel (100G, 400G, 800G)

Gyakori újrakonfigurálást igénylő környezetek

Linkek, ahol minden veszteség decibel számít

A megbízhatóságot előtérbe helyező hosszú távú{0}}infrastruktúra

A végső kiválasztás a kapcsolatvesztés számításától függ. A több illesztési ponttal rendelkező, összetett adatközpont-architektúrákban a csúcskategóriás-MTP-csatlakozók megőrzik a jelerősséget és csökkentik a hibaelhárítási időt.

MPO-csatlakozók típusai és konfigurációi

Az MPO csatlakozók különféle konfigurációkban kaphatók, és a megfelelő típus kiválasztása biztosítja a kompatibilitást az optikai modulokkal, kapcsolókkal és kábelezési infrastruktúrával.

Fiber Count Specifikációk

MPO-8: 8 szál (4 adó, 4 vétel) a 40G/100G SR4-hez, külső pozíciók használatával egy 12 szálas érvéghüvelyen, a középső szálakkal nem használtak.

MPO-12: A legsokoldalúbb, több alkalmazást is támogat. Ez a szabványos megoldás a 40G/100G SR4-hez, és széles körben használják a gerinckábelezésben. Az SR4 alkalmazásoknál a középső 4 szálat nem használják a frissítési rugalmasság megőrzése érdekében.

MPO-16: A 400G SR8 és 800G SR8 szabványos megoldása lett, natív 16 szállal (8 adó, 8 vétel) és csatornánként 50G vagy 100G. Ahhoz képest, hogy az MPO-24-et 8 csatorna szállítására használjuk, nincs szálpazarlás.

MPO-24: 12 szál két sorban, a legnagyobb sűrűséget kínálva. Támogatja a 100G SR10-et (10 csatorna), a 120G alkalmazásokat vagy 3 egyidejű 40G kapcsolatot. Általában nagy-sűrűségű gerinckábelekben használják a jövőbeni alkalmazkodóképesség biztosítása érdekében.

Nem és kulcsorientáció

Férfi csatlakozók: Két vezetőcsappal felszerelve, amelyek az érvéghüvelyből nyúlnak ki, főként kábel---kábel-összeköttetésekhez és a gerincvezeték bővítéséhez.

Női csatlakozók: Két tűlyukkal felszerelve a vezetőcsapok fogadására, az eszközportokkal, optikai modulokkal és patch panelekkel való összekapcsoláshoz.

Kulcsszabály: Az eszközportok, például a kapcsolók és az optikai modulok dugaszolhatóak; az eszközökhöz közvetlenül csatlakoztatott kábeleknek anyacsatlakozóknak kell lenniük.

Kulcsorientáció: Kulcs-Fel: A gomb felül van, amikor a csatlakozófejet nézi. Gomb-Le: A gomb alul van, amikor a csatlakozófejet nézi.

A kulcs orientációja befolyásolja a szálleképezést, és összhangban kell lennie a polaritássémával.

Lengyel típusok

UPC (Ultra Physical Contact): Micro-arc 0 fokos polírozás, többmódusú szálakhoz (OM3/OM4/OM5), és a 40G/100G/400G SR alkalmazások szabványa.

APC (szögletes fizikai érintkezés): 8 fokos szögben megdöntött polírozás, egymódusú, legfeljebb 60 dB-es visszatérési veszteségű szálakhoz használatos, és elengedhetetlen az egy-módusú 400G/800G DR/FR/LR alkalmazásokhoz.

Kompatibilitási figyelmeztetés: Soha ne keverje az APC és UPC csatlakozókat. Az APC ferde érvéghüvelye károsítja az UPC-t és nagy veszteséget okoz.

A nagy-sebességű optikai modulok összekapcsolásakor az MPO-csatlakozók közvetlenül csatlakoznak az OSFP optikai modulokhoz a 800G-s alkalmazásokhoz.

Az MPO polaritási sémák magyarázata

A polaritáskezelés megfelelő kapcsolatokat hoz létre az adó (Tx) és a vevő (Rx) szálak között. A polaritáshibák a leggyakoribb problémák az MPO-telepítéseknél, amelyek kapcsolati hibát okoznak.

Az MPO rendszerek három szabványos polaritássémát használnak, amelyeket a TIA-568.3-D határoz meg; Az egyes sémák megértése kritikus fontosságú a telepítési hibák elkerülése érdekében.

A típusú polaritás – egyenes{0}}átmenő

Konfiguráció: Fiber 1-1, 2-2...12-12, nincs szálkeresztezés.

Adapter tájolása: Billentyű felfelé billentyű lefelé (fordított csatlakozó), az egyenes{0}}leképezés fenntartása.

Legjobb For:

Moduláris patch panel telepítések

Sima rendszerfrissítések (10G→40G→100G)

Egyszerű pont{0}}pont-hivatkozások

Maximális rugalmasságot igénylő környezetek

Előnyök: A legegyszerűbb gerinchálózati gyártás, a legszélesebb körű kompatibilitás, a legkönnyebb hosszú távú-fejlesztés.

B típusú polaritás – fordított/fordított

Konfiguráció: Fiber 1-12, 2-11, teljes tömb megfordítása.

Adapter tájolása: Billentyű felfelé billentyű felfelé (nem flip), a fordított leképezés biztosítja a Tx{0}}to{1}}Rx párosítást.

Legjobb For:

Közvetlen párhuzamos optikai csatlakozások (40G/100G/400G/800G SR/DR)

Leaf{0}}spine adatközpont-architektúrák

Közvetlen nagy sebességű{0}}adó-vevő linkek

Modern adatközpont-telepítési szabvány

Kritikus fontosság: Párhuzamos optikai átvitelhez kötelező. A QSFP+/QSFP28/QSFP-DD/OSFP adó-vevők B típust igényelnek. A párhuzamos optikában az A típus Tx-to{6}}Tx kapcsolatokat és kapcsolati hibát okoz.

C típusú polaritás – páros csere

Konfiguráció: A szomszédos szálpárok felcserélve (1↔2, 3↔4, 5↔6...).

Adapter tájolása: Billentyű felfelé gomb lefelé, páros csere.

Legjobb For:

MPO-to-LC duplex kitörési rendszerek

Speciális örökölt duplex alkalmazások

Ritkán használják a modern párhuzamos optikai átvitelben

Polaritásválasztó mátrix

Marcus Chen vezető hálózati mérnök egy polaritási kihívást írt le egy hiperskálás telepítés során: "A csapat 500 MPO-gerincet telepített A típusú polaritással, de felfedezték, hogy a 100G SR4 adó-vevők B típust igényelnek, ami teljes infrastruktúra-átalakítást igényel. Most már szabványosítjuk a B típust minden párhuzamos optikai alkalmazáshoz szigorú dokumentációval."

Legjobb gyakorlatok

Aranyszabály: Egyetlen polaritási séma szabványosítása a teljes oldalon; Az A/B/C típusú keverés zavart és kapcsolati hibákat okoz.

Dokumentáció: Minden kábel mindkét végén jelölje meg a polaritás típusát, a szálak számát és irányát. A világos dokumentáció a jövőbeli karbantartás alapja.

Tesztelés: Ellenőrizze a polaritást fényforrással vagy optikai veszteségteszt-készlettel a kapcsolat üzembe helyezése előtt – ellenőrizze, ne feltételezze.

MPO kábeltípusok és alkalmazások

Az MPO-kábelek több típusba sorolhatók a különböző telepítési forgatókönyvekhez; a különbségek megértése biztosítja a helyes architektúraválasztást.

Gerinc kábelek

Leírás: Több-szálas kábelek, mindkét végén MPO-csatlakozóval, amelyek támogatják a 8, 12, 16, 24, 48 szálas konfigurációkat.

Alkalmazások:

Az elosztási zónák közötti gerinchálózati-kapcsolatok

MDF-IDF kapcsolatok

Adatközponti sorok közötti{0}}kapcsolatok

Campus gerinckábelezése

Előnyök:

A kábelenkénti magas szálszám csökkenti az útvonalak torlódását

Előre-leállítva a gyors üzembe helyezés érdekében

Gyárilag{0}}polírozva az állandó minőség érdekében

Megfontolandó specifikációk:

Égésgátló-/Low Smoke Zero Halogen (LSZH) kabát minősítés

Egy-mód (OS2) vs. multimode (OM4/OM5)

Húzószem lehetőségek a telepítéshez

Breakout/Fanout{0}}kábelek

Leírás: Egy MPO csatlakozó az egyik végén, áttörés az egyes csatlakozókhoz (általában LC duplex) a másikon.

Általános konfigurációk:

MPO-8 - 4 × LC duplex (40 G - 4 × 10 G)

MPO-12 - 6 × LC duplex (100 G - 6 × 10 G vagy 3 × 40 G)

MPO-24–12×LC duplex (nagy sűrűségű szerverkapcsolatok)

Alkalmazások:

Nagy sebességű{0}}portok váltása alacsony sebességű{1}}szerverekre

100G-25G szerverkapcsolatok

Migráció MPO infrastruktúráról LC-felszerelt eszközökre

Kritikus megjegyzés: A kiszakító kábel polaritásának meg kell egyeznie az infrastruktúra polaritásával (általában B típus).

Patch kábelek

Leírás: Rövid MPO-MPO-kábelek az állványon belüli-berendezések összekapcsolásához.

Alkalmazások:

Közvetlen kapcsolókapcsolatok levél{0}}gerinc-architektúrákban

Racken belüli{0}}berendezések összekapcsolása

Patch terepi kapcsolatok

Hossz: Általában 1–5 méter, rack-szintű csatlakoztathatóságra optimalizálva.

Adatközpont architektúra alkalmazások

Levél-gerinc topológia: MPO gerincek alkotják a gerincréteget, összekötve a levélkapcsolókat az állványok között. Az MPO-24 gerinc támogatja a többpontos, 100G/400G sávszélességű gerinccsatlakozásokat.

Legfelső-a-állvány (ToR) bevezetése: MPO patch zsinórok csatlakoztatják a ToR kapcsolókat a gerinckapcsolókhoz; a rövid, 1–3 méteres hosszúságok csökkentik a kábeltorlódást.

Sor-vége-(EoR) bevezetés: Az MPO gerinchálózatok az EoR kapcsolóktól a szerver rack patch panelekig terjednek, majd LC-vé alakítják át az egyes szerverkapcsolatokhoz.

Frissítési stratégia: Az MPO infrastruktúra támogatja a díjszabású frissítéseket újrahuzalozás nélkül. A 40G-t szállító MPO-12 gerinchálózatok ma 100G, 400G, 800G-t támogatnak az adó-vevők cseréjével.

MPO alkalmazások nagy sebességű{0}}adó-vevőkben

Az MPO csatlakozók fizikai interfészként szolgálnak a párhuzamos optikai adó-vevők számára 40G-tól 800G-ig és tovább; ezeknek a kapcsolatoknak a megértése lehetővé teszi a méretezhető infrastruktúra-tervezést.

40G alkalmazások

40 GBASE-SR4: 8 szál (4 Tx, 4 Rx), 10 Gbps csatornánként, MPO-8 vagy MPO-12 (külső 8 szál) használ.

Telepítési tipp: Az MPO-12 infrastruktúra támogatja a 40G SR4-et, miközben 4 tartalék szálat lefoglal.

100G alkalmazások

100 GBASE-SR4: 8 szál, csatornánként 25 Gbps, MPO-8/MPO-12 kompatibilis.

100 GBASE-SR10: 20 szál, csatornánként 10 Gbps, MPO-24 szükséges.

100 GBASE-DR4: Egy-mód, 500 méteres hatótávolság, MPO-12 APC polírozás.

400G alkalmazások

400 GBASE-SR8: 16 szál, csatornánként 50 Gbps, natív MPO-16 vagy kettős MPO-12 (egyenként 8 szál).

400 GBASE{1}}DR4: 8 szál, csatornánként 100 Gbps, egy-módusú MPO-12 APC.

400 GBASE-SR16: 16 szál, csatornánként 25 Gbps, MPO-16.

Kulcsfontosságú döntés: Az új 400G telepítéseknél előnyben részesítse az MPO-16-ot a kettős MPO-12-vel szemben. Az MPO-16 kiküszöböli a 4 szálas hulladékot a 8 csatornás alkalmazásokban az MPO-12 használatával.

800G alkalmazások

800 GBASE-SR8: 16 szál, csatornánként 100 Gbps, MPO-16 szükséges.

800 GBASE{1}}DR8: 16 szál, csatornánként 100 Gbps, egy-módusú MPO-16 APC.

Infrastruktúra hatás: A 800G kapcsolókhoz MPO-16 portok vagy MPO-24 csatorna aggregáció szükséges. Az új telepítéseknél meg kell tervezni az MPO-16/MPO-24-et a 800G frissítésekhez.

1.6T és azon túl

A feltörekvő 1.6T szabványok 16 szál × 200 Gbps vagy 32 szál × 100 Gbps sebességet fognak használni, amelyet az MPO-24 és a következő generációs MPO-32 támogat.

Stratégiai érték: A ma telepített MPO-24 infrastruktúra zökkenőmentes 1.6T frissítést tesz lehetővé újrahuzalozás nélkül.

OSFP és MPO integráció

Az OSFP (Octal Small Form{0}} Factor Pluggable) adó-vevők 800G/1.6T-hez az MPO-t használják szabványos interfészként:

800G OSFP: MPO-16

1.6T OSFP: MPO-16 (200G/csatorna) vagy MPO-32 (100G/csatorna)

Az MPO-infrastruktúra és a következő{0}}generációs adó-vevők közötti integráció az MPO-szakértelmet a modern hálózati építészek alapvető készségévé teszi.

Egy jelentős felhőszolgáltató nemrégiben 800G OSFP switcheket telepített, amelyek MPO-16 linkeken keresztül működnek. Infrastrukturális csapata arról számolt be, hogy a kettős MPO-12-ről az egyetlen MPO-16-ra való váltás 40%-kal csökkentette a kábelezést, miközben kiiktatta kapcsolatonként egy csatlakozási pontot.