Datu centra šķiedras kabeļi 400G/800G jauninājumiem

Mūsdienu datu centri saskaras ar nerimstošu spiedienu pārvietot lielāku trafiku ar mazāku latentumu, lielāku uzticamību un skaidru ceļu uz nākamās paaudzes ātrumu. AI apmācības materiāli, mākoņu platformas, izkliedētā krātuve un austrumu{1}}rietumu satiksme starp lapu un mugurkaula slēdžiem ir atkarīgi no kabeļu rūpnīcas, kas nekļūst par sašaurinājumu.

Tāpēc optiskās šķiedras kabeļi ir kļuvuši par noklusējuma mugurkaulu augstas veiktspējas{0}}datu centru tīkliem. Salīdzinot ar varu, šķiedra piedāvā lielāku joslas platumu, ilgāku sasniedzamību, imunitāti pret elektromagnētiskiem traucējumiem un graciozāku ceļu uz 400G un 800G migrāciju. Taču šķiedra vien nav stratēģija. Tīkla arhitektiem, kabeļu darbuzņēmējiem un iepirkumu komandām joprojām ir jāizdara smaga izvēle par šķiedru veidu, savienotāju sistēmu, polaritāti, saišu budžetu un testēšanas darbplūsmu, pirms tiek izvilkts jebkurš kabelis.

Šajā rokasgrāmatā šie lēmumi ir sadalīti tādā secībā, kādā jūs ar tiem saskarsities reālā projektā: kur tīklā atrodas šķiedra, kā izvēlēties OM3, OM4, OM5 vai OS2, kā plānot MTP/MPO kanālu paralēlai optikai, kā pareizi pārbaudīt un dokumentēt un kā izveidot kabeļu iekārtu, kas iztur nākamos divus jaunināšanas ciklus.

Kāpēc Fiber ir noklusējums mūsdienu datu centru kabeļiem

Optiskās šķiedras kabeļi pārraida datus, izmantojot gaismas impulsus, nevis elektriskos signālus. Šī vienīgā atšķirība veicina lielāko daļu turpmāko inženiertehnisko kompromisu{1}}.

Joslas platums AI, mākoņa un uzglabāšanas audumiem

AI apmācības klasteri, GPU podi, hiperkonverģēta infrastruktūra un replicēta krātuve rada blīvu austrumu{0}}rietumu trafiku, ko varam ir grūti nodrošināt plašā mērogā. Šķiedru tīri savieno pārus ar 100G, 400G un 800G optiskajiem raiduztvērējiem, un pamatā esošās Ethernet specifikācijas turpina attīstīties.IEEE 802.3df-2024nosaka fiziskā slāņa specifikācijas 200 Gb/s, 400 Gb/s, 800 Gb/s un 1,6 Tb/s Ethernet darbībai, kas nodrošina arhitektiem stabilu mērķi, plānojot vairāku gadu kabeļu atsvaidzināšanu.

Sasniedziet bez distances soda

Varš ātri noārdās, pieaugot ātrumam. 100 GBASE-T saite parastos apstākļos sasniedz 30 metri, savukārt 400 GBASE-DR4 viena režīma{7}}saite sasniedz 500 metrus un 400 GBASE-LR4 — 10 km. Pamattīkliem starp MDA un HDA, starp-rindu saitēm un datu centru starpsavienojumiem, fiber novērš sasniedzamības problēmu, nevis novērš to.

EMI imunitāte blīvās aprīkojuma telpās

Jaudas pātagas, kopnes, CRAC vienības un lieli vara komplekti rada elektromagnētisko troksni. Tā kā šķiedra nes gaismu, nevis strāvu, EMI to neietekmē tāpat kā varš. Blīvās aprīkojuma telpās tam ir mazāka nozīme neapstrādātā caurlaides daudzumā, nevis kļūdu līmeņa stabilitātei, kas ir tieši tas, kas ir svarīgs krātuves replikācijai un cieši saistītai skaitļošanai.

Blīvums un tīrāks ceļš uz nākotnes jaudu

144{2}}šķiedras MTP/MPO stumbrs aizņem daļu no līdzvērtīga vara saišķa paplātes vietas. Moduļu kasetes un augsta blīvuma plākstera paneļi ļauj vienam 4U korpusam pārtraukt simtiem LC portu, nepadarot sāpīgas kustības, pievienošanas un maiņas. Šī blīvuma priekšrocība ļauj šodien projektētajai kabeļu iekārtai rīt absorbēt 100 G uz 400 G migrāciju.

Šķiedra pret varu: kad katrs joprojām uzvar

Pareizais dizains nav "šķiedras visur". Vara joprojām ieņem savu vietu plauktā, un spēcīgā kabeļu plānā tiek izmantots katrs datu nesējs, kur tā fizika atbilst darba slodzei.

Mūsdienu zālēs izplatīts modelis: DAC vai AOC iekš-statīva serveri-uz-ToR saitēm, MMF vai SMF MPO maģistrāles no ToR uz lapu un OS2 viens-režīms visam, kas šķērso rindu, telpu vai ēku.

Kur Fiber atrodas datu centra tīklā

Lapa{0}}Mugurkauls un mugurkauls

Lapu{0}}mugurkaula audumā katrs lapas slēdzis parasti tiek savienots ar katru mugurkaula slēdzi. Šīs ir visaugstākās-izmantošanas saites ēkā un gandrīz vienmēr ir šķiedras.TIA-942ir atsauces standarts datu centru telekomunikāciju infrastruktūrai, un to ir vērts izlasīt pirms jebkura mugurkaula dizaina pabeigšanas - tas attiecas uz redundances līmeņiem, ceļu atdalīšanu un kabeļu iekārtas prasībām, kas bieži nosaka šķiedru skaitu un maršrutu dažādību.

Augšs

Augšpuse-no-patur servera kabeļus īsus un vara-draudzīgus, taču palielina šķiedru augšupsaišu skaitu uz mugurkaulu. Rindas-beigas-centralizē pārslēgšanu un samazina augšupsaišu skaitu, bet palielina horizontālo vara darbību. Vidus-no-rindas atrodas starp abiem. Lēmums parasti ir atkarīgs no plauktu blīvuma, ostas ekonomikas un to, cik lielu šķiedru kapacitāti esat gatavs izmantot augšupsaišu nodrošināšanai šodien, salīdzinot ar rezervi rītdienai.

Datu centra starpsavienojums

DCI saites starp ēkām, pilsētiņām vai izvietošanas būriem gandrīz vienmēr darbojas, izmantojot viena -moda šķiedru. Sasniedzamība ir svarīgāka par -porta izmaksām, un optikas ceļvedis (saskaņots 400 ZR, 800 ZR) ir veidots, pamatojoties uzviena{0}}moda šķiedru veidikā OS2.

Uzglabāšanas un HPC audumi

NVMe-oF, RoCEv2 un InfiniBand audumi nodrošina milzīgu joslas platumu starp aprēķinu un krātuvi. Šķiedras mazie zudumi un nemainīgais latentums padara to par dabisku vidi, īpaši, ja mērogošana pārsniedz vienu rindu.

Viens{0}}režīms salīdzinājumā ar daudzrežīmiem: OM3, OM4, OM5 vai OS2 izvēle

Tas ir lēmums, kas virza pārējo kabeļu rūpnīcu, un tas ir visbiežāk pieņemtais autopilotā. Godīga atbilde ir atkarīga no ātruma, sasniedzamības un kabeļa darbības ilguma.

Praktisks īkšķis: ja saite ir mazāka par 100 metriem un darbojas ar 100 G vai 400 G īsas-attiecības optiku, OM4 parasti ir izmaksu{5}}optimizēta izvēle. Ja vienai un tai pašai kabeļu rūpnīcai ir jāpārdzīvo 800 G migrācija, OS2 ir drošākais variants, jo optikas ceļvedis ilgākam-800 G sasniedzamam pārsvarā ir viena{11}}režīms. OS2 raiduztvērēji šodien maksā vairāk, taču jūs izvairīsieties no visas kabeļu rūpnīcas nomaiņas piecu gadu laikā. Lai dziļāk salīdzinātu viena režīma atzīmes,{15}OS1 salīdzinājumā ar OS2 vienmoda{2}}šķiedruir vērts pārskatīt pirms apņemšanās.

OM5 dažreiz ir pārpārdoti. Tas atmaksājas tikai tad, ja esat apņēmies izmantot SWDM optiku, kas izmanto tās platjoslas veiktspēju. Tiešai SR4/SR8 izvietošanai OM4 parasti nodrošina tādu pašu sasniedzamību par zemākām izmaksām.
 

MTP/MPO, LC un savienotāja lēmums

Jūsu izvēlētais savienotājs nosaka auduma mērogošanu. Mūsdienu zālēs dominē daži raksti.

LC Duplekss divām{0}}šķiedru opcijām

LC joprojām ir darba zirgs 10G, 25G un jebkurai 100G/400G optikai, kas izmanto duplekso pāri (LR4, FR4, DR1). Tas ir blīvs, labi-saprotams un izmantojams laukā-.

MTP/MPO paralēlajai optikai

Paralēlā optika, piemēram, 100G-SR4, 400G-DR4 un 400G-SR8, vienlaikus izmanto vairākas šķiedras joslas. Tiem ir nepieciešami MTP/MPO savienotāji. Joslu skaitam ir nozīme:

• MPO-8/12:Standarta SR4 (izmantotas 8 joslas) un DR4. Mūsdienās visizplatītākais ir 12 pozīciju korpuss ar 8 aktīvajām šķiedrām.
• MPO-16:Saskaņots ar SR8 / DR8 optiku 400G un jaunajiem 800G lietojumiem.
• MPO-24:Izmanto dažos mantotos 100G-SR10 dizainos un noteiktās pārtraukuma konfigurācijās; retāk sastopams zaļo lauku apbūvēs.

Izvēloties nepareizu joslu skaitu, jūs nonākat migrācijas klintī. Ja šodien pievienojat MPO{2}}12 kabeli un nākamās Pirms maģistrāļu pasūtīšanas vienmēr pārbaudiet savienotāja ceļvedi, salīdzinot ar raiduztvērēja ceļvedi.

Polaritāte: visizplatītākā lauka atteice

MTP/MPO polaritāte (A, B, C metode) ir vieta, kur projekti klusi noiet greizi. Polaritātes neatbilstība rada saiti, kas fiziski savieno, bet nekad neizveido signālu. Katram kanāla maģistrālei, kasetei un plākstera vadam ir jāizmanto konsekventa polaritātes shēma, un šī shēma ir jādokumentē pirms instalēšanas. TheMTP vs MPO inženiera atlases rokasgrāmataaptver praktiskās atšķirības un to, kā polaritātes izvēle plūst caur kanālu.
 

Iepriekš-pārtraukts un lauka-beigts kabeļu savienojums

Lielākajai daļai mūsdienu datu centru būvējumu pareizā atbilde ir{0}}iepriekš noslēgtie maģistrāles un ielāpu vadi. Tie tiek piegādāti rūpnīcā-pārbaudīti ar dokumentētām ievietošanas zudumu vērtībām, tiek instalēti niecīgā laika posmā un nodrošina konsekventākus rezultātus nekā lauka pārtraukšana. Lielākie kabeļu pārdevēji parasti piegādā iepriekš-izbeigtus komplektus ar ievietošanas zudumu vērtībām, kas atrodas attiecīgajāISO/IEC 11801kanālu ierobežojumi.

Lauka izbeigšanai joprojām ir sava vieta: modernizācijai, kur precīzus garumus nevar apstiprināt iepriekš, remontdarbiem pēc bojāta bagāžnieka vai speciāliem braucieniem, kur iepriekš{0}}izbeigtos mezglus nevar izvilkt pa esošajiem ceļiem. Kompromiss-ir īsts - lauks-savienotāji, kas parasti uzrāda lielākus un mainīgākus ievietošanas zudumus, un rezultāts lielā mērā ir atkarīgs no tehniķa prasmēm un rīkiem.

Ja grafikam un konsekvencei ir nozīme, samaksājiet prēmiju par iepriekšēju-pārtraukšanu. Ja saspringts ceļš padara iepriekšēju -pārtraukšanu neiespējamu, ietaupiet papildu laiku testēšanai un kvalitātes kontrolei katrā lauka pārtraukšanas reizē.

Kā izvēlēties pareizo optiskās šķiedras kabeļus: lēmumu ietvars

Izmantojiet šo pasūtījumu. Izlaižot vienu soli, kabeļu rūpnīcas tiek pārbūvētas divus gadus pēc nodošanas.

1. Vispirms bloķējiet ātruma ceļvedi

Vai izmantojat kabeļus 25 G piekļuvei, 100 G lap-mugurai, 400 G mugurai vai 800 G AI audumam? Raiduztvērēja ceļvedis nosaka šķiedras veidu, nevis otrādi. Ja nezināt, kādu optiku darbināsiet pēc trim gadiem, pirms stumbru norādīšanas pajautājiet tīkla arhitektiem.

2. Nomēriet, cik tālu kabelis faktiski darbosies

Grīdas attālums atrodas. Pievienojiet vertikālos ceļus, teknes maršrutēšanu, atslābuma cilpas, ielāpu paneļa ieeju un aprīkojuma -sānu pakalpojumu cilpas. 30 metru rindai bieži ir nepieciešams 50 metru stumbrs.

3. Izvēlieties šķiedras veidu pret sasniedzamību un nākotnes ātrumu

Izmantojiet augstāk esošo OM3/OM4/OM5/OS2 tabulu. Ja rodas šaubas un budžets atļauj, noliecieties uz OS2 jebkurai saitei, kas ir garāka par 100 metriem, vai jebkurai saitei, kas, domājams, pārsniegs nākamās paaudzes optikas paaudzi.

4. Apstipriniet visu kanālu, nevis tikai savienotāju

Raiduztvērējam, šķiedras tipam, savienotājam, polaritātei un plākstera panelim ir jāatbilst. Slēdža piegādātāja raiduztvērēja saderības matrica ir patiesības avots -, nevis savienotāja korpuss, kas ir fiziski piemērots.

5. Pirms saistību uzņemšanās aprēķiniet saites budžetu

Vienkāršots saišu budžets 400 G-SR4.2 saitei OM4:

• Optiskais budžets (uztvērēja TX min līdz RX min): ~1,9 dB
• Šķiedru vājināšanās (OM4 pie 850 nm): ~0,2 dB 70 m skrējienam
• Savienotāja zudums: 4 savienotāju pāri × 0,35 dB=1.4 dB
• Kopējie paredzamie zaudējumi: ~1,6 dB → iekļaujas budžetā ar nelielu rezervi

Ja budžets ir ierobežots, katrs papildu ielāpa punkts ēd rezervi. Tieši šis aprēķins nosaka, vai jūsu dizains darbojas pirmajā dienā un joprojām darbojas pēc nākamās pārvietošanas un izmaiņu kārtas.

6. Plānojiet blīvumu, pēc tam plānojiet apkalpojamību

Augsta -blīvuma paneļi ietaupa plauktu U, taču tikai tad, ja tehniķis joprojām var pārbaudīt, notīrīt un atkārtoti ievietot vienu savienotāju, netraucējot tā kaimiņiem. Pirms paneļa konstrukcijas pārbaudiet izmantojamību ar īstu tīrīšanas rīku.

Šķiedru kabeļu izvietošana: lauka darbplūsma

1 -. darbība Esošās rūpnīcas pārbaude

Dokumentējiet strāvas plauktu izkārtojumus, ceļa aizpildīšanu, slēdžu portu piešķiršanu, raiduztvērēju inventarizāciju, šķiedru veidus, polaritātes metodes un marķēšanu. Identificējiet paplātes, kurām jau ir uzpildes jauda, ​​un jebkuru mantoto šķiedru, kas neatbalstīs jauno optiku.

Darbība 2 - Bloķējiet topoloģiju

ToR, EoR, MoR vai centralizēti strukturēti kabeļi. Topoloģija nosaka augšupsaišu skaitu, maģistrāles maršrutus, ielāpu paneļa izvietojumu un to, kā tiek apstrādāti pārtraukumi.

Darbība 3 - Norādiet kabeļu iekārtu

Bagāžnieki, kasetes, ielāpu paneļi un ielāpu auklas. Saskaņojiet katru komponentu ar kanāla dizainu un apstipriniet pārdevēja saderību līdz galam.

Darbība 4 - Apstipriniet polaritāti un saišu budžetu uz papīra

Dariet to pirms jebkura bagāžnieka pasūtīšanas. Polaritātes labošana pēc piegādes ir dārga; polaritātes labošana pēc uzstādīšanas ir ārkārtīgi dārga.

Darbība 5 - Instalēšana ar disciplīnu

Ievērojiet līkuma rādiusu, vilkšanas spriegumu un ceļa aizpildījumu.BICSI 002aptver datu centra projektēšanas un ieviešanas labāko praksi un ir standarta atsauce teknes aizpildīšanai, ceļu atdalīšanai un kabeļu pārvaldības darbplūsmai.

Darbība 6 - Pārbaudiet, notīriet, pārbaudiet

Katrs savienotājs tiek pārbaudīts un iztīrīts pirms savienošanas.IEC 61300-3-35:2022definē izturēšanas/neatbilstības kritērijus gala-sejas pārbaudei - gruvešiem, skrāpējumiem un defektu zonām ap serdi, apšuvumu, kontaktu un līmes apgabaliem. Palaidiet ievietošanas zuduma pārbaudi katrai saitei. Pievienojiet OTDR testēšanu stumbriem, kas ir garāki nekā parastie ielāpu attālumi vai ja zaudējumu budžets ir ierobežots. Attiecības starpievietošanas zudums un atgriešanas zudumsšeit ir nozīme, jo īpaši attiecībā uz īsām,{0}}ātrdarbīgām saitēm, kur atspulgi ietekmē uztvērēju vairāk nekā kopējie zaudējumi.

Darbība 7 - Dokumentējiet visu

Kabeļu ID, paneļu pozīcijas, ceļu maršruti, šķiedras veids, polaritātes metode, raiduztvērēja kartēšana, testa rezultāti un izmaiņu vēsture. Nododiet to formātā, kas iztur darbinieku mainību.

Kā mērogot: projektēšana 400 G, 800 G un vairāk

Šeit lielākajai daļai kabeļu rūpnīcu ir sliktāki rezultāti. “Gatavs nākotnei” parasti praksē nozīmē trīs lietas: pietiekamu šķiedru skaitu, moduļu komponentus un precīzu dokumentāciju.

Rezerves rezerves šķiedru skaits

24 šķiedru bagāžnieks, kas pirmajā dienā ir piepildīts līdz 100%, jau ir problēma. Plānojiet katrā ceļā atstāt 30–50% rezerves dzīslu. Robežizmaksas par lielāku šķiedru daudzumu bagāžniekā ir mazas, salīdzinot ar otrā stumbra vilkšanu vēlāk.

Izmantojiet moduļu plāksteru paneļus un kasetes

Paneļi, kuru pamatā ir kasetes-, ļauj nomainīt MPO-12 uz MPO-16 kasetēm, nepārvelkot bagāžniekus, vai pārveidot MPO stumbrus par LC izlaidumiem mantotajam aprīkojumam. Fiksēto portu paneļi to nevar izdarīt.

Plānojiet izlaušanos no pirmās dienas

400 G-DR4 pieslēgvieta var sadalīties 4 × 100 G-DR, izmantojotMPO atdalīšanas kabeļi. Plāksteru paneļu un kasešu projektēšana, kas paredz izlaušanos, nozīmē, ka varat atkārtoti izmantot mugurkaula pieslēgvietas lielākam blīvumam bez atkārtotas kabeļu pārslēgšanas.

Saskaņojiet Fiber ceļvedi ar optikas ceļvedi

Ja jūsu optikas ceļvedī ir iekļauts 800G-DR8 vai 1,6T, maģistrālo joslu skaitam un savienotāju izvēlei ir jāsakrīt. Šī ir saruna ar tīkla arhitektūras komandu, pirms kaut ko precizējat.

Bieži sastopamas problēmas, no kurām jāizvairās

Polaritātes neatbilstība MPO stumbros

Vienīgais visizplatītākais iemesls, kāpēc tikko instalēta saite neparādās. Dokumentējiet polaritātes metodi (A, B vai C) pirms pirmā bagāžnieka piegādes un pārliecinieties, vai visi bagāžnieki, kasetes un ielāpu auklas atbilst.

Izlaižot beigas{0}}Sejas pārbaude

Viena daļiņa savienotāja gala virsmā var izjaukt 400 G saiti vai izraisīt periodiskas kļūdas, kuru diagnosticēšanai nepieciešamas vairākas dienas. Pārbaude un tīrīšana nav -apspriežama pirms katra palīga, ieskaitot rūpnīcas-iepriekš-nobeigtos komplektus, kas ir izvilkti caur paplāti.

Šķiedru iegāde pēc cenas

Šodien uzstādītie OM3 bagāžnieki, lai ietaupītu 15%, tiks izjaukti trīs gadu laikā, kad tiks piegādāta nākamā optikas paaudze. Kopējās īpašumtiesību izmaksas katru reizi pārsniedz vienības cenu.

Komponentu sajaukšana bez kanāla validācijas

Fiziski piemēroti savienotāji negarantē kanāla darbību. Apstipriniet pilna ceļa - raiduztvērēju, ielāpu vadu, paneli, maģistrāli, kasete, ielāpu vadu, raiduztvērēju -, salīdzinot ar slēdža piegādātāja saderības matricu.

Aizmirstot par rezerves jaudu

Paplātes ar 100% piepildījumu, paneļi ar 100% portu izmantošanu un bagāžnieki bez rezerves šķiedrām pārvērš visas turpmākās izmaiņas par lielu projektu.

Apkopes un testēšanas paraugprakse

Šķiedra ir uzticama, bet nepielūdzama. Izveidojiet apkopes rutīnu, kas ietver pārbaudi, tīrīšanu, plānoto testēšanu un izmaiņu kontroli. Uzglabājiet apstiprinātus tīrīšanas rīkus un pārbaudes tvērumus datu centrā, nevis attālā uzglabāšanas telpā. Saglabājiet rezerves ielāpu vadus, raiduztvērējus un kasetes jebkurai saitei, no kuras ir atkarīgs pakalpojuma līmeņa līgums.

Pārraugiet optisko jaudu, pirms-FEC kļūdas un raiduztvērēja diagnostiku, ja platforma to atbalsta. Pazemojoša saite tiek parādīta telemetrijas režīmā dažas dienas pirms tās kļūmes -, taču tikai tad, ja kāds to skatās.

Secinājums

Optiskās šķiedras kabeļi ir jebkura datu centra pamats, kas paredzēts vairāk nekā vienai optikas paaudzei. Pareiza izvēle ir mazāka par pašu kabeli, bet vairāk par lēmumiem, kas saistīti ar to: ātruma ceļvedis, šķiedras pakāpe, savienotāja joslu skaits, polaritātes metode, saites budžets un rezerves jauda. Tīkla arhitekti, kuri šos lēmumus fiksē rakstiski, pirms tiek pasūtīts pirmais bagāžnieks, nonāk pie kabeļu rūpnīcām, kas graciozi absorbē 100 G līdz 400 G līdz 800 G migrācijas. Komandas, kas atliek šos lēmumus, parasti tiek atjaunotas piecu gadu laikā.

Izvēlieties optiku, kuru faktiski darbināsit pēc trim gadiem, nevis to, ko izmantojāt pagājušajā gadā. Dokumentējiet kanālu no gala līdz beigām. Pārbaudiet katru saiti ar publicētu standartu. Rezervējiet rezerves jaudu katrā ceļā. Disciplīna sākotnēji izmaksā maz un atmaksājas par katru kustību, pievienošanu un izmaiņām iekārtas ekspluatācijas laikā.