เตรียมความพร้อมสำหรับ 100-GBE ในศูนย์ข้อมูล
ด้วยความต้องการอย่างต่อเนื่องสำหรับการขยายตัวและการเติบโตในศูนย์ข้อมูลโครงสร้างพื้นฐานการเดินสายเคเบิลจะต้องให้ความน่าเชื่อถือการจัดการและความยืดหยุ่น การปรับใช้โซลูชันการเชื่อมต่อด้วยแสงช่วยให้โครงสร้างพื้นฐานที่ตรงตามข้อกำหนดเหล่านี้สำหรับแอปพลิเคชันปัจจุบันและอัตราข้อมูล
ความสามารถในการปรับขยายเป็นปัจจัยสำคัญเพิ่มเติมเมื่อเลือกประเภทการเชื่อมต่อด้วยแสง ความสามารถในการปรับขยายไม่ได้หมายถึงการขยายตัวทางกายภาพของศูนย์ข้อมูลที่เกี่ยวข้องกับเซิร์ฟเวอร์สวิตช์หรืออุปกรณ์เก็บข้อมูลเพิ่มเติมเท่านั้น แต่ยังรวมถึงโครงสร้างพื้นฐานเพื่อรองรับเส้นทางการย้ายข้อมูลสำหรับการเพิ่มอัตราการส่งข้อมูล เมื่อเทคโนโลยีวิวัฒนาการและมาตรฐานเสร็จสมบูรณ์เพื่อกำหนดอัตราการส่งข้อมูลเช่นอีเธอร์เน็ต 40 และ 100 Gbit อัตราการรับส่งข้อมูล Fibre Channel ที่ 32 Gbits / วินาทีขึ้นไปและ Infiniband โครงสร้างพื้นฐานของสายเคเบิลในปัจจุบันจะต้องรองรับความต้องการแบนด์วิดธ์ที่มากขึ้น เพื่อรองรับการใช้งานในอนาคต
ด้วยความต้องการที่เพิ่มขึ้นเพื่อรองรับการใช้งานแบนด์วิดธ์สูงอัตราข้อมูลปัจจุบันจะไม่สามารถตอบสนองความต้องการในอนาคต และด้วยแอพพลิเคชั่นอีเธอร์เน็ตที่ทำงานที่ 1 และ 10 Gbits / วินาทีเป็นที่ชัดเจนว่าเพื่อรองรับความต้องการเครือข่ายในอนาคตเทคโนโลยี 40- และ 100-Gbit Ethernet (GbE) และมาตรฐานจะต้องได้รับการพัฒนา
ไดรเวอร์หลายเหลี่ยมเพชรพลอย
มีหลายปัจจัยที่ผลักดันให้อัตราการส่งข้อมูลสูงขึ้น การสลับและการกำหนดเส้นทางรวมถึงสภาพแวดล้อมเสมือนจริงการบรรจบกันและสภาพแวดล้อมการคำนวณประสิทธิภาพสูงเป็นตัวอย่างของการที่ความเร็วเครือข่ายที่สูงขึ้นเหล่านี้จะต้องใช้ในสภาพแวดล้อมของศูนย์ข้อมูล นอกจากนี้การแลกเปลี่ยนทางอินเทอร์เน็ตและจุดเชื่อมต่อผู้ให้บริการและแอพพลิเคชั่นแบนด์วิธสูงเช่นวิดีโอตามความต้องการจะผลักดันความต้องการการโยกย้ายจาก 10-GbE เป็น 40 และ 100-GbE
ตัวเชื่อมต่อสไตล์ MTP ซึ่งเป็นเทคโนโลยีการเลิกจ้างแบบหลายไฟเบอร์จะมีบทบาทสำคัญในการส่งผ่านข้อมูลแบบขนานอีเธอร์เน็ตแบบ 40 และ 100 Gbit
ในการตอบสนองต่อไดรเวอร์ดังกล่าวสถาบันวิศวกรไฟฟ้าและอิเล็กทรอนิกส์ (IEEE; www. ieee.org) ได้จัดตั้งกลุ่มงาน IEEE 802.3ba ในเดือนมกราคมเพื่อกล่าวถึงและพัฒนาแนวทางสำหรับอัตราข้อมูล 40 และ 100 GbE วัตถุประสงค์คำขอการอนุญาตโครงการ (PAR) รวมระยะทางขั้นต่ำ 100 เมตรสำหรับไฟเบอร์แบบ 50/125-μmมัลติมิเตอร์ (OM3) ที่ปรับด้วยเลเซอร์ ไฟเบอร์ OM3 เป็นไฟเบอร์มัลติโหมดเดียวที่รวมอยู่ใน PAR
คอร์นนิ่งได้ทำการวิเคราะห์การกระจายความยาวของศูนย์ข้อมูลที่แสดงให้เห็นว่า 100 เมตรหมายถึงการสะสม 65% ของ OM3 ที่ปรับใช้ ความคาดหวังคือระยะทาง 40 และ 100 GbE เหนือเส้นใย OM3 อาจขยายได้เกินกว่า 100 เมตรเพื่อตอบสนองความต้องการโครงสร้างศูนย์ข้อมูลเพิ่มเติมที่มีความยาวของสายเคเบิล คาดว่ามาตรฐานจะแล้วเสร็จประมาณกลางปี 2553
ในการประชุม IEEE ในเดือนพฤษภาคมมีการนำข้อเสนอพื้นฐานหลายฉบับมาใช้เพื่อสร้างพื้นฐานสำหรับการสร้างร่างเริ่มต้นของมาตรฐาน 40- และ 100-GbE การส่งผ่านเลนส์แบบขนานถูกนำมาใช้เป็นข้อเสนอพื้นฐานสำหรับ 40 และ 100 GbE ผ่านไฟเบอร์ OM3 เมื่อเปรียบเทียบกับการส่งข้อมูลแบบอนุกรมแบบดั้งเดิมการส่งภาพด้วยแสงแบบขนานจะใช้อินเตอร์เฟสแบบออพติคัลแบบขนานซึ่งข้อมูลจะถูกส่งและรับพร้อมกันในหลาย ๆ เส้นใย
ข้อเสนอพื้นฐานนี้กำหนดอินเทอร์เฟซ 40- และ 100-GbE เป็น: 4 x 10 Gigabit Ethernet channel บนเส้นใยสี่เส้นต่อทิศทางและ 10 x 10 Gigabit Ethernet channel บน 10 เส้นใยต่อทิศทางตามลำดับ
ระยะการทำงานที่กำหนดไว้ในข้อเสนอนี้คือ 100 เมตรเหมือนกับวัตถุประสงค์ขั้นต่ำที่ระบุไว้ใน PAR นอกจากนี้การจัดสรรการสูญเสียตัวเชื่อมต่อในข้อเสนอนี้คือ 1.5 เดซิเบลสำหรับการสูญเสียตัวเชื่อมต่อทั้งหมดภายในช่องสัญญาณ
จากการสำรวจของลูกค้าเชื่อว่า 100 เมตรการส่งผ่านข้อมูลแบบขนานมาตรฐานที่กำหนดของ 40-Gigabit Ethernet (GbE) จะรวมช่องสัญญาณ 4, 10-GbE ในสี่เส้นใยต่อทิศทาง
100-GbE จะส่งผ่านทั้งหมด 20 เส้นใย - 10 เส้นใย x 10-Gbit / วินาทีการจราจร x 2 ทิศทาง
การออกแบบศูนย์ข้อมูลบางแห่งใช้สถาปัตยกรรมที่ถูกดัดแปลงซึ่งเผยแพร่ในมาตรฐาน TIA-942 สถาปัตยกรรมที่ได้รับการดัดแปลงเกี่ยวข้องกับการยุบของพื้นที่การกระจายแนวนอนในพื้นที่การแจกจ่ายหลัก (MDA) ทำให้เกิดการติดตั้งสายเคเบิลจากพื้นที่ MDA โดยตรงไปยังโซนหรือพื้นที่จำหน่ายอุปกรณ์
ระยะทางที่กำหนดใน IEEE 802.3ba PAR อาจไม่ครอบคลุมระยะทางเดินสายแบบโครงสร้างจำนวนมากที่พบในศูนย์ข้อมูล เพื่อแก้ไขปัญหานี้กลุ่มโฆษณาเฉพาะกิจกำลังตรวจสอบวิธีการขยายการเข้าถึงอินเตอร์เฟส 40- และ 100-GbE ผ่านไฟเบอร์ OM3 ในขณะที่กลุ่มกำลังสำรวจระยะทางไกลถึง 250 เมตรระยะทางมากกว่าไฟเบอร์ OM3 จะไม่ขยายเกิน 150 ถึง 200 เมตร
ความต้องการประสิทธิภาพการเดินสาย
เมื่อประเมินประสิทธิภาพที่จำเป็นสำหรับโครงสร้างพื้นฐานการเดินสายเคเบิลเพื่อตอบสนองความต้องการในอนาคตสำหรับ 40- และ 100-GbE ควรพิจารณาเกณฑ์สามข้อ ได้แก่ แบนด์วิดท์การสูญเสียการแทรกตัวเชื่อมต่อทั้งหมดและความเบ้ ปัจจัยเหล่านี้แต่ละอย่างสามารถส่งผลกระทบต่อความสามารถของโครงสร้างพื้นฐานในการเดินสายเคเบิลเพื่อให้ตรงกับระยะการส่งสัญญาณมาตรฐานที่เสนออย่างน้อย 100 เมตรเหนือไฟเบอร์ OM3 นอกจากนี้ด้วยการศึกษาอย่างต่อเนื่องเพื่อขยายระยะทางนี้ประสิทธิภาพอาจมีความสำคัญยิ่งขึ้น:
•แบนด์วิดธ์ ไฟเบอร์ OM3 ได้รับเลือกให้เป็นมัลติมัลติโหมดเดียวสำหรับการพิจารณา 40/100-Gbit ไฟเบอร์นี้ได้รับการปรับให้เหมาะสำหรับการส่ง 850-nm และมีแบนด์วิดธ์โมดัลที่มีประสิทธิภาพขั้นต่ำ 2,000 MHz ∙ km เทคนิคการวัดแบนด์วิดธ์ของไฟเบอร์มีให้เพื่อให้แน่ใจว่าการวัดแบนด์วิดธ์ที่แม่นยำสำหรับไฟเบอร์ OM3 แบนด์วิดท์โมดัลที่มีประสิทธิภาพขั้นต่ำที่คำนวณ (EMBc) เป็นการวัดแบนด์วิดธ์ของระบบสำหรับ OM3 ไฟเบอร์ที่ให้การวัดที่ต้องการและแม่นยำที่สุดเมื่อเปรียบเทียบกับเทคนิคดิฟโหมดดิฟเฟอเรนเชียล (DMD) ด้วย minEMBc ค่าแบนด์วิดท์ที่แท้จริงและปรับขนาดได้จะถูกคำนวณซึ่งสามารถทำนายประสิทธิภาพได้อย่างน่าเชื่อถือสำหรับอัตราข้อมูลและความยาวลิงค์ที่แตกต่างกัน ด้วยโซลูชันการเชื่อมต่อโดยใช้ไฟเบอร์ OM3 ที่วัดโดยใช้เทคนิค minEMBc โครงสร้างพื้นฐานทางแสงที่ปรับใช้ในศูนย์ข้อมูลจะตรงตามเกณฑ์ประสิทธิภาพสำหรับแบนด์วิดท์ที่กำหนดโดย IEEE
•การสูญเสียการแทรก นี่เป็นพารามิเตอร์ประสิทธิภาพที่สำคัญในการปรับใช้การเดินสายเคเบิลศูนย์ข้อมูลปัจจุบัน การสูญเสียตัวเชื่อมต่อทั้งหมดภายในช่องสัญญาณระบบส่งผลกระทบต่อความสามารถของระบบในการทำงานในระยะทางที่รองรับได้สูงสุดสำหรับอัตราข้อมูลที่กำหนด เมื่อสูญเสียการเชื่อมต่อโดยรวมเพิ่มขึ้นระยะทางที่สามารถรองรับได้ที่อัตราข้อมูลจะลดลง ข้อเสนอพื้นฐานที่นำมาใช้ในปัจจุบันสำหรับการส่งมัลติ 40 และ 100 GbE ระบุว่าขั้วต่อสูญเสียทั้งหมด 1.5 เดซิเบลสำหรับระยะปฏิบัติการสูงสุด 100 เมตร ดังนั้นคุณควรประเมินข้อมูลจำเพาะการสูญเสียการแทรกของส่วนประกอบการเชื่อมต่อเมื่อออกแบบโครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิลของศูนย์ข้อมูล ด้วยส่วนประกอบการเชื่อมต่อที่สูญเสียต่ำความยืดหยุ่นสูงสุดสามารถทำได้ด้วยความสามารถในการแนะนำตัวเชื่อมต่อหลายตัวเข้ากับลิงค์การเชื่อมต่อ
เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในข้อกำหนดของศูนย์ข้อมูลการประชุมไม่ควรเลือกทอพอโลยีของโครงสร้างพื้นฐานการเดินสาย
•เอียง Optical skew— ความแตกต่างในช่วงเวลาของการบินระหว่างสัญญาณแสงที่เดินทางบนเส้นใยที่แตกต่างกัน - เป็นการพิจารณาที่สำคัญสำหรับการส่งสัญญาณแบบขนานเลนส์ ด้วยความเบ้หรือความล่าช้าที่มากเกินไปในช่องสัญญาณต่างๆทำให้เกิดข้อผิดพลาดในการส่งสัญญาณได้ ในขณะที่ข้อกำหนดการเดินสายเคเบิลยังคงอยู่ในการพิจารณาภายในหน่วยงานการปรับใช้โซลูชันการเชื่อมต่อที่มีประสิทธิภาพการเอียงอย่างเข้มงวดทำให้มั่นใจได้ถึงความเข้ากันได้ของโครงสร้างพื้นฐานการเดินสายในแอพพลิเคชั่นที่หลากหลาย ยกตัวอย่างเช่น Infiniband ซึ่งเป็นโปรโตคอลที่ใช้การส่งสัญญาณแบบขนาน - ออปติกมีเกณฑ์การเดินสายเคเบิลที่ 0.75 ns เมื่อประเมินโซลูชันโครงสร้างพื้นฐานการเดินสายออพติคัลสำหรับแอปพลิเคชัน 40 และ 100 GbE การเลือกโซลูชันที่ตรงตามความต้องการเอียงทำให้มั่นใจได้ว่าประสิทธิภาพไม่เพียง แต่สำหรับ 40- และ 100 GbE เท่านั้น แต่สำหรับ Infiniband และอัตราข้อมูล Fibre Channel ในอนาคต 32 Gbits / วินาที . นอกจากนี้โซลูชันการเชื่อมต่อที่เอียงน้อยยังตรวจสอบคุณภาพและความสม่ำเสมอของการออกแบบสายเคเบิลและการยุติเพื่อให้การทำงานมีความน่าเชื่อถือในระยะยาว
การปรับใช้ในศูนย์ข้อมูล
การปรับใช้โครงสร้างพื้นฐานสายเคเบิลที่แนะนำในศูนย์ข้อมูลจะขึ้นอยู่กับคำแนะนำที่พบในเทปมาตรฐานโครงสร้างพื้นฐานโทรคมนาคม TIA-942 เช่นนี้มีอินพุตอยู่ด้านหนึ่งสำหรับสายเคเบิลแกนหลักซึ่งสิ้นสุดลงที่ตัวเชื่อมต่อสไตล์ MTP ในอีกด้านหนึ่งที่สามารถมองเห็นได้ที่นี่คือพอร์ต LC duplex มาตรฐานที่สายแพทช์จากอุปกรณ์ศูนย์ข้อมูลเชื่อมต่ออยู่
การเลือกโซลูชันการเชื่อมต่อคุณภาพสูงที่ให้การสูญเสียการแทรกต่ำและขจัดปัญหาเรื่องเสียงรบกวนช่วยให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพในโครงสร้างพื้นฐานการเดินสายของศูนย์ข้อมูล
เพื่อประสิทธิภาพที่ดีที่สุดในข้อกำหนดของศูนย์ข้อมูลการประชุมไม่ควรเลือกทอพอโลยีของโครงสร้างพื้นฐานการเดินสาย โทโพโลยีโครงสร้างพื้นฐานและโซลูชันผลิตภัณฑ์ต้องได้รับการพิจารณาพร้อมเพรียง
การเดินสายที่ปรับใช้ในศูนย์ข้อมูลจะต้องเลือกให้รองรับการใช้งานแอปพลิเคชั่นอัตราข้อมูลสูงในอนาคตเช่น 100-GbE, Fibre Channel และ Infiniband นอกเหนือจากการเป็นไฟเบอร์มัลติโหมดเกรดเดียวที่รวมอยู่ในมาตรฐาน 40- และ 100-GbE แล้ว OM3 ยังมอบประสิทธิภาพสูงสุดสำหรับความต้องการในปัจจุบัน ด้วยแบนด์วิดท์ 850 nm ที่ 2,000 MHz ∙ km หรือสูงกว่าไฟเบอร์ OM3 ช่วยเพิ่มการเข้าถึงที่จำเป็นสำหรับการติดตั้งสายเคเบิลที่มีโครงสร้างในศูนย์ข้อมูล การเชื่อมต่อไฟเบอร์ OM3 ยังคงนำเสนอโครงสร้างพื้นฐานราคาต่ำสุดและโซลูชันอิเล็กทรอนิกส์สำหรับแอปพลิเคชันการเข้าถึงระยะสั้นในศูนย์ข้อมูล
นอกเหนือจากข้อกำหนดด้านประสิทธิภาพตัวเลือกการเชื่อมต่อทางกายภาพก็มีความสำคัญเช่นกัน เนื่องจากเทคโนโลยี Paralleloptics ต้องการการส่งข้อมูลข้ามเส้นใยหลาย ๆ ตัวพร้อมกันจึงจำเป็นต้องใช้ตัวเชื่อมต่อแบบหลายจุดหรือหลายแถว การใช้การเชื่อมต่อที่ใช้ MTP ในการติดตั้งในปัจจุบันมีวิธีการโอนย้ายไปยังอินเทอร์เฟซแบบหลายจุดขนานแบบหลายจุดเมื่อต้องการ
โซลูชัน MTP ที่ยกเลิกจากโรงงานจะช่วยให้สามารถเชื่อมต่อผ่านระบบปลั๊กแอนด์เพลย์ เพื่อตอบสนองความต้องการของแอพพลิเคชั่นอีเธอร์เน็ตแบบอนุกรมและ Fibre Channel ในปัจจุบันนั้นการติดตั้งสายเคเบิลที่ยกเลิก MTP ลงในโมดูลที่เตรียมไว้ล่วงหน้าหรือเทป โมดูลเหล่านี้มีวิธีในการเปลี่ยนคอนเน็กเตอร์ MTP บนแกนหลัก เมื่อผู้ใช้ย้ายไป 40- หรือ 100-GbE โมดูลและสายแพทช์ LC จะถูกลบและแทนที่ด้วยแผงอะแดปเตอร์ MTP (เช่นนี้) และสายแพทช์ MTP สำหรับการติดตั้งลงในอินเทอร์เฟซแบบขนานเลนส์
การเชื่อมต่อเข้ากับอุปกรณ์อิเล็กทรอนิกส์ของศูนย์ข้อมูลเสร็จสมบูรณ์ผ่านสายแพตช์ดูเพล็กซ์ LC มาตรฐานจากโมดูล เมื่อเวลามาถึง 40- หรือ 100-GbE โมดูลและสายแพทช์ LC ดูเพล็กซ์จะถูกลบออกและแทนที่ด้วยพาเนลอะแด็ปเตอร์ MTP และสายแพทช์สำหรับการติดตั้งลงในอินเตอร์เฟสแบบขนานออปติก ระดับการสูญเสียประสิทธิภาพจำนวนมากพร้อมใช้งานสำหรับโซลูชันการเชื่อมต่อ MTP เช่นเดียวกับการสูญเสียตัวเชื่อมต่อที่ต้องพิจารณาด้วยแอปพลิเคชันปัจจุบันเช่น Fibre Channel และ 10-GbE การสูญเสียการแทรกจะเป็นปัจจัยสำคัญสำหรับแอปพลิเคชัน 40 และ 100 GbE ตัวอย่างเช่น IEEE 802.3 กำหนดระยะทางสูงสุด 300 เมตรสำหรับไฟเบอร์มัลติ OM3 สำหรับ 10-GbE (10GBase-SR) เพื่อให้บรรลุระยะนี้ต้องใช้การสูญเสียขั้วต่อทั้งหมด 1.5 เดซิเบล เนื่องจากการสูญเสียขั้วต่อทั้งหมดในช่องเพิ่มขึ้นสูงกว่า 1.5 เดซิเบลระยะทางที่รองรับได้จะลดลง เมื่อต้องใช้ระยะทางเพิ่มเติมหรือตัวเชื่อมต่อหลายตัวจำเป็นต้องใช้โมดูลประสิทธิภาพการสูญเสียต่ำและการเชื่อมต่อ
นอกจากนี้เพื่อขจัดความกังวลเกี่ยวกับผลกระทบของเสียงรบกวนที่อาจเกิดขึ้นกับการสูญเสียขั้วต่อรวมเพิ่มขึ้นการแก้ปัญหาควรผ่านการทดสอบเสียงรบกวนของระบบ 10-GbE โดยผู้ผลิตการเชื่อมต่อ การเลือกโซลูชันการเชื่อมต่อคุณภาพสูงที่ให้การสูญเสียการแทรกต่ำและขจัดปัญหาเรื่องเสียงรบกวนช่วยให้มั่นใจในความน่าเชื่อถือและประสิทธิภาพในโครงสร้างพื้นฐานการเดินสายของศูนย์ข้อมูล
โซลูชั่นที่ใช้ MTP
ด้วยความสามารถในการแยกส่วนและการปรับให้เหมาะสมสำหรับการติดตั้งสายเคเบิลที่มีโครงสร้างที่ยืดหยุ่นระบบไฟเบอร์ออพติก OM3 ที่ใช้ MTP สามารถติดตั้งเพื่อใช้ในแอพพลิเคชั่นดาต้าเซ็นเตอร์วันนี้ในขณะเดียวกันก็ให้เส้นทางการโยกย้ายที่ง่ายไปสู่เทคโนโลยีความเร็วสูงในอนาคตเช่น .
