Наверное, нет ничего более важного для жизнедеятельности компании, чем надежность и производительность центров обработки данных и сетей хранения. Трудность состоит в удовлетворении критичных потребностей бизнеса на фоне взрывообразно растущего числа транзакций и объемов сохраняемой информации, которой приходится управлять. Даже небольшие центры обработки данных должны гибко справляться с быстрыми темпами роста в высоконадежной среде. Наряду с добавлением серверов и систем хранения это предполагает увеличение пропускной способности. Скорости передачи данных постоянно растут: сначала от 10 до 100 Мбит/с, затем — до 1 Гбит/с, теперь до 10 Гбит/с, а в будущем — до 40 или 100 Гбит/с. Каждый такой скачок влияет на допустимый оптический бюджет, требуемую полосу пропускания оптического волокна и приемлемые вносимые потери.

Увеличение скорости передачи данных и достижения в области оптических технологий приводят к тому, что оптическая проводка (отличающаяся, к тому же, широкополосностью) теперь все чаще применяется в ЦОД, а кабель становится все более доступным и удобным в использовании.

Две разработки делают оптику еще более эффективной технологией с точки зрения удовлетворения требований к полосе пропускания, простоты инсталляции и удобства управления. Речь идет об оптических кассетах для переключений и коммутации и оптимизированном для лазера многомодовом волокне (Laser-Optimized Multimode Fiber, LOMF), обладающем низким значением дифференциальной задержки (Differential Mode Delay, DMD) для поддержки высоких скоростей передачи данных. Комбинация кассет и кабелей LOMF открывает новые возможности для создания кабельной инфраструктуры, которая обеспечивала бы гибкое управление и высокую производительность.

КАССЕТЫ: ПОДКЛЮЧИЛ И СВОБОДЕН

Рисунок 1. Оптические кассеты просты в работе.Многоволоконные кабели, претерминированные стандартными отраслевыми матричными соединителями MTP/MPO, облегчают использование оптики в центрах обработки данных. Такие кабели позволяют устранить заторы в кабельных каналах, добиться наибольшей плотности портов (до 12 волокон на 0,08 кв. дюйма), упростить проектирование и инсталляцию системы, а также и управление ею. В случае матричных соединений пользуются популярностью как оптические ленточные кабели, так и новые кабели уменьшенного диаметра с полыми трубками. Оптические кассеты позволяют перейти от многоволоконных массивов к отдельным коммутационным шнурам SC или LC.

Типичная кассета может вмещать 12 или 24 волокна, в стандартную стойку шириной 19” горизонтально помещается до 12 кассет и до
288 волокон, чем обеспечивается высокая плотность портов без загромождения пространства и путаницы. Установить кассету несложно: она просто вставляется в стойку или шкаф (см. Рисунок 1). Матричный кабель подключается сзади, а коммутационный шнур — спереди. Такая простота по принципу «поключил и свободен» обеспечивает чрезвычайно быструю и простую инсталляцию.

НОВОЕ ПОКОЛЕНИЕ КАССЕТ ДЛЯ 10GbE

Многоволоконные кабели LOMF и кассеты, несомненно, будут пользоваться спросом. Главная забота состоит в том, чтобы система оставалась в пределах бюджета вносимых потерь для линии, который представляет собой сумму потерь отдельных компонентов в линии. В большинстве случаев это лишь затухание в коммутационных шнурах и магистральных кабелях, а также потери в соединителях и самих кассетах.

Сумма индивидуальных потерь должна быть меньше, чем максимальные вносимые потери в линии, которые определены для приложений (таких как IEEE 802.3ae для 10BaseSR), выполняющихся по кабельной системе. С увеличением скорости передачи бюджет линии сокращается. Одна из причин состоит в том, что группа по стандартизации 10 Gigabit Ethernet и других высокоскоростных протоколов уже приняла во внимание некоторые линейный штрафы при расчете бюджета линии. Для 10GbE бюджет линии составляет всего 2,6 дБ.

Первое поколение кассет имело вносимые потери величиной 1,25 дБ. Это означало, что в тракте 10 Gigabit Ethernet можно было использовать только одну кассету. Вносимые потери для кассеты включают два соединения (подключение коммутационного шнура и соединение MTP/MPO) и небольшие потери в коротком волокне внутри нее.

Новые кассеты, например, серия Momentum от Ortronics/Legrand, предлагают улучшенные характеристики: вносимые потери для стандартной кассеты Momentum 2 равны 0,75 дБ, а у высококачественных кассет Momentum 3 они не превышают 0,5 дБ. Улучшенные характеристики позволяют устанавливать кассеты с обоих концов канала и в точке межсоединения посредине (см. Рисунок 2).

НОВЫЕ КАБЕЛИ РАСШИРЯЮТ БЮДЖЕТ ПОТЕРЬ

Бюджет потерь для канала в 2,6 дБ для 10 Gigabit Ethernet базируется на типовом оптимизированном для лазера многомодовом кабеле. Широкополосность последнего равна 200 МГц/км. В новом поколении кабелей используется волокно, широкополосность которого вдвое больше — 4900 МГц/км. Такое увеличение означает, что некоторые штрафы, используемые при расчете бюджета потерь, теперь можно игнорировать. В частности, межсимвольная интерференция (Inter-Symbol Interference, ISI), причиной которой является дифференциальная задержка (Differential Mode Delay, DMD), становится менее существенной. Меньшая задержка DMD позволяет перераспределить часть штрафа ISI в пользу бюджета потерь в линии. В результате для кабелей с низким значением DMD бюджет линии возрастает с ограниченных 2,6 дБ до более комфортных 4,6 дБ.

Комбинация кабелей с низким значением DMD и кассетами следующего поколения с малыми потерями способствует повышению гибкости кабельной системы центра обработки данных/сетей хранения. Кабели обеспечивают больший бюджет потерь, а кассеты, благодаря низким потерям, допускают дополнительное число межсоединений в тракте. Теперь можно использовать до семи кассет в тракте вместе с кабелем Micro Data center Plenum (MDP) от Berk-Tek с волокном GIGAlite-10XB и кассетами Momentum 3 от Ortronics (для первого поколения кассет и типовых LOMF допускалась лишь одна кассета). На Рисунке 3 показано, как выбор волокна и кассет влияет на число кассет, которое может быть установлено в тракте.

При выборе оптических кассет следует обращать внимание на следующие моменты:

  • низкий уровень вносимых потерь. Чем меньше уровень вносимых потерь, тем больше кассет может применяться в тракте и тем большей гибкостью характеризуется топология центра обработки данных/сети хранения;
  • совместимость с волокном, обладающим низким значением DMD. Кассеты, внутри которых используются кабели с низким значением DMD, максимально совместимы с системами, где применяются соответствующие кабели. Это позволяет перераспределить штраф ISI в пользу вносимых потерь линии;
  • управление внутренними волокнами. Кассета должна иметь внутренние направляющие, чтобы волокна не стягивались в слишком тугие петли;
  • исчерпывающая информация о характеристиках в удобном представлении. Кассета должна сопровождаться описанием результатов заводских испытаний. Поскольку такие сведения часто теряют либо помещают внутрь кассеты, откуда их трудно извлечь, Ortronics/Legrand теперь помещает данные на маркировку с внешней стороны корпуса;
  • защищенные матричные соединения. Многие кассеты проектируются таким образом, что матричные соединения выступают из задней части кассеты, поэтому их можно случайно задеть или повредить. В других кассетах соединение делается в ответвлении кассеты, чем достигается лучшая защита;
  • выбор соединителей для коммутационных шнуров. Интерфейс LC завоевал наибольшую популярность, поскольку обеспечивает идеальную комбинацию таких свойств, как высокая плотность, низкие потери и совместимость с активным оборудованием. Однако некоторые пользователи могут отдавать предпочтение другим вариантам — SC или MT-RJ.

СИСТЕМНЫЙ ПОДХОД К ПРОВОДКЕ

Характеристики оптической кабельной системы должны рассматриваться на системном уровне, а не с точки зрения некоторой совокупности компонентов. Новейшие оптические кассеты — лучшее тому подтверждение. Поскольку характеристики кассеты являются производными от улучшенных методов полировки и подготовки концов соединителей в заводских условиях, важно, чтобы подключаемые магистральные кабели и коммутационные шнуры тоже были высококачественными, иначе улучшенные характеристики вносимых потерь на системном уровне могут оказаться недостигнутыми. А для того чтобы можно было перераспределить штраф ISI, все кабели — магистральные, соединительные и внутри кассеты — должны использовать усовершенствованные волокна с низким значением DMD.

Новые технологии для оптических претерминированных кассет и многоволоконных кабелей MTP/MTO уже доступны и предлагают системы с низкими потерями/высокой пропускной способностью для инсталляций в центрах обработки данных/сетях хранения. Монтажник, проектировщик и конечный пользователь должны учитывать оптические характеристики всех критичных компонентов, включая коммутационные шнуры и кабели MTP/MTO, а не только кассеты. Совокупные оптичес-кие характеристики линии не могут быть лучше, чем у компонента с наибольшими потерями.

Руди Монтгелас — старший менеджер по оптическим продуктам в отделе маркетинга Ortronics/Legrand, отвечает за разработку волоконно-оптических продуктов. Лиза Хафф — инженер по решениям для центров обработки данных в Berk-Tek, американском подразделении Nexans, занимается подготовкой спецификаций и поддержкой проектирования для цент-ров обработки данных.


© Cabling Business


Рисунок 2. Усовершенствование кассеты вместе с кабелями с улучшенными характеристиками дают пользователям большую гибкость в конфигурации проводки.

Рисунок 3. Кабели с низким значением DMD и усовершенствованные кассеты допускают большее число межсоединений в линии.

Поделитесь материалом с коллегами и друзьями

Купить номер с этой статьей в PDF