Wiedza, umiejętności

W miarę skalowania centrów danych w kierunku łączy 400 G, 800 G i 1,6 T w celu obsługi klastrów szkoleniowych AI i obciążeń w chmurze, gęstość portów światłowodowych w szafie stała się prawdziwym ograniczeniem inżynieryjnym. Wielowłóknowe złącze Push-On (MPO) -, zwłaszcza wariant wstęgowy-zbudowany w oparciu o technologię ferruli MT -, jest jedną z dominujących odpowiedzi na to ograniczenie. W tym przewodniku wyjaśniono, czym właściwie jest złącze MPO o strukturze-wstęgowej, gdzie ma swoje miejsce w porównaniu z LC, w jaki sposób pasuje do współczesnych transceiverów 400G/800G, a także szczegóły projektu, które inżynierowie powinni sprawdzić przed wdrożeniem go na dużą skalę.

Co to jest złącze światłowodowe-strukturalne MPO?

Złącze MPO to wielo-interfejs światłowodowy zdefiniowany w normie IEC 61754-7, zbudowany wokół precyzyjnie-formowanej prostokątnej tulejki MT (Mechanical Transfer). Wewnątrz tej tulejki wiele włókien jest ustawionych w jednej linii za pomocą dwóch kołków prowadzących, umożliwiając połączenie 8, 12, 16, 24, a nawet 32–48 włókien w jednym procesie wciskania.

„Struktura-wstążkowa” odnosi się do układu włókien wchodzących do złącza. Zamiast prowadzić pojedyncze luźne włókna, kabel przenosi włókna w postaci płaskiej wstęgi -, zwykle składającej się z 12 włókien utrzymywanych równolegle przez powłokę matrycową. Ten układ wstęgi odpowiada liniowym otworom światłowodu w tulejce MT, co umożliwia zakończenie masowe: wszystkie włókna są polerowane i sprawdzane podczas jednej operacji, a nie pojedynczo. Rezultatem jest złącze łączące dużą liczbę włókien z konsystencją produkcyjną.

Jeśli oceniasz zespoły-oparte na wstążce pod kątem nowej kompilacji, zapoznaj się z naszym omówieniemtaśmowy kabel światłowodowyobejmuje konstrukcję-od strony kabla, która jest doprowadzana do zakończenia MPO.
 

Wstążka-Strukturalny MPO a LC: skąd bierze się przewaga w zakresie gęstości

Najczęstszym porównaniem w centrum danych jest MPO i duplex LC. Obydwa rozwiązują różne problemy.

Przewaga w zakresie gęstości jest realna, ale-zależna od warunków. W przypadku struktury liścia-, w której większość łączy nadrzędnych to 400G SR8 lub 800G SR8, trunking MPO eliminuje dużą ilość miejsca na panel krosowy w porównaniu z konstrukcją w całości-LC. W mniejszym środowisku, w którym dominują łącza dupleksowe 10G/25G, LC pozostaje prostsze i tańsze.
 

Szybkie wdrożenie dzięki-wcześniej zakończonym zespołom MPO

Ponieważ włókna taśmowe można polerować i testować równolegle w fabryce, MPO jest najczęściej stosowany jako-zespół z wstępnie zakończonymi końcówkami-, kabel magistralny ze złączami MPO na każdym końcu oraz kasety lub wiązki przewodów, które łączą się z LC tam, gdzie są potrzebne indywidualnym transiwerom. Rezultatem jest model wdrażania-i{4}}plug{4}}: bez łączenia metodą termojądrową, bez polerowania w terenie, bez-kontroli poszczególnych włókien wewnątrz szafy.

Dostawcy i operatorzy rutynowo zgłaszają, że rozwiązania MPO z-fabrycznie zakończonymi końcówkami skracają-czas i pracę instalacji na miejscu w porównaniu z pakietami LC z-terminalami terenowymi, szczególnie w przypadku budowania od podstaw i-migracji na dużą skalę. Dokładne oszczędności zależą w dużej mierze od liczby łączy, objętości splotów, złożoności zarządzania kablami i doświadczenia załogi, dlatego zalecamy traktowanie każdej pojedynczej wartości procentowej (twierdzenie „70% szybciej” w niektórych materiałach marketingowych) jako orientacyjne, a nie uniwersalne.

Aby zapoznać się z samymi zespołami, zobacz naszą ofertęProdukty MPO i MTP, który obejmuje pnie, uprzęże zabezpieczające i zworki konwersyjne stosowane w większości nowoczesnych struktur centrów danych.

Złącza MPO dla optyki równoległej 400G i 800G

Większość optyki Ethernet o-szybkiej przepustowości powyżej 100G wykorzystuje optykę równoległą, co oznacza, że ​​wiele par włókien (lub torów) działa równolegle, a nie pojedyncza para dupleksowa. W tym miejscu MPO staje się praktycznym wyborem interfejsu.

Typowe pary spotykane w sieciach produkcyjnych:

• 400GBASE-SR8- 8 transmituj + 8 tory odbiorcze przez światłowód wielomodowy, zwykle połączony ze złączem MPO-16 lub dwoma złączami MPO-12.
• 400GBASE-DR4- 4 pasy-jednomodowe, połączone z MPO-12 (APC). Często wdrażany w formieModuł optyczny QSFP-DD DR4.
• 800GBASE-SR8/DR8- 8 pasów przy 100 G na pas; SR8 wykorzystuje równoległy tryb wielomodowy z interfejsem MPO, DR8 wykorzystuje jedno-modowy MPO-16.
• 800G w obudowie QSFP-DD800 / OSFP- współczynnik kształtu jest niezależny od interfejsu optycznego, ale równoległe-warianty światłowodów kończą się na MPO.

Poprawki do standardów IEEE 802.3df i 802.3dj definiują parametry PHY dla sieci Ethernet 400G i 800G, a coraz większa część tych PMD przyjmuje MPO jako interfejs światłowodowy. TheGrupa zadaniowa IEEE 802.3dfDokumenty są wiarygodnym źródłem informacji o liczbie włókien i wypolerowaniu złączy wymaganej w każdym wariancie.

Jeśli planujesz wdrożenie 800G po stronie optyki, nasze omówienie ntModuły optyczne 800Gomawia struktury pasów i wymagania dotyczące światłowodów wynikające z tych standardów.

Wybór pomiędzy MPO-12, MPO-16 i MPO-24

Wybór liczby włókien jest jedną z najważniejszych decyzji podejmowanych w projekcie MPO. Trzy najpopularniejsze warianty zachowują się inaczej:

• MPO-12- długotrwałe-domyślne ustawienie. Pasuje do 40GBASE-SR4, 100GBASE-SR4, 400GBASE-DR4 i można go łatwo podzielić na 4 pary dupleksowych LC. Dobre dopasowanie, gdy większość łączy to 4-torowe równoległe układy optyczne lub gdy potrzebna jest łatwa ścieżka migracji z istniejącej infrastruktury. Zobacz nasz podkładKable światłowodowe MPO 12dla typowych przypadków użycia.
• MPO-16- zaprojektowany specjalnie dla optyki 8-torowej, takiej jak 400GBASE-SR8 i 800GBASE-SR8/DR8. Natywny układ 16-pozycyjny pozwala uniknąć niewygodnego obejścia „dwa złącza MPO-12 na port”.
• MPO-24- dwa rzędy po 12 włókien. Najwyższa gęstość na złącze, przydatna do konsolidacji magistrali, ale planowanie i kontrola polaryzacji są bardziej złożone.

Wdrożenia jedno-w trybie jednomodowym prawie zawsze korzystają z polerowania-czoła APC (pod kątem), aby utrzymać niską utratę sygnału zwrotnego; we wdrożeniach wielomodowych używany jest komputer PC. Mieszanie ich nie jest wymienne, a błędne popełnienie tego błędu jest jednym z najczęstszych błędów w terenie.

Aby uzyskać szerszy kontekst wyboru w trybie jedno- i wielomodowym, zapoznaj się z naszym przewodnikiemświatłowód jedno-modowy a światłowód wielomodowyobejmuje wpływ-typu światłowodu, który ma wpływ na wybór MPO.

Rozważania inżynieryjne przed wdrożeniem MPO

Złącza MPO zapewniają gęstość, ale raczej przesuwają złożoność niż ją usuwają. Krótka lista kontrolna przed zatwierdzeniem projektu:

• Metoda polaryzacji- TIA-568 definiuje metody A, B i C, każda z inną kombinacją zworek, łączy trunk i kaset. Wybierz jedną metodę i nakładaj ją konsekwentnie na tkaninę. Łatanie metodą mieszaną jest najczęstszą przyczyną uszkodzonych łączy we wdrożeniach MPO.
• Budżet strat wtrąceniowych- każdy partner MPO dodaje tłumienie wtrąceniowe. W przypadku łączy o krótkim-zasięgu 400G i 800G dopuszczalna tłumienność kanału jest niewielka (często poniżej 2 dB w przypadku wariantów SR). Policz dokładnie punkty łączenia na pniu, kasecie i łańcuchach zworek.
• Zakończ-kontrolę i czyszczenie twarzy- Tulejki MT mają dużą powierzchnię i pojedyncze zanieczyszczone włókno w tulejce 12- lub 24-włóknowej może spowodować uszkodzenie całego łącza. Lunety inspekcyjne umożliwiające obserwację całej powierzchni czołowej MT oraz narzędzia do czyszczenia na sucho przeznaczone dla MPO nie podlegają negocjacjom. Nasz opis przejścia dalejKontrola i czyszczenie MPOobejmuje przepływ pracy.
• Płeć i kluczowa orientacja- Złącza MPO są męskie (przypięte) lub żeńskie (nieprzypięte), przy czym znaczenie ma orientacja klawisza-w górę/klawisz-w dół. Przed złożeniem zamówienia należy zaplanować interfejsy typu trunk do-kasety.
• Światłowód jednomodowy-a wielomodowy- Wielomodowe łącza OM4 i OM5 dominują w krótkich łączach SR;OM4to wspólne piętro dla 400G SR. Dla zasięgu DR/FR/LR wymagany jest tryb pojedynczy-(G.652.D lub G.657.A1/A2).

W przypadku projektów centrów danych, które łączą te elementy od początku do końca, naszerozwiązania w zakresie łączności dla centrów danychstrona zawiera opis typowych komponentów kabli, złączy i paneli używanych razem w tkaninach 400G/800G.

Kiedy MPO może nie być właściwym wyborem

MPO nie jest uniwersalną aktualizacją. Przypadki, w których standardowy duplex LC pozostaje lepszą odpowiedzią, obejmują:

• Sieci zdominowane przez łącza dupleksowe 10G i 25G, w których optyka równoległa nie zapewnia żadnej przewagi.
• Małe środowiska, w których koszt łączy MPO, kaset i specjalistycznego sprzętu testowego przewyższa oszczędności w zakresie gęstości.
• W takich warunkach w witrynach pozbawionych przeszkolonego personelu w zakresie zarządzania polaryzacją MPO i-czyszczenia twarzy MT{1}} liczba błędów gwałtownie wzrasta.
• Linki wymagające częstego ponownego-zakończania pola; MPO to w przeważającej mierze produkt-wykończony fabrycznie.

Perspektywa rynku

Prognozy dla rynku złączy MPO różnią się znacznie w zależności od analityków, odzwierciedlając różne definicje zakresu i lata bazowe. Szacunki opublikowane za lata 2024–2025 wahają się w szerokim zakresie od poniżej-1 miliarda dolarów do kilku miliardów dolarów do połowy-2030 roku, przy raportowanym CAGR zazwyczaj od 13% do 19%. Wspólnym sygnałem zawartym w tych raportach jest raczej kierunek, a nie wielkość: wolumeny MPO są powiązane z nakładami inwestycyjnymi na centra danych, rozbudową klastrów AI i cyklem modernizacji 400G/800G, a przewiduje się, że wszystkie te wielkości będą rosły w ciągu dekady. Traktuj dowolne dane dotyczące jednolitego rynku jako jeden spośród kilku punktów danych.

Często zadawane pytania

Jaka jest różnica między MPO a MTP?

MTP jest zarejestrowanym znakiem towarowym złączem MPO-o zwiększonej wydajności, wyprodukowanym przez firmę US Conec. Złącza MTP są mechanicznie kompatybilne ze złączami MPO zgodnymi z normą IEC 61754-7, ale zawierają udoskonalenia, takie jak zdejmowana obudowa, ulepszona konstrukcja sprężyny i węższe tolerancje tulejek. W praktyce MPO i MTP można łączyć; „MTP” jest marką MPO.

Ile włókien może obsługiwać złącze MPO?

Typowe warianty to 8, 12, 16 i 24 włókna w pojedynczej tulejce MT. Wersje rozszerzone obejmują 32 i 48 włókien w układzie dwóch- lub trzech{8}}rzędów, zwykle zarezerwowanych dla specjalistycznych zespołów-o dużej gęstości.

Czy MPO nadaje się do 800G?

Tak, w przypadku-optyki równoległej PMD. 800GBASE-SR8 i 800GBASE-DR8 są zaprojektowane wokół interfejsu MPO (zwykle MPO-16). Szeregowe PMD 800G korzystające z dupleksowego interfejsu jednomodowego nie wymagają MPO.

Co to jest polaryzacja MPO i dlaczego ma to znaczenie?

Polaryzacja zapewnia, że ​​włókno nadawcze na jednym końcu jest odwzorowane na włóknie odbiorczym na drugim. Łącza MPO wykorzystują zaplanowane schematy - metody A, B lub C w ramach TIA-568 -, aby obsłużyć to poprzez łącza trunkingowe, kasety i zworki. Mieszanie metod w obrębie jednego kanału przerywa połączenie.

Dlaczego większość złączy MPO jest fabrycznie-zakończona?

Masowe-polerowanie 12 lub więcej włókien w jednej tulejce MT do geometrii wymaganej przez normę IEC 61755 jest trudne do niezawodnego wykonania w terenie. Zakończenie fabryczne ze 100%-testowaniem strat-wtrąceniowych i zwrotnych-na każde włókno jest bardziej spójne i tańsze w skali.

Czy MPO współpracuje z modułami QSFP-DD i OSFP?

QSFP-DD i OSFPczynniki kształtusą specyfikacjami mechanicznymi i elektrycznymi; to, czy korzystają z interfejsu MPO, zależy od konkretnego PMD wewnątrz modułu. Warianty światłowodów-równoległych (SR4, SR8, DR4, DR8) wykorzystują MPO; warianty dupleksowe (FR, LR) wykorzystują LC lub CS.

Streszczenie

Złącza MPO o strukturze-wstęgowej nie są koncepcją marketingową -. Stanowią one inżynierską odpowiedź na fizyczne realia gęstych, równoległych-tkanin optycznych. Zasługują na swoje miejsce tam, gdzie liczba włókien jest duża, dominuje optyka równoległa, a-zespoły fabryczne z fabrycznie zakończonymi zakończeniami mają sens ekonomiczny. Nie zastępują one LC w każdym środowisku, a wymagane przez nie prace inżynieryjne (polaryzacja, budżetowanie IL, kontrola-czoła, wybór-liczby włókien) są realne.

W przypadku zespołów planujących budowę sieci 400G lub 800G właściwym punktem wyjścia jest inwentaryzacja łączy: liczba linii na port, typ transiwera, jaki zasięg,-polerowanie powierzchni końcowej, jaka metoda polaryzacji. Od tego momentu wybór MPO-12, MPO-16 lub MPO-24 - i pasujących kufrów, kaset i zworek staje się znacznie jaśniejszą decyzją.