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高芯数光缆的应用

http://www.c114.com.cn ( 2017/5/4 13:29 )

市场驱动

数据中心不断的扩容,驱动了带宽需求的不断增长和网络架构的改变。

如图1所示,目前10GbE交换机仍然在数据中心交换设备中占有很大的比例,同时40GbE 和 100GbE交换机的比例逐步增长。由于带宽需求的不断增加,推动了服务器端口的发展,由10GbE向25GbE 和 40GbE延伸,这个变化驱动了对100GbE交换端口的连接需求。

图1:不同速度服务器端口的出货量所占比例

采用脊叶的网络架构,不仅是为满足带宽需求的增长,同时满足了网络规模不断增长的需求。在脊叶网络架构下,每一个叶交换机连接每一个脊交换机,因此与传统的三层架构相比,大大提高了不同服务器间的通信效率。

图2:传统3层网络架构 VS 脊叶网络架构

尽管需求的信息可能来自不同的源头,例如支持其基础云服务运营的外部客户 ,或者传统数据中心的内部业务部门,但需求都是相同的,那就是需要提供快速的服务和响应。大型网络必须能够快速的部署和有效的管理,并很快投入生产。

对结构化布线的影响

在数据中心,传统的结构化布线结构部署是基于预端接MTP主干(从12芯到144芯不等)系统。为支持带宽增长的需求或技术架构的改变,光纤芯数也随之不断增加。在高密度区域为满足连接的需求,一根光缆的芯数可达到864芯,某些情况下甚至高达1728芯。

应用空间

由于数据中心环境的演变,布线结构也必须随之改变以满足数据中心的需求。如图3,数据中心机房内部及园区网的连接,被定义为一个数据中心。

图3:数据中心和数据中心园区网

设计要素

为数据中心设计光纤布线时,需要考虑很多要素,包括网络架构,待规划区域,生产区域等。布线的结构是依据网络结构而设计部署的,例如,大多数情况下数据中心都是采用TOR交换机的网络架构方式,一种选择是为这种网络架构部署低芯数的光缆至每个TOR交换机所在机柜。另一种选择是,光缆也可以采用MOR或EOR的部署方式,连接至设备机柜。这样做可以将光纤合并,提高机柜空间的利用效率。

在许多传统的数据中心设计,当链接要求大于12芯光纤时,则由多个12芯缆组合敷设。由于光纤芯数的需求持续增长,利用多个低芯数光缆的方式将面对线缆管理的挑战。为应对这些挑战,许多数据中心布线设计使用144芯MTP®主干光缆。若在数据中心部署时需要的光纤链接芯数大于144芯时,则采用多个144芯MTP®主干光缆安装来实现所需。例如,如果一个链接需要288芯光纤,则使用两个144MTP®光缆组合安装。采用高芯数光缆安装,可大大减少数据中心布线的部署时间。

图4 所示,描述了三种不同芯数光缆的部署场景:

总芯数:4440芯,使用 370 x 12 芯 MTP-MTP 主干

总芯数:13680芯,使用 95 x 144芯 MTP-MTP 主干

总芯数:16128芯,使用 56 x 288芯 MTP-MTP 主干

图4:不同芯数光缆在12” x 6” 桥架中的部署场景

部署方案

为满足高芯数光缆连接的需求,我们可以采用多种方案予以应对。这取决于应用空间以及部署条件的考量。例如,数据中心园区建筑物之间的连接,可采用FREEDM®室内/室外光缆,或室外光缆也可。如果在数据中心内部,则采用EDGE®室内预端接光缆的部署方案。

MTP®预端接解决方案是解决高芯数光缆部署的一个关键的组件,同时也是性价比最优的解决方案。并可实现未来平滑迁移至40/100/200/400GbE传输系统。另外,安装MTP光纤预端接主干,终端可以是单个MTP端口,或使用MTP-LC模块接口转变为多个LC端口使用。MTP预端接主干光缆的部署可以满足不同布线结构,布线环境和路径的需求:

1)光缆两端自带预端接的MTP连接器

2)光缆一端自带预端接的MTP连接器,另一端没有连接器,实际使用时可熔接MTP连接器

3)成束光缆两端无连接器,实际使用时可在两端熔接MTP连接器

图5:MTP主干的不同类型

MTP®-MTP 主干缆

图6所示,这是一个典型的数据中心室内部署场景。例如MDA,HDA或EDA之间的连接。

图 6: MTP-MTP 主干室内部署

MTP- 尾纤主干缆

MTP- 尾纤主干缆主要有两种应用场景。第一种应用场景如图7和8,当光缆路由需要通过较小管道时,且管道尺寸较小不允许MTP接头安全通过。第二种应用场景如图9所示,当部署预端接光缆时,不确定光缆部署的具体长度和路径,或有分支需求。

图7: MTP 尾纤主干通过拥堵的路径

图 8: MTP尾纤主干通过拥堵的路径且有熔接需求

图 9: 高芯数MTP 尾纤主干拥堵的路径且有熔接或分支需求

MTP 尾纤主干与 MTP 熔接连接器 (SOC)

端接单根高芯数的MTP 尾纤主干,此种应用场景要求终端在同一个机柜或同一个区域。

图 10: 高芯数MTP 尾纤熔接(SOC)

MTP 尾纤主干熔接多根MTP尾纤

当高芯数光缆需要分配连接到多个区域时,可采用单个高芯数主干尾纤缆熔接多个低芯数主干尾纤的方案。例如,如图11所示,这个应用场景是一个数据中心园区内连接多个不同分配区域。高芯数光缆可提高建筑物内的路径空间利用率。

图11: 高芯数主干尾纤缆熔接多个低芯数主干尾纤

高芯数带状光缆方案

某些应用和部署场景可能需要超高芯数光缆。例如当部署1728芯光缆时,将会面临路由管道的挑战。此时,较适合高芯数带状光缆连接方案。端接方案包括:

熔接至预分支配线箱

熔接至EDGE熔纤盒

每种方案基于不同的应用环境和场景,设计需求和安装需求。评估这些方案需要考量的因素包括:

部署的速度

产品质量性能

带宽迁移的要求

当然,由于数据中心光纤布线的场景和需求多种多样,部署方案也随之多样化。具体问题还需具体分析,若有需求可咨询康宁经销商或康宁技术销售人员。

作者:康宁光通信 市场技术部供稿   来源:C114中国通信网

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