PREPARACIÓ DE 100 GBS AL CENTRE DE DADES
Amb el requeriment continuat d’expansió i creixement al centre de dades, les infraestructures de cablejat han de proporcionar fiabilitat, manejabilitat i flexibilitat. El desplegament d’una solució de connectivitat òptica permet una infraestructura que compleixi aquests requisits per a les aplicacions actuals i les tarifes de dades.
L’escalabilitat és un factor clau addicional a l’hora d’escollir el tipus de connectivitat òptica. L’escalabilitat es refereix no només a l’expansió física del centre de dades respecte a servidors addicionals, commutadors o dispositius d’emmagatzematge, sinó també a la infraestructura per donar suport a una ruta de migració per augmentar les taxes de dades. A mesura que la tecnologia evoluciona i s’estan completant els estàndards per definir les taxes de dades, com ara Ethernet de 40 i 100 Gbit, les taxes de dades de Fibre Channel de 32 Gbits / s i més, i Infiniband, les infraestructures de cablejat actuals han de proporcionar escalabilitat per adaptar-se a la necessitat de més ample de banda. en suport de futures aplicacions.
Amb la creixent demanda de suport a aplicacions d’ample de banda elevat, les taxes de dades actuals no podran satisfer les necessitats del futur. I amb les aplicacions Ethernet que actualment funcionen a 1 i 10 Gbit / s, és clar que per suportar els futurs requisits de xarxa, cal desenvolupar les tecnologies i estàndards de 40 i 100 Gbit Ethernet (GbE).
Controladors polifacètics
Molts factors impulsen el requisit de taxes de dades més elevades. La commutació i l'encaminament, així com la virtualització, la convergència i els entorns informàtics d'alt rendiment, són exemples de la necessitat de velocitats de xarxa més elevades dins de l'entorn del centre de dades. A més, les aplicacions d’intercanvi d’intercanvis i proveïdors de serveis i aplicacions d’amplada banda ampla, com ara vídeo sota demanda, generaran la necessitat d’una migració des de les interfícies de 10 GbE a 40 i 100 GbE.
El connector d'estil MTP, una tecnologia de terminació de múltiples fibres, jugarà un paper clau en la transmissió d'òptica paral·lela Ethernet de 40 i 100 Gbit.
En resposta als controladors abans esmentats, l’Institut d’Enginyers Elèctrics i Electrònics (IEEE; www. Ieee.org) va formar el grup de tasques IEEE 802.3ba al gener per abordar i desenvolupar orientacions sobre les tarifes de dades de 40 i 100 GbE. Els objectius de sol·licitud d'autorització del projecte (PAR) inclouen una distància mínima de 100 metres per a fibra multimode (OM3) de 50/125 μm optimitzada per làser. La fibra OM3 és l’única fibra multimodal inclosa al PAR.
Corning ha realitzat una anàlisi de distribució de longitud de centre de dades que mostra que 100 metres representa un 65% acumulat de les OM3 desplegades; l’esperança és que les distàncies de 40 i 100 GbE sobre la fibra OM3 es puguin estendre més enllà dels 100 metres per afrontar els requisits addicionals de longitud de cablejat estructurat del centre de dades. El final de la norma s’espera a mitjan any 2010.
A la reunió de l'IEEE de maig, es van adoptar diverses propostes de referència per establir una base per generar l'avantprojecte inicial de la norma 40 i 100 GbE. La transmissió d’òptica paral·lela es va adoptar com a proposta de referència per a 40 i 100 GbE sobre fibra OM3. En comparació amb la transmissió en sèrie tradicional, la transmissió òptica paral·lela utilitza una interfície òptica paral·lela en la qual les dades es transmeten i reben simultàniament sobre diverses fibres.
Aquesta proposta de base defineix les interfícies de 40 i 100 GbE com: 4 x 10 canals Ethernet Gigabit sobre quatre fibres per sentit i 10 x 10 canals Ethernet Gigabit en 10 fibres per direcció, respectivament.
La distància de funcionament definida dins d’aquesta proposta és de 100 metres, el mateix que l’objectiu mínim establert al PAR. A més, l'assignació de pèrdues de connector en aquesta proposta és d'1,5 dB per a la pèrdua total de connectors dins del canal.
A partir de les enquestes a clients, es creu que els 100 metres. La transmissió d’òptica paral·lela definida per estàndard de 40 Gigabit Ethernet (GbE) inclourà 4, 10 GbE canals en quatre fibres per sentit.
100-GbE transmetran un total de 20 fibres: 10 fibres x 10-Gbit / seg trànsit x 2 direccions.
Alguns dissenys de centres de dades utilitzen una versió modificada d'aquesta arquitectura, publicada a l'estàndard TIA-942. L’arquitectura modificada comporta l’enfonsament de les àrees de distribució horitzontal a l’Àrea de distribució principal (MDA), amb la qual cosa s’instal·la el cablejat des de l’àrea MDA directament a la zona o àrea de distribució d’equips.
La distància definida al IEEE 802.3ba PAR pot no tenir en compte un gran nombre de distàncies de cablejat estructurat que es troben al centre de dades. Per solucionar aquest problema, un grup ad-hoc investiga mètodes per ampliar l'abast de les interfícies 40 i 100 GbE a la fibra OM3. Mentre que el grup explora distàncies allargades fins a 250 metres, probablement les distàncies sobre la fibra OM3 no seran superiors als 150 a 200 metres.
Requisits de rendiment de cablejat
A l’hora d’avaluar el rendiment necessari per a que la infraestructura de cablejat compleixi els futurs requisits de 40 i 100 GbE, s’han de tenir en compte tres criteris: amplada de banda, pèrdua total d’inserció de connectors i inclinació. Cadascun d'aquests factors pot afectar la capacitat de la infraestructura de cablejat per assolir la distància de transmissió de l'estàndard proposada d'almenys 100 metres sobre la fibra OM3; addicionalment, amb estudis en curs per ampliar aquesta distància, el rendiment pot arribar a ser encara més crític:
• Ample de banda. La fibra OM3 ha estat seleccionada com l'única fibra multimodal per a una consideració de 40/100 Gbit. La fibra està optimitzada per a la transmissió de 850 nm i té una amplada de banda modal mínima de 2.000 MHz effective km. Hi ha tècniques de mesurament de l'amplada de banda de fibra que garanteixen un mesurament precís de l'amplada de banda per a la fibra OM3. L'ample de banda modal mínim efectiu calculat (EMBc) és una mesura de l'amplada de banda del sistema per a la fibra OM3 que ofereix la mesura més desitjable i precisa, en comparació amb la tècnica de retard de mode diferencial (DMD). Amb minEMBc, es calcula un valor d'ample de banda real i escalable que pot predir de forma fiable el rendiment de diferents taxes de dades i longituds d'enllaç. Amb una solució de connectivitat mitjançant fibra OM3 que es va mesurar mitjançant la tècnica minEMBc, la infraestructura òptica desplegada al centre de dades complirà els criteris de rendiment de l'ample de banda establerts per l'IEEE.
• Pèrdua d’inserció. Aquest és un paràmetre de rendiment crític en les implementacions de cablejat actuals del centre de dades. La pèrdua total de connectors dins d’un canal del sistema afecta la capacitat d’un sistema d’operar a la distància màxima admissible per a una taxa de dades determinada. A mesura que augmenta la pèrdua de connectors, disminueix la distància compatible amb la velocitat de dades. La proposta de referència adoptada actualment per a transmissions multimodals de 40 i 100 GbE estableix una pèrdua total de connectors d’1,5 dB per a una distància de funcionament de fins a 100 metres. Per tant, haureu d’avaluar les especificacions de pèrdua d’inserció dels components de connectivitat a l’hora de dissenyar infraestructures de cablejat del centre de dades. Amb components de connectivitat de baixa pèrdua, es pot aconseguir la màxima flexibilitat amb la possibilitat d’introduir diversos aparells de connectors en l’enllaç de connectivitat.
Per obtenir un rendiment optimitzat per complir els requisits del centre de dades, no s'ha de seleccionar la topologia de la infraestructura de cablejat sola.
• Desplaçament. Escletxa òptica —la diferència en el temps de vol entre els senyals de llum que viatgen per fibres diferents— és una consideració essencial per a la transmissió d’òptica paral·lela. Amb un desfasament excessiu o retard en els diversos canals, es poden produir errors de transmissió. Tot i que els requisits de variació de cablejat continuen tenint en compte dins del grup de treballs, el desplegament d'una solució de connectivitat amb un rigorós rendiment oblic assegura la compatibilitat de la infraestructura de cablejat en diverses aplicacions. Per exemple, Infiniband, un protocol que utilitza transmissió d’òptica paral·lela, té un criteri de variació de cablejat de 0,75 ns. A l’hora d’avaluar les solucions d’infraestructura de cablejat òptic per a aplicacions de 40 i 100 GbE, seleccionar-ne una que compleixi els requisits de variació assegura un rendiment no només per a 40 i 100 GbE, sinó per a velocitats de dades de canals de fibra Infiniband i futurs de 32 Gbits / s i més. . A més, les solucions de connectivitat de baixa tensió validen la qualitat i la coherència dels dissenys i terminacions de cables per proporcionar un funcionament fiable a llarg termini.
Desplegament al centre de dades
Els desplegaments d’infraestructura de cablejat recomanats al centre de dades es basen en l’orientació que es troba a les casetes estàndard d’infraestructura de telecomunicacions TIA-942, com aquesta, que tenen entrades per un costat per a cables de columna vertebral connectats a l’estil MTP. A l'altre costat, visibles aquí, es troben els ports dúplex LC estàndard als quals es connecten els cordons de pegat dels equips del centre de dades.
Seleccionar una solució de connectivitat d’alta qualitat que proporciona una baixa pèrdua d’inserció i elimina problemes de sorolls modals, garanteix la fiabilitat i el rendiment a la infraestructura de cablejat del centre de dades.
Per obtenir un rendiment optimitzat per complir els requisits del centre de dades, no s'ha de seleccionar la topologia de la infraestructura de cablejat sola; La topologia d’infraestructures i les solucions de producte s’han de considerar a l’unison.
S'ha de seleccionar el cablejat desplegat al centre de dades per proporcionar assistència per a aplicacions del ritme elevat de dades del futur, com ara 100 GbE, Fibre Channel i Infiniband. A més de ser l'únic grau de fibra multimode inclòs a l'estàndard de 40 i 100 GbE, OM3 proporciona el màxim rendiment per a les necessitats actuals. Amb una amplada de banda de 850 nm de 2.000 MHz ∙ km o superior, la fibra OM3 proporciona l'abast ampliat que sovint es requereix per a instal·lacions de cablejat estructurat al centre de dades. La connectivitat en fibra OM3 continua oferint la solució d’electrònica i infraestructura de preus més baixos per a aplicacions de curt abast al centre de dades.
A més dels requisits de rendiment, també és important l’elecció de la connectivitat física. Com que la tecnologia paral·leloptica requereix la transmissió de dades a través de diverses fibres simultàniament, cal un connector multifibre o de matriu. L'ús de la connectivitat basada en MTP a les instal·lacions actuals proporciona un mitjà per a migrar a aquesta interfície òptica paral·lela multifibra quan calgui.
Les solucions MTP acabades de fàbrica permeten la connectivitat mitjançant un sistema de plug-and-play. Per satisfer les necessitats de les aplicacions sèries Ethernet i canal de fibra actuals, el cablejat finalitzat MTP s’instal·la en mòduls pre-terminats o casetes. Aquests mòduls proporcionen un mitjà per a transicionar el connector MTP a la columna vertebral. Quan els usuaris migren a 40 o 100 GbE, els mòduls i els cordons de remenatge LC s’eliminen i es substitueixen per panells d’adaptadors MTP (com aquest) i amb cables de pegats MTP per a la seva instal·lació en interfícies d’òptica paral·lela.
La connectivitat amb l'electrònica del centre de dades es completa mitjançant un cordó de duplex LC estàndard del mòdul. Quan arriba el moment de migrar a 40 o 100 GbE, el mòdul i els cordons de parxits dúplex LC s’eliminen i es substitueixen per panells d’adaptació MTP i cordons de remenament per a la seva instal·lació en interfícies òptiques paral·leles. Per a solucions de connectivitat MTP hi ha diversos nivells de rendiment en pèrdues. De la mateixa manera que la pèrdua de connectors s'ha de considerar amb aplicacions actuals com Fibre Channel i 10 GbE, la pèrdua d'inserció també serà un factor crític per a aplicacions de 40 i 100 GbE. Per exemple, IEEE 802.3 defineix una distància màxima de 300 metres en fibra multimodal OM3 per a 10 GbE (10 GBase-SR). Per aconseguir aquesta distància, és necessària una pèrdua total de 1,5 dB de connector. A mesura que la pèrdua total del connector al canal augmenta per sobre d'1,5 dB, la distància suportable disminueix. Si calen distàncies extenses o aparells de connectors múltiples, és possible que siguin necessaris mòduls de rendiment baixos i connectivitat.
A més, per eliminar els problemes possibles de sorolls modals amb augment de la pèrdua total de connectors, les solucions haurien de passar per proves del soroll modal del sistema de 10 GbE per part del fabricant de connectivitat. Seleccionar una solució de connectivitat d’alta qualitat que proporciona una baixa pèrdua d’inserció i elimina problemes de sorolls modals, garanteix la fiabilitat i el rendiment a la infraestructura de cablejat del centre de dades.
Solucions basades en MTP
Amb una modularitat i una optimització inherents per a una instal·lació de cablejat estructurada flexible, es poden instal·lar sistemes de fibra òptica OM3 basats en MTP per a l'ús en les aplicacions actuals del centre de dades, alhora que proporcionen un camí de migració fàcil cap a futures tecnologies de major velocitat, com ara 40 i 100 GbE. .