Tecnologia de conector de fibra MPO moderna?

Quando você entra em um data center moderno, a enorme densidade do cabeamento pode ser esmagadora. Em algum lugar desse labirinto de fibras, os conectores MPO estão fazendo o trabalho pesado-lidando silenciosamente com o tipo de largura de banda que pareceria impossível há uma década.

MPO Fiber Connector

O conector de fibra MPO não é como o conector LC ou SC duplex padrão. Em vez de lidar com uma ou duas fibras por vez, você está olhando para conjuntos de 8, 12, 16 ou até 24 fibras agrupadas em uma única ponteira. Algumas aplicações especializadas vão ainda mais longe – 32, 48, às vezes 72 fibras em um corpo de conector. O design original veio de aplicações de cabos planos, onde manter múltiplas fibras alinhadas em uma matriz linear fazia sentido do ponto de vista da fabricação.

É aqui que fica interessante: cadaConector MPOvem em configuração masculina ou feminina. As versões macho possuem aqueles pequenos pinos de alinhamento para fora, enquanto os conectores fêmea possuem furos para recebê-los. Não é arbitrário-todas as portas do equipamento usam conectores macho, o que significa que qualquer cabo conectado aos seus switches ou servidores precisa de conectores fêmea nessas extremidades. Bagunce tudo durante a instalação e você terá uma tarde frustrante de recabamento.

Os conectores também possuem uma chave (aquela pequena saliência em um dos lados) e uma marcação de ponto branco. Esse ponto branco? Ele indica a posição um da fibra e sua localização é mais importante do que você imagina quando está tentando manter a polaridade adequada em um sistema de tronco complexo.

A maioria das pessoas presume que a parte difícil da tecnologia MPO é apenas a contagem de fibras. Mas fale com qualquer pessoa que realmente tenha implantado esses sistemas e eles lhe falarão sobre esquemas de polaridade. A indústria optou por três métodos-chamados criativamente de A, B e C-e cada um lida com o mapeamento de transmissão-para{5}}recebimento de maneira diferente.

O método A usa cabos troncais-diretos, mas aqui está o problema: a chave sobe em uma extremidade e desce na outra. A fibra 1 permanece como fibra 1, o que parece simples até você perceber que precisa inverter a transmissão e receber em algum lugar, e isso acontece em um patch cord. O método B mantém as chaves apontando na mesma direção em ambas as extremidades, mas inverte as posições das fibras internamente-a posição 1 se torna a posição 12, a posição 2 se torna 11 e assim por diante. O Método C tenta fazer as duas coisas, invertendo pares dentro do próprio cabo, mas caiu em desuso porque não funciona bem com aplicações ópticas paralelas.

A peça óptica paralela é onde os conectores MPO realmente brilham. Quando os aplicativos de 40 e 100 Gig chegaram, eles precisavam de uma maneira de dividir o tráfego em várias faixas simultaneamente. Um MPO de 8-fibras executando 40GBASE-SR4 usa quatro fibras para transmitir a 10 Gbps cada e quatro para receber, proporcionando um agregado de 40 Gig. Agora estamos vendo implantações de 800 Gig usando conectores de 16 fibras, com oito pistas de transmissão e oito de recepção a 100 Gbps por pista. Alguns esquemas de codificação mais recentes podem enviar 200 Gbps por pista, o que significa que 1,6 Terabit é possível com o mesmo conector de 16 fibras. A interface do conector em si não é mais o gargalo; é a tecnologia óptica e de codificação que determina os limites de velocidade.

MPO Fiber Connector

Os conectores MPO padrão de 16{3}}fibras ocupam espaço. Em ambientes de hiperescala, onde imóveis em rack custam dinheiro real, isso se tornou um problema. Assim, os fabricantes desenvolveram versões de fator de forma muito pequeno (VSFF)-o SN-MT da Senko e o MMC-16 da US Conec. A diferença de tamanho é meio absurda: você pode colocar 216 desses conectores VSFF no mesmo espaço que contém 80 MPOs tradicionais de 16 fibras. Isso não é uma melhoria marginal. Para clusters de computação de alto desempenho que chegam a 800 Gig ou planejam 1,6T, essa vantagem de densidade se traduz diretamente em mais portas utilizáveis por rack.

Todo cara de fibra dirá para você limpar e inspecionar antes de conectar os conectores. Com os conectores MPO, porém, esse conselho torna-se crítico e não apenas uma boa prática. A questão é a área superficial. Um MPO de 12-fibras tem doze faces finais que precisam estar intactas. Coloque uma partícula em uma fibra e sim, o desempenho dessa fibra diminui. Mas em um MPO, os contaminantes podem migrar durante o próprio processo de limpeza – você empurra os detritos da fibra três para a fibra sete, ou qualquer outra coisa.

Quanto mais fibras houver em seu conjunto, mais difícil será manter a altura consistente das fibras no terminal. Mesmo pequenas variações significam que algumas fibras fazem um bom contato e outras não, o que elimina os números de perda de inserção. É por isso que existe o padrão IEC 61300-3-35: ele fornece critérios objetivos de aprovação/reprovação para cada zona da face final (núcleo, revestimento, adesivo, área de contato) com base nas contagens de arranhões e defeitos. Chega de olhar para um microscópio e adivinhar se aquela marca é aceitável.

As ferramentas de teste também se atualizaram. Algo como o Fluke FI-3000 automatiza a inspeção de acordo com os requisitos da IEC 61300-3-35 e fornece um resultado de aprovação/reprovação sem suposições. Combine isso com kits de limpeza MPO específicos e você não terá que lutar com adaptadores de cassete tentando limpar as fibras, uma de cada vez.

IEC 61754-7 e TIA-604-5 (FOCIS 5) cobrem os aspectos mecânicos - dimensões dos pinos, dimensionamento do furo guia, todos os requisitos de intermatebilidade que garantem que um conector do fornecedor A funcione com um adaptador do fornecedor B. Mas o desempenho real se resume à geometria da face final, que o IEC PAS 61755-3-31 aborda. Estamos falando de ângulo de polimento, altura de protrusão da fibra e diferencial de altura entre fibras adjacentes. Se esses parâmetros saírem das especificações, você verá isso imediatamente em suas medições de inserção e perda de retorno.

O conector MTP da US Conec é frequentemente mencionado separadamente, mas é apenas o design MPO de sua marca construído para tolerâncias mais rígidas. Tecnicamente compatível com os padrões MPO, comercializado como premium. A maioria das pessoas usa “MPO” e “MTP” alternadamente neste momento.

Em aplicações de backbone, os troncos MPO fazem sentido óbvio. Instale um tronco MPO de 24{3}}fibras entre os andares, em vez de doze cabos duplex individuais, e você economizará espaço no caminho e tempo de instalação. Esses cabos troncais normalmente terminam em painéis de conexão onde cassetes MPO-para-LC ou cabos híbridos se conectam em conexões duplex padrão para portas de equipamentos. É um modelo hub{7}}and-spoke que se adapta bem.

Os cabos breakout oferecem outro caso de uso: uma porta de switch de 100 Gig com uma interface MPO de 8-fibras pode alimentar quatro servidores separados de 25 Gig por meio de um único conjunto breakout. A utilização da porta aumenta, o custo por conexão diminui. Estas não são mais configurações exóticas – elas são uma prática padrão em qualquer instalação razoavelmente moderna.

MPO Fiber Connector

Aqui está algo que parece simples, mas não é: testar um link MPO com um testador duplex tradicional. Você precisaria de cabos de fanout MPO-para{2}}LC em ambas as extremidades e, em seguida, testar cada par de fibra individualmente. Para um MPO de 12-fibras, são seis testes separados. Você também conecta e desconecta esses cabos de referência repetidamente, o que significa mais chances de contaminar algo ou atrapalhar uma conexão. Todo o processo é-propenso a erros e demorado.

A IEC TR 61282-15 agora exige que os testadores tenham interfaces MPO nativas ao certificar esses sistemas. Ferramentas como o MultiFiber Pro podem escanear todas as fibras em um MPO simultaneamente – doze fibras testadas tão rápido quanto você testaria um par duplex. Dado o quão apertados são os orçamentos de perdas para aplicações de 100 Gig e superiores, a precisão dos testes é importante. Você não está apenas verificando a continuidade; você precisa saber que está dentro de alguns décimos de dB em seu orçamento de perda de inserção.

A tecnologia não está parada. Já estamos vendo óptica comercial de 800 Gig e 1.6T está em desenvolvimento. O formato do conector MPO cuida disso-são as velocidades da pista e a codificação que continuam avançando. Alguns ambientes de laboratório estão testando contagens de fibras ainda maiores e novos designs de ponteira, mas para redes de produção, as configurações de 8-fibras e 16 fibras MPO dominam porque se alinham aos padrões ópticos atuais e futuros.

Os conectores VSFF parecem que ganharão força à medida que 800 Gig se tornarem mais comuns. As pressões de densidade não vão desaparecer. Na verdade, eles estão se intensificando à medida que mais computadores são transferidos para instalações centralizadas.

O que não mudou: a necessidade de acertar a polaridade, manter as coisas limpas e testar corretamente. Os fundamentos ainda se aplicam, mesmo com o aumento das velocidades e o número de fibras. Qualquer pessoa que implemente infraestrutura de MPO precisa entender que esses princípios básicos não são opcionais;-eles são a diferença entre um sistema que funciona e outro que custa o espaço de desempenho que você pensava ter.