Leta 2019 sem opazoval ekipo v obratu za kolokacijo, kako je enajst ur odpravljala napake, za kar se je izkazalo, da je kabel tipa A, priključen na infrastrukturo tipa B. Kabli mpo so delovali brezhibno z vidika fizične plasti-svetloba se je prepuščala, dušenje je bilo izmerjeno znotraj specifikacij-toda neujemanje polarnosti je pomenilo, da so pasovi TX zadeli pasove TX namesto RX. Preprosta napaka, ki je nekoga stala vikenda.
Kabelska tehnologija MPO ni nova (osnovna zasnova konektorja sega v devetdeseta leta prejšnjega stoletja), vendar se je uvedba močno pospešila po letu 2015, ko sta 40G in 100G začela nadomeščati 10G kot standardne hitrosti podatkovnega centra. Spremenile so se zahteve glede gostote. Ne morete zgraditi sodobnega objekta hiperscale z dvostranskimi priključki LC za vse-prostor na plošči ne obstaja in stroški dela za namestitev postanejo absurdni. Tako smo končali s temi -matri vlaken, ki združujejo 12, 24 ali celo 72 vlaken v en konektor, ki je približno velik kot vaša sličica.
Osnovna mehanska operacija: dva natančno-izdelana obročka potisnete skupaj, tako da se več jeder iz steklenih vlaken poravna-{2}}od konca do mikrometrov natančno. TheMPO priključekuporablja vodilne zatiče na eni strani (moški), ki se prilegajo poravnalnim luknjam na drugi strani (ženski), da zagotovijo pravilno poravnavo vseh teh vlaken. Moški konektorji imajo dva zatiča iz nerjavečega jekla, ki štrlita iz čelne ploskve-premera približno 0,7 mm in segata morda 2–2,5 mm čez končno ploskev. Ženski konektorji imajo ustrezne luknje, obdelane v obroču, da sprejmejo te nožice.
Toleranca premera vodilnega zatiča je smešna-govorimo o ±2 mikrometrih za premer in položaj zatiča. Če upoštevate, da so jedra večmodnih vlaken 50 ali 62,5 mikrometrov (eno-način je 9 mikrometrov), postane natančnost poravnave smiselna. Vsak stranski odmik nad približno 2-3 mikrometrov začne opazno zmanjševati vstavljeno izgubo, 10-mikrometrska neporavnanost pa vas lahko popolnoma potisne izven specifikacij.
Vsako vlakno v kablu iz mpo vlaken dobi številko položaja glede na svojo lokacijo v nizu. Standardno oštevilčevanje poteka od leve-proti-desni, ko gledate končno stran konektorja s ključem (ta majhen plastični jeziček na vrhu ohišja) obrnjenim navzgor. Vlakno 1 je torej leva stran, vlakno 12 pa desna stran v standardnem MPO z 12- vlakni. Postane bolj zapleteno s 24-vlaknenimi ali 72-matri vlaken, ker imate več vrstic-nato številčite od leve-na desno v spodnji vrstici (1-12), nato od leve proti desni v naslednji vrsti navzgor (13-24) itd.
Zakaj polarnost povzroča večino težav na terenu
Polariteta tipa A, tipa B, tipa C... pravila poimenovanja ne pomagajo. Tip B je tisto, kar uporablja večina uvedb 100G SR4, ker je ključ-obrnjen naravnost-skozi-obrnete usmerjenost konektorja na enem koncu, tako da se oddajni pasovi naravno poravnajo s sprejemnimi pasovi na skrajnem koncu. Natančneje: pri tipu B (imenovanem tudi "metoda B" v standardih TIA-568) se vlakno 1 na enem koncu poveže z vlaknom 12 na drugem koncu, vlakno 2 gre na 11, vlakno 3 na 10 in tako naprej. Preobrat se zgodi znotraj kabla med proizvodnjo.
Tip A poteka naravnost-skozi-vlakno 1 se poveže z vlaknom 1, vlakno 2 z vlaknom 2 itd. Zdi se preprostejše, vendar morate preslikavo oddajanja/sprejemanja opraviti drugje v sistemu, kar običajno pomeni bolj zapletene zasnove povezovalnih plošč.
Tip C (včasih imenovan »obrnjeni pari«) zamenja sosednje pare-vlakna 1 na 2, vlakna 2 na 1, vlakna 3 na 4, vlakna 4 na 3, pri čemer se ta vzorec nadaljuje. Večinoma se uporablja v posebnih uvedbah Cisco FEX in nekaterih pomnilniških nizih.
Tukaj se stvari zapletajo pri resničnih namestitvah. Podatki o trgu (valuates.com ima trg konektorjev MPO pri 831 milijonih USD leta 2024, predvidenih 2005 milijonov USD do leta 2031 -to je 13,6 % CAGR) kažejo ogromno rast, vendar ne zajamejo, koliko terenskih tehnikov ne razume popolnoma specifikacij polarnosti. Različni proizvajalci oddajnikov-sprejemnikov različno implementirajo pinouts tudi znotraj istega standarda. Preizkusil sem Mellanox 100G SR4 QSFP, ki so potrebovali nasprotno polarnost kot Intel SR4 za isto platformo stikala-oba trdita, da sta popolnoma skladna s 100GBASE-SR4.
Specifikacije IEEE 802.3bm dovoljujejo to različico, ki je tehnično pravilna, a operativno frustrirajoča. Vaš kabelski preizkuševalec bo prikazal vseh 8 vlaken (4 TX, 4 RX v konfiguraciji 100G SR4), ki so opravili teste optične moči in meritve vnesenih izgub, vendar povezava ne deluje, ker TX dosega TX. Morate bodisi zamenjati kabel z nasprotno polarnostjo bodisi uporabiti kaseto adapterja-za obračanje polarnosti.
Oddajno-sprejemniki-drugih proizvajalcev to še poslabšajo, ker nekateri proizvajalci okrajšajo dokumentacijo. Prejel sem optiko, kjer je bil v podatkovnem listu naveden pinout, vendar ga je fizični modul implementiral za nazaj-prodajalec je trdil, da je "revidiran pinout za združljivost s podedovanimi sistemi", kar je prevedeno kot "smo zajebali proizvodnjo, vendar smo se odločili, da ga vseeno pošljemo."
Ko že govorimo o 100G SR4: ta konfiguracija uporablja 8 od 12 vlaken v standardnem priključku MPO-12. Srednji štirje položaji (vlakna 5, 6, 7, 8 v nizu 12- vlaken) niso povezani z ničemer - so le prazne luknje v vtičnici MPO sprejemnika-sprejemnika. Standard 40GBASE-SR4 je prvotno definiral to postavitev, 100G SR4 pa je ohranil isti fizični vmesnik za združljivost za nazaj. Ti neuporabljeni položaji ustvarjajo možnosti za vstop kontaminacije v konektor, kar je eden od razlogov, zakaj so postopki čiščenja MPO tako kritični v primerjavi s konektorji LC, kjer imate opravka samo z dvema koncema vlaken namesto z dvanajstimi.
Fizična gostota v primerjavi z resničnostjo namestitve
Prodajalci radi prikazujejo diapozitive o tem, kako en optični kabel mpo z 12-optičnimi vlakni nadomesti šest dupleksnih povezav LC in prihrani ogromno prostora na plošči. Matematika je legitimna – konektor MPO-12 je širok približno 7,5 mm v primerjavi s približno 6,5 mm pri duplex LC, tako da dobite 6-kratno število vlaken na približno enakem odtisu. Povečajte to na MPO-24 (pogosto uporabljen pri uvedbah 200G in 400G) in videli boste 12-kratno izboljšavo v primerjavi z LC.
Dataintelo.com prikazuje segment kabelskih sklopov MPO z 12 vlakni, ki raste z 1,2 milijarde USD leta 2023 na predvidenih 2,8 milijarde USD do leta 2032, kar odraža dejansko uvedbo. Toda ta rast trga ne upošteva kompleksnosti namestitve, ki je posledica večje gostote.
Najmanjši radij upogiba za kabelske sklope mpo je običajno 10-krat večji od zunanjega premera kabla med namestitvijo, zmanjša pa se na morda 5-krat za statične napeljave, potem ko je kabel oblečen in pritrjen. Za standardni 3,0-milimetrski okrogli glavni kabel MPO, kar pomeni 30-milimetrski polmer krivine med potegom, 15 mm po namestitvi. Primerjajte to z 2,0 mm enostavnim vlaknom, ki potrebuje 20 mm med potegom, 10 mm statično. Ne zveni kot velika razlika, dokler ne poskušate napeljati več glavnih kablov s 24 vlakni skozi vodoravni upravljalnik kablov 2RU in odkrijete, da fizično ni dovolj prostora za vzdrževanje ustreznega polmera upogiba na vseh hkrati.
Faktor zloma to prispeva. Glavni kabel MPO z 12 - vlakni je lahko premera 3,0 mm, toda ko ga razširite na 12 posameznih enostavnih vlaken (za povezavo s posameznimi oddajniki-sprejemniki ali pretvorbo v LC), te razcepne noge potrebujejo prostor za usmerjanje. Večina prelomnih sklopov MPO ima 900-mikronske noge s tesnim pufrom, ki so relativno toge. Da bi te noge lepo oblekli v povezovalno ploščo ali kaseto, sta potrebna ohlapna dolžina in prostor za upravljanje kablov, ki ga izračuni gostote ne upoštevajo.
Izvedel sem namestitve, pri katerih smo izračunali 40-odstotni prihranek prostora z uporabo debel MPO namesto dupleksnih mostičkov LC, toda po upoštevanju zahtev za radij upogiba na glavnih kablih in prostora za napeljavo ventilatorjev za prelomne noge so se dejanski prihranki prostora približali 15-20%. Še vedno vreden truda, vendar ne dramatičnega izboljšanja, kot so predlagali tehnični podatki.
Gostota stojala je ponorela. Podatki Mordorintelligence.com kažejo, da se je povprečna gostota moči omare povečala s 15 kW leta 2022 na 40 kW v novih objektih AI/ML do leta 2024. To ni samo povečanje porabe energije-je tudi približek gostote računalništva, ki spodbuja gostoto povezljivosti. Omara s 40 kW ima lahko 40–50 strežnikov, od katerih vsak potrebuje več povezav 25G ali 100G. Kabelska infrastruktura za podporo te gostote mora uporabljati tehnologije optičnih kablov mpo; enostavno ni drugega načina, da bi dobili dovolj vlaken v omaro z razpoložljivim prostorom za kabelske police in plošče.
Toda večja gostota pomeni manj prostora za kroženje zraka, kar ustvarja izzive pri upravljanju toplote. Materiali za plašč kabla imajo nazivne temperature (običajno 75 stopinj za kable z oznako plenum-), vendar dolgotrajno delovanje pri povišanih temperaturah sčasoma poslabša material plašča. Pet{4}}let-stare debla MPO sem potegnil iz stojal z visoko-gostoto, kjer je material plašča postal krhek in razpokan zaradi termičnega kroženja, čeprav so bila vlakna v notranjosti še vedno funkcionalna.
Kaj se zgodi med prenosom signala
Ko uporabljate 100G prek optičnega kabla mpo z oddajniki-sprejemniki SR4, dejansko vzporedno izvajate štiri neodvisne kanale 25G-25,78125 Gbps na pas, če smo natančni, ker je potrebno kodiranje 64B/66B. Ti štirje pasovi oddajajo hkrati po štirih vlaknih, medtem ko štiri druga vlakna skrbijo za povratno pot. Oddajno-sprejemni modul QSFP28 pretvori električni signal 100G iz gostiteljskega vmesnika v štiri optične kanale pri valovni dolžini 850 nm (za večmodna vlakna OM3/OM4/OM5) ali 1310 nm (za enomodne različice PSM4).
Vsaka optična steza je neodvisna. Niz oddajnika VCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser) v oddajniku ima štiri ločene laserje, od katerih je vsak neposredno moduliran s tokom električnih podatkov za to stezo. Na sprejemni strani imate štiri fotodiode PIN, ki zaznavajo optični signal in ga pretvarjajo nazaj v električnega. Uravnavanje voznega pasu se obravnava v sprejemno-sprejemnem sprejemno-sprejemnem procesorju-med pasovi bo prišlo do določene zakasnitve, ker fizične poti vlaken niso popolnoma enake dolžine, zato mora sprejemnik medpomniti in ponovno poravnati podatkovne tokove, preden jih ponovno združi v en sam električni izhod 100G.
Globalgrowthinsights.com ugotavlja, da 67 % hiperrazširjenih podatkovnih centrov zdaj uporablja MPO za vzporedni optični prenos, kar je smiselno glede na to, da vsaka hitrost nad 40G v veliki meri zahteva vzporedne pasove. 400G uporablja osem pasov pri 50G vsak (dejansko 53,125 Gbps s stroški kodiranja PAM4), kar pomeni skupno 16 vlaken (8 TX, 8 RX), torej ste na območju MPO-16 ali dvojnega MPO-12.
Algoritmi za vnaprejšnje odpravljanje napak na fizični ravni lahko kompenzirajo, da ima en pas višjo stopnjo bitnih napak, dokler drugi pasovi ohranjajo kakovost. Običajni prag BER je 10^-12 ali boljši za delovanje "brez napak", vendar lahko FEC popravi do morda 10^-5 BER na enem pasu, če drugi pasovi delujejo čisto. To je pomembno pri odpravljanju težav, ker imate lahko eno kontaminirano vlakno v vašem kabelskem sklopu mpo, ki povzroča povečane napake na eni stezi, povezava pa ostane vzpostavljena, vendar se zmogljivost postopoma slabša, ko motor FEC deluje čez čas.
Temperatura vpliva na vstavljeno izgubo bolj, kot se večina ljudi zaveda. Keramični obroček (cirkonij je običajen material) ima koeficient toplotne razteznosti okoli 10 ppm/K, medtem ko je silicijeva vlakna približno 0,5 ppm/K. Pri temperaturnem nihanju za 30 stopinj (kar ni neobičajno med nočjo/dnevom ali zimo/poletjem v nekaterih objektih) lahko vidite, da se obroč razširi glede na vlakno, kar nekoliko spremeni mehansko poravnavo. Običajno vpliva le na vstavljeno izgubo za nekaj stotink dB, a če je bila vaša povezava na začetku obrobna, vas lahko ta majhna sprememba potisne v občasne napake.
Še huje: nekateri cenejši konektorji MPO uporabljajo epoksi za pritrditev vlaken v obroču, epoksi pa ima veliko večjo toplotno razteznost kot keramika ali vlakna. Sčasoma in termičnim ciklom lahko epoksi leze, kar omogoči, da se položaji vlaken mikroskopsko premaknejo. Visoko-kakovostni konektorji uporabljajo mehansko stiskanje ali druge metode nizke-razteznosti, vendar dobite tisto, za kar plačate.
Težave pri namestitvi, ki jih vodniki prodajalcev preskočijo
Vsak vodnik za namestitev vam pove, da očistite priključke. Premalo poudarjajo, da čiščenje MPO zahteva popolnoma drugačne postopke kot čiščenje LC ali SC. Z LC lahko vizualno-pregledate čelno površino z ročnim mikroskopom (400-kratna povečava je standardna), identificirate morebitno kontaminacijo in očistite s-čistilom z enim-klikom ali robčki, ki ne puščajo vlaken, z izopropilnim alkoholom, dokler pregled ne pokaže čiste površine.
MPO ne morete vizualno pregledati brez posebne opreme. Vlakna so rahlo zamaknjena za rob obroča (za zaščito pred poškodbami) in so razporejena v gostem vzorcu-12 vlaken v širini približno 6 mm ali 24 vlaken v istem prostoru za niz s 24 vlakni. Ročni mikroskop vam ne bo omogočil, da vidite vse konce vlaken hkrati, in tudi če bi lahko, je kot pregleda napačen. Potrebujete bodisi inšpekcijsko sondo, specifično za MPO, ki slika celotno matriko hkrati, ali avtomatiziran inšpekcijski sistem, ki lahko analizira vse končne površine in jih oceni kot uspešno/neuspešno na podlagi standardov IEC 61300-3-35.
Ti inšpekcijski sistemi stanejo pravi denar. Poceni ročni daljnogledi MPO so morda 3000–4000 USD, avtomatizirani sistemi z ocenjevanjem uspešno/neuspešno pa lahko znašajo 15.000–25.000 USD. Veliko izvajalcev inštalacij ne želi vlagati toliko v testno opremo, zato konektorje čistijo z odobrenimi kasetami (mehanski brisalec in topilo IPA) in upajo na najboljše brez ustreznega inšpekcijskega preverjanja.
Standardi kontaminacije za MPO so strožji od konektorjev z eno-vlaknemi. Prašni delci ali pramen vlaken, ki bi bil mejno sprejemljiv na priključku LC (ki bi povzročil morda 0,2-0,3 dB dodatne izgube), lahko popolnoma blokirajo vlakno v nizu MPO, ker so posamezna vlakna manjša in bolj tesno razporejena. Merila za sprejem/neuspeh, opredeljena v standardu IEC 61300-3-35, določajo največje velikosti prask in delcev v območju jedra vlakna, območju lepila, območju obloge in kontaktnem območju – različne tolerance kontaminacije za vsako območje.
Podatki Bossonresearch.com kažejo, da je do 40 % izpadov omrežja v okoljih hiperskalerije prišlo zaradi neporavnanosti vlaken in težav s priključkom, pri čemer je kontaminacija glavni vzrok. To sledi z izkušnjami na terenu-kontaminacija je najpogostejši način napake pri napeljavah kablov iz vlaken mpo, pred fizičnimi poškodbami, nepravilno polarnostjo ali slabimi oddajniki-sprejemniki.
Težava je v tem, da lahko pride do kontaminacije na kateri koli točki med tovarniškim zaključkom in končno namestitvijo. Priključek je morda odpremljen čist iz tovarne (dobri proizvajalci preizkusijo vsak priključek), toda če monter med vlečenjem kabla ne uporabi ustreznih pokrovčkov za prah ali če pokrovčki med shranjevanjem odpadejo ali če se nekdo dotakne končne ploskve obroča (olja iz prstov so strašni onesnaževalci), ste vnesli kontaminacijo, ki je ne boste našli, dokler povezava ne prestane testiranja.
Tipkanje, orientacija in kaos pri odpravljanju težav
Ta plastični ključ na ohišju konektorja MPO-majhen jeziček, ki štrli z vrha-deluje dve stvari. Prvič, to je funkcija mehanske polarizacije, tako da konektorja ne morete vstaviti narobe-obrnjenega. Ključ se prilega v ustrezno režo v ustreznem adapterju ali vtičnici. Drugič, vzpostavi referenco za številčenje vlaken, kar postane kritično, ko morate odpraviti težavo, katero specifično vlakno v nizu z 12 vlakni povzroča težave.
Standard TIA-568 pravi: z dvignjenim ključem je vlakno 1 na levi strani niza, če gledamo na čelno stran priključka. Vendar sem imel opravka s sklopi kablov nekaterih azijskih proizvajalcev, kjer so številčili od-desno proti levi s tipko navzgor ali pa sploh niso označili položaja vlakna 1, zaradi česar ste morali testirati z optičnim merilnikom moči, da ugotovite razporeditev zatičev. To ustvari pravi pekel med odpravljanjem težav, ker vam oseba za tehnično podporo po telefonu govori "preverite, ali je vlakno 3 kontaminirano", vi pa gledate napačno vlakno, ker je oštevilčenje v nasprotju s pričakovanji.
Moški in ženski konektorji obstajajo, ker morajo vodilni zatiči nekam iti. Vsaka kabelska povezava mpo zahteva en moški konec (z zatiči) in en ženski konec (brez zatičev). Standardna praksa podatkovnega centra: povezovalne plošče so ženske, priključni kabli so moški na obeh koncih. Tako se lahko kateri koli povezovalni kabel poveže s poljubnimi vrati. Adapter v plošči je na obeh straneh ženski, kar zagotavlja skoznjo povezavo med vrati na plošči (ženski) in patch kablom (moški).
To se pokvari, ko nekdo po pomoti naroči ženski kabel z zaključkom na obeh koncih. Videli smo, da se to zgodi večkrat-običajno napaka pri nabavi, ko je nekdo označil napačno polje na naročilnici, ali zmeda med terminologijo "ženski konektor" in "ženski adapter". Kabel se pojavi na kraju samem, inštalaterji ga poskušajo povezati in oba konca zahtevata moške vodilne zatiče, tako da se ne bo povezal z ničemer v obstoječi infrastrukturi. Kabel pošljite nazaj na ponovno pritrditev (običajno 3-4-tedenski dobavni rok) ali določite-moški-na-moški adapter (kar nato povzroči nestandardne težave s polariteto).
Glede na proficientmarketinsights.com je trg MPO leta 2025 dosegel 813 milijonov dolarjev, čeprav je valuates.com dejal, da je za leto 2024 831 milijonov dolarjev, drugi viri pa so navajali povsem drugačne številke. Bistvo je: to je precejšen trg z domnevno zrelimi standardi, vendar je praktična izvedba še vedno dovolj neurejena, da se izkušeni tehniki redno srečujejo s težavami. Standardi opredeljujejo fizični vmesnik, vendar ne preprečujejo človeških napak pri uvajanju ali obravnavajo vseh robnih primerov, ki se pojavijo v resničnih namestitvah.
Barva ovoja na kablu iz optičnih vlaken mpo je v skladu s konvencijami-rumena za enojni-način OS2, modra za OM3, vijolična ali modra za OM4 (odvisno od proizvajalca), limeta zelena za OM5. Toda zanašanje samo na barvo jakne je ugriznilo ljudi. Videl sem namestitve, pri katerih se je kabel z vodnim-oklepom izkazal kot OS2 enojni-način, ker je proizvajalcu zmanjkalo rumenega ovojnega materiala in je zamenjal aqua, pri čemer je mislil, da je "še vedno vlakno, kakšna je razlika?" Razlika je v tem, da priklop sprejemno-sprejemnikov 850nm VCSEL, zasnovanih za multimode OM4, v eno-optično vlakno OS2 povzroči strašno izgubo povezave, ker neusklajenost premera polja načina povzroči, da se večina svetlobe poveže v načine obloge, ki se razpršijo v nekaj metrih.
Konstrukcija traku v primerjavi z ohlapno-cevno konstrukcijo znotraj plašča je pomembna za namestitev, ne pa tudi za delovanje povezave. Trakasti kabel zapakira vlakna v ploščato trakasto strukturo, običajno z vlakni, ki so zlepljena skupaj v UV-matričnem materialu, in več trakov, ki so po potrebi zloženi za veliko število vlaken. Doseže manjši premer kabla za dano število vlaken, vendar je struktura traku bolj krhka-prekoračitev najmanjšega polmera upogiba lahko poči matrični material, kar povzroči napetostne točke, kjer se vlakna pozneje zlomijo. Ohlapna cevna konstrukcija daje vlakna v-napolnjene z gelom ali-z zrakom jedrne puferske cevi, kar zagotavlja boljšo mehansko izolacijo med vlakni in večjo prilagodljivost pri namestitvi na terenu. Slaba stran je večji premer in teža kabla.
Preboji in realnost pretvorb
Ravni magistralni kabli MPO delujejo odlično za povezave od točke-do-točke-, ki povezujejo dve stikali z enim samim 12-optičnim ali 24-vlaknskim kanalom, pri čemer uporabljajo vsa vlakna za vzporedne povezave. Postane bolj zapleteno, ko morate ta MPO razdeliti na posamezne povezave. Tipi kablov mpo, zasnovani za preboj, imajo glavni del, zaključen s konektorjem MPO na enem koncu, in več dupleksnih konektorjev LC, razprtih na drugem koncu.
Običajna konfiguracija: MPO-12 preide na 4 LC duplex (uporabljenih osem vlaken, štirje pari). Ta omogoča pretvorbo 40G-v-4x10G (40GBASE-sprejemnik-sprejemnik SR4 na strani MPO, štirje sprejemniki-sprejemniki 10GBASE-SR na strani LC) ali 100G-na-4x25G. Prelomni kabel skrbi za usmerjanje vlaken in polariteto interno, tako da samo priključite konec MPO na vrata 40G/100G in priključite štiri dupleksne priključke LC v štiri ločena vrata 10G/25G.
Vse pogosteje: MPO-16 do 8 LC duplex za aplikacije 400G. Oddajnik-sprejemnik 400G SR8 uporablja 16 vlaken (8 TX pri 50G vsako, 8 RX pri 50G vsako), ki se prilegajo v konektor MPO-16 ali dvojni MPO-12. Prekinitev tega na osem ločenih povezav 50G (oddajniki-sprejemniki 50GBASE-SR SFP56) zahteva prelomno konfiguracijo 1 proti 8. Uporabno za povezovanje vrat stikala 400G s starejšo infrastrukturo, ki podpira samo 25G ali 50G na vrata, ali za postopno selitev z nižjih hitrosti na 400G, ne da bi morali zamenjati vse naenkrat.
Kasetni moduli, uporabljeni za te preboje, uvajajo še eno plast kompleksnosti. Znotraj kasete imate pretvorbo MPO-v-LC z notranjim usmerjanjem vlaken-v bistvu majhen kabelski sklop MPO-v-MPO ali MPO-v-LC znotraj ohišja kasete, pri čemer so vrata LC izpeljana na sprednjo ploščo. Vsaka notranja povezava doda vstavljeno izgubo (običajno 0,5-0,75 dB na povezani par konektorjev), ohišje kasete pa lahko omeji pretok zraka, če zlagate več kaset v ploščo z visoko gostoto.
Odpravljanje napak pri namestitvah, ki temeljijo- na kasetah, je boleče, ker ko povezava odpove, morate ugotoviti: ali gre za glavni kabel MPO, povezavo MPO-to-kaseto, notranjo napeljavo kasete, povezovalni kabel LC od kasete do opreme ali sprejemnik-sprejemnik? Na koncu opravite testiranje vnesenih izgub na vsakem segmentu, zamenjate-znano dobre kable, da izolirate napako, preverite, ali je kontaminacija na vsaki priključni točki. Prednosti strukturiranih kablov, zaradi katerih globalgrowthinsights.com poroča o 52-odstotnem povečanju uporabe MPO za enostavnost namestitve, ne pomenijo preprostosti odpravljanja težav, če imate v mešanici kasete.
Stroški dela presegajo stroške materiala pri-uvedbah velikega obsega. Magistralni kabel MPO z 12 vlakni lahko stane 150–300 USD, odvisno od dolžine in ravni kakovosti, vendar pa lahko strošek namestitve (vlečenje, oblačenje, preizkušanje, dokumentacija) znaša 400–600 USD, če upoštevamo čas kvalificiranega tehničarja za vlakna. Raziskava Cognitivemarket ugotavlja, da so motnje v dobavni verigi COVID-19 močno prizadele instalacije MPO, deloma zaradi pomanjkanja delovne sile, pa tudi zato, ker delo MPO zahteva bolj specializirano usposabljanje kot osnovno strukturirano kabliranje. Nekoga lahko naučiš zaključiti in preizkusiti LC konektorje v nekaj dneh; pravilna namestitev, čiščenje, testiranje in odpravljanje težav MPO zahteva tedne usposabljanja in mesece za pridobitev prave usposobljenosti.
Kaj prihaja in katere omejitve ostajajo
800G se zdaj začenja z uvajanjem (časovni okvir konec leta 2024/začetek leta 2025) z uporabo osmih pasov pri 100G na pas. To zahteva prehod na skupno 32 vlaken (16 TX, 16 RX), kar pomeni bodisi MPO-24 z nekaj neuporabljenimi položaji, dvojni MPO-16 ali čakanje na MPO-32, ki še ni standardiziran. Tehnologija konektorja lahko fizično podpira te konfiguracije - izdelate lahko obroček z 32 položaji vlaken in ohranite zahtevane tolerance poravnave - vendar se kompleksnost namestitve močno poveča. Več vlaken pomeni več čiščenja, več pregledov, več odpravljanja težav, ko gre kaj narobe.
1.6T Ethernet je v razvoju standardov (IEEE 802.3dj), pri začetnih uvedbah verjetno uporablja 16 pasov pri 100G vsaka, nato pa sčasoma 8 pasov pri 200G vsaka, ko PAM4 pri 200G/pas postane praktičen. V vsakem primeru gledate 32+ skupnih vlaken (TX+RX), kar tehnologijo konektorjev MPO potiska proti mejam praktičnega za uvedbo na terenu. Obstajajo alternativni pristopi, kot je koherentna optika pri 1,6 T preko posameznih parov vlaken, vendar stanejo bistveno več kot vzporedna optika.
Eno-načinske uvedbe MPO se soočajo s strožjimi omejitvami. Vlakno OS2 ima 9-mikrometrsko jedro v primerjavi s 50-mikrometrom za večmodno OM4, tako da toleranca stranske poravnave pade na približno 1 mikrometer ali manj. Vodilni zatiči morajo biti izdelani v skladu s strožjimi specifikacijami, poliranje čelnih ploskev mora biti natančnejše in morebitna kontaminacija postane bolj kritična. Prednost je razdalja - enonačinovni podpira 10 km ali več tudi pri 400G (z uporabo PSM8 ali podobnih standardov), v primerjavi z morda 100 metri za večnačinovni OM4 pri 400G SR8.
Prevzem te.com podjetja Linx Technologies julija 2022 (omenjen v podatkih kognitivne tržne raziskave) je šlo za širitev na RF/antenske komponente za IoT, ki ni neposredno povezana z optičnimi vlakni, ampak odraža širše gibanje industrije k integriranim rešitvam povezljivosti. Izziv za tehnologijo MPO ni sama zasnova konektorja-ki je zrela in preizkušena-ampak namestitveni ekosistem okoli nje. Potrebujete boljše programe usposabljanja, cenovno dostopnejšo opremo za pregledovanje, jasnejšo dokumentacijo o shemah polaritete in morda nekaj standardizacije priključkov kaset, da zmanjšate kompleksnost odpravljanja težav.
Trenutne tržne projekcije (mordin intelligence ima trg žic/kablov za podatkovne centre v višini 20,91 milijarde USD leta 2025, zrasel na 54,82 milijarde USD do leta 2031 s 7,94-odstotnim CAGR, optična vlakna imajo 60-odstotni delež prihodkov) kažejo na nadaljnjo močno rast, ki jo poganjata izgradnja podatkovnih centrov v hiperrazsežnosti in prehod na 400G/800G. MPO bo zajel večino te rasti, ker ni praktične alternative za vzporedno-optično več-gostoto vlaken pri teh hitrostih.
Zanimiva je vrzel med teoretično zmožnostjo in realnostjo na terenu. Kabelski priključek mpo lahko fizično podpira 800G, 1,6T, po potrebi tudi višje. Omejitev ni priključek-ampak kakovost namestitve, nadzor kontaminacije, upravljanje polarnosti in stopnja usposobljenosti ljudi, ki opravljajo delo. Popolnoma nameščen sistem MPO deluje tako, kot je načrtovan. Sistem, ki so ga namestili neustrezno usposobljeni tehniki pod časovnim pritiskom, z nezadostnimi protokoli čiščenja in pomanjkljivo dokumentacijo, občasno odpove na načine, katerih odpravljanje in popravilo je drago.
To je temeljni inženirski kompromis-s tehnologijo MPO: dobite veliko izboljšanje gostote in nižje stroške namestitve-na vlakna v zameno za višje zahteve po znanju in manjšo odpornost na napake med namestitvijo. Deluje odlično, če je narejeno pravilno. Ob napačnem delovanju je drago. Svetovni trg v vrednosti 2–3 milijard dolarjev obstaja, ker podatkovni centri potrebujejo rešitve, ki presegajo 100 G, ne da bi zahtevali popolno zamenjavo infrastrukture vsakih 18 mesecev, MPO pa to zahtevo izpolni pogosteje kot ne.
