لقد أصبح اتصال -الدفع بالألياف المتعددة-هو البنية الفعلية للكابلات للبنية الأساسية الضوئية عالية الكثافة-، معخطة الخطة الرئيسية/الخطة المتوسطة الأجلواجهات تعمل على دمج 8 أو 12 أو 24 أو 32 جديلة من الألياف في حلقة مستطيلة واحدة تحكمها معايير IEC 61754-7 وTIA-604-5. يبدو اقتراح كفاءة المساحة واضحًا ومباشرًا على أوراق المواصفات، حيث يجب أن تؤدي اثني عشر أليافًا تشغل مساحة اتصال LC مزدوج واحد إلى تحقيق مكاسب كثافة متناسبة. تحكي عمليات النشر الفعلية قصة أكثر تعقيدًا، تتشكل من خلال قيود نصف قطر الانحناء، وإدارة القطبية العامة، والواقع المستمر المتمثل في أن إدارة كابلات اللوحة الخلفية غالبًا ما تستهلك أي كثافة للوحة الأمامية يوفرها تنسيق الموصل نظريًا.
الرياضيات تعمل حتى لا تفعل ذلك
على الورق، أMPO-يعمل كبل قناة الاتصال المكون من 12 كابلًا الذي يحل محل ستة أسلاك توصيل LC مزدوجة على تقليل مساحة الموصل بنسبة 70% تقريبًا. تنطبق العملية الحسابية على الكابلات الهيكلية من نقطة إلى نقطة -بين إطارات التوزيع. إنه ينهار في اللحظة التي تقدم فيها تجميعات الاختراق.
لقد مشيت في منشأة من المستوى III في شمال فيرجينيا في الربيع الماضي حيث قام مقاول الكابلات بتحديد MPO-24 صندوقًا في جميع أنحاء منطقة التوزيع الرئيسية. تركيب جميل. مرمزة بالألوان. المسمى بشكل صحيح. أظهرت تقارير استخدام الألياف أن 40% من تلك الصناديق المكونة من 24 ليفًا تحمل حركة المرور على أربعة فروع بالضبط.
أما العشرين ألياف المتبقية فكانت مظلمة-غير مخصصة للنمو المستقبلي، فقط... هناك. تأمين باهظ الثمن ضد متطلبات القدرة التي تتحقق بشكل مختلف عن التصميم المتوقع.
إليك ما حدث: افترضت البنية الأصلية وجود أجهزة إرسال واستقبال 40G QSFP+ تستخدم جميع الممرات الأربعة لواجهة MPO-12. وبحلول وقت النشر، كان العميل قد تحول إلى بصريات QSFP28 بسرعة 100 جيجا والتي تعمل بمعدل 25 جيجا لكل حارة. نفس الموصل المادي، ونفس عدد الألياف، وحسابات سعة مختلفة تمامًا. أصبح "توفير المساحة" للبنية التحتية MPO عالية الكثافة قدرة محصورة لا يمكن لأحد إعادة توظيفها بسهولة.
مخططات القطبية والفوضى التي تخلقها
يحدد TIA-568 ثلاث طرق قطبية لاتصال MPO: الطريقة A (من المفتاح لأعلى إلى المفتاح لأسفل، بشكل مستقيم -من خلال)، الطريقة B (من المفتاح لأعلى إلى المفتاح، عكس الألياف)، والطريقة C (أزواج متقاطعة). المعيار موجود لأن أجهزة الإرسال والاستقبال أحادية الوضع ومتعددة الأوضاع تتوقع تعيينات محددة من ألياف الإرسال/الاستقبال، ويتطلب الحفاظ على سلامة الإشارة عبر الاتصالات المصححة توجيهًا ثابتًا عبر الرابط.
من الناحية النظرية.
ومن الناحية العملية، واجهت مرافق تعمل على تشغيل الطرق الثلاث في وقت واحد-وأحيانًا داخل صف الخزانة نفسه. استخدم التثبيت الأصلي الطريقة ب. وأضاف المقاول اللاحق صناديق الطريقة أ دون الرجوع إلى الوثائق. قدم شخص ما عملية إصلاح طارئة لأشرطة الطريقة C لأن هذا هو ما كانت تحمله الشاحنة.
لا يشبه استكشاف أخطاء عدم تطابق القطبية وإصلاحها في بيئة MPO استكشاف أخطاء اتصالات LC وإصلاحها. لا يمكنك ببساطة قلب كابل مزدوج. تتطلب أخطاء قطبية MPO تبديل مجموعات صندوق السيارة بالكامل أو إدخال وحدات تحويل تلغي على الفور كفاءة المساحة التي يوفرها التنسيق. لقد شاهدت الفنيين يقضون أربع ساعات في حل ما كان يمكن أن يستغرق ثلاثين-إصلاحًا في البنية الأساسية التقليدية للطباعة على الوجهين.
يفترض توفير المساحة من موصلات MPO الانضباط التشغيلي الذي تفتقر إليه العديد من المنظمات. ليس لأن موظفيهم غير أكفاء-لأن معدل الدوران يحدث، وتتدهور الوثائق، ونادرًا ما تنتظر الصيانة الطارئة التحكم المناسب في التغيير.
نصف القطر المنحني: مستهلك الفضاء المخفي
تتطلب كابلات قناة MPO حدًا أدنى لنصف قطر الانحناء يبلغ 10x قطر الكابل في ظل ظروف عدم التحميل-، ويزداد إلى 15x تحت التوتر. بالنسبة للكابل الدائري النموذجي مقاس 3 مم، يبلغ الخلوص 30-45 مم حول كل نقطة توجيه. الألياف الشريطية-الشائعة في -عدد كبير من تطبيقات MPO - تتطلب معالجة أكثر لطفاً.
تؤثر هذه القيود بشكل مباشر على مساحة إدارة الكابلات التي تتجاهلها حسابات الكثافة النظرية.
تستوعب لوحة التوصيل القياسية 1U MPO ما بين 48 إلى 72 أليافًا حسب الشركة المصنعة. تشغل اللوحة نفسها 44.45 ملم من مساحة الحامل الرأسي. غالبًا ما يستهلك مديرو الكابلات الأفقية المطلوبة للحفاظ على توافق نصف قطر الانحناء للكابلات التي تخدم تلك اللوحة من 1U إلى 2U من المساحة الإضافية. تمتد القنوات الرأسية الخلفية التي تستوعب نصف قطر الانحناء بمقدار 150-300 مم أعمق مما تتطلبه الألياف المزدوجة.
وتعترف وثائق رابطة صناعة الاتصالات بشأن الكابلات الهيكلية بهذه الحقيقة ولكنها لا تحددها بشكل مفيد. أرقام "توفير المساحة" التي ذكرها بائعو موصل MPO تقيس بشكل موحد كثافة اللوحة الأمامية. لا أحد يعلن عن الجزء الخلفي-من-عقوبة الحامل.
حيث توفر كثافة MPO فعليًا
لا يعني أي من هذا فشل البنية التحتية لـ MPO في توفير المساحة. وهذا يعني أن المدخرات تتركز في أنماط نشر محددة.
تستفيد هياكل مراكز البيانات ذات الأوراق العمودية- بشكل حقيقي من كابلات قناة MPO. تتطلب البنية اتصالاً متوازيًا هائلاً بين طبقات المحولات-تمامًا مثل عنوان الموصلات ذات العدد العالي من -الألياف-في حالة الاستخدام. يعمل المحول العمودي ذو 32-منفذ 400 جيجا بايت والمملوء بالكامل بواجهات QSFP-DD على توفير 512 أليافًا لكل هيكل. إن تشغيل هذا العدد من الألياف كاتصالات مزدوجة فردية سيتطلب بنية تحتية لإدارة الكابلات لا تتناسب ببساطة مع كثافات الحامل الحديثة.
تتوافق تكوينات Base-8 MPO (بدلاً من Base-12) بشكل أفضل مع بنيات حارات جهاز الإرسال والاستقبال الحالية. 200تستخدم بصريات G و400G عادةً ثمانية ألياف - أربعة إرسال وأربعة استقبال. تترك جذوع القاعدة 12 أربعة ألياف تقطعت بهم السبل لكل اتصال. وتدرك الصناعة إلى حد كبير عدم التطابق هذا الآن، على الرغم من أن كميات هائلة من البنية التحتية للقاعدة 12 لا تزال مثبتة وعاملة.
تتناسب شبكات منطقة التخزين ذات أنماط الاتصال المتسقة والمتوقعة مع نشر MPO. تدفقات حركة المرور لا تتغير شهريا. وتستمر تخصيصات الألياف التي تم إنشاؤها أثناء التشغيل طوال دورات حياة المعدات. تظل مخططات القطبية متماسكة لأنه لا أحد يقوم بإجراء تصحيحات طارئة في الساعة الثانية صباحًا.
سؤال الكاسيت
أشرطة MPO-تعمل على تحويل اتصالات MPO عالية الكثافة-إلى منافذ LC أو SC فردية-نظريًا توفر المرونة مع الحفاظ على كفاءة كابلات قناة الاتصال. تقدم المواد التسويقية هذا على أنه بنية هجينة مثالية.
الكاسيت يعمل. لقد قمت بنشرها على نطاق واسع.
كما أنها تعيد تقديم قيود كثافة الموصل التي كان من المفترض أن تتجاوزها قنوات MPO. قد تقبل لوحة الكاسيت المكونة من وحدة واحدة ثلاثة صناديق MPO-24 في الخلف بينما تقدم 72 منفذ LC في المقدمة. لم تربح أي شيء مقارنةً بتصحيح LC المباشر باستثناء نقطة ترسيم مريحة ذات قيمة لترسيم الكابلات المنظمة، وأقل قيمة للكثافة الأولية.
يتراكم فقدان الإدراج في كل واجهة موصل. يقدم صندوق MPO إلى الكاسيت إلى سلك التصحيح LC إلى سلسلة منافذ المعدات أربعة أزواج متزاوجة. مع الحد الأقصى للخسارة بمقدار 0.35 ديسيبل لكل اتصال متوافق مع TIA-568، فإنك تستهلك 1.4 ديسيبل من ميزانية الارتباط على الموصلات وحدها قبل حساب توهين الكابل. وهذا مهم بالنسبة للتطبيقات ذات الوضع الواحد-الممتدة الوصول. لا يهم الأمر بالنسبة للتشغيل المتعدد بطول 50 مترًا داخل قاعة البيانات.
يحاول موصل CS ومواصفات SN من Senko معالجة -واجهات الطباعة المزدوجة الأصغر حجمًا التي تحافظ على الكثافة دون تحويل الكاسيت. ولا يزال التبني محدودا. يعمل قفل النظام البيئي-الموجود حول واجهات LC بشكل أعمق مما قد تبرره الجدارة التقنية البحتة.
حقائق التنظيف
يمثل تلوث الوجه النهائي لـ MPO- تحديًا تشغيليًا مستمرًا يؤثر بشكل مباشر على معادلة كفاءة المساحة.
تؤثر حلقة LC الملوثة على ألياف واحدة. من المحتمل أن تؤدي حلقة MPO-24 الملوثة إلى تعريض -أربعة وعشرين حلقة للخطر. يزداد احتمال التلوث مع زيادة عدد الألياف-مساحة سطح الطويق، والمزيد من الفرص لتسلل الجسيمات. تعزو أبحاث الصناعة ما يقرب من 85% من حالات فشل شبكات الألياف إلى التلوث، وتركز الواجهات عالية الكثافة على هذه المخاطر.
يتطلب التنظيف الصحيح لـ MPO أدوات -مصممة لهذا الغرض. تمنع هندسة الطويق التنظيف الفعال باستخدام مسحات LC/SC القياسية. تبلغ تكلفة منظفات النقرة الواحدة-150-300 دولارًا أمريكيًا لكل منها وتتطلب خراطيش بديلة. تصبح نطاقات الفحص الآلي التي تعمل بقيمة 5 دولارات،000+ ضرورية من الناحية التشغيلية وليست اختيارية لعمليات نشر MPO الجادة.
تشغل هذه الأدوات مساحة تخزينية. تدريب الفني يستهلك الوقت. لا يظهر الحمل المتراكم في حسابات كثافة الموصل.
تقييم الفضاء الصادق
السؤال ليس ما إذا كانت أنظمة MPO توفر المساحة. وفي ظل الظروف المناسبة، فإنهم يفعلون ذلك بلا شك.
والسؤال هو ما إذا كان نمط النشر المحدد الخاص بك يحقق تلك التوفيرات أم أنه يقوم فقط بنقل استهلاك المساحة من منافذ اللوحة الأمامية-إلى البنية الأساسية لإدارة الكابلات، وأشرطة التحويل، وأدوات إدارة القطبية، وسعة الألياف المجدولة.
تستخرج عمليات نشر Greenfield مع بنيات جهاز الإرسال والاستقبال المتسقة وإدارة التغيير المنضبطة قيمة حقيقية من البنية التحتية لـ MPO. يتحقق توفير المساحة لأن التصميم بأكمله يتم تحسينه وفقًا لفلسفة الكابلات تلك.
غالبًا ما تجد بيئات Brownfield ذات أجيال المعدات غير المتجانسة والممارسات التشغيلية التفاعلية أن مكاسب الكثافة النظرية تتبخر إلى تعقيد عملي. يتم استهلاك الألياف الاثني عشر التي قمت بحفظها عن طريق التبديل من ستة مسارات مزدوجة إلى صندوق MPO واحد بواسطة شريط التحويل الذي تحتاجه لأن الجهاز الموجود على الطرف الآخر لا يقبل واجهات MPO.
يتعامل مشغلو مراكز البيانات الذين عملت معهم بشكل متزايد مع البنية التحتية لـ MPO على أنها استراتيجية وليست افتراضية. سوف يستثمرون في كابلات منظمة-عالية الكثافة من أجل توفير-مسارات عالية الحجم يمكن التنبؤ بها-توصيلات تخزين بينية، و-جذوع أوراق الشجر، واتصالات-لقاء-غرفة متقاطعة-. سيعملون على تشغيل الألياف المزدوجة التقليدية للاتصالات الطرفية، ومسارات الاستخدام المنخفضة-، والمعدات ذات دورات التحديث غير المتوقعة.
ربما يتنازل هذا النهج المختلط عن 15-20% من الحد الأقصى للكثافة النظرية. كما أنه يتجنب السيناريوهات التي تؤدي فيها بيئة MPO بالكامل إلى حدوث احتكاك تشغيلي يكلف أكثر من مساحة الحامل التي توفرها.
البائعون لا يضعون الأمر بهذه الطريقة. لديهم حلول MPO للبيع.
ما الذي يتغير الجيل القادم
وحدات الإرسال والاستقبال 800G التي تتحرك نحو 16-واجهة ليفية في OSFP وQSFP-عوامل الشكل DD ستغير هذه الحسابات مرة أخرى. تستمر نسبة الألياف - لكل منفذ في التزايد. يزداد تعطل البنية التحتية لـ Base-12 سوءًا مع كل جيل من النطاق الترددي.
قد تؤدي بصريات المحرك الخطي-التي تقضي على معالجة معالج الإشارة الرقمية (DSP) في المدى القصير- إلى تمكين عمليات نشر أكثر كثافة عن طريق تقليل القيود الحرارية. ما إذا كان هذا يفضل البنية التحتية لـ MPO أو الوصلات الضوئية المتكاملة يظل غير مؤكد حقًا.
لقد توقفت عن تقديم تنبؤات واثقة بشأن البنية التحتية للكابلات في الوقت الذي تسارع فيه اعتماد 400G قبل الموعد المحدد بثلاث سنوات. الشيء الوحيد الذي أنا متأكد منه: أيًا كانت مقاييس كفاءة المساحة المهمة اليوم، سيتم قياسها بشكل مختلف بحلول عام 2027.
ستظل التركيبات التي سيتم تشغيلها خلال هذا الربع في الخدمة في ذلك الوقت. وهذا إما حجة للبنية التحتية المرنة التي تستوعب التغيير، أو حجة للتحسين بلا هوادة حول المتطلبات الحالية وقبول النسخ -والاستبدال- في المستقبل.
المنظمات المختلفة تجيب على هذا السؤال بشكل مختلف. لا توجد إجابة خاطئة. تشتمل كلتا الإجابتين على مقايضات-لا يمكن أن تستوعبها مواصفات الكثافة وحدها.
