تقنية موصل الألياف MPO في العصر الحديث؟

عندما تدخل إلى مركز بيانات حديث، قد تكون الكثافة الهائلة للكابلات هائلة. في مكان ما في متاهة الألياف هذه، تقوم موصلات MPO بالمهمة الثقيلة-من خلال التعامل بهدوء مع نوع النطاق الترددي الذي كان يبدو مستحيلًا قبل عقد من الزمن.

ما الذي يجعل هذه الموصلات مختلفة؟

لا يشبه موصل الألياف MPO موصل LC أو SC القياسي المزدوج. بدلاً من التعامل مع ألياف واحدة أو اثنتين في المرة الواحدة، فإنك تنظر إلى مصفوفات مكونة من 8 أو 12 أو 16 أو حتى 24 أليافًا معبأة في حلقة واحدة. بعض التطبيقات المتخصصة تدفع هذا إلى أبعد من ذلك - 32، 48، وأحيانًا 72 ليفًا في جسم موصل واحد. جاء التصميم الأصلي من تطبيقات الكابلات الشريطية، حيث كان الحفاظ على محاذاة الألياف المتعددة في مصفوفة خطية أمرًا منطقيًا من وجهة نظر التصنيع.

هنا يصبح الأمر مثيرًا للاهتمام: كلموصل MPOيأتي في تكوين الذكور أو الإناث. تحتوي الإصدارات الذكور على دبابيس محاذاة صغيرة بارزة، بينما تحتوي الموصلات الأنثوية على فتحات لاستقبالها. ليس الأمر عشوائيًا-تستخدم جميع منافذ الأجهزة موصلات ذكر، مما يعني أن أي كابل يتصل بالمحولات أو الخوادم الخاصة بك يحتاج إلى موصلات أنثى في تلك الأطراف. أفسد هذا الأمر أثناء التثبيت وستكون في فترة ما بعد الظهيرة المحبطة من إعادة الكابلات.

تحتوي الموصلات أيضًا على مفتاح (هذا النتوء الصغير على جانب واحد) وعلامة نقطة بيضاء. تلك النقطة البيضاء؟ إنه يشير إلى موضع الألياف الأول، وموقعه مهم أكثر مما تعتقد عندما تحاول الحفاظ على القطبية المناسبة عبر نظام جذع معقد.

حيث يعيش التعقيد الحقيقي

يفترض معظم الناس أن الجزء الأصعب في تقنية MPO هو عدد الألياف فقط. لكن تحدث إلى أي شخص قام بالفعل بنشر هذه الأنظمة، وسيخبرك عن مخططات القطبية. استقرت الصناعة على ثلاث طرق-أطلق عليها بشكل إبداعي A وB وC-وتتعامل كل واحدة منها مع الإرسال-إلى-رسم الخرائط بشكل مختلف.

تستخدم الطريقة (أ) كابلات خط الاتصال مباشرة-، ولكن إليك المشكلة: يتحرك المفتاح لأعلى من أحد الطرفين وينزل لأسفل من الطرف الآخر. يبقى الألياف 1 مثل الألياف 1، وهو ما يبدو بسيطًا حتى تدرك أنك بحاجة إلى قلب الإرسال والاستقبال في مكان ما، ويحدث ذلك في سلك التصحيح. تحافظ الطريقة B على توجيه المفاتيح إلى نفس الاتجاه على كلا الطرفين ولكنها تقلب مواضع الألياف داخليًا-يصبح الموضع 1 هو الموضع 12، والموضع 2 يصبح 11، وهكذا على طول الخط. تحاول الطريقة C استخدام كلا الاتجاهين، حيث تقلب الأزواج داخل الكابل نفسه، لكنها فقدت شعبيتها لأنها لا تعمل بشكل جيد مع تطبيقات البصريات المتوازية.

قطعة البصريات المتوازية هي المكان الذي تتألق فيه موصلات MPO حقًا. عندما وصلت تطبيقات بسعة 40 و100 جيجا، كانت بحاجة إلى طريقة لتقسيم حركة المرور عبر مسارات متعددة في وقت واحد. يستخدم MPO 8-ألياف يعمل بنظام 40GBASE-SR4 أربعة ألياف للإرسال بسرعة 10 جيجابت في الثانية لكل منها وأربعة للاستقبال، مما يوفر لك إجمالي 40 جيجا. نشهد الآن 800 عملية نشر Gig باستخدام موصلات مكونة من 16 ليفًا، مع ثمانية مسارات للإرسال وثمانية للاستقبال بسرعة 100 جيجابت في الثانية لكل مسار. يمكن لبعض أنظمة التشفير الأحدث دفع 200 جيجابت في الثانية لكل مسار، مما يعني أنه يمكن تحقيق 1.6 تيرابت باستخدام نفس الموصل المكون من 16 ليفًا. لم تعد واجهة الموصل نفسها تمثل عنق الزجاجة بعد الآن؛ إنها البصريات وتكنولوجيا التشفير التي تحدد حدود السرعة.

مشكلة الكثافة لا أحد يتحدث عن ما يكفي

تشغل موصلات الألياف MPO القياسية 16-مساحة. في البيئات ذات الحجم الكبير حيث تكلف العقارات ذات الرفوف أموالاً فعلية، أصبحت هذه مشكلة. لذلك طور المصنعون إصدارات عامل الشكل الصغير جدًا (VSFF)-MT من Senko وMMC-16 من US Conec. يعد اختلاف الحجم سخيفًا نوعًا ما: يمكنك تركيب 216 من موصلات VSFF هذه في نفس المساحة التي تحتوي على 80 MPOs تقليدية مكونة من 16 ليفًا. هذا ليس تحسنا هامشيا. بالنسبة لمجموعات الحوسبة عالية الأداء التي تدفع 800 جيجا بايت أو تخطط لـ 1.6 تيرابايت، تُترجم ميزة الكثافة هذه مباشرة إلى المزيد من المنافذ القابلة للاستخدام لكل حامل.

لماذا يعد التنظيف أمرًا أكثر أهمية مما تعتقد

سيخبرك كل رجل ألياف بالتنظيف والفحص قبل تزاوج الموصلات. ومع ذلك، مع موصلات MPO، تصبح هذه النصيحة حاسمة وليس مجرد ممارسة جيدة. المسألة هي مساحة السطح. يحتوي MPO المكون من 12- من الألياف على اثني عشر وجهًا نهائيًا يجب أن تكون جميعها نظيفة. احصل على جسيم على ألياف واحدة، ونعم، يتدهور أداء تلك الألياف. ولكن في MPO، يمكن أن تنتقل الملوثات أثناء عملية التنظيف نفسها - حيث تقوم بدفع الحطام من الألياف الثالثة إلى الألياف السابعة، أو أي شيء آخر.

كلما زاد عدد الألياف في المصفوفة، أصبح من الصعب الحفاظ على ارتفاع ثابت للألياف عبر الطويق. حتى الاختلافات الصغيرة تعني أن بعض الألياف تقوم باتصال جيد بينما لا تفعل الألياف الأخرى ذلك، مما يقضي على أرقام فقدان الإدخال. وهذا هو سبب وجود معيار IEC 61300-3-35 - فهو يوفر لك معايير النجاح/الفشل الموضوعية لكل منطقة من الوجه النهائي (القلب، والكسوة، والمواد اللاصقة، ومنطقة الاتصال) بناءً على عدد الخدوش والعيوب. لا مزيد من التحديق في المجهر والتخمين ما إذا كانت هذه العلامة مقبولة.

لقد تمكنت أدوات الاختبار أيضًا من اللحاق بالركب. يعمل شيء مثل Fluke FI-3000 على إجراء الفحص تلقائيًا وفقًا لمتطلبات IEC 61300-3-35 ويمنحك نتيجة النجاح/الفشل بدون التخمين. قم بإقران ذلك مع مجموعات تنظيف MPO المصممة لهذا الغرض ولن تتصارع مع محولات الكاسيت التي تحاول تنظيف الألياف واحدة تلو الأخرى.

المعايير التي تهم في الواقع

تغطي المواصفة القياسية IEC 61754-7 وTIA-604-5 (FOCIS 5) أبعاد طرف الجوانب الميكانيكية، وحجم فتحة التوجيه، وجميع متطلبات قابلية التداخل التي تضمن أن الموصل من البائع "أ" يعمل مع محول من البائع "ب". لكن الأداء الحقيقي يأتي في هندسة الوجه النهائي، والتي تعالجها IEC PAS 61755-3-31. نحن نتحدث عن زاوية التلميع وارتفاع بروز الألياف وفرق الارتفاع بين الألياف المجاورة. إذا انحرفت هذه المعلمات عن المواصفات، فستراها على الفور في قياسات خسارة الإدراج والإرجاع.

غالبًا ما يتم ذكر موصل MTP الخاص بشركة US Conec بشكل منفصل، ولكنه مجرد تصميم MPO الذي يحمل علامتها التجارية والذي تم تصميمه لتحقيق تفاوتات أكثر إحكامًا. متوافق من الناحية الفنية مع معايير MPO، ويتم تسويقه على أنه ممتاز. يستخدم معظم الأشخاص "MPO" و"MTP" بالتبادل في هذه المرحلة.

حقائق النشر

في التطبيقات الأساسية، تكون قنوات MPO منطقية بشكل واضح. قم بتشغيل 24-صندوق MPO من الألياف بين الطوابق بدلاً من اثني عشر كابلًا فرديًا مزدوجًا، مما يوفر مساحة المسار ووقت التثبيت. تنتهي كبلات قناة الاتصال هذه عادةً عند لوحات التصحيح حيث تنقسم أشرطة MPO-إلى-LC أو الكابلات الهجينة إلى اتصالات مزدوجة قياسية لمنافذ المعدات. إنه نموذج محوري-وذو شعاع قابل للتوسع بشكل جيد.

توفر الكابلات الجانبية حالة استخدام أخرى: يمكن لمنفذ تبديل 100 جيجا بايت مع واجهة MPO مكونة من 8- ألياف أن يغذي أربعة خوادم منفصلة بسعة 25 جيجا بايت من خلال مجموعة فرعية واحدة. يزداد استخدام المنافذ، وتنخفض تكلفة الاتصال. لم تعد هذه التكوينات غريبة بعد الآن، بل أصبحت ممارسة قياسية في أي منشأة حديثة إلى حد معقول.

اختبار التحديات التي ستواجهها بالفعل

إليك شيء يبدو بسيطًا ولكنه ليس كذلك: اختبار رابط MPO باستخدام جهاز اختبار مزدوج تقليدي. ستحتاج إلى أسلاك MPO-إلى-LC المروحية من كلا الطرفين، ثم قم باختبار كل زوج من الألياف على حدة. بالنسبة لـ 12-ألياف MPO، فهذه ستة اختبارات منفصلة. أنت أيضًا تقوم بتوصيل هذه الأسلاك المرجعية وفصلها بشكل متكرر، مما يعني المزيد من فرص تلويث شيء ما أو إفساد الاتصال. العملية برمتها معرضة للخطأ-وتستغرق وقتًا طويلاً.

يتطلب IEC TR 61282-15 الآن أن يكون لدى المختبرين واجهات MPO أصلية عند اعتماد هذه الأنظمة. يمكن لأدوات مثل MultiFiber Pro مسح جميع الألياف في MPO في وقت واحد، حيث تم اختبار اثني عشر أليافًا بنفس سرعة اختبار زوج مزدوج واحد. نظرًا لمدى ضيق ميزانيات الخسارة لتطبيقات 100 جيجا وما فوق، فإن دقة الاختبار مهمة. أنت لا تتحقق فقط من الاستمرارية؛ عليك أن تعرف أنك على بعد بضعة أعشار ديسيبل من ميزانية خسارة الإدراج الخاصة بك.

ما هو القادم في الواقع بعد ذلك

التكنولوجيا لا تقف ساكنة. نحن نشهد بالفعل بصريات تجارية بسعة 800 جيجا بايت، و1.6 تيرابايت في طور الإعداد. يتعامل تنسيق موصل MPO مع هذا-فسرعات الممرات والتشفير هي التي تستمر في التقدم. تختبر بعض بيئات المختبرات أعدادًا أعلى من الألياف وتصميمات حلقات جديدة، ولكن بالنسبة لشبكات الإنتاج، تهيمن تكوينات MPO المكونة من 8-ألياف و16 ليفًا لأنها تتوافق مع معايير البصريات الحالية والمستقبلية القريبة.

يبدو أن موصلات VSFF ستكتسب قوة جذب عندما تصبح 800 جيجا أكثر شيوعًا. ضغوط الكثافة لن تختفي. على أية حال، فهي تتزايد مع انتقال المزيد من الحوسبة إلى المرافق المركزية.

ما لم يتغير: الحاجة إلى تصحيح القطبية، والحفاظ على نظافة الأشياء، والاختبار بشكل صحيح. لا تزال الأساسيات سارية، حتى مع ارتفاع السرعات وزيادة عدد الألياف. يحتاج أي شخص ينشر البنية الأساسية لـ MPO إلى فهم أن هذه الأساسيات ليست اختيارية-إنها تمثل الفرق بين نظام ناجح ونظام يكلفك هامشًا كبيرًا في الأداء كنت تعتقد أنك تمتلكه.