[導(dǎo)讀]
1 前言
數(shù)據(jù)中心的通信綜合布線系統(tǒng)分為銅纜布線和光纜布線兩部分,目前越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心中的光纜布線系統(tǒng),開(kāi)始采用了專(zhuān)門(mén)針對(duì)數(shù)據(jù)中心研發(fā)的預(yù)連接光纜布線系統(tǒng)。美國(guó)康普研發(fā)的預(yù)連接光纜系統(tǒng),其名稱(chēng)叫“InstaPATCH Plus”系統(tǒng),是一套適用于高密度安裝,由工廠預(yù)先端接好、測(cè)試好的模塊化的即插即用的光纖連接系統(tǒng)。由于即插即用的特性,使得數(shù)據(jù)中心工作人員可以非常方便、快捷地在一天當(dāng)中部署幾千芯光纖系統(tǒng),相對(duì)于傳統(tǒng)的光纖熔接,其效能極大的提高。下面,我們將從不同角度,不同層面對(duì)康普預(yù)連接光纜系統(tǒng)進(jìn)行介紹。
2 基礎(chǔ)篇
2.1 為什么要用預(yù)連接光纜系統(tǒng)
我們首先會(huì)問(wèn),數(shù)據(jù)中心需要什么樣的布線系統(tǒng)呢?大家知道在TIA 942這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中將數(shù)據(jù)中心分為四級(jí),對(duì)于四級(jí)的數(shù)據(jù)中心其可靠性要求達(dá)到99.995%,即一年中宕機(jī)的時(shí)間不能超過(guò)26分鐘?!?6分鐘是一個(gè)巨大的挑戰(zhàn)”。同時(shí),由于數(shù)據(jù)中心中的主機(jī)系統(tǒng)(大型機(jī)、小型機(jī)),存儲(chǔ)系統(tǒng)的大量部署,使得數(shù)據(jù)中心中存在大量的光纖接口,例如現(xiàn)在博科的SAN光纖導(dǎo)向器上單塊板卡已經(jīng)可以支持到48個(gè)雙工LC光纖接口,這些急劇增多的光纖接口需要進(jìn)行高密度的光纖布線連接。
如上,針對(duì)數(shù)據(jù)中心應(yīng)用的特殊性,我們需要適合的光纖布線解決方案。這個(gè)光纖布線解決方案能夠做到高密度、高可靠、模塊化、結(jié)構(gòu)靈活、快速部署、可擴(kuò)展、可升級(jí)等特點(diǎn)。美國(guó)康普實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的InstaPATCH Plus預(yù)連接光纜解決方案,正是設(shè)計(jì)定位在滿(mǎn)足數(shù)據(jù)中心這樣需求的解決方案。
2.2 預(yù)連接光纜系統(tǒng)有哪些特點(diǎn)
前面講到,預(yù)連接光纜系統(tǒng)的特點(diǎn)有高密度連接、高可靠性、快速組網(wǎng)、模塊化、可擴(kuò)展升級(jí)這些特點(diǎn)。同時(shí),預(yù)連接光纜系統(tǒng)是定制長(zhǎng)度的光纜系統(tǒng),由工廠預(yù)先按定制長(zhǎng)度端接好并完成測(cè)試,其接頭采用支持12芯并行光纖技術(shù)的MPO接頭,該接頭可以方便的升級(jí)以支持40G和100G帶寬的傳輸。
預(yù)連接光纜系統(tǒng)在現(xiàn)場(chǎng)安裝時(shí),更像是光纖跳線在接插,但是預(yù)連接光纜其強(qiáng)度遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于普通光纖跳線,所以其可靠性大大提升。另外,預(yù)連接光纜兩端的MPO接頭,向RJ45接頭一樣大小,但一個(gè)MPO接頭就支持到12芯的高密度,相對(duì)于2芯的光纖跳線,預(yù)連接光纜的可靠性和密度,遠(yuǎn)不是光跳線所能達(dá)到的。同時(shí),預(yù)連接光纜MPO接頭是即插即用的方式,一個(gè)MPO接頭就是12芯的光纖密度,其可靠性遠(yuǎn)不是一芯一芯的熔接光纖所能比擬。
因此,數(shù)據(jù)中心的對(duì)布線系統(tǒng)的需求,促生了預(yù)連接光纜布線系統(tǒng)。而預(yù)連接光纜系統(tǒng)的特點(diǎn),完全是為了數(shù)據(jù)中心光纜布線的特點(diǎn)而研發(fā)。
2.3 預(yù)連接光纜系統(tǒng)有核心技術(shù)嗎
首先,MPO接頭是預(yù)連接光纜的關(guān)鍵技術(shù)。MPO接頭是符合IEC 61754-7和TIA 604-5.12國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的工業(yè)接頭。目前10G傳輸技術(shù)我們采用串行技術(shù),其接頭一般是2芯的LC接頭,未來(lái)當(dāng)我們的帶寬升級(jí)至40G或100G時(shí),我們將采用并行傳輸技術(shù),其接頭是12芯MPO接頭,這也是最新數(shù)據(jù)中心布線標(biāo)準(zhǔn)中所推薦的接頭。MPO由于在很小的單元上支持12芯光纖,其接頭工藝是要求是非常之高的,圖1為康普MPO接頭在電子顯微鏡下的幾何結(jié)構(gòu),這種高精度的工藝保證了光纖連接性能。

從圖1可以看到,MPO的12芯接點(diǎn)和MPO端接面并非在同一平面,而是由大約1µm的凸起,這樣微小的突起保證了兩個(gè)MPO接頭在對(duì)連時(shí)對(duì)準(zhǔn)的精確度。圖2所示,MPO連接頭具有針和孔兩種結(jié)構(gòu),所有的MPO連接必須是針和孔對(duì)應(yīng),通過(guò)這種對(duì)接的方式和接頭的特殊設(shè)計(jì)來(lái)保證兩個(gè)12芯的MPO接頭的精確連接。

其次,預(yù)連接光纜采用數(shù)據(jù)中心專(zhuān)用光纜??灯盏念A(yù)連接光纜采用強(qiáng)壯的圓形結(jié)構(gòu)具有更大的抗拉強(qiáng)度(IPD圓形光纜,拉力承受,670~2670N(150~600lbps)拉力)和更細(xì)密的外徑(如表1所示,為康普預(yù)連接光纜和康普普通光纜外徑的比較),為數(shù)據(jù)中心專(zhuān)用,區(qū)別于普通光纜。
表1

如表1對(duì)比,康普預(yù)連接光纜的更強(qiáng)更細(xì)的特性,無(wú)疑是適應(yīng)于數(shù)據(jù)中心對(duì)光纜的高密度安裝以及對(duì)空氣流通的高要求的。
綜合以上兩點(diǎn),我們會(huì)發(fā)現(xiàn)預(yù)連接光纜系統(tǒng)已經(jīng)在接口方式和光纜類(lèi)型上和傳統(tǒng)的光纜系統(tǒng)有了很大區(qū)別。通過(guò)筆者的簡(jiǎn)單介紹,大家應(yīng)該對(duì)預(yù)連接光纜和普通光纜的區(qū)別有了一個(gè)初步認(rèn)識(shí)。下面,我們通過(guò)介紹康普的預(yù)連接光纜系統(tǒng),使大家對(duì)預(yù)連接光纜的組成,有進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。
3 組成篇
3.1 康普預(yù)連接光纜系統(tǒng)由那些部分組成
康普預(yù)連接光纜系統(tǒng)主要有三個(gè)單元組成,即主干光纜、連接模塊和配線架組成。圖3為典型的InstaPATCH結(jié)構(gòu)。

圖4為康普常見(jiàn)預(yù)連接光纜系統(tǒng)的產(chǎn)品組成。主要包括:

(1)預(yù)連接主干光纜(支持50µm多模萬(wàn)兆傳輸150m、300m、550m3種光纜,零水峰單模光纜和普通62.5µm多模光纜):MPO至MPO主干光纜;MPO至LC扇出光纜;多芯LC至LC預(yù)連接光纜。
(2)連接模塊:2/24芯MPO/LC多模/單模模塊;12芯MPO/SC多模/單模模塊;12芯MPO/ST多模/單模模塊;2/6/8口MPO適配器。
(3)配線架:0U12/24芯配線架(LC)、1U48芯配線架(LC)、1U72芯配線架(LC)、1U96芯高密度配線架(LC)、2U144芯配線架(LC)、4U288芯配線架(LC)。
如上通過(guò)多種多樣的主干光纜、連接模塊和配線架之間的不同組合,康普預(yù)連接光纜系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心提供了豐富的選擇,來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)雜的連接結(jié)構(gòu)。
3.2 康普預(yù)連接光纜系統(tǒng)的架構(gòu)怎樣
圖5為預(yù)連接光纜的常見(jiàn)架構(gòu)(1-預(yù)連接光纜配線架(內(nèi)包含連接模塊)通過(guò)跳線連接之設(shè)備,如服務(wù)器;6-主干預(yù)連接光纜(兩端MPO接口),通過(guò)跳線連接至設(shè)備)。通過(guò)這樣的靈活的,模塊化的架構(gòu),預(yù)連接光纜系統(tǒng)可以方便快捷的支持目前各種不同的應(yīng)用。

4 特色篇
4.1 集成在模塊上的一體化防塵蓋
圖6為康普集成一體化防塵蓋的模塊,模塊左右2排接口背靠背排列,便于光纖跳線維護(hù)。
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圖6 康普自帶彈簧蓋的模塊
讀者可能會(huì)問(wèn)模塊上自帶防塵蓋有什么意義呢?如圖7所示,大家可以看到在顯微鏡下的光纖接口上的污漬,因?yàn)楣饫w接口很容易污染,所以模塊上的自動(dòng)防塵蓋可以很好的防止灰塵對(duì)光纖接口的污染,保證光纖傳輸?shù)男阅芎涂煽啃浴?/P>

圖7 顯微鏡下的光纖接口上的污漬
4.2 采用圓形主干光纜
前面講到過(guò),美國(guó)康普了采用強(qiáng)壯的圓形結(jié)構(gòu)預(yù)連接光纜,這也是康普預(yù)連接的重要特色。目前市場(chǎng)上的預(yù)連接光纜主要有圓形纜(Round)和扁形纜(Ribbon)兩種??灯詹捎脠A形光纜,其制作工藝比扁形纜要難,但是圓形纜具有更小的外徑,如表2所示。
表2 圓型纜和扁形纜外徑比較

其次,圓型光纜有更高的強(qiáng)度,且由于是圓型更加容易彎曲和安裝,而扁形光纜需要按照特定方式彎曲,如果彎曲方向不對(duì),則會(huì)發(fā)生漏光等現(xiàn)象。這一點(diǎn)上,圓型光纜更加可靠(如圖8所示)。

圖8 扁形纜與圓型纜對(duì)比
4.3 康普預(yù)連接光纜系統(tǒng)采用通用極性方法
當(dāng)前市場(chǎng)上,預(yù)連接光纜目前流行的3中接續(xù)(極性)方式。我們知道傳統(tǒng)光纜傳輸大多采用半雙工技術(shù),即2芯光纜,一芯收、一芯發(fā),所以光纜兩端是交錯(cuò)相對(duì),即發(fā)對(duì)收、收對(duì)發(fā),這就是我們通常所說(shuō)“極性”問(wèn)題。對(duì)于普通光纜如此,對(duì)于預(yù)連接光纜更是如此,如何解決好預(yù)連接光纜的極性問(wèn)題,是各個(gè)廠家的核心技術(shù)之一。
目前,全球各個(gè)廠家大都遵循TIA-568B.1 AD7極性附錄——三種互相不兼容的方法:A法、B法、C法。
方法A:采用直通連接光纜兩端,直通模塊,兩端采用不同跳線,一端采用直通非標(biāo)準(zhǔn)跳線,一端采用交叉跳線。這種方法的優(yōu)勢(shì)是主干擴(kuò)展容易,缺點(diǎn)是兩種不同跳線,使用復(fù)雜。
方法C:采用特殊的交叉主干光纖,直通模塊,兩端采用交叉跳線。這種方法的缺點(diǎn)是主干不能擴(kuò)展,有很大局限性。
方法B:是由康普SYSTIMAX開(kāi)發(fā)(InstaPATCH Plus的方法),采用直通連接光纜兩端,通用模塊,兩端采用相同跳線。連接方式如9圖所示,使用戶(hù)感覺(jué)不到任何極性問(wèn)題存在。方法B:通用極性;沒(méi)有特殊結(jié)構(gòu);保證極性;能夠支持未來(lái)的并行應(yīng)用;

圖9 美國(guó)康普采用通用極性B法
5 結(jié)束語(yǔ)
通過(guò)筆者以上簡(jiǎn)單的介紹,希望能為有興趣了解預(yù)連接光纜系統(tǒng)的讀者,起到一定的幫助作用。
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