VALMISTELU 100 GBE: lle tietokeskuksessa
Tietokeskuksen laajentamisen ja kasvun jatkuvan vaatimuksen vuoksi kaapelointiinfrastruktuurien on tarjottava luotettavuutta, hallittavuutta ja joustavuutta. Optisen liitäntäratkaisun käyttöönotto mahdollistaa infrastruktuurin, joka täyttää nämä nykyisten sovellusten ja tiedonsiirtonopeuden vaatimukset.
Skaalautuvuus on lisäavain valittaessa optisen liitettävyyden tyyppiä. Skaalautuvuus ei viittaa vain datakeskuksen fyysiseen laajenemiseen suhteessa lisäpalvelimiin, kytkimiin tai tallennuslaitteisiin, vaan myös infrastruktuuriin, joka tukee siirtotietä datanopeuden lisäämiseksi. Teknologian kehittyessä ja standardien valmistuttua tiedonsiirtonopeuksien määrittelemiseksi, kuten 40 ja 100 Gbit: n Ethernet, kuitukanavan tiedonsiirtonopeus vähintään 32 Gbit / s ja pidempi, sekä Infiniband, nykypäivän kaapelointiinfrastruktuurien on tarjottava skaalautuvuus suuremman kaistanleveyden tarpeisiin tulevien sovellusten tueksi.
Laajakaistanleveyssovellusten tukemisen kasvavan kysynnän vuoksi nykyiset tiedonsiirtonopeudet eivät pysty vastaamaan tulevaisuuden tarpeita. Ja tällä hetkellä Ethernet-sovelluksissa, jotka toimivat nopeudella 1 ja 10 Gbit / s, on selvää, että tulevien verkkovaatimusten tukemiseksi on kehitettävä 40- ja 100 Gbit Ethernet (GbE) -tekniikoita ja -standardeja.
Monipuoliset ohjaimet
Useat tekijät johtavat vaatimukseen suuremmasta tiedonsiirtonopeudesta. Kytkentä ja reititys, samoin kuin virtualisointi, lähentyminen ja korkean suorituskyvyn laskentaympäristöt ovat esimerkkejä siitä, missä näitä suurempia verkonopeuksia vaaditaan datakeskuksen ympäristössä. Lisäksi Internet-keskukset ja palveluntarjoajien vertailupisteet ja suuren kaistanleveyden sovellukset, kuten on-demand-video, auttavat siirtymistä 10 GbE: stä 40 ja 100 GbE: n rajapintoihin.
MTP-tyyppisellä liittimellä, monikuitupäätetekniikalla, on avainasemassa 40- ja 100 Gbit: n Ethernet-rinnakkaisoptiikan siirrossa.
Vastauksena edellä mainittuihin ohjaimiin sähkö- ja elektroniikkainsinöörien instituutti (IEEE; www. Ieee.org) muodosti tammikuussa IEEE 802.3ba -työryhmän käsittelemään ja kehittämään ohjeita 40- ja 100-GbE-tiedonsiirtonopeudelle. Hankkeen valtuutuspyynnön (PAR) tavoitteisiin sisältyy vähintään 100 metrin etäisyys laseroptimoidulle 50/125 μm multimode (OM3) kuidulle. OM3-kuitu on ainoa monimuotokuitu, joka sisältyy PAR: iin.
Corning on suorittanut datakeskuksen pituusjakauman analyysin, joka osoittaa, että 100 metriä edustaa kumulatiivista 65% käytetystä OM3: sta; odotetaan, että 40 ja 100 GbE: n etäisyydet OM3-kuidun yli voidaan pidentää yli 100 metriä, jotta voidaan vastata tietokeskuksen rakenteellisiin kaapelointipituusvaatimuksiin. Standardin odotetaan valmistuvan vuoden 2010 puoliväliin mennessä.
Toukokuussa pidetyssä IEEE-kokouksessa hyväksyttiin useita perusehdotuksia perustaksi perustaa 40- ja 100-GbE-standardin alkuperäisen luonnoksen luomiseksi. Rinnakkaisoptiikan siirto hyväksyttiin perustiehdotuksena 40- ja 100-GbE: lle OM3-kuidun yli. Perinteiseen sarjasiirtoon verrattuna rinnakkaisoptiikan lähetys käyttää rinnakkaista optista rajapintaa, jossa dataa lähetetään ja vastaanotetaan samanaikaisesti useiden kuitujen yli.
Tämä perusehdotus määrittelee 40- ja 100 GbE-rajapinnat seuraavasti: 4 x 10 gigabitin Ethernet-kanavat neljällä kuidulla per suunta ja 10 x 10 Gigabitin Ethernet-kanavat 10 kuitua kohtaa kohti.
Tässä ehdotuksessa määritelty toimintaetäisyys on 100 metriä - sama kuin PAR: ssä mainittu vähimmäistavoite. Lisäksi liittimen menetyksen allokointi tässä ehdotuksessa on 1,5 dB kanavan koko liittimen menetyksestä.
Asiakaskyselyjen perusteella uskotaan, että 100 metriä. 40-gigabitin Ethernet (GbE) -standardin mukainen rinnakkaisoptinen siirto sisältää 4, 10-GbE-kanavaa neljällä kuidulla suuntaa kohti.
100 GbE lähettää kaikkiaan 20 kuitua - 10 kuitua x 10 Gbit / s liikennettä x 2 suuntaa.
Jotkut tietokeskuksen mallit käyttävät tämän arkkitehtuurin muokattua versiota, joka on julkaistu TIA-942 -standardissa. Muutettuun arkkitehtuuriin kuuluu horisontaalisten jakelualueiden romahtaminen pääjakelualueelle (MDA), mikä johtaa kaapeloinnin asennukseen MDA-alueelta suoraan vyöhykkeelle tai laitteiden jakelualueelle.
IEEE 802.3ba PAR: ssä määritelty etäisyys ei välttämättä ota huomioon suurta määrää tietokeskuksesta löytyviä jäsenneltyjä kaapelointietäisyyksiä. Tämän ongelman ratkaisemiseksi tilapäinen ryhmä tutkii menetelmiä, joilla laajennetaan 40- ja 100-GbE-rajapintojen ulottuvuus OM3-kuidun yli. Vaikka ryhmä etsii pitkiä etäisyyksiä jopa 250 metriin, OM3-kuidun etäisyydet eivät todennäköisesti ylitä 150 - 200 metriä.
Kaapeloinnin suorituskykyvaatimukset
Arvioitaessa suorituskykyä, jota kaapelointiinfrastruktuuri tarvitsee vastaamaan tulevaisuuden vaatimuksia 40- ja 100 GbE: lle, olisi otettava huomioon kolme kriteeriä: kaistanleveys, liittimen kokonainen lisäyshäviö ja vino. Jokainen näistä tekijöistä voi vaikuttaa kaapelointiinfrastruktuurin kykyyn saavuttaa standardin ehdottama vähintään 100 metrin lähetysetäisyys OM3-kuidun yli; Lisäksi jatkuvien tutkimusten avulla tämän etäisyyden pidentämiseksi suorituskyvystä voi tulla vielä kriittisempi:
• Kaistanleveys. OM3-kuitu on valittu ainoaksi monimuotokuiduksi, joka otetaan huomioon 40/100-Gbit. Kuitu on optimoitu 850 nm: n siirtoa varten ja sillä on vähintään 2000 MHz: n effective km: n tehollinen modaalikaistanleveys. Kuitukaistanleveyden mittaustekniikoita on saatavana, jotka varmistavat OM3-kuidun kaistanleveyden tarkan mittauksen. Laskettu minimi efektiivinen modaalikaistanleveys (EMBc) on OM3-kuidun järjestelmän kaistanleveyden mittaus, joka tarjoaa halutuimman ja tarkan mittauksen verrattuna differentiaalimuodon viiveen (DMD) tekniikkaan. MinEMBc: llä lasketaan todellinen, skaalautuva kaistanleveysarvo, joka voi luotettavasti ennustaa suorituskyvyn erilaisille datanopeuksille ja linkkipituuksille. Liitettävyysratkaisulla, joka käyttää OM3-kuitua, joka on mitattu minEMBc-tekniikalla, datakeskukseen sijoitettu optinen infrastruktuuri täyttää IEEE: n asettamat kaistanleveyden suorituskriteerit.
• Lisäysten menetys. Tämä on kriittinen suoritusparametri nykyisissä datakeskuksen kaapelointikäytännöissä. Liittimen kokonaishäviö järjestelmäkanavalla vaikuttaa järjestelmän kykyyn toimia suurimmalla tuettavalla etäisyydellä tietyllä datanopeudella. Kun liittimen kokonaishäviö kasvaa, tuettava etäisyys sillä datanopeudella pienenee. Tällä hetkellä hyväksytyssä perusehdotuksessa multimode 40- ja 100 GbE -lähetyksistä todetaan, että liittimen kokonaishäviö on 1,5 dB 100 metrin toimintaetäisyydelle. Siksi sinun tulisi arvioida liitettävyyskomponenttien lisäys- ja häviämismääritykset suunnitellessaan datakeskuksen kaapelointiinfrastruktuureja. Pienten häviöiden yhteydessä olevilla liitäntäkomponenteilla voidaan saavuttaa suurin mahdollinen joustavuus kyvyllä viedä useita liitinsovituksia liitäntälinkkiin.
Kaapelointiinfrastruktuurin topologiaa ei tulisi valita yksin, jotta optimoitu suorituskyky täytettäisiin tietokeskuksen vaatimuksissa.
• Vino. Optinen vinous - ero aika kuiduilla kulkevien valosignaalien välillä - on olennainen huomio rinnakkaisoptisen siirron kannalta. Eri kanavilla voi olla liian vinoja tai viivästyneitä lähetysvirheitä. Vaikka kaapeloinnin vinovaatimuksia harkitaan edelleen työryhmässä, tiukan vinosuorituskykyisen kytkentäratkaisun käyttöönotto varmistaa kaapelointiinfrastruktuurin yhteensopivuuden useissa sovelluksissa. Esimerkiksi Infiniband-protokollalla, joka käyttää rinnakkaisoptiikkaa, on kaapeloinnin vinokriteeri 0,75 ns. Arvioidessaan optisen kaapeloinnin infrastruktuuriratkaisuja 40- ja 100 GbE-sovelluksille, vääristymävaatimuksen täyttävän valitseminen varmistaa suorituskyvyn paitsi 40–100 GbE: n, myös Infinibandin ja tulevien kuitukanavien tiedonsiirtonopeuksien ollessa 32 Gbit / s ja pidempi. . Lisäksi matalapiiriisillä liitäntäratkaisuilla varmistetaan kaapelirakenteiden ja päätteiden laatu ja johdonmukaisuus pitkän aikavälin luotettavan toiminnan takaamiseksi.
Asennus tietokeskukseen
Kaapelointiinfrastruktuurin suositellut käyttöönotot datakeskuksessa perustuvat TIA-942: n tietoliikenneinfrastruktuurin standardikasetteihin, kuten tässä, on tulot toisella puolella runkokaapeleille, jotka on päätetty MTP-tyyppisiin liittimiin. Täällä näkyvät toiset puolella ovat vakiona olevat LC-duplex-portit, joihin datakeskuksen laitteiden korjausjohdot on kytketty.
Laadukkaan liitäntäratkaisun valitseminen, joka aiheuttaa vähäisen lisäyksen menetyksen ja eliminoi liikennemuotojen kohinaon liittyvät ongelmat, varmistaa luotettavuuden ja suorituskyvyn datakeskuksen kaapelointiinfrastruktuurissa.
Kaapelointiinfrastruktuurin topologiaa ei pidä valita yksin, jotta optimoidaan suorituskyky tietokeskuksen vaatimusten täyttämisessä; infrastruktuuritopologiaa ja tuoteratkaisuja on tarkasteltava yhdessä.
Tietokeskukseen asennettu kaapelointi on valittava tukemaan tulevaisuuden korkean tiedonsiirtonopeuden sovelluksia, kuten 100 GbE, Fiber Channel ja Infiniband. Sen lisäksi, että OM3 on ainoa monimuotokuitulaatu, joka sisältyy 40- ja 100-GbE-standardiin, se tarjoaa korkeimman suorituskyvyn nykypäivän tarpeisiin. OM3-kuitu tarjoaa 850 nm: n kaistaleveydellä, joka on vähintään 2 000 MHz ∙ km, ja tarjoaa laajan kantaman, jota tarvitaan usein datakeskuksen jäsenneltyihin kaapelointiin. OM3-kuituyhteys tarjoaa edelleen edullisimman infrastruktuurin ja elektroniikkaratkaisun lyhyen matkan sovelluksiin datakeskuksessa.
Suorituskykyvaatimusten lisäksi fyysisen yhteyden valinta on myös tärkeä. Koska paralleloptinen tekniikka vaatii tiedonsiirron useiden kuitujen välillä samanaikaisesti, tarvitaan monikuitu- tai ryhmäliitin. MTP-pohjaisen yhteyden käyttö nykypäivän asennuksissa tarjoaa keinon siirtyä tähän monikuituiseen rinnakkaisoptiseen rajapintaan tarvittaessa.
Tehtaan päättämät MTP-ratkaisut mahdollistavat yhteyden plug-and-play-järjestelmän kautta. MTP-pääteinen kaapelointi asennetaan esiasetettuihin moduuleihin tai kasetteihin nykypäivän sarja-Ethernet- ja kuitukanavasovellusten tarpeiden täyttämiseksi. Nämä moduulit tarjoavat keinon siirtää MTP-liitin runkoon. Kun käyttäjät siirtyvät 40- tai 100 GbE: n taakse, moduulit ja LC-johtojen johdot poistetaan ja korvataan MTP-sovitinpaneeleilla (kuten tämä) ja MTP-patjajohdoilla, jotka asennetaan rinnakkaisoptisiin rajapintoihin.
Liitettävyys datakeskuksen elektroniikkaan saadaan päätökseen moduulin vakio-LC-dupleksi-patch-johdolla. Kun on aika siirtyä 40- tai 100 GbE: n, moduuli- ja LC-dupleksilaatikoiden johdot poistetaan ja korvataan MTP-sovitinpaneeleilla ja laastarijohdoilla asennettavaksi rinnakkaisoptisiin rajapintoihin. MTP-liitäntäratkaisuille on saatavana useita tappiokykyisiä tasoja. Aivan kuten liittimen menetystä on otettava huomioon sellaisissa nykyisissä sovelluksissa kuin Fiber Channel ja 10-GbE, lisäyshäviö on myös kriittinen tekijä 40- ja 100 GbE-sovelluksissa. Esimerkiksi IEEE 802.3 määrittelee enintään 300 metrin etäisyyden OM3-monimuotokuidusta 10-GbE: lle (10 Gt-SR). Tämän etäisyyden saavuttamiseksi tarvitaan 1,5 dB: n liittimen kokonaishäviö. Kun liitinkappaleen kokonaishäviö kanavalla kasvaa yli 1,5 dB, tuettava etäisyys pienenee. Kun vaaditaan pidempiä etäisyyksiä tai useita liitinsovituksia, pienitehoiset suorituskykymoduulit ja liitettävyys voivat olla tarpeen.
Lisäksi liittimien valmistajan on suoritettava ratkaisuille 10 GbE-järjestelmän modaalikohintatutkimukset, jotta vältetään huolet mahdollisista modaalikohinavaikutuksista, jos liittimen kokonaishäviö kasvaa. Laadukkaan liitäntäratkaisun valitseminen, joka aiheuttaa vähäisen lisäyksen menetyksen ja eliminoi liikennemuotojen kohinaon liittyvät ongelmat, varmistaa luotettavuuden ja suorituskyvyn datakeskuksen kaapelointiinfrastruktuurissa.
MTP-pohjaiset ratkaisut
Luontaisen modulaarisuuden ja optimoinnin avulla joustavaa rakenteellista kaapelointiasemaa varten MTP-pohjaiset OM3-valokuitujärjestelmät voidaan asentaa käytettäväksi nykypäivän datakeskuksen sovelluksissa samalla, kun ne tarjoavat helpon siirtymispolun tulevaisuuden nopeampaan tekniikkaan, kuten 40- ja 100-GbE. .
