PRIPREMA ZA 100-GBE U CENTRU PODATAKA
Uz stalni zahtjev za proširenjem i rastom podatkovnog centra, kablovske infrastrukture moraju pružiti pouzdanost, upravljivost i fleksibilnost. Uvođenje rješenja optičke povezanosti omogućava infrastrukturu koja zadovoljava ove zahtjeve za trenutne aplikacije i brzinu podataka.
Skalabilnost je dodatni ključni faktor pri odabiru vrste optičke povezanosti. Skalabilnost se odnosi ne samo na fizičku ekspanziju podatkovnog centra u odnosu na dodatne servere, sklopke ili uređaje za pohranu, nego i na infrastrukturu koja podržava put migracije za povećanje brzine podataka. Kako se tehnologija razvija i standardi su dovršeni za definiranje brzina podataka, kao što su 40 i 100 Gbit Ethernet, brzine prijenosa podataka Fiber Channel od 32 Gbits / sec i više, i Infiniband, današnja kablovska infrastruktura mora osigurati skalabilnost kako bi se udovoljila potrebi za većom propusnošću. kao podrška budućim aplikacijama.
Uz rastuću potražnju za podrškom aplikacijama velike propusnosti, trenutne stope podataka neće biti u mogućnosti ispuniti potrebe budućnosti. A s Ethernet aplikacijama koje trenutno rade na 1 i 10 Gbits / sec, jasno je da se za podršku budućim mrežnim zahtjevima moraju razviti 40 i 100 Gbit Ethernet (GbE) tehnologije i standardi.
Vozači s više lica
Mnogi faktori pokreću zahtjev za većom brzinom podataka. Prebacivanje i usmjeravanje, kao i virtualizacija, konvergencija i računalno okruženje visokih performansi, primjeri su gdje će ove veće mrežne brzine biti potrebne u okruženju podatkovnog centra. Uz to, internetske razmjene i nadgledne točke pružatelja usluga i velike propusne mreže, kao što su video na zahtjev, potaknut će potrebu za migracijom s 10-GbE na 40- i 100-GbE sučelja.
MTP-konektor u obliku mikro-terminala, igraće ključnu ulogu u paralelnom optičkom prenosu od 40 i 100 Gbita.
Kao odgovor na gore spomenute pokretače, Institut inženjera elektrotehnike i elektronike (IEEE; www. Ieee.org) osnovao je u siječnju radnu skupinu IEEE 802.3ba kako bi se pozabavio i razvio smjernice za brzine podataka od 40 i 100 GbE. Ciljevi zahtjeva za autorizaciju projekta (PAR) uključivali su minimalno rastojanje od 100 metara za optimizirano laserima 50/125 µm multimode (OM3) vlakana. OM3 vlakno je jedino multimodno vlakno uključeno u PAR.
Corning je proveo analizu raspodjele dužine podatkovnih centara koja pokazuje da 100 metara predstavlja kumulativni 65% raspoređenih OM3; očekivanje je da se udaljenosti od 40 i 100 GbE preko OM3 vlakana mogu proširiti i preko 100 metara kako bi se odgovorili na dodatne zahtjeve za dužinom kabliranja u strukturi podatkovnog centra. Završetak standarda očekuje se sredinom 2010. godine.
Na sastanku IEEE u maju je usvojeno nekoliko prijedloga polaznih osnova da se uspostavi temelj za stvaranje početnog nacrta standarda od 40 i 100 GbE. Paralelni prijenos optike usvojen je kao osnovni prijedlog za 40- i 100-GbE preko OM3 vlakana. U usporedbi s tradicionalnim serijskim prijenosom, paralelni optički prijenos koristi paralelno optičko sučelje u kojem se podaci istovremeno prenose i primaju preko više vlakana.
Ovaj osnovni prijedlog definira interfejse od 40 i 100 GbE kao: 4 x 10 Gigabit Ethernet kanala na četiri vlakna po smjeru i 10 x 10 Gigabit Ethernet kanala na 10 vlakana po smjeru, respektivno.
Operativni razmak definiran u ovom prijedlogu je 100 metara - isti je kao minimalni cilj naveden u PAR. Uz to, raspodjela gubitka konektora u ovom prijedlogu iznosi 1,5 dB za ukupni gubitak konektora unutar kanala.
Na temelju ispitivanja kupaca, vjeruje se da će 100 metara. Standardno definirani paralelni optički prijenos 40-gigabitnog Etherneta (GbE) uključivat će 4, 10-GbE kanala na četiri vlakna u smjeru.
100 GbE će prenositi preko 20 vlakana - 10 vlakana x 10-Gbit / sec prometa x 2 smjera.
Neki dizajni podatkovnih centara koriste modifikovanu verziju ove arhitekture koja je objavljena u TIA-942 standardu. Modificirana arhitektura uključuje urušavanje vodoravnih područja distribucije u glavno područje distribucije (MDA), što rezultira postavljanjem kablova iz područja MDA izravno u zonu ili područje distribucije opreme.
Udaljenost definirana u IEEE 802.3ba PAR možda ne uključuje veliki broj strukturiranih udaljenostima kabliranja koji se nalaze u podatkovnom centru. Da bi se pozabavila ovim problemom, ad-hoc grupa ispituje metode proširenja dometa interfejsa od 40 i 100 GbE preko OM3 vlakana. Dok grupa istražuje duže udaljenosti do 250 metara, udaljenosti preko OM3 vlakana vjerovatno neće prelaziti granice od 150 do 200 metara.
Zahtevi za performanse kablova
Prilikom ocjenjivanja performansi potrebnih da se kablovska infrastruktura ispuni budućim zahtjevima za 40 i 100 GbE, treba uzeti u obzir tri kriterija: propusni opseg, ukupni gubitak umetanja konektora i nagib. Svaki od ovih faktora može utjecati na sposobnost kablovske infrastrukture da ispuni predloženu udaljenost udaljenosti od najmanje 100 metara preko vlakana OM3; uz to, uz kontinuirane studije za proširenje ove udaljenosti, performanse mogu postati još kritičnije:
• Širina pojasa. OM3 vlakno je izabrano kao jedino multimodno vlakno za razmatranje od 40/100 Gbit. Vlakno je optimizirano za 850 nm prijenos i ima efektivnu modalnu širinu od minimalno 2.000 MHz ∙ km. Dostupne su tehnike mjerenja propusnosti vlakana koje osiguravaju precizno mjerenje širine opsega za vlakna OM3. Izračunana minimalna efektivna propusna širina (EMBc) je mjerenje propusne širine sustava za vlakna OM3 koja nudi najpoželjnije i preciznije mjerenje, u usporedbi s tehnikom diferencijalnog odlaganja (DMD). S minEMBc izračunava se istinita skalabilna vrijednost propusnosti koja pouzdano može predvidjeti performanse za različite brzine podataka i duljine veze. S rješenjem za povezivanje pomoću OM3 vlakana koje je izmjereno tehnikom minEMBc, optička infrastruktura raspoređena u podatkovnom centru ispunit će kriterije performansi za propusnost postavljena u IEEE.
• Gubitak umetanja. Ovo je kritični parametar performansi u trenutnim implementacijama kablova u podatkovnom centru. Ukupni gubitak priključka unutar sistemskog kanala utječe na sposobnost sistema da radi preko maksimalne podržane udaljenosti za određenu brzinu podataka. Kako se ukupni gubitak konektora povećava, podržani razmak pri toj brzini podataka opada. Trenutno prihvaćeni osnovni prijedlog za multimode 40- i 100-GbE prijenose navodi ukupni gubitak konektora od 1,5 dB za operativni razmak do 100 metara. Stoga biste trebali procijeniti specifikacije za gubitak umetanja komponenata za povezivanje prilikom dizajniranja infrastrukture kabliranja podatkovnog centra. Sa komponentama povezivanja sa malim gubicima, može se postići maksimalna fleksibilnost uz mogućnost uvođenja više matrica konektora u vezu povezivanja.
Za optimizirane performanse u ispunjavanju zahtjeva data centra, topologija kablovske infrastrukture ne bi trebala biti odabrana sama.
• Kosina. Optički skok - razlika u vremenu leta između svetlosnih signala koji putuju različitim vlaknima - je suštinski aspekt za paralelni optički prenos. S prekomjernim nagnućem ili kašnjenjem, na različitim kanalima, mogu se pojaviti pogreške u prijenosu. Dok se zahtjevi za nagib kablova još uvijek razmatraju u okviru radne skupine, implementacija rješenja za povezivanje s strogim karakteristikama nagiba osigurava kompatibilnost kablirane infrastrukture u različitim aplikacijama. Na primjer, Infiniband, protokol koji koristi paralelni optički prijenos, ima kriterije nagiba kabliranja 0,75 ns. Prilikom ocjene infrastrukturnih rješenja za optičko kabliranje za 40 i 100 GbE aplikacije, odabirom one koja zadovoljava zahtjev za nagib osigurava rad ne samo za 40 i 100 GbE, već i za Infiniband i buduće brzine prijenosa vlakana od 32 Gbits / sec i više . Osim toga, rješenja za povezivanje s malim skokom provjeravaju kvalitetu i konzistentnost dizajna i završetaka kabela kako bi se osigurao dugoročno pouzdan rad.
Uvođenje u podatkovni centar
Preporučene implementacije kablovske infrastrukture u podatkovnom centru temelje se na uputama koje su pronađene u standardnim kasetama za telekomunikacijsku infrastrukturu TIA-942 kao što je ova koja imaju ulaz na jednoj strani za potkožni kabl koji je zaključan na MTP konektore. S druge strane, ovdje su vidljivi, standardni dupleks portovi LC u koje su povezani patch kabeli iz opreme podatkovnog centra.
Odabirom visokokvalitetnog rješenja za povezivanje koje pruža male gubitke umetanja i uklanja probleme modalnog buke osigurava pouzdanost i performanse u kablovskoj infrastrukturi podatkovnog centra.
Za optimizirane performanse u ispunjavanju zahtjeva data centra, topologija kablovske infrastrukture ne bi trebala biti odabrana sama; topologija infrastrukture i rješenja proizvoda moraju se razmatrati u skladu.
Kablovi raspoređeni u podatkovnom centru moraju biti odabrani tako da pružaju podršku za buduće aplikacije s velikom brzinom prijenosa, poput 100 GbE, Fiber Channel i Infiniband. OM3 osim što je jedini razred multimodnih vlakana koja su uključena u standard od 40 i 100 GbE, OM3 pruža najveće performanse za današnje potrebe. Sa 850-nm propusnim opsegom od 2.000 MHz ∙ km ili većim, OM3 vlakno pruža prošireni domet koji je često potreban za strukturirane kablovske instalacije u podatkovnom centru. OM3 vlakno povezivanje i dalje nudi infrastrukturu s najnižim cijenama i rješenje elektronike za kratkoročne aplikacije u podatkovnom centru.
Pored zahtjeva za performansama, važan je i izbor fizičke povezanosti. Budući da tehnologija paraleloptike zahtijeva istovremeno prijenos podataka kroz više vlakana, potreban je konektor s više vlakana ili niza. Korištenje MTP-zasnovanog povezivanja u današnjim instalacijama omogućava način prelaska na to višefiber paralelno-optičko sučelje po potrebi.
Tvornički okončana MTP rješenja omogućavaju povezivanje putem plug-and-play sistema. Kako bi se zadovoljile potrebe današnjih serijskih Ethernet i Fiber Channel aplikacija, kablovi koji se prekidaju MTP ugrađuju se u unaprijed određene module ili kasete. Ovi moduli omogućavaju prelazak MTP konektora na kralježnicu. Kada korisnici migriraju na 40- ili 100-GbE, moduli i LC patch kabeli se uklanjaju i zamjenjuju MTP adapter ploče (poput ove) i MTP patch kablove za instalaciju u paralelna optička sučelja.
Povezivanje u elektroniku podatkovnog centra ostvaruje se pomoću standardnog LC dupleksnog patch kabla iz modula. Kad dođe vrijeme za migraciju na 40- ili 100-GbE, modul i LC duplex patch kabeli uklanjaju se i zamjenjuju MTP adapter ploče i patch kablove za ugradnju u paralelno-optička sučelja. Za MTP rješenja za povezivanje dostupno je više slojeva i performansi gubitaka. Kao što gubitak konektora mora biti uzet u obzir kod trenutnih aplikacija kao što su Fiber Channel i 10-GbE, gubitak umetanja takođe će biti kritični faktor za aplikacije od 40 i 100 GbE. Na primjer, IEEE 802.3 definira maksimalnu udaljenost od 300 metara na OM3 multimode vlaknima za 10-GbE (10GBase-SR). Za postizanje ove udaljenosti potreban je ukupni gubitak priključka od 1,5 dB. Kako se ukupni gubitak priključka u kanalu povećava iznad 1,5 dB, podržani razmak opada. Kada su potrebne duže udaljenosti ili više povezivanja konektora, mogu biti potrebni moduli performansi i povezivanje s malim gubicima.
Pored toga, da bi se uklonila zabrinutost zbog potencijalnih efekata modalnog buke s ukupnim povećanjem gubitka priključaka, proizvođači bi morali proći testiranje modalnog buke od 10 GbE u sustavu proizvođača. Odabirom visokokvalitetnog rješenja za povezivanje koje pruža male gubitke umetanja i uklanja probleme modalnog buke osigurava pouzdanost i performanse u kablovskoj infrastrukturi podatkovnog centra.
MTP zasnovana rješenja
Sa svojstvenom modularnošću i optimizacijom za fleksibilnu strukturiranu instalaciju kablova, OM3-temeljeni OM3-optički vlaknasti sustavi mogu se instalirati za upotrebu u današnjim aplikacijama data centara, istovremeno pružajući lak put migracije do budućih tehnologija brže brzine, kao što su 40 i 100 GbE .
