När du går in i ett modernt datacenter kan kabeltätheten vara överväldigande. Någonstans i den labyrinten av fiberkörningar gör MPO-anslutningar det tunga lyftet-och hanterar tyst den typ av bandbredd som skulle ha verkat omöjlig för ett decennium sedan.
Vad gör dessa kontakter annorlunda
MPO-fiberkontakten är inte som din vanliga duplex LC- eller SC-kontakt. Istället för att ta itu med en eller två fibrer åt gången, tittar du på arrayer med 8, 12, 16 eller till och med 24 fibrer packade i en enda hylsa. Vissa specialiserade applikationer driver detta ännu längre - 32, 48, ibland 72 fibrer i en kontaktkropp. Den ursprungliga designen kom från bandkabelapplikationer, där det var meningsfullt att hålla flera fibrer i linje i en linjär array ur en tillverkningssynpunkt.
Det är här det blir intressant: varjeMPO-kontaktkommer i antingen manlig eller kvinnlig konfiguration. Hanversionerna har de där små inriktningsstiften som sticker ut, medan honkontakter har hålen för att ta emot dem. Det är inte godtyckligt-alla utrustningsportar använder hankontakter, vilket innebär att alla kablar som ansluter till dina switchar eller servrar behöver honkontakter i dessa ändar. Förvirra detta under installationen och du får en frustrerande eftermiddag med återuppbyggnad.
Kontakterna har också en nyckel (det där lilla utsprånget på ena sidan) och en vit prickmarkering. Den där vita pricken? Det indikerar fiberposition ett, och dess placering är viktigare än du tror när du försöker bibehålla korrekt polaritet över ett komplext trunksystem.
Där den verkliga komplexiteten bor
De flesta antar att det svåra med MPO-tekniken bara är fiberantalet. Men prata med alla som faktiskt har distribuerat dessa system, så kommer de att berätta om polaritetsscheman. Branschen bestämde sig för tre metoder-kreativt namngivna A, B och C-och var och en hanterar överföringen-för att-ta emot mappning på olika sätt.
Metod A använder raka-genomgående trunkkabel, men här är haken: nyckeln går upp i ena änden och ner i den andra. Fiber 1 förblir som fiber 1, vilket låter enkelt tills du inser att du behöver vända sända och ta emot någonstans, och det händer i en patch-sladd. Metod B håller tangenterna i samma riktning i båda ändarna men vänder fiberpositionerna internt-position 1 blir position 12, position 2 blir 11, och så vidare längs linjen. Metod C försöker ha det åt båda hållen, vända par i själva kabeln, men det föll i onåd eftersom det inte spelar bra med parallelloptikapplikationer.
Den parallella optiken är där MPO-kontakter verkligen lyser. När 40 och 100 spelningar anlände behövde de ett sätt att dela trafik över flera körfält samtidigt. En 8-fiber MPO som kör 40GBASE-SR4 använder fyra fibrer för att sända med 10 Gbps var och fyra till mottagning, vilket ger dig 40 Gig sammanlagt. Nu ser vi 800 Gig-distributioner med 16-fiberkontakter, med åtta körfält som sänder och åtta tar emot med 100 Gbps per körfält. Vissa nyare kodningsscheman kan trycka på 200 Gbps per körfält, vilket innebär att 1,6 Terabit kan uppnås med samma 16-fiberkontakt. Själva kontaktgränssnittet är inte längre flaskhalsen; det är optiken och kodningstekniken som bestämmer hastighetsgränserna.
Densitetsproblemet som ingen talar tillräckligt om
Standard 16-fiber MPO-kontakter tar upp plats. I hyperskaliga miljöer där rackfastigheter kostar faktiska pengar, blev det ett problem. Så tillverkarna utvecklade versioner med mycket liten formfaktor (VSFF)-SN-MT från Senko och MMC-16 från US Conec. Storleksskillnaden är lite absurd: du kan passa 216 av dessa VSFF-kontakter i samma utrymme som rymmer 80 traditionella 16-fiber MPO:er. Det är ingen marginell förbättring. För högpresterande datorkluster som trycker på 800 gig eller planerar för 1,6T, översätts denna täthetsfördel direkt till fler användbara portar per rack.
Varför städning betyder mer än du tror
Varje fiberkille kommer att säga åt dig att rengöra och inspektera innan du kopplar ihop kontakter. Med MPO-anslutningar blir dock dessa råd kritiska snarare än bara god praxis. Problemet är ytan. En 12-fiber MPO har tolv ändytor som alla måste vara orörda. Få en partikel på en fiber och ja, den fiberns prestanda försämras. Men på en MPO kan föroreningar migrera under själva rengöringsprocessen - du skjuter skräp från fiber tre till fiber sju, eller vad som helst.
Ju fler fibrer i din array, desto svårare blir det att bibehålla konsekvent fiberhöjd över hylsan. Även små variationer innebär att vissa fibrer får bra kontakt medan andra inte gör det, vilket dödar antalet insättningsförluster. Det är därför som standarden IEC 61300-3-35 finns – den ger dig objektiva kriterier för godkänd/underkänd för varje zon på ändytan (kärna, beklädnad, lim, kontaktyta) baserat på repor och defekter. Inte mer att kisa mot ett mikroskop och gissa om det märket är acceptabelt.
Testverktyg har också kommit ikapp. Något som Fluke FI-3000 automatiserar inspektion mot IEC 61300-3-35-kraven och ger dig ett godkänt/underkänt resultat utan gissningar. Kombinera det med specialbyggda MPO-rengöringssatser och du brottas inte med kassettadaptrar som försöker rengöra fibrerna en i taget.
Standarder som faktiskt betyder något
IEC 61754-7 och TIA-604-5 (FOCIS 5) täcker de mekaniska aspekterna – stiftdimensioner, dimensionering av styrhål, alla sammankopplingskrav som säkerställer att en kontakt från leverantör A fungerar med en adapter från leverantör B. Men den verkliga prestandan beror på ändytans geometri, som IEC PAS 6175 stämmer överens med. Vi pratar om poleringsvinkel, fiberutsprångshöjd och höjdskillnad mellan intilliggande fibrer. Om dessa parametrar avviker från specifikationerna, kommer du att se det omedelbart i dina insättnings- och returförlustmätningar.
US Conecs MTP-kontakt nämns ofta separat, men det är bara deras märkes MPO-design byggd för snävare toleranser. Tekniskt kompatibel med MPO-standarder, marknadsförs som premium. De flesta människor använder "MPO" och "MTP" omväxlande vid denna tidpunkt.
Implementeringsverkligheter
I ryggradstillämpningar är MPO-trunkar uppenbart meningsfullt. Kör en 24-fiber MPO-trunk mellan våningarna istället för tolv individuella duplexkablar, och du sparar utrymme och installationstid. Dessa trunkkablar slutar vanligtvis vid patchpaneler där MPO-till-LC-kassetter eller hybridkablar bryts ut till standardduplexanslutningar för utrustningsportar. Det är en nav-och ekermodell som kan skalas bra.
Breakout-kablar erbjuder ett annat användningsfall: en 100 Gig switchport med ett 8--fiber MPO-gränssnitt kan mata fyra separata 25 Gig-servrar genom en enda breakout-enhet. Hamnutnyttjandet går upp, kostnaden per anslutning går ner. Dessa är inte exotiska konfigurationer längre - de är standardpraxis i alla någorlunda moderna anläggningar.
Testa utmaningar du faktiskt kommer att stöta på
Här är något som låter enkelt men som inte är det: testa en MPO-länk med en traditionell duplextestare. Du skulle behöva MPO-to-LC fanout-kablar i båda ändar och sedan testa varje fiberpar individuellt. För en 12-fiber MPO är det sex separata tester. Du ansluter och kopplar också bort dessa referenssladdar upprepade gånger, vilket innebär fler chanser att förorena något eller förstöra en anslutning. Hela processen är fel-benägen och tidskrävande.
IEC TR 61282-15 kräver nu att testare har inbyggda MPO-gränssnitt när de certifierar dessa system. Verktyg som MultiFiber Pro kan skanna alla fibrer i en MPO samtidigt - tolv fibrer testas lika snabbt som du skulle testa ett duplexpar. Med tanke på hur snäva förlustbudgetar är för 100 Gig och högre applikationer, är det viktigt att testa noggrannheten. Du kontrollerar inte bara kontinuitet; du måste veta att du är inom några tiondelar av en dB på din budget för insättningsförlust.
Vad som faktiskt kommer härnäst
Tekniken står inte still. Vi ser redan kommersiell 800 Gig-optik, och 1.6T är i pipeline. MPO-anslutningsformatet hanterar detta-det är körfältshastigheterna och kodningen som fortsätter att avancera. Vissa labbmiljöer testar ännu högre fiberantal och nya hylsordesigner, men för produktionsnätverk dominerar 8-fiber- och 16-fiber MPO-konfigurationer eftersom de överensstämmer med nuvarande och nära framtida optikstandarder.
VSFF-kontakterna verkar som om de kommer att få dragkraft när 800 Gig blir vanligare. Densitetstrycket försvinner inte. Om något, de intensifieras när fler datorer flyttar till centraliserade anläggningar.
Vad har inte förändrats: behovet av att få rätt polaritet, hålla saker rena och testa ordentligt. Grunderna gäller fortfarande, även när hastigheterna stiger och fiberantalet ökar. Alla som distribuerar MPO-infrastruktur måste förstå att grunderna inte är valfria-de är skillnaden mellan ett system som fungerar och ett som kostar dig prestandautrymme som du trodde att du hade.