FÖRBEREDELSER FÖR 100-GBE I DATA CENTER
Med det fortsatta kravet på expansion och tillväxt i datacentret måste kablarinfrastrukturer ge tillförlitlighet, hanterbarhet och flexibilitet. Distribution av en optisk anslutningslösning möjliggör en infrastruktur som uppfyller dessa krav för aktuella applikationer och datahastigheter.
Skalbarhet är en ytterligare nyckelfaktor när du väljer typ av optisk anslutning. Skalbarhet avser inte bara den fysiska expansionen av datacentret med avseende på ytterligare servrar, switchar eller lagringsenheter, utan också till infrastrukturen för att stödja en migreringsväg för att öka datahastigheterna. När teknologin utvecklas och standarderna är klar för att definiera datahastigheter, såsom 40- och 100-Gbit Ethernet, Fiber Channel-datahastigheter på 32 Gbits / sek och mer, och Infiniband, måste dagens kablingsinfrastrukturer ge skalbarhet för att tillgodose behovet av mer bandbredd till stöd för framtida applikationer.
Med den ökande efterfrågan på att stödja applikationer med hög bandbredd kommer nuvarande datahastigheter inte att kunna tillgodose framtidens behov. Och med Ethernet-applikationer som för närvarande arbetar med 1 och 10 Gbits / sek, är det uppenbart att för att stödja framtida nätverkskrav måste 40- och 100-Gbit Ethernet (GbE) teknik och standarder utvecklas.
Multifasetterade förare
Många faktorer driver kravet för högre datahastigheter. Växling och routing, såväl som virtualisering, konvergens och högpresterande datormiljöer är exempel på var dessa högre nätverkshastigheter kommer att krävas inom datacentrets miljö. Dessutom kommer internetutbyten och peerpunkter för tjänsteleverantörer och applikationer med hög bandbredd, t.ex. video on-demand, att driva behovet av en migrering från 10-GbE till 40- och 100-GbE-gränssnitt.
MTP-anslutningen, en multifibertermineringsteknik, kommer att spela en nyckelroll i 40- och 100-Gbit Ethernet parallelloptiköverföring.
Som svar på ovannämnda förare bildade Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE; www. Ieee.org) IEEE 802.3ba arbetsgrupp i januari för att adressera och utveckla vägledning för datahastigheter på 40 och 100-GbE. Målen för projekttillståndet (PAR) inkluderade ett minimum avstånd på 100 meter för laseroptimerad 50/125 mikrometer multimode (OM3). OM3-fiber är den enda multimodfibren som ingår i PAR.
Corning har genomfört en datacenterlängdfördelningsanalys som visar 100 meter representerar en kumulativ 65% av den distribuerade OM3; förväntningarna är att avståndet 40- och 100-GbE över OM3-fibern kan förlängas över 100 meter för att möta ytterligare datacenterstrukturerade kabellängdkrav. Slutförandet av standarden förväntas i mitten av året 2010.
Vid IEEE-mötet i maj antogs flera baslinjeförslag för att skapa en grund för att skapa det första utkastet till 40- och 100-GbE-standarden. Parallell optiköverföring antogs som ett basförslag för 40- och 100-GbE över OM3-fiber. Jämfört med traditionell seriell överföring använder parallelloptiköverföring ett parallellt optiskt gränssnitt där data sänds samtidigt över flera fibrer.
Detta basförslag definierar 40- och 100-GbE-gränssnitt som: 4 x 10 Gigabit Ethernet-kanaler på fyra fibrer per riktning respektive 10 x 10 Gigabit Ethernet-kanaler på 10 fibrer per riktning.
Driftsavståndet som definieras i detta förslag är 100 meter - samma som det minimimål som anges i PAR. Dessutom är anslutningsförlustallokeringen i detta förslag 1,5 dB för den totala anslutningsförlusten i kanalen.
Baserat på kundundersökningar tror man att 100-meter. Den standarddefinierade parallelloptiköverföringen av 40-Gigabit Ethernet (GbE) kommer att inkludera 4, 10-GbE-kanaler på fyra fibrer per riktning.
100 GbE kommer att överföra totalt 20 fibrer - 10 fibrer x 10-Gbit / sek trafik x 2 riktningar.
Vissa datacenterkonstruktioner använder en modifierad version av denna arkitektur, som publiceras i TIA-942-standarden. Den modifierade arkitekturen involverar kollaps av horisontella distributionsområden till huvuddistributionsområdet (MDA), vilket resulterar i att kablar installeras från MDA-området direkt till zonen eller utrustningens distributionsområde.
Avstånd som definieras i IEEE 802.3ba PAR kanske inte står för ett stort antal strukturerade kabeldistanser i datacentret. För att ta itu med detta undersöker en ad-hoc-grupp metoder för att utöka räckvidden för 40- och 100-GbE-gränssnitten över OM3-fiber. Medan gruppen undersöker långa avstånd upp till 250 meter, kommer avstånd över OM3-fiber troligen inte att sträcka sig längre än 150 till 200 meter.
Krav på kablarprestanda
Vid utvärdering av prestanda som krävs för kabelföringens infrastruktur för att uppfylla de framtida kraven för 40- och 100-GbE bör tre kriterier beaktas: bandbredd, total förlust av anslutningsdon och skev. Var och en av dessa faktorer kan påverka kablingsinfrastrukturen förmåga att uppfylla standardens föreslagna överföringsavstånd på minst 100 meter över OM3-fiber; dessutom, med pågående studier för att utvidga detta avstånd, kan prestanda bli ännu mer kritiskt:
• Bandbredd. OM3-fiber har valts ut som den enda multimodfibren med hänsyn till 40/100-Gbit. Fiberen är optimerad för 850-nm transmission och har minst 2 000 MHz ∙ km effektiv modal bandbredd. Mätningstekniker för fiberbandbredd finns tillgängliga som säkerställer en noggrann mätning av bandbredden för OM3-fiber. Minsta effektiva modala bandbredd beräknade (EMBc) är en mätning av systembandbredd för OM3-fiber som erbjuder den mest önskvärda och exakta mätningen, jämfört med DMD-tekniken. Med minEMBc beräknas ett riktigt, skalbart bandbreddvärde som pålitligt kan förutsäga prestanda för olika datahastigheter och länkelängder. Med en anslutningslösning med OM3-fiber som har uppmättts med minEMBc-tekniken kommer den optiska infrastrukturen som distribueras i datacentret att uppfylla prestandakriterierna för bandbredd som anges av IEEE.
• Insättningsförlust. Detta är en kritisk prestandaparameter i nuvarande installation av datacenterkablar. Total kontaktförlust inom en systemkanal påverkar förmågan hos ett system att arbeta över det maximala stödbara avståndet för en given datahastighet. När den totala anslutningsförlusten ökar, minskar det stödbara avståndet vid den datahastigheten. Det för närvarande antagna basförslaget för överföringar av multimod 40- och 100-GbE anger en total förlustförlust på 1,5 dB för ett arbetsavstånd upp till 100 meter. Därför bör du utvärdera specifikationerna för införande-förlust för anslutningskomponenter när du konstruerar datacentralkablar. Med anslutningskomponenter med låg förlust kan maximal flexibilitet uppnås med förmågan att införa flera anslutningar i anslutningslänken.
För optimerad prestanda när det gäller att uppfylla datacentrets krav bör kablarinfrastrukturens topologi inte väljas ensam.
• Skew. Optisk skevhet - skillnaden i flygtid mellan ljussignaler som reser på olika fibrer - är en väsentlig övervägande för överföring av parallelloptik. Med överdriven skevhet eller fördröjning över de olika kanalerna kan överföringsfel uppstå. Även om kraven på kabeldragning fortfarande övervägs inom arbetsgruppen, säkerställer distributionen av en anslutningslösning med strikt skevprestanda kompatibiliteten mellan kabelföringens infrastruktur i olika applikationer. Till exempel har Infiniband, ett protokoll som använder parallelloptiköverföring, ett kablingskrävskriterium på 0,75 ns. När du utvärderar infrastrukturlösningar för optiska kablar för 40- och 100-GbE-applikationer garanterar du att välja en som uppfyller skevkravet prestanda, inte bara för 40- och 100-GbE, utan för Infiniband och framtida fiberkanal-datahastigheter på 32 Gbits / sek och mer . Dessutom validerar anslutningslösningar med låg skevhet kvaliteten och konsistensen för kabeldesign och -avslutningar för att ge tillförlitlig drift på lång sikt.
Distribuera i datacentret
Rekommenderade kablarinfrastrukturdistributioner i datacentret är baserade på vägledning som finns i TIA-942 telekommunikationsinfrastruktur standardkassetter som denna har ingångar på ena sidan för ryggradskabel som avslutas till MTP-anslutningar. På den andra sidan, synliga här, är standard LC-duplexportar i vilka patchkablar från datacenterutrustning är anslutna.
Om du väljer en högkvalitativ anslutningslösning som ger låg insättningsförlust och eliminerar problem med störande brus garanteras tillförlitlighet och prestanda i datacentrets kabelformat.
För optimerad prestanda när det gäller att uppfylla datacentrets krav bör kablarnas infrastruktur inte väljas ensam. infrastrukturtopologi och produktlösningar måste beaktas i samklang.
Kabling som distribueras i datacentret måste väljas för att ge stöd för framtidens applikationer med hög datahastighet, till exempel 100-GbE, Fiber Channel och Infiniband. Förutom att vara den enda kvaliteten på multimodfiber som ingår i standarden 40- och 100-GbE ger OM3 högsta prestanda för dagens behov. Med en bandbredd på 850 nm på 2 000 MHz ∙ km eller högre ger OM3-fiber den utökade räckvidden som ofta krävs för strukturerade kabelförläggningar i datacentret. OM3-fiberkonnektivitet fortsätter att erbjuda infrastruktur och elektroniklösning för lägsta pris för applikationer med kort räckvidd i datacentret.
Förutom prestandakrav är valet av fysisk anslutning också viktigt. Eftersom paralleloptics-teknik kräver dataöverföring över flera fibrer samtidigt, krävs en multifiber- eller array-kontakt. Att använda MTP-baserad anslutning i dagens installationer ger ett sätt att migrera till detta multifiber parallella-optiska gränssnitt vid behov.
Fabriksavslutade MTP-lösningar möjliggör anslutning via ett plug-and-play-system. För att tillgodose behoven i dagens seriella Ethernet- och Fiber Channel-applikationer installeras MTP-terminerad kabling i förutbestämda moduler eller kassetter. Dessa moduler ger ett sätt att överföra MTP-anslutningen på ryggraden. När användare migrerar till 40- eller 100-GbE tas moduler och LC-patchkablar bort och ersättas med MTP-adapterpaneler (som den här) och MTP-patchkablar för installation i parallelloptiska gränssnitt.
Anslutningen till datacentrets elektronik slutförs via en standard LC-duplex-patchkabel från modulen. När tiden kommer att migrera till 40- eller 100-GbE tas modul- och LC-duplex-patchkablar bort och ersättas med MTP-adapterpaneler och patchkablar för installation i parallelloptiska gränssnitt. Flera nivåer med förlustprestanda är tillgängliga för MTP-anslutningslösningar. Precis som anslutningsförlust måste beaktas med sådana aktuella applikationer som Fiber Channel och 10-GbE, kommer insättningsförlust också att vara en kritisk faktor för 40- och 100-GbE-applikationer. Till exempel definierar IEEE 802.3 ett maximalt avstånd på 300 meter på OM3 multimodefibrer för 10-GbE (10GBase-SR). För att uppnå detta avstånd krävs en total kontaktförlust på 1,5 dB. När den totala kontaktförlusten i kanalen ökar över 1,5 dB minskar det stödbara avståndet. När förlängda avstånd eller flera kopplingsanslutningar krävs, kan moduler med låg förlustprestanda och anslutning vara nödvändiga.
För att eliminera oro för potentiella modala bruseffekter med totala anslutningsförlustökningar, skulle lösningar ha genomgått 10-GbE-systemets modala brusprovning av anslutningstillverkaren. Om du väljer en högkvalitativ anslutningslösning som ger låg insättningsförlust och eliminerar problem med störande brus garanteras tillförlitlighet och prestanda i datacentrets kabelfinfrastruktur.
MTP-baserade lösningar
Med inneboende modularitet och optimering för en flexibel strukturerad kablingsinstallation kan MTP-baserade optiska fiber-system OM3 installeras för användning i dagens datacenterapplikationer samtidigt som det ger en enkel migreringsväg till framtida tekniker med högre hastighet, såsom 40- och 100-GbE .
