FORBEREDELSE FOR 100 GBE I DATASENTRUM
Med det fortsatte kravet til utvidelse og vekst i datasenteret, må kablingsinfrastrukturer gi pålitelighet, håndterbarhet og fleksibilitet. Distribusjon av en optisk tilkoblingsløsning gir mulighet for en infrastruktur som oppfyller disse kravene for gjeldende applikasjoner og datahastigheter.
Skalerbarhet er en ekstra nøkkelfaktor når du velger type optisk tilkobling. Skalerbarhet refererer ikke bare til den fysiske utvidelsen av datasenteret med hensyn til ekstra servere, brytere eller lagringsenheter, men også til infrastrukturen for å støtte en migreringsbane for å øke datahastigheten. Når teknologien utvikler seg og standardene er fullført for å definere datahastigheter, for eksempel 40- og 100-Gbit Ethernet, Fiber Channel-datahastigheter på 32 Gbits / sek og over, og Infiniband, må dagens kablingsinfrastrukturer gi skalerbarhet for å imøtekomme behovet for mer båndbredde til støtte for fremtidige applikasjoner.
Med den økende etterspørselen etter å støtte applikasjoner med høy båndbredde, vil dagens datahastigheter ikke være i stand til å imøtekomme fremtidens behov. Og med Ethernet-applikasjoner som for tiden fungerer på 1 og 10 Gbits / sek, er det klart at for å støtte fremtidige nettverkskrav, må 40- og 100-Gbit Ethernet (GbE) teknologier og standarder utvikles.
Multifasetterte sjåfører
Mange faktorer driver kravet til høyere datahastigheter. Bytte og ruting, så vel som virtualiserings-, konvergens- og høyytelsesdatamiljøer, er eksempler på hvor disse høyere nettverkshastighetene vil være nødvendige i datasentermiljøet. I tillegg vil internettutvekslinger og tjenesteleverandørs kikkingspunkter og applikasjoner med høy båndbredde, for eksempel video-on-demand, drive behovet for en migrering fra 10-GbE til 40- og 100-GbE-grensesnitt.
MTP-kontakten, en multi-fiber termineringsteknologi, vil spille en nøkkelrolle i 40- og 100-Gbit Ethernet parallelloptikkoverføring.
Som svar på de nevnte driverne, dannet Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE; www. Ieee.org) IEEE 802.3ba oppgavegruppe i januar for å adressere og utvikle veiledning for datahastigheter på 40 og 100-GbE. Prosjektgodkjenningens (PAR) mål inkluderte en minimum 100 meters avstand for laseroptimalisert 50/125 mikrometer multimode (OM3) fiber. OM3 fiber er den eneste multimode fiber inkludert i PAR.
Corning har utført en analyses distribusjonsanalyse for datasentre som viser 100 meter representerer en kumulativ 65% av utplassert OM3; forventningen er at avstandene 40- og 100-GbE over OM3-fiber kan forlenges utover 100 meter for å imøtekomme ytterligere krav til datastrukturert kablinglengde. Gjennomføring av standarden forventes innen midten av året 2010.
På IEEE-møtet i mai ble flere grunnleggende forslag vedtatt for å etablere et grunnlag for å generere det første utkastet til 40- og 100-GbE-standarden. Parallell optikkoverføring ble vedtatt som et grunnleggende forslag for 40- og 100-GbE over OM3-fiber. Sammenlignet med tradisjonell seriell overføring bruker parallell optikkoverføring et parallelt optisk grensesnitt der data samtidig blir overført og mottatt over flere fibre.
Dette grunnleggende forslaget definerer 40- og 100-GbE-grensesnitt som: 4 x 10 Gigabit Ethernet-kanaler på fire fibre per retning, og 10 x 10 Gigabit Ethernet-kanaler på henholdsvis 10 fibre per retning.
Driftsavstanden som er definert i dette forslaget er 100 meter - det samme som minimumsmålet som er angitt i PAR. I tillegg er tildelingstapet for tildeling i dette forslaget 1,5 dB for det totale tilkoblings tapet i kanalen.
Basert på kundeundersøkelser antas det at 100-meteren. Den standarddefinerte parallelloptikkoverføringen av 40-Gigabit Ethernet (GbE) vil omfatte 4, 10-GbE-kanaler på fire fibre per retning.
100-GbE vil overføre over totalt 20 fibre — 10 fibre x 10-Gbit / sek trafikk x 2 retninger.
Noen datasenterutforminger bruker en modifisert versjon av denne arkitekturen, som er publisert i TIA-942-standarden. Den endrede arkitekturen innebærer sammenbrudd av horisontale distribusjonsområder i hoveddistribusjonsområdet (MDA), noe som resulterer i at kabling blir installert fra MDA-området direkte til sonen eller distribusjonsområdet for utstyr.
Avstand definert i IEEE 802.3ba PAR kan ikke utgjøre et stort antall av de strukturerte kablingsavstandene som finnes i datasenteret. For å løse dette problemet undersøker en ad hoc-gruppe metoder for å utvide rekkevidden til 40- og 100-GbE-grensesnitt over OM3-fiber. Mens gruppen undersøker utvidede avstander opp til 250 meter, vil avstander over OM3-fiber sannsynligvis ikke strekke seg over 150 til 200 meter.
Krav til kablingytelse
Når du evaluerer ytelsen som er nødvendig for kablingens infrastruktur for å oppfylle fremtidens krav til 40- og 100-GbE, bør tre kriterier vurderes: båndbredde, total innføringstap for tilkobling og skjevhet. Hver av disse faktorene kan påvirke kablingsinfrastrukturens evne til å møte standardens foreslåtte overføringsavstand på minst 100 meter over OM3-fiber; tillegg, med pågående studier for å utvide denne avstanden, kan ytelsen bli enda mer kritisk:
• Båndbredde. OM3 fiber er valgt som den eneste multimode fiberen for 40/100-Gbit vurdering. Fiberen er optimalisert for 850-nm overføring og har en minimum 2.000 MHz ∙ km effektiv modal båndbredde. Teknikker for måling av fiberbåndbredde er tilgjengelige som sikrer en nøyaktig måling av båndbredden for OM3-fiber. Minimum effektiv modal båndbredde beregnet (EMBc) er en måling av systembåndbredde for OM3-fiber som tilbyr den mest ønskelige og presise måling, sammenlignet med DMD-teknikken. Med minEMBc beregnes en ekte, skalerbar båndbreddeverdi som pålitelig kan forutsi ytelse for forskjellige datahastigheter og koblingslengder. Med en tilkoblingsløsning som bruker OM3-fiber som er målt ved bruk av minEMBc-teknikken, vil den optiske infrastrukturen distribuert i datasenteret oppfylle ytelseskriteriene for båndbredde angitt av IEEE.
• Innsettelsestap. Dette er en kritisk ytelsesparameter i nåværende datasenterkablingdistribusjoner. Totalt kontakttap i en systemkanal påvirker et systems evne til å operere over den maksimale støttbare avstanden for en gitt datahastighet. Når det totale kontakttapet øker, reduseres den støttbare avstanden med den datahastigheten. Det for øyeblikket vedtatte grunnleggende forslaget for multimode 40- og 100-GbE overføringer oppgir et samlet kontakttap på 1,5 dB for en driftsavstand opp til 100 meter. Dermed bør du evaluere spesifikasjonene for innføringstap for tilkoblingskomponenter når du utformer kablingsinfrastruktur for datasenter. Med tilkoblingskomponenter med lite tap kan maksimal fleksibilitet oppnås med muligheten til å innføre flere koblingsparinger i tilkoblingslenken.
For optimalisert ytelse i samsvar med kravene til datasenter, bør topologien til kablingsinfrastrukturen ikke velges alene.
• Skjeve. Optisk skjevhet - forskjellen i flytid mellom lyssignaler som kjører på forskjellige fibre - er en viktig faktor for overføring av parallelloptikk. Med overdreven skjevhet, eller forsinkelse, over de forskjellige kanalene, kan overføringsfeil oppstå. Mens kravene til kabelspenning fremdeles vurderes innen arbeidsgruppen, sikrer distribusjon av en tilkoblingsløsning med streng skjev ytelse kompatibilitet med kablingsinfrastrukturen på tvers av en rekke applikasjoner. For eksempel har Infiniband, en protokoll som bruker parallelloptikkoverføring, et kritiske skjevkriterium på 0,75 ns. Når du evaluerer optiske kablingsinfrastrukturløsninger for 40- og 100-GbE-applikasjoner, sikrer du å velge en som tilfredsstiller skjevbehovet ytelse ikke bare for 40- og 100-GbE, men for Infiniband og fremtidige fiberkanal-datahastigheter på 32 Gbits / sek. . I tillegg validerer tilkoblingsløsninger med lav skjevhet kvaliteten og konsistensen på kabeldesign og termineringer for å gi pålitelig drift på lang sikt.
Distribusjon i datasenteret
Anbefalte kablingsinfrastrukturdisponeringer i datasenteret er basert på veiledning som er funnet i TIA-942 telekommunikasjonsinfrastruktur standardkassetter som denne har innganger på den ene siden for ryggkabel som avsluttes til MTP-stil-kontakter. På den andre siden, som er synlige her, er standard LC-tosidige porter som patchkabler fra datasenterutstyr er koblet til.
Å velge en tilkoblingsløsning av høy kvalitet som gir lite innsettingstap og eliminerer bekymringer for modal støy, sikrer pålitelighet og ytelse i kabelsinfrastrukturen for datasenteret.
For optimalisert ytelse for å møte kravene til datasenter, bør topologien til kablingsinfrastrukturen ikke velges alene; infrastrukturtopologi og produktløsninger må vurderes unisont.
Kabling som er distribuert i datasenteret, må velges for å gi støtte for fremtidige applikasjoner med høy datahastighet, for eksempel 100 GbE, Fiber Channel og Infiniband. I tillegg til å være den eneste graden av multimodefibre som inngår i 40- og 100-GbE-standarden, gir OM3 den høyeste ytelsen for dagens behov. Med en båndbredde på 850 nm på 2000 MHz ∙ km eller høyere, gir OM3 fiber den utvidede rekkevidden som ofte kreves for strukturerte kablingsinstallasjoner i datasenteret. OM3-fiberforbindelse tilbyr fortsatt infrastruktur og elektronikkløsninger til laveste priser for applikasjoner med kort rekkevidde i datasenteret.
I tillegg til ytelseskrav, er valg av fysisk tilkobling også viktig. Fordi paralleloptics teknologi krever dataoverføring over flere fibre samtidig, er en multifiber- eller array-kontakt nødvendig. Å bruke MTP-basert tilkobling i dagens installasjoner gir et middel til å migrere til dette multifiber parallelle optiske grensesnittet når det er nødvendig.
Fabrikkoppsatte MTP-løsninger tillater tilkobling gjennom et plug-and-play-system. For å imøtekomme behovene til dagens serielle Ethernet- og Fiber Channel-applikasjoner, er MTP-terminert kabling installert i forhåndsbestemte moduler eller kassetter. Disse modulene gir et middel for å overføre MTP-kontakten på ryggraden. Når brukere migrerer til 40- eller 100-GbE, blir moduler og LC-patch-ledninger fjernet og erstattet med MTP-adapterpaneler (som denne) og MTP-patch-ledninger for installasjon i parallelloptiske grensesnitt.
Tilkobling til datasenterelektronikken fullføres gjennom en standard LC-tosidig-patch-ledning fra modulen. Når tiden kommer til å migrere til 40- eller 100-GbE, fjernes modulen og LC dupleks-patch-ledninger og erstattes med MTP-adapterpaneler og patch-ledninger for installasjon i parallelloptiske grensesnitt. Flere tapsytelsesnivåer er tilgjengelige for MTP-tilkoblingsløsninger. Akkurat som tilkoblingstap må vurderes med aktuelle applikasjoner som Fiber Channel og 10-GbE, vil innsettingstap også være en kritisk faktor for 40- og 100-GbE applikasjoner. For eksempel definerer IEEE 802.3 en maksimal avstand på 300 meter på OM3 multimode fiber for 10-GbE (10GBase-SR). For å oppnå denne avstanden, kreves det et totalt tap på 1,5 dB. Når det totale kontakttapet i kanalen øker over 1,5 dB, reduseres den støttbare avstanden. Når det er nødvendig med lengre avstander eller flere koblingsparinger, kan det være nødvendig med ytelsesmoduler med lav tap og tilkobling.
I tillegg, for å eliminere bekymringer for potensielle modale støyeffekter med totale kontakttap øker, bør løsningene ha gjennomgått 10-GbE-system modal støyprøving av tilkoblingsprodusenten. Å velge en tilkoblingsløsning av høy kvalitet som gir lite innsettingstap og eliminerer bekymringer for modal støy, sikrer pålitelighet og ytelse i kabelsinfrastrukturen for datasenteret.
MTP-baserte løsninger
Med iboende modularitet og optimalisering for en fleksibel strukturert kablinginstallasjon, kan MTP-baserte OM3-optiske fiber-systemer installeres for bruk i dagens datasenter-applikasjoner, samtidig som de gir en enkel overføringsvei til fremtidige teknologier med høyere hastighet, for eksempel 40- og 100-GbE .
