Solusi Adaptor MPO untuk Pusat Data

SebuahAdaptor MPO (Multi-fiber Push On).berfungsi sebagai antarmuka perkawinan pasif antara dua konektor serat terminasi MPO-, memungkinkan interkoneksi optik-kepadatan tinggi dalam sistem pengkabelan terstruktur. Di lingkungan pusat data yang beroperasi pada kecepatan Ethernet 40G, 100G, dan 400G, adaptor ini menyediakan mekanisme penyelarasan fisik untuk 8, 12, atau 24-pita serat sambil mempertahankan kehilangan penyisipan yang biasanya di bawah 0,35 dB per pasangan berpasangan. Fungsi adaptor tampak sederhana-menahan dua ferrule dalam keselarasan mekanis yang tepat-namun konsekuensi dari pemilihan yang buruk mengalir melalui anggaran tautan, skema polaritas, dan keandalan jangka panjang dengan cara yang tidak jelas hingga terjadi kerusakan.

Pada tahun 2019, saya menentukan infrastruktur Base-12 lengkap untuk penerapan 400 rak. Sangat masuk akal di atas kertas. Transceiver 40G QSFP+ yang kami gunakan saat itu menjalankan optik paralel di 12 serat—empat transmisi, empat penerimaan, empat gelap. Membersihkan. Anggun. Penjual kabel menyukainya karena kabel utama 12 serat adalah kebutuhan utama mereka.

Delapan belas bulan kemudian, kami mulai bermigrasi ke 100G. Modul QSFP28 yang kami pilih? Mereka hanya menggunakan 8 serat. Tiba-tiba setiap tautan memiliki empat serat yang tidak terpakai di sana, mengejek kami. Peningkatan 400G yang kami rencanakan sekarang menggunakan 8 serat juga. Kami memiliki infrastruktur 12 serat yang membawa lalu lintas 8 serat, dan modul konversi di mana-mana.

Saya tidak mengatakan bahwa Base-8 benar secara universal. Namun jika seseorang mengajak saya pada tahun 2019 dan berkata "pikirkan ke mana arah teknologi transceiver, bukan ke mana arahnya," saya akan menghemat sekitar $180.000 dalam bentuk kaset konversi dan kerumitan mengelola dua jumlah serat berbeda di fasilitas yang sama.

Keputusan adaptor mengalir dari sini. Anda perlu mengetahui-benar-benar mengetahui-berapa jumlah fiber yang Anda tetapkan sebelum mulai mengisi panel patch.

Ada jenis frustrasi khusus yang disediakan untuk memecahkan masalah kesalahan polaritas pada jam 2 pagi ketika tautan penting tidak muncul. Lapisan fisik terlihat baik-baik saja. Optik menunjukkan cahaya. Saklarnya hanya... tidak melihat hubungannya.

Ada tiga metode polaritas, dan industri tidak dapat menyepakati mana yang terbaik:

Metode Amenggunakan adaptor-naik ke kunci-bawah dengan kabel-langsung. Serat 1 dipetakan ke serat 1 di ujung lainnya. Konsepnya sederhana, tetapi Anda perlu membalik orientasi konektor di salah satu ujungnya, yang berarti adaptor atau kabel melakukan sesuatu yang-tidak jelas.

Metode Bmembalik posisi serat di dalam kabel itu sendiri. Fiber 1 di satu ujung terhubung ke fiber 12 di ujung lainnya. Adaptor adalah kunci-hingga kunci-up. Orang-orang membenci hal ini karena persilangannya tidak terlihat-Anda tidak dapat mengetahui dengan melihat kabel Metode B bahwa persilangannya.

Metode Cmenggunakan pembalikan berpasangan-bijaksana. Pasangan serat yang berdekatan bertukar posisi. Ini adalah upaya untuk berkompromi dan bisa dibilang yang terburuk dari kedua dunia.

Inilah yang sebenarnya terjadi di lapangan: seseorang memesan kabel Metode A, orang lain memesan adaptor Metode B karena harganya lebih murah pada minggu itu, orang ketiga menambalnya, dan tidak ada yang berhasil. Saya telah melihat teknisi "memperbaiki" ini dengan menukar serat individu pada modul breakout LC sampai tautannya muncul, menciptakan skema polaritas yang tidak ada dalam standar apa pun dan akan membingungkan semua orang yang menyentuhnya nanti.

Pendekatan saya saat ini: pilih satu metode, dokumentasikan secara obsesif, beri label semuanya, dan tolak untuk menyimpang. Saya menggunakan Metode A. Menurut saya secara teknis tidak lebih unggul. Menurut saya konsistensi lebih penting daripada optimasi.

Lembar data menyatakan kerugian penyisipan maksimum 0,35 dB. Besar. Anda membangun anggaran tautan Anda berdasarkan itu. Anda mungkin mendapat margin 2 dB untuk OM4 100 meter yang dijalankan pada 100G.

Apa yang tidak disebutkan dalam lembar data:

0,35 dB tersebut diukur dengan-konektor baru dari pabrik, pembersihan-setingkat laboratorium, dan doa kepada dewa mana pun yang mengawasi fotonik. Di pusat data nyata dengan kontraktor yang mungkin atau mungkin belum membersihkan permukaan-akhirnya, dengan debu dan aliran udara serta entropi umum lingkungan produksi, Anda akan mendapatkan 0,5 dB jika Anda beruntung. Saya telah mengukur 0,8 dB pada adaptor yang "baru saja dipasang".

Pelakunya hampir selalu adalah kontaminasi. Partikel debu berukuran 1 mikron pada inti serat yang lebarnya 50 mikron tidak terdengar banyak. Ini cukup menyebabkan kerugian yang terukur dan berpotensi merusak permukaan ferrule saat dikawinkan di bawah tekanan pegas.

Kami pada akhirnya mewajibkan cakupan inspeksi di setiap peristiwa patch. Tidak-dapat dinegosiasikan. Jika teknisi tidak dapat menunjukkan kepada saya gambar-wajah yang bersih, konektornya tidak akan tersambung. Hal ini mengurangi tiket masalah "tidak ada cahaya" sekitar 60%.

Adaptor langsung-sudah jelas. Dua port, satu di setiap sisi, ferrule sejajar, selesai.

Tapi ada juga:

Mengurangi-adaptor flensauntuk-panel berkepadatan tinggi. Ini mungkin menghemat lebar 2mm, yang kedengarannya sepele sampai Anda mencoba memasukkan 72 port dalam 1U. Keuntungannya-adalah mereka lebih sulit diekstraksi-lebih sedikit area permukaan yang bisa digenggam-dan teknisi saya membencinya.

Adaptor miringuntuk koneksi APC dalam penerapan mode{0}tunggal. Pemolesan sudut 8-derajat yang mengurangi pantulan ke belakang juga berarti Anda benar-benar tidak dapat memasangkan konektor APC ke adaptor UPC. Anda akan merusak keduanya. Tanyakan padaku bagaimana aku tahu.

Adaptor hibridayang menggunakan MPO di satu sisi dan jenis konektor berbeda di sisi lain. Saya pernah melihat MPO-hingga-MTP (ya, keduanya kompatibel secara mekanis tetapi pencitraan merek penting untuk tujuan garansi), MPO-hingga-CS untuk aplikasi 400G, bahkan kombinasi kepemilikan yang aneh.

Ada jugapertanyaan gendertidak ada yang menjelaskan dengan jelas sampai Anda salah memesan. Konektor MPO tersedia dalam pilihan pria (dengan pin pemandu) dan wanita (dengan lubang pin pemandu). Adaptor harus cocok. Adaptor standar "Tipe A" mengharapkan laki-laki di satu sisi, perempuan di sisi lain. Pesan adaptor-ke-betina lalu coba sambungkan dua konektor-yang dipasangi pin? Pin itu tidak punya tempat tujuan. Saya telah melihat orang-orang mencoba memaksakannya. Jangan.

Panel patch 1U digunakan untuk menampung 24 port dupleks LC. Lalu 48. Lalu 72. Seseorang akhirnya berhasil 144.

Untuk MPO, perkembangannya berubah dari 6 adaptor per 1U (24 serat pada 4-serat-per adaptor) menjadi 12 adaptor (48 serat) menjadi panel yang mengklaim 24 atau lebih port MPO dalam 1U.

Pada titik tertentu, kepadatan menjadi patologis. Saya menyaksikan seorang teknisi menghabiskan 40 menit mencoba melepaskan satu kabel dari panel LC 144-port karena jari-jarinya tidak dapat menjangkau kabel-kabel di sekitarnya. Kabel yang dia coba ambil berada di urutan ketiga dari bawah dalam tumpukan sedalam lima. Dia akhirnya menyerah dan menarik tiga kabel yang berdekatan hanya untuk menciptakan ruang kerja.

Panel MPO dengan kepadatan ultra-tinggi-memiliki masalah yang sama, bahkan lebih buruk. Badan konektornya lebih lebar. Kabelnya lebih kaku-serat pita tidak bengkok seperti dupleks. Dan setiap konektor tersebut mewakili 12 atau 24 serat yang pada akhirnya memerlukan akses pemecahan masalah.

Aturan praktis saya: spesifikasi sekitar 70% dari kepadatan maksimum yang diiklankan. Sisakan ruang untuk benar-benar bekerja.

Aplikasi multi-mode hampir secara universal menggunakan penyempurnaan UPC (Ultra Physical Contact). Permukaan akhir ferrule datar berfungsi dengan baik saat Anda mendorong cahaya 850 nm melintasi jarak 100 meter.

Mode-tunggal berbeda. Jangkauan yang lebih jauh, anggaran daya yang lebih tinggi, dan karakteristik panjang gelombang menjadikan pantulan balik menjadi perhatian nyata. Polesan APC (Kontak Fisik Bersudut) mengirimkan cahaya yang dipantulkan pada suatu sudut, bukan langsung kembali ke laser, yang lebih penting bagi beberapa jenis transceiver dibandingkan jenis transceiver lainnya.

Masalahnya: mode-tunggal di pusat data perusahaan masih relatif jarang. Sebagian besar aktivitas di kampus dan-gedung adalah mode multi-OM4 karena lebih murah, transceiver lebih murah, dan jarak 100-meter tidak memerlukan kemampuan mode tunggal.

Namun 400G mengubah hal ini. Optik 400G-FR4 dan DR4 berjalan pada serat mode-tunggal. Hyperscaler telah menggunakan mode-tunggal selama bertahun-tahun; perusahaan kini mengikuti. Jika Anda sedang membangun infrastruktur baru dan ingin melampaui 100G, setidaknya pikirkan apakah mode{11}}tunggal masuk akal.

Untuk adaptor, ini berarti menyediakan UPC (biasanya housing biru) dan APC (housing hijau). Jangan pernah mencampurkannya. Saya memberi label pada kabinet, memberi label pada panel, dan masih menemukan konektor UPC tertancap pada adaptor APC sekali atau dua kali setahun.

MPO Adapter

Peringkat siklus hidup ada, terkubur dalam cetakan kecil. Adaptor MPO yang layak harus menangani 500-1000 siklus pemasangan sebelum presisi penyelarasan menurun hingga menyebabkan kerugian. Dalam koneksi silang yang terus-menerus di-patch ulang, itu penting. Dalam sambungan bagasi permanen yang disentuh dua kali dalam satu dekade, hal itu tidak terjadi.

Kisaran suhu pengoperasian. Kebanyakan adaptor diberi peringkat -40 derajat hingga +75 derajat . Kecuali jika pusat data Anda mengalami kegagalan pendinginan yang serius atau Anda menerapkannya di lingkungan yang tidak biasa, Anda tidak akan pernah mencapai batas ini. Saya belum pernah mengalami kegagalan adaptor karena suhu.

Peringkat mudah terbakar. UL94-V0 adalah standar. Jika fasilitas Anda memiliki persyaratan kode khusus, periksa ini. Saya hanya mengalaminya sekali saja, di fasilitas dengan ketentuan asuransi yang tidak biasa.

Materi sedikit penting. Selongsong keramik zirkonia merupakan standar untuk penyelarasan presisi. Beberapa adaptor murah menggunakan selongsong paduan perunggu. Perunggu berfungsi dengan baik untuk aplikasi kasual tetapi lebih cepat aus dan tidak tahan terhadap kontaminasi. Perbedaan harga minimal. Ambil keramiknya.

Saat ini, di fasilitas utama kami, saya menyimpan adaptor MPO berikut:

12-serat Tipe A, kunci-atas/bawah, UPC, selongsong keramik (pekerja keras)

8-serat Tipe A untuk pengoperasian Base-8 (lebih sedikit dari yang saya perkirakan)

12-APC fiber untuk zona mode tunggal yang perlahan kami bangun

Pengurangan serat-flensa 12-untuk dua panel kepadatan tinggi tertentu yang ditentukan oleh beberapa arsitek sebelumnya

Vendor yang memiliki pengalaman baik dengan saya: US Conec (perancang MTP asli-harga premium, tidak ada argumen mengenai kualitas), Senko (keseimbangan yang baik antara biaya dan kinerja), dan beberapa produsen kontrak di Shenzhen yang menghasilkan produk yang sangat layak jika Anda menentukan dengan cermat dan memeriksa pengiriman yang masuk.

Vendor yang pernah memiliki pengalaman buruk dengan saya: Saya tidak akan menuliskannya. Anggap saja opsi termurah di Alibaba murah karena suatu alasan, dan saya memiliki laci penuh adaptor dengan selongsong yang terlihat tidak sejajar dan tidak pernah diproduksi.

Setiap kabel utama diperiksa-ujungnya sebelum pemasangan. Tidak-dapat dinegosiasikan.

Kami menguji insertion loss pada proses baru menggunakan sumber cahaya dan pengukur daya-bukan OTDR. OTDR sangat bagus untuk menemukan kesalahan dalam jangka panjang tetapi tidak memiliki resolusi untuk secara akurat mengkarakterisasi segmen kabel terstruktur sepanjang 30-meter dengan beberapa titik koneksi. Kondisi peluncuran lebih penting daripada yang disadari orang, jadi kami menggunakan kabel referensi yang dibungkus mandrel untuk menetapkan garis dasar.

Verifikasi polaritas terjadi melalui jejak visual. Teknologi di satu ujung menerangi serat 1 dengan VFL (pencari kesalahan yang terlihat), teknologi di ujung yang lain mengonfirmasi port mana yang menyala. Membosankan, efektif, sulit untuk dikacaukan.

Kami tidak menguji setiap adaptor satu per satu sebelum pemasangan. Kami menguji pendekatan tersebut; biaya tenaga kerja melebihi biaya adaptor sebanyak lima kali lipat. Sebaliknya, kami menggunakan pemasok yang memiliki reputasi baik, memeriksa pengiriman yang masuk, dan melakukan penggantian jika ada kerusakan. Tingkat kegagalan berada di bawah 0,5% selama enam tahun.

Transceiver 400G dan 800G mendorong faktor bentuk konektor yang berbeda. MPO-16 sudah ada tetapi belum diadopsi secara massal. Konektor CS dan SN menawarkan kepadatan lebih tinggi untuk aplikasi mode tunggal paralel. Ada kemungkinan nyata bahwa satu dekade dari sekarang, infrastruktur MPO yang dipasang semua orang saat ini akan menjadi teknologi lama, didukung namun belum optimal.

Saya tidak punya solusi untuk ini. Begitu pula orang lain. Hal terbaik yang bisa saya lakukan adalah merancang jalur peningkatan yang relatif mudah-ruang fisik yang cukup di jalur, panel patch yang dapat ditukar tanpa memasang ulang kabel trunk, kaset modular daripada panel-yang dihentikan secara langsung jika anggaran memungkinkan.

Dan bersihkan konektornya. Selalu bersihkan konektornya.

Itulah yang saya pelajari tentang adaptor MPO selama sekitar tujuh tahun bekerja di pusat data. Itu tidak komprehensif. Saya belum pernah menyentuh penyambungan pita, atau nuansa serat yang tidak sensitif terhadap tikungan pada perutean yang sempit, atau seluruh kekacauan adaptor berperingkat OSP luar ruangan untuk interkoneksi kampus. Ada orang yang mengetahui topik tersebut lebih baik daripada saya.

Yang saya tahu adalah adaptor-sepotong plastik dan keramik seharga $4 yang tidak terpikirkan oleh siapa pun sampai ada yang rusak-berada di jalur kritis setiap sambungan fiber di dalam gedung. Hormati itu sebagaimana mestinya.