[大带宽]数据中心不断扩张,如何应对布线的挑战?

来源: 作者: 发布时间:2022-04-03 10:18:58

数据量不断增长,数据中心不断变化

众所周知,技术正在不断推动数据中心的变化。这种变化的驱动因素是什么?2017年,近2.5亿用户首次登录互联网,2018年又增长了7%。每秒都有11个新用户在看社交媒体,人均每天在网上花6个小时左右。数据中心不断变化的原因其实很简单,就是利润!!现在,几乎所有的公司都有了自己的官网,而2017年,电子商务帮助企业获得了近1.5万亿美元。但是,如果你的网站加载时间超过三秒,你可能会失去近四分之一的访问者。仅一秒的延迟就会失去11%的页面浏览量和7%的商机!因此,服务器但在未来几年,它将被50G收发器所取代。此外,许多超大型和云数据中心预计未来几年将采用100G的高速服务器端口。这些更好的服务器速度可以是2芯或8芯并行光发器,40G,100通道G0,200G和40G。

通过不同的技术实现更高的传输速率

收发器制造商使用几种不同的技术来实现传输速率的增长。1是增加波特率,但这个方法适用于低数据速率。在更高的数据速率传输时,信噪比便成为较难解决的问题。2是增加光纤的数量。将2芯扩展至8芯。3是使用多个源和多路复用信号,通常被称为波分复用或解复用。4是改变调制的格式,使用脉冲幅度调制(PAM4)来实现更高的数据率。但是,不管使用哪种方法,最后所使用的光纤链路(如图),都是2芯或8芯。

2芯还是8芯

那么我们是选择双工(2芯)还是并行传输(8芯)解决方案呢?我们将从价格、功耗、密度和灵活性等方面进行讨论。

其次,功耗是数据中心最大的运营成本。因此,使用低能耗的产品解决方案将有助于降低运营成本。10收发器功率小于1W,40g平行光学收发器功耗为1.5W。40g收发器相当于4个10g收发器,但功耗降低了60%!此外,冷却系统还需要功耗。因此,电子设备的节能也将带来冷却系统的节能,从而实现整体电力节约。

最后,在高密度解决方案中,并行光学链接的使用有助于降低总所有权成本。36端口高密度QSFP转换卡可用于4个10G端口。QSFP转换器可支持多达144个10G链接,减少电源、冷却设备、监控设备、控制器和软件许可证的数量!

为了节省上述成本,结构化布线系统必须支持8芯连接!使用base-8结构化布线系统将使布线系统更加灵活,升级数据速率更高的网络将更加光滑。大多数原始光纤配件和转换器模块可以继续使用。

Base-8结构化

布线部署结构化布线不是一个新概念。数据中心不断从以往的临时连接转向预端连接主干光缆等多纤维连接器。数据中心光纤布线系统通常采用12至144芯MTP/MPO预端光缆作为主干光缆。然而,数据中心规模的不断增长和网络结构的演变需要更高芯数的光缆支持,如288、432甚至576芯光缆。高芯光缆的使用可以大大提高在有限桥架空间内部署光缆的密度。同时,由于电缆数量的减少,部署时间和安装成本都降低了。

图4描绘了三种不同芯数光缆的部署场景,占用相同的线槽空间

3.

采用95 x 144芯MTP光缆部署,总芯数13,680芯

*

随着数据中心规模的逐步扩大,单个建筑已不能满足超大数据中心的需求。超大数据中心通常包括多个建筑,公园网络环境要求布线基础设施包括高芯数预链接光缆或普通光缆。这些主要光缆芯的数量有时超过864,高达1728或3456芯光纤。

结构化布线方案

有很多解决方案可以满足高芯数部署的需要,这些解决方案将使用多芯连接器MTP/MPO。这些连接器可以带来更快的安装时间,并提供从2芯收发器演变为8芯收发器的路径。结构化布线和多芯连接器可分离部署,降低总成本。

MTP/MPO高芯数

当主电缆部署在同一机房时,例如从MDA连接到HAD或EDA区域。MTP预端连接主电缆是解决高芯数光缆部署的关键组成部分,也是最具成本效益的解决方案。并可实现未来平稳迁移到40/100/200/400GBE传输系统。此外,安装MTP光纤预端连接主干,终端可以是单个MTP端口或MTP-LC模块。

MTP/MPO尾纤主干缆尾纤主干缆有两种应用场景:

当光缆路由需要通过较小的管道时,不允许MTP接头安全通过较小的管道尺寸。

不确定光缆部署的具体长度和路径,或有分支要求。

尾纤主干缆安装部署时,应注意保护缆两端暴露部分,裸纤一端可端接快速连接器或熔接尾纤。

高芯数光缆

某些应用程序和部署场景可能需要超高芯光缆。例如,当部署864、1728和3456芯光缆时,路由管道将面临挑战。带状电缆的外径较小,更适合在拥挤的管道上部署。

该电缆的末端可以使用各种光纤连接器、尾纤维组件、尾纤维盒等。与MTP预端光缆相比,这种类型的光缆可能会导致部署时间的增加。由于光缆终端的现场端接需要大量的时间,学性能可能不如工厂预端光缆。

总结

我们在这里讨论了很多话题。在规划新的数据中心时,数据中心的管理者必须考虑其规模的持续增长、设备端口带宽的升级、网络架构的变化等因素,这些都将具有挑战性。