LifMPO konektörübirden fazla optik kanalı tek, mekanik olarak aktarılabilir (MT) yüksük arayüzünde birleştirmek üzere tasarlanmış olup, modern telekomünikasyon altyapısında temel taş görevi görmektedir. 8, 12, 16 veya 24 fiber konfigürasyonunda-büyük-ölçekli optik anahtarlama matrisleri için 72 fibere kadar uzanan özel değişkenlerle-çalışan bu çoklu-fiber itme-mimarisi, yüksek-yoğunluklu ara bağlantının ekonomisini ve fiziğini temelden değiştirdi. Bu konektörlerin yüksek bant genişliğini destekleyip desteklemediği sorusunun yanıtı yalnızca olumlu değildir; veri merkezi mühendislerinin geceleri uyumasının nedeni budur.
Paralel Optik Her Şeyi Değiştirdi
10 Gigabit Ethernet'in aşırılık gibi geldiği zamanlarda, hiç kimse bulut bilişimin ve yapay zeka modeli eğitiminin talep edeceği bant genişliği patlamasını beklemiyordu. Sektör buna paralel optikle ({2}}tek bir ipte daha fazla bit göndermek yerine birden fazla fiber hattının aynı anda çalıştığı bir iletim paradigması) yanıt verdi. MPO çoklu-fiber konnektörlerin vazgeçilmez hale geldiği yer burasıdır.
Örnek olarak 40GBASE-SR4'ü ele alalım. Dört iletim fiberinin her biri 10 Gbps'yi zorlarken, dört alma fiberi bu verimi yansıtıyor. 8-fiber MPO bunu temiz bir şekilde halleder. 100GBASE-SR4'e yükseldiğinizde aynı fiziksel arayüz, bu sekiz fiberde şerit başına 25 Gbps'yi barındırır. Konektör değişmedi. Kodlama ve alıcı-verici teknolojisi bunu başardı.
400G paralel uygulamalar? Hala MPO bölgesi. QSFP-DD ve OSFP alıcı-vericileri, şerit başına 100 Gbps'lik 8-fiber yapılandırmadan (PAM4 modülasyonundaki ilerlemeler sayesinde) veya 400G-SR8 dağıtımları için 16 fiber düzenlemeden yararlanır. Hiper ölçekli tesislere gelen 800G nesli, her biri 100 Gbps hızında çalışan 8 iletim ve 8 alma kanalına sahip 16 fiberli MPO arayüzlerini kullanıyor.
1996 yılında US Conec ve Corning ile orijinal MTP konnektörünü tasarlayan hiç kimse 1.6 Terabit uygulamalarını öngörmedi. Ancak form faktörü devam ediyor. Bu, hassas-taşlanmış plastik yüksük anlamına gelen dikkate değer bir dayanma gücüdür.
Kayıp Bütçeleri Hızla Acımasızlaşıyor
Pazarlama teminatlarında yeterince sık görülmeyen bir şey var: Daha hızlı olmak, daha fazla bağışlayıcı olmak anlamına gelmez. 40G çok modlu SR4 standardı, alıcı-vericiden alıcı-vericiye 1,5 dB ekleme kaybına izin verdi. Bunu, alıcı-vericilerdeki tipik 2,2 dB'lik hassasiyet payı ile karşılaştırdığınızda, gerçek-dünya karışıklığı-kirliliğine, üretim toleranslarına, test ekipmanı doğruluğuna karşı 0,7 dB'lik bir "koruma bandına" sahip olursunuz.
Hız arttıkça bu koruma bandı daralır.
Fiber MPO konektörünün performansı, IEC PAS 61755-3-31'de kodlanan uç yüz geometrisi parametrelerine bağlıdır. Cilalama açısı, fiber çıkıntı yüksekliği, dizi boyunca yükseklik farkı. On iki veya on altı fiber ucun, başparmağınızın başparmağından daha küçük bir yüksük ayak izi içinde aynı anda fiziksel temas sağlaması gerektiğinde, mekanik hassasiyet gereksinimleri gerçekten etkileyici hale gelir. Spesifikasyonu aşan bir yükseklik farklılığı, bazı fiberlerin düzgün şekilde eşleştiği, diğerlerinin ise yüksek ekleme kaybı veya düşük geri dönüş kaybı sergilediği anlamına gelir.
Kirlenme hassasiyeti her şeyi birleştirir. Sektör tahminleri, fiber ağ arızalarının %80'inin konnektör kirliliğinden kaynaklandığını gösteriyor. Bir MPO'nun-24 içindeki bir fiber uç-yüzeyindeki bir parçacık, tüm bağlantı boyunca basamaklandırılabilir. Kırk-beş dakikayı yalnızca mikroskobik kalıntılar keşfetmek için aralıklı kayıp sorunlarını takip ederek geçiren saha teknisyenleri, eşleştirme öncesi protokolleri incelemek için dini bağlılık geliştirme eğilimindedirler.
16-Fiber Çeşitleri Şimdi Neden Önemli?
12-fiber MPO yıllarca hakim oldu. Yalnızca 8 aktif fibere ihtiyaç duyan uygulamalar (40G ve 100G SR4 gibi) ortadaki dört konumu kullanılmamış-israfa ama işlevselliğe bıraktı. Daha sonra devreye 400G-SR8 ve 800G-SR8 girdi.
Sekiz iletim artı sekiz alma, on altı fibere eşittir. 16 fiberli MPO konnektörü, fiberleri 12 veya 24 fiberli varyantlarla kazara eşleşmeyi önleyen kaydırılmış anahtar tasarımıyla tek bir sıra halinde paketleyerek doğrudan bu sorunu çözer. Uyumsuzluk yoluyla fiziksel hasarın önlenmesi.
US Conec'in MTP-16'sı ve Senko'nun SN-MT'si, bu konseptin yeni-nesil çok küçük form faktörlü (VSFF) uygulamalarını temsil etmektedir. Yoğunluktaki iyileşmeler şaşırtıcı: 80 geleneksel 16 fiber MPO'nun kaplayacağı yere 216 SN-MT konektörü sığıyor. Raf alanının doğrudan operasyonel harcamalarla ilişkili olduğu hiper ölçekli operatörler için bu oran, hemen benimsenmeyi haklı kılmaktadır.
Açılı fiziksel temas (APC) cilasına sahip tek-modlu versiyonlar, daha uzun erişimlerde 800G-DR8 ve LR8 uygulamalarında kullanılmaya başlandı. APC'nin sağladığı geri-yansımayı bastırma, PAM4 modülasyonunun azaltılmış sinyal-gürültü oranı{-yansıyan enerji girişimi için hiçbir marj bırakmadığında-tartışılamaz hale gelir.
Polarite Sorunu Devam Ediyor
Veri merkezi yapısal kablolamasında gerçek zamanlı çalışmış olan herkes, polarite yönetiminin çoklu fiber bağlantının en sinir bozucu yönü olmaya devam ettiğini bilir. Üç standartlaştırılmış yöntem (Tip A, B ve C), vericilerin çeşitli kaset ve ana kablo kombinasyonları aracılığıyla alıcılara bağlanmasını sağlamaya çalışır. TIA-568.3-E yakın zamanda dağıtımları basitleştirmek için evrensel polarite yöntemleri U1 ve U2'yi tanıttı, ancak eski kurulumlar bir yama işi olarak kalıyor.
Yanlış polarite tipi seçimi, anında felaketle sonuçlanabilecek bir arızaya neden olmaz. Sorun giderme saatlerini tüketen "bazı bağlantı noktaları çalışıyor, bazıları çalışmıyor" şeklindeki çıldırtıcı belirtiye neden oluyor. Teknisyenler ara kabloları gereksiz yere değiştiriyorlar. Ekipman gerçek bir kusur olmaksızın RMA'lanır. 5.000 bağlantı noktası kurulumunda kutup karışıklığının operasyonel maliyeti, tedarik ekiplerinin düşündüğünden daha hızlı artıyor.
Görsel arıza tespit cihazları yardımcı olur. Özel polarite doğrulama araçları daha fazla yardımcı olur. Ancak hiçbir şey, ilk kurulum sırasındaki dokümantasyon disiplininin,-zaman baskısı ve bütçe kısıtlamalarının rutin olarak tehlikeye atıldığı disiplinin yerini alamaz.
MPO Arayüzlerini Test Etme: Katman 1 ve Katman 2
MPO-sonlandırılmış bağlantılara yönelik sertifika testleri, tekli-fiber sertifikasyonu ile aynı katman yapısını izler. Katman 1 (temel), kanal başına kaybı, uzunluğu ve polariteyi yakalar. Katman 2 (genişletilmiş), bağlantının tüm uzunluğu boyunca zayıflamayı, ekleme kalitesini ve konnektör yansımasını gösteren OTDR karakterizasyonunu ekler.
Çoklu fiber bağlayıcılarla test güvenirliği matematiği rahatsız edici hale geliyor. Şunu düşünün: %95 güven düzeyinde (2-sigma), bireysel fiber testi sonuçlarının kabaca %5'i beklenen doğruluğun dışında kalabilir. Çift yönlü bir LC bağlantısı için bu yönetilebilir bir durumdur. 12 fiberli bir MPO için, on iki bağımsız %5 olasılık birleşerek en az bir fiber ölçümünün konektör başına beklenen doğruluğun dışına çıkma ihtimalini kabaca %60'a çıkarır.
Bu MPO teknolojisindeki bir kusur değildir. Test metodolojilerinin uyması gereken istatistiksel bir gerçekliktir. Hiper ölçekli operatörler genellikle jenerik standartlara dayanmak yerine özel kabul kriterleri belirler; çünkü dağıtım ölçekleri, yanlış reddetmeleri operasyonel açıdan pahalı hale getirirken, yanlış kabuller, aşağı yönlü sorun giderme yükü oluşturur.
Fluke'un MultiFiber Pro veya VIAVI çözümleri gibi modern test ekipmanları, çift yönlü OLTS ekipmanını kullanarak eskiden kabloların dağıtılmasını ve-kanal{-kanal doğrulamasını gerektiren işlemleri kolaylaştırdı. MPO kablolarını tek fiber cihazlarla test etmek hâlâ işe yarıyor ancak teknisyenin orantısız zamanını tüketiyor ve tekrarlanan birleştirme döngüleri nedeniyle kirlenme riskini artırıyor.
400G ve 800G: MPO Merkezi Kalıyor
Kuzey Virginia, Singapur ve Dublin'deki yapay zeka eğitim kümeleri, beş yıl önce saçma görünen trafik yoğunluklarını zorluyor. Bilgi işlem bölmeleri içindeki GPU--GPU ara bağlantıları, mikrosaniye cinsinden ölçülen gecikme hassasiyetiyle 400G ve 800G bant genişliği gerektirir. Bu iş yüklerini mümkün kılan fiber MPO konnektör altyapısı dikkat çekici görünmüyor-önceden sonlandırılmış ana hat kabloları, kasetler, bağlantı panelleri-ancak onlarca yıllık mekanik iyileştirmeyi temsil ediyor.
Bu hızları artıran QSFP-DD ve OSFP alıcı-verici form faktörleri, MPO arayüzlerini varsayar. Ara kablolar, eski ekipmanlarla veya daha düşük hızlı sunucu NIC'leriyle uyumluluk için MPO-12 veya MPO-16 sonlandırmalarını LC duplex'e dönüştürerek bağlantı noktası kullanımını en üst düzeye çıkarır ve teknoloji nesilleri boyunca yatırımı korur.
Alternatifler ne olacak? LC duplex, tek-kanallı uygulamalar ve uzun-uzun mesafeli WDM dağıtımları için baskın olmaya devam ediyor. SN ve CS konnektörleri, MPO yoğunluğunun bile yetersiz kaldığı VSFF gereksinimlerini karşılar. Ancak 100G ila 800G aralığındaki paralel kısa-erişimli optikler için, çoklu-fiber MPO konektörleri varsayılan arayüz olarak kalır. Ekosistem desteği-alıcı-vericiler, kablolar, kasetler, test ekipmanları{10}}alternatif bağlayıcı türlerinin üstesinden gelmekte zorlandığı bir ivme yaratır.
Saha Mühendislerinin Bildiği Kurulum Gerçekleri
Saha kurulumu konnektör bütünlüğünü tehlikeye atıyorsa teorik bant genişliği kapasitesinin hiçbir anlamı yoktur. MPO yüksüğü ucu-LC ve SC konektörlerinin bazen atlamayı tolere edebildiği talep denetimi ve temizleme protokolleriyle karşı karşıyadır. Daha geniş birleşme yüzeyi alanı, temizleme girişimleri sırasında kirliliğin taşınmasına olanak tanır-kir, temizlik bezi geçerken birinci konumdan ikinci konuma geçer.
Deneyimli kurulumcular, bozulmamış konektörlerin kirlenmesini önlemek için temizlemeden önce kontrol ederler. Sonuçları doğrulamak için temizlikten sonra yeniden inceliyorlar. Ana kablo yönlendirmesindeki bükülme yarıçapı ihlallerinin, kurulum sırasında görünmeyen ancak bağlantı bütçeleri açısından yıkıcı olan makro bükülme kayıplarına yol açtığını anlıyorlar. Bileşenler arasındaki lif sayısındaki uyumsuzlukların, hiçbir temizliğin çözemeyeceği hizalama hatalarına neden olduğunu biliyorlar.
Ders kitabı yükleme uygulaması ile son tarih-baskılı gerçeklik arasındaki boşluk, gerçek-dünya MPO performansını belirler. Rekabetçi bir şekilde teklif veren yükleniciler, uygun sertifikasyon için her zaman yeterli çalışma saatini ayırmazlar. Kabul testini atlayan ağ sahipleri, aylar sonra uygulama trafiği marjinal bağlantıları ortaya çıkardığında sorunları keşfederler.
1.6 Terabit Bağlayıcı Gelişimi İçin Ne Anlam Taşıyor?
800G günümüzün öncü noktasını temsil ediyorsa, yol haritalarında şerit başına 1,6 Terabit beliriyor. 800G'yi destekleyen 16 fiberli MPO mimarisi doğal olarak uzanır: şerit başına 200 Gbps hızında 8 iletim fiberi artı 8 alım fiberi, 1,6 Tbps toplamına eşittir. Konektörün mekanik arayüzü temel olarak değişmez. Alıcı-verici optoelektroniği ve modülasyon formatları mühendislik yükünü taşır.
Birlikte-paketlenmiş optikler ve yerleşik optik-yaklaşımları, fotonikleri anahtarlama ASIC'lerine yaklaştırmayı amaçlayarak, raflar arası kablolama mesafelerini potansiyel olarak-azaltır. Bu mimarilerin MPO alaka düzeyini azaltıp azaltmadığı spekülatif olmaya devam ediyor. Çoklu-fiber konnektör formatı, raf-raf-raf bağlantısından dahili kasa sınırlarına geçiş yapabilir. Hassas hizalama gereksinimleri ve kirlenme hassasiyeti, konektörlerin nerede bittiğine bakılmaksızın ortadan kalkmayacaktır.
Bant Genişliği Sorusunun Doğrudan Yanıtı
Fiber MPO konektörleri yüksek bant genişliğini kaldırabilir mi? Şu anda üretim ortamlarında 800 Gbps'yi destekliyorlar ve mevcut arayüz özellikleri altında 1,6 Tbps'ye ölçekleniyorlar. 2010'ların ortalarında 40G uygulamaları için özel olarak oluşturulmuş gibi görünen bağlayıcı formatı, daha yoğun fiber sayılarına, daha sıkı üretim toleranslarına ve iyileştirilmiş alıcı-verici şerit hızlarına uyum sağlayarak birden fazla teknoloji nesline zarif bir şekilde uzanıyor.
Sınırlayıcı faktörler MPO'nun mekanik sınırlamaları değildir. Bunlar kayıp bütçeleri, kirlilik kontrolü, kutup yönetimi ve kurulum kalitesidir. Çoklu fiber MPO kablolarıyla yüksek-bant genişliğine sahip altyapı dağıtan kuruluşlar, denetim disiplini, uygun test metodolojisi seçimi ve gelecekte sorun gidermeye olanak tanıyan belgeleme uygulamaları yoluyla başarıya ulaşır.
Yapısal kablolama yatırımlarını değerlendiren veri merkezi mimarları için MPO{0}}tabanlı ana hat altyapısı, 100G'den 400G'ye ve 800G'ye toptan değişim gerektirmeden geçiş yolları sağlar. 8-fiber ve 16-fiber çeşitleri mevcut paralel optik gereksinimlerini karşılarken, 24-fiber yapılandırmaları genişleme payı sunar. Önceden sonlandırılmış derlemeler, saha sonlandırmayla karşılaştırıldığında dağıtım zaman çizelgelerini kısaltır ve kaset tabanlı mimariler, tesis yaşam döngüleri boyunca taşıma-ekleme-değişiklik işlemlerini basitleştirir.
Çoklu-fiber MPO konektörü yalnızca yüksek bant genişliğini işlemez. Hiper ölçekli ve kurumsal veri merkezlerine hakim olan paralel optik dağıtımlarında, tek pratik arayüz seçeneği olmaya devam ediyor. Bu pazar konumu tesadüfi değildi. Otuz yıllık mekanik iyileştirme, standart geliştirme ve ekosistem inşası, bant genişliği büyümesinin geçerliliğini yitirmek yerine onayladığı bir altyapı yarattı.