8芯光纜優(yōu)勢(shì)顯著

    “雖然12芯連接技術(shù)仍將在數(shù)據(jù)中心行業(yè)擁有一席之地，但長(zhǎng)遠(yuǎn)看來，8芯技術(shù)將會(huì)越來越多的被數(shù)據(jù)中心所采用�！薄�—Scott Gregg

    8 芯光纜的定義

    說到光纜連接，人們會(huì)根據(jù)光纜使用的連接器類型和光纖芯數(shù)運(yùn)用各種術(shù)語加以描述。2 芯光纜比較容易理解和辨識(shí)。使用 2 芯連接時(shí)，光纜以兩根光纖為增量，例如常見的 LC 雙工或 SC 雙工連接器。 

圖 1

使用 24 芯主干光纜的

    2 芯系統(tǒng)示例

    比較而言，以 12 芯連接技術(shù)使用光纜時(shí)，以 12 根光纖為增量，使用的是 12 芯光纖的MTP©連接器。最近，8 芯連接解決方案開始顯現(xiàn)。8 芯系統(tǒng)仍將使用 MTP 類型的連接器，包括八根光纖的連接器，但制造光纜時(shí)以八根光纖為增量。例如，在 8 芯系統(tǒng)中，沒有 12 芯光纖的主干光纜，而是使用 8 芯光纖的主干光纜,、16 芯光纖的主干光纜、24 芯光纖的主干光纜和 32 芯光纖的主干光纜；所有 8 芯干線光纜均以數(shù)字八為增量。12 芯和 8 芯光纜的區(qū)別如下圖所示。

圖 2A

使用 24 芯主干光纜的12 芯系統(tǒng)示例

圖 2B

使用 24 芯主干光纜的8芯系統(tǒng)示例

    回顧：12 芯光纜的起源

    12 芯連接技術(shù)于 20 世紀(jì) 90 年代中期問世，由 IBM 和康寧聯(lián)合推出。當(dāng)時(shí)，兩家公司正在研發(fā)一種模塊化的高密度結(jié)構(gòu)化光纜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以快速部署到數(shù)據(jù)中心，同時(shí)還可在機(jī)架中實(shí)現(xiàn)最大的端口密度。數(shù)據(jù)中心從僅有的幾個(gè)光纖連接器發(fā)展到成千上萬個(gè)光纖端口后，在數(shù)據(jù)中心到處串接兩芯光纖的跳線顯然會(huì)造成難以管理、可靠性差的雜亂窘境。由于 TIA/EIA-568A 光纖顏色編碼標(biāo)準(zhǔn)是針對(duì) 12 芯光纖的光纜而制定，高密度連接可以借此實(shí)現(xiàn)以數(shù)字 12 為增量的連接技術(shù)，于是，12 芯光纖的 MTP 連接器和 12 芯光纜連接技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。此后，以 12 芯光纖乃至 144 芯光纖為增量的主干光纜先后問世，并在全球范圍內(nèi)得到部署。12 芯主干光纜一般用于網(wǎng)絡(luò)主干，從主配線間接出并連至分區(qū)配線區(qū)域，此時(shí)光纖的用量很大，而且光纜使用密度很高。大多數(shù)光纖端口需要兩根光纖，才能連接至服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備上的端口，因此，需要使用 12 芯光纜到 2 芯光纜的接線模塊和分支跳線來為兩芯光纖的端口提供兩芯光纖的接口。由于數(shù)字 12 可以被數(shù)字 2 整除，所以我們可以為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備輕松提供兩芯光纖的接口，以便實(shí)現(xiàn) 12 芯主干光纜的完整光纖應(yīng)用。 

圖 3

展示 12 芯主干光纜接入模塊，轉(zhuǎn)換為 2 芯跳線的簡(jiǎn)圖

    8 芯光纜的興起

    過去近 20 年里，12 芯光纜連接技術(shù)一直為數(shù)據(jù)中心行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)服務(wù)。由于近年來 12 芯光纖的 MTP 連接器的部署數(shù)量突飛猛進(jìn)，MTP 現(xiàn)已成為許多數(shù)據(jù)中心干線網(wǎng)絡(luò)中約定俗成的標(biāo)準(zhǔn)。但時(shí)代在變，而且最近 8 芯連接技術(shù)日益普遍。一方面，這是因?yàn)榻粨Q機(jī)、服務(wù)器和存儲(chǔ)器制造商在設(shè)備中使用的收發(fā)器類型出現(xiàn)轉(zhuǎn)變，另一方面，收發(fā)器的研發(fā)方向正在引導(dǎo)行業(yè)從 10G 以太網(wǎng)向 40G、100G 甚至 400G 的方向發(fā)展。

    收發(fā)器領(lǐng)域的技術(shù)革新日新月異，但任何安裝過 40G 線路的人都知道，最為常見的收發(fā)器類型之一——QSFP收發(fā)器使用的正是八芯光纖的光纜。我們可以使用12芯連接技術(shù)連接到 QSFP 端口，而且實(shí)際上，現(xiàn)在的確有很多使用 40G 線路的人在干線網(wǎng)絡(luò)中使用 12 芯連接技術(shù)。然而，只要學(xué)過基礎(chǔ)數(shù)學(xué)的人都知道，將 12 芯光纖的連接器插到一個(gè)僅需要八芯光纖的收發(fā)器上，意味著有四根光纖沒有派上用場(chǎng)。市場(chǎng)上有些解決方案通過 12 芯光纜到 8 芯光纜的轉(zhuǎn)換模塊或分支跳線在此方案中實(shí)現(xiàn)了主干網(wǎng)光纖的 100% 全部利用，但這會(huì)使光纜增加額外的 MTP 連接器和插入損耗。一般而言，無論從成本角度還是光纜性能方面考慮，這都算不上是最佳解決方案，因此行業(yè)也認(rèn)識(shí)到需要一種更為合理的解決方案。

    這種方案就是 8 芯光纜連接技術(shù)。與主流收發(fā)器、交換機(jī)、服務(wù)器和存儲(chǔ)器制造商交流后，我們了解到這樣一個(gè)明顯的事實(shí)，即當(dāng)前、近期和未來長(zhǎng)期都將是支持 2 芯或 8 芯光纜連接技術(shù)的收發(fā)器橫行天下的時(shí)代。換言之， 40G -400G 的以太網(wǎng)數(shù)據(jù)傳輸領(lǐng)域的發(fā)展趨勢(shì)是兩根和八根光纖的連接解決方案。 

圖 4 – 40/100/400G 技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)

    如上圖所示，在向 400G發(fā)展的過程中將會(huì)采用一些使用時(shí)間較短的解決方案，例如第一代和第二代 OM3/OM4 并行傳輸技術(shù)，這種技術(shù)方案中建議使用 32 芯和 16 芯光纜解決方案。但康寧與著名收發(fā)器、交換機(jī)、服務(wù)器和存儲(chǔ)器供應(yīng)商討論后了解到，由于制造成本和連接器復(fù)雜程度的原因（比如說，您真的希望向您的網(wǎng)絡(luò)中加入一個(gè) 32 根光纖的連接器嗎？），人們并不希望廣泛使用這種解決方案。因此，對(duì)于通過 OM3/OM4 光纖實(shí)現(xiàn)并行傳輸?shù)?400G 網(wǎng)絡(luò)，第三代解決方案 — 8 芯光纜解決方案有望獲得市場(chǎng)的廣泛認(rèn)可。

    因?yàn)閿?shù)字八可以被數(shù)字二整除，8芯光纜主干網(wǎng)連接技術(shù)可以像12芯光纜連接技術(shù)一樣在兩芯光纖的收發(fā)器系統(tǒng)中得到輕松應(yīng)用。同時(shí)，8芯光纜連接技術(shù)可為應(yīng)用最為廣泛的 40G、100G 和 400G 收發(fā)器提供最為強(qiáng)大的靈活性，而 12芯光纜連接技術(shù)并非八根光纖的收發(fā)器系統(tǒng)的最佳解決方案。簡(jiǎn)而言之，8芯光纜連接技術(shù)堪稱最能滿足未來 400G 數(shù)據(jù)傳輸要求的解決方案。

    8 芯光纜和 12 芯光纜能否同時(shí)使用？

    這不一定。具體要看我們對(duì)“同時(shí)使用”的理解。如果將其理解為直接將組件混合，并將一根 8 芯主干光纜插到一個(gè) 12根光纖的模塊上，那答案肯定是“不可以”。根據(jù)設(shè)計(jì)用途，這兩種組件不能直接相互插到對(duì)方組件上，同樣，12 芯光纜和8芯光纜設(shè)計(jì)上的外觀也不一樣，因此不能在同一個(gè)光纜連接中同時(shí)混用 8 芯光纜和 12 芯光纜組件。兩種光纜的一個(gè)主要外觀差異是，12芯主干光纜兩端的連接器一般都沒有定位插針，而且需要使用帶有定位插針的接線模塊。但新出現(xiàn)的 8 芯主干光纜，兩端的連接器上在制造時(shí)均帶有定位插針。因此，8 芯主干光纜肯定無法插到 12 芯光纜接線模塊上，因?yàn)檫@就意味著我們?cè)噲D將兩個(gè)帶有定位插針的連接器連在一起。之所以主干光纜插頭方案發(fā)生這種變化，是因?yàn)檫@樣更具優(yōu)勢(shì)，可以確保無論何時(shí)在網(wǎng)絡(luò)中使用光纜時(shí)，8 芯光纜 MTP 跳線兩端都可以始終使用沒有定位插針的連接器。這樣既能簡(jiǎn)化網(wǎng)絡(luò)部署工作，而且無需購買大量帶有定位插針接頭的 MTP 跳線。

    但如果將“同時(shí)使用”理解為在同一數(shù)據(jù)中心同時(shí)使用 8 芯光纜和 12 芯光纜連接技術(shù)，那么答案就是“可以”，但有一個(gè)條件。這個(gè)條件就是必須單獨(dú)使用 8 芯光纜和 12 芯光纜，因?yàn)榍拔闹形覀円呀?jīng)提到，8 芯光纜和 12 芯光纜的組件本身不可互換，而且在同一個(gè)光纜鏈路中，8芯光纜和 12 芯光纜組件無法相互插到對(duì)方組件上。因此，對(duì)數(shù)據(jù)中心物理層基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)行管理時(shí)要稍加注意，確保8 芯光纜和 12 芯光纜組件未在同一個(gè)光纜鏈路中混用。 

    8 芯光纜和 12 芯光纜的對(duì)比：如何選擇？

    因?yàn)?12 明顯大于 8，所以與 8 芯光纜連接技術(shù)相比，12 芯光纜連接技術(shù)在連接器光纖使用密度方面的確具有優(yōu)勢(shì)，因此，使用 12 芯光纜連接技術(shù)時(shí)，可以更快安裝大量的光纖。但由于 40G 和 100G 的線路部署數(shù)量更多，而這些線路中使用的是八根光纖的收發(fā)器，因此保持 MTP 主干網(wǎng)連接技術(shù)中光纖數(shù)量與收發(fā)器光纖數(shù)量一致的優(yōu)勢(shì)就要?jiǎng)龠^ 12 芯光纜連接技術(shù)的密度優(yōu)勢(shì)。此外，使用 MTP 到 LC 的雙工分支跳線連接到交換機(jī)線卡時(shí)，8 芯分支跳線可以輕松路由至所有常見的線卡的端口，因?yàn)樗�有常見線卡的端口數(shù)量均可被數(shù)字四整除（因?yàn)?8 芯分支跳線可提供四路 LC 雙工連接）。如果是提供六路 LC 雙工連接的 12 芯分支跳線，這些分支跳線就無法輕易路由至帶有 16 或者 32 個(gè)端口的線卡，因?yàn)閿?shù)字 16 和 32 無法被數(shù)字六整除。 8 芯光纜和 12 芯光纜連接技術(shù)部署在數(shù)據(jù)中心的比較優(yōu)勢(shì)詳見下表。

    8 芯光纜的優(yōu)勢(shì)

     兩芯光纖和八芯光纖收發(fā)器技術(shù)的最佳選擇

     確保八芯光纖的收發(fā)器系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)100%的光纖利用率，12芯光纜到8芯光纜轉(zhuǎn)化設(shè)備不會(huì)額外增加成本和插入損耗

     分支跳線可以輕松路由至交換機(jī)所有常見的線卡的端口

     在鏈路中進(jìn)行任何連接時(shí)，僅需要不帶定位插針的 MTP 跳線

     是40G、100G 和400G 數(shù)據(jù)傳輸網(wǎng)絡(luò)最靈活的解決方案

    12 芯光纜的優(yōu)勢(shì)

     比8芯光纜每個(gè)連接器的光纖使用密度大

     與現(xiàn)有12芯光纜MTP部署安裝的大規(guī)模芯數(shù)兼容

    雖然每個(gè)連接器使用的光纖密度不可忽視，但大多數(shù)人還是更關(guān)注如何更快遷移到 40G 和 100G 的網(wǎng)速。目前，任何近期打算將數(shù)據(jù)中心遷移到 40G 或 100G 網(wǎng)絡(luò)的人都會(huì)發(fā)現(xiàn)采用 8 芯光纜連接技術(shù)更具優(yōu)勢(shì)。

    結(jié)語

    在未來的多年時(shí)間里，數(shù)據(jù)中心仍然將繼續(xù)使用 8 芯光纜和 12 芯光纜連接技術(shù)。兩種方式各具優(yōu)勢(shì)，在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域各占一席之地，而是否使用 40G 和 100G 的數(shù)據(jù)傳輸是關(guān)鍵性決定因素。如果您的數(shù)據(jù)中心正在使用 12 芯光纜連接技術(shù)，而且感覺比較滿意，那么您可以放心繼續(xù)使用 12 芯光纜連接技術(shù)。8 芯光纜連接技術(shù)只是網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)人員工具包中的一個(gè)備選方案，它可以確保數(shù)據(jù)中心實(shí)現(xiàn)最佳的成本效益，擁有滿足未來需求的網(wǎng)絡(luò)，而且輕松遷移至 400G 的傳輸網(wǎng)絡(luò)。

    作者：康寧光通信企業(yè)網(wǎng)亞太市場(chǎng)經(jīng)理 Scott Gregg