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(lái)，8芯技術(shù)將會(huì)越來(lái)越多的被數(shù)據(jù)中心所采用�！薄�—Scott Gregg

    8 芯光纜的定義

    說(shuō)到光纜連接，人們會(huì)根據(jù)光纜使用的連接器類(lèi)型和光纖芯數(shù)運(yùn)用各種術(shù)語(yǔ)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(jiàn)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(kāi)始顯現(xiàn)。8 芯系統(tǒng)仍將使用 MTP 類(lèi)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(méi)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(wèn)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(wàn)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(wèn)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(lái)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(guò)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(lái) 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(lèi)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(guò) 40G 線路的人都知道，最為常見(jiàn)的收發(fā)器類(lèi)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(guò)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(méi)有派上用場(chǎng)。市場(chǎng)上有些解決方案通過(guò) 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(wú)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(lái)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(guò)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(shuō)，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(guò) 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(chēng)最能滿足未來(lái) 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(méi)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(wú)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(wú)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(méi)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(wú)需購(gòu)買(mǎi)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(wú)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^(guò) 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(jiàn)的線卡的端口，因?yàn)樗�有常�?jiàn)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(wú)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(wú)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(jiàn)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(jiàn)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(yǔ)

    在未來(lái)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(jué)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(lái)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