Руководство по выбору подходящего кабеля MTP/MPO на основе количества волокон

В условиях ускорения цифровизации рациональный выбор оптоволоконных кабелей MTP/MPO имеет большое значение для обеспечения эффективной и стабильной передачи данных. Сетевая пропускная способность делает количество волокон ключевым фактором, влияющим на производительность передачи и гибкость развертывания. В этой статье рассматривается важность количества волокон, приводятся рекомендации по выбору для различных сценариев применения и пользователям помогают принимать более целенаправленные решения при создании центров обработки данных или оптимизации существующих сетевых систем.

Что такое кабель MTP/MPO?

Кабели MTP/MPO представляют собой класс решений для подключения многожильных оптических волокон высокой плотности, широко используемых в центрах обработки данных и телекоммуникационных сетях. Они предназначены для быстрого подключения многожильных оптических волокон через единый интерфейс.

Кабели типов MPO и MTP очень схожи по конструкции и применению: в них используются предварительно оконцованные в заводских условиях кабели и стандартизированные коннекторы, что значительно упрощает развертывание по сравнению с традиционной сваркой кабелей на месте. Конструкция plug-and-play не только повышает эффективность прокладки кабелей, но и обеспечивает стабильную производительность, поэтому такие кабели широко применяются в средах с высокой плотностью и высокой скоростью передачи данных.

Краткий обзор распространённых типов кабелей MTP/MPO

Кабели MTP/MPO состоят из многожильных оптических волокон со стандартизированными коннекторами и в зависимости от конструкции и назначения делятся на две основные категории: магистральные кабели и кабели-жгуты.

Магистральные кабели MTP/MPO

Магистральный кабель MTP/MPO Оптоволоконные кабели обычно используются для построения магистральных линий или горизонтальной кабельной разводки внутри центра обработки данных. Обычно на обоих концах они оснащены разъемами MTP/MPO для быстрого развертывания и подключения. Количество волокон в магистральном кабеле можно увеличить с 8 до 48, что делает его подходящим для высокоемкостной передачи данных с высокой плотностью.

Разветвительные/Harness кабели

Разветвительные кабели MTP/MPO используются для разделения многожильного коннектора MTP/MPO на несколько одно- или двухжильных коннекторов для прямого подключения к портам оборудования. К распространенным вариантам преобразования относятся MTP в LC, MTP в SC и другие. Кроме того, эти кабели могут иметь различную конфигурацию жил: 8-, 12-, 16- или 32-жильную, в зависимости от области применения.

Гибкая конструкция сердцевины позволяет адаптировать их к сетевым архитектурам различного масштаба и уровня производительности. По мере развития технологии передачи данных структура оптоволоконных кабелей MTP/MPO постоянно обновляется для поддержки более высокой пропускной способности и более сложных сред применения.

Как выбрать подходящий оптоволоконный кабель MTP/MPO в соответствии с количеством волокон

Конфигурация количества волокон в кабелях MTP/MPO напрямую влияет на эффективность и расширяемость работы сети. Поэтому при выборе подходящих кабелей MTP/MPO следует учитывать множество факторов. В этом разделе основное внимание будет уделено нескольким ключевым аспектам, связанным с выбором количества волокон.

Выбор количества ядер в соответствии с размером сети и требованиями к передаче данных

Различные сетевые среды требуют существенно разного количества оптических волокон. В средах центров обработки данных с высокой плотностью данных и большой нагрузкой на пропускную способность обычно требуется больше оптоволоконных кабелей для обеспечения одновременной передачи больших объемов трафика. В небольших или относительно простых сетевых сценариях, с другой стороны, может быть достаточно конфигураций с меньшим количеством волокон.

Обеспечение совместимости с существующими системами

При добавлении новых кабелей выбор количества волокон должен соответствовать типу интерфейсов оборудования и стандартам используемых в настоящее время модулей. Предварительное подтверждение совместимости новых волоконно-оптических кабелей с существующими коннекторами или кабельными системами поможет снизить риск проблем с адаптацией во время развертывания.

Возможность дальнейшего расширения

Жизненный цикл сетевой архитектуры часто дольше цикла технологических изменений. Если в будущем вы планируете добавлять оборудование или увеличивать пропускную способность, рекомендуется предусмотреть некоторый запас, выбрав оптоволоконные кабели с количеством волокон, немного превышающим ваши текущие потребности. Это позволит снизить стоимость и сложность будущей замены или повторной прокладки кабелей.

Поиск баланса между производительностью и бюджетом

Хотя большее количество ядер означает более высокую масштабируемость и эффективность передачи, стоимость также возрастает. При настройке решения следует разумно оценивать соотношение ROI с учетом бюджета проекта и фактической частоты использования, чтобы избежать неэффективного расходования ресурсов из-за избыточной конфигурации.

Справочник по кабельной системе MTP/MPO на основе количества волокон

Методы прокладки кабелей 40G MTP/MPO

При построении сети центра обработки данных 40G обычно используют 12-волоконный MTP/MPO разъемов. Эта архитектура позволяет достигать скорости передачи 40Gbps по одному оптоволоконному кабелю, что делает ее отличным решением для сред с большим объемом данных и высокой потребностью в пропускной способности. В типичных реализациях 12-волоконный кабель разделяется на шесть каналов, каждый из которых поддерживает передачу данных Ethernet со скоростью до 10Gbps; фактические скорости зависят от расстояния и конфигурации системы.

В конфигурации соединения 40G четыре волокна используются для передачи (Tx), четыре волокна используются для приема (Rx), а оставшиеся четыре волокна не используются.

Сценарии применения 40G в 4x 10G

Когда устройства 40G подключаются к нескольким интерфейсам 10G на нижестоящем уровне, обычно используется разветвительный кабель. Например, QSFPTEK S7600-24X2Q: его единственный порт 40G QSFP+ можно разделить на четыре независимых канала 10G. С помощью 8-жильного разветвительного кабеля MTP to LC разъем MTP подключается к порту 40G, а четыре разъема LC на другом конце подключаются к интерфейсам 10G, обеспечивая распределение и агрегацию данных между несколькими портами.

Соединение точка-точка 40G

Если между двумя устройствами имеются интерфейсы 40G, наиболее прямое соединение можно реализовать с помощью 12-жильного магистрального оптического кабеля MTP для соединения двух модулей QSFP+ напрямую. Это соединение «точка-точка» подходит не только для построения линий связи 40G, но также может использоваться в некоторых сценариях кабельной разводки систем 100G при условии согласованности оптических модулей и характеристик интерфейсов.

Способы прокладки кабелей 100G MTP/MPO

Трансиверы QSFP28 100G обычно подключаются к оптоволокну через интерфейс MTP/MPO-12f, при этом в передаче участвуют только восемь волокон, а остальные четыре остаются неиспользуемыми. В сценариях передачи на короткие расстояния многомодовое решение SR4 является наиболее экономичным и подходит для высокоскоростных соединений длиной до 100 метров. При увеличении расстояния передачи обычно используют 8-жильное одномодовое оптоволокно для реализации схемы PSM4, отвечающей требованиям передачи данных на большие расстояния.

В сценарии применения 1 к 4 один интерфейс QSFP28 100G можно разделить на четыре интерфейса SFP28 25G с помощью 8-жильного разветвительного кабеля MPO-LC для разделения пропускной способности и мультиплексирования ресурсов.

Решение на основе многомодового оптоволокна: параллельная передача SR4 (BASE-8)

QSFP28 SR4 обычно используется для соединений на коротких расстояниях между коммутаторами или устройствами, часто в одной коммутационной зоне или стойке. Из-за близкого расположения большинство таких соединений являются прямыми соединениями точка-точка.

Кроме того, интерфейс SR4 поддерживает разветвление одного порта 100G на несколько портов 25G, например подключение интерфейсов 25G от одного коммутатора к четырем серверам, что обеспечивает гибкое распределение ресурсов.

Использование стандартного 12-жильного оптоволоконного кабеля MTP может повысить резервирование соединения при правильной настройке коммутационных панелей. Даже если один канал выйдет из строя, остальные каналы смогут продолжать нормальную работу, что повысит стабильность и масштабируемость системы.

Решение на основе одномодового волокна: параллельная передача PSM4 (BASE-8)

Интерфейс QSFP28 100G с PSM4 подходит для соединений «точка — точка» на больших расстояниях. Как и многомодовые решения, такие соединения чаще всего используются в одной и той же области или внутри стойки и могут быть напрямую подключены с помощью одного 8-жильного одномодового волокна.

Аналогичным образом, PSM4 поддерживает разветвление одного интерфейса 100G на несколько интерфейсов 25G, что делает его идеальным для распределения пропускной способности между несколькими серверами в стойке. Такая конфигурация не только проста в управлении, но и обеспечивает гибкость регулировки ресурсов в соответствии с нагрузкой бизнеса.

Методы прокладки кабелей 200G MTP/MPO

Хотя большинство крупных поставщиков, таких как Cisco, Juniper и Arista, пропустили этап 200G и сразу вышли на рынок 400G, некоторые приемопередатчики 200G QSFP-DD все же были развернуты в реальных сценариях, например модели QSFP56 200G SR4 и QSFP56 200G FR4 от QSFPTEK. 

Прямые соединения 200G с 200G

При построении прямых соединений 200G–200G можно использовать стандартный 12-жильный оптоволоконный кабель MTP (MPO) для подключения двух модулей QSFP56 200G SR4 и обеспечения высокоскоростной совместимости точка-точка.

Метод кабельной разводки 400G MTP/MPO

Оптический кабель MTP/MPO выполняет основную задачу передачи данных в сети 400G, а его многожильная структура обеспечивает взаимное соединение с высокой плотностью пропускной способности. В настоящее время основные варианты применения охватывают четыре категории, а используемые типы коммутационных кабелей включают три конфигурации: 8-, 12- и 16-жильные.

Среди них одномодовые кабели MTP/MPO с 8 или 12 волокнами обычно используются для прямого подключения двух оптических модулей 400G-DR4, что подходит для одномодовых сценариев на коротких расстояниях. 16-волоконные кабели MTP/MPO обладают более широким диапазоном совместимости и могут использоваться для подключения оптических модулей 400G-SR8 к 200G SR4 или трансиверов 400G-8x50G к 400G-4x100G. Кроме того, трансивер MTP с 8 волокнами на 4G можно использовать для преобразования между различными архитектурами передачи.

Кроме того, кабели MTP с 8 волокнами на дуплексные кабели LC с 4 волокнами также широко используются для подключения оптических модулей 400G-DR4 и 100G-DR, поддерживая гибкую организацию сети между несколькими модулями.

По мере перехода сети к скорости 800G кабели MTP/MPO становятся все более важными в структуре сети благодаря возможности их компоновки с высокой плотностью, поддержке высокой пропускной способности и гибким способам подключения. Будь то соединение точка-точка или приложение с разветвлением на несколько терминалов, кабели MTP/MPO обеспечивают эффективное взаимодействие модулей 800G, 400G и 100G, закладывая основу для будущего расширения сети.

Решения для прямого подключения кабелей в сетях 800G

Для удовлетворения потребностей крупных центров обработки данных в высокоскоростной передаче специально разработаны магистральные кабели MTP с 16 волокнами для прямого подключения оптических модулей 800G QSFP-DD/OSFP DR8 и OSFP XDR8. Это кабельное решение отвечает требованиям к передаче данных со сверхвысокой пропускной способностью и является базовым вариантом для построения межсоединений 800G.

В реальных сценариях развертывания, например при подключении модулей OSFP 800G DR8, для передачи «точка-точка» обычно используются 12-жильные магистральные оптоволоконные кабели MTP, поддерживающие сценарии коротких расстояний с высокой пропускной способностью.

Модули 800G в конфигурации 8x 100G

Для трансиверов 800G с разветвлением на 8x 100G идеально подходят 16-жильные разветвительные кабели MTP-LC. Эти кабели подходят для таких применений, как 800G OSFP XDR8 на 100G QSFP28 FR и 800G QSFP-DD/OSFP DR8 на 100G QSFP28 DR, особенно для разветвления в сетевых архитектурах высокой плотности.

Модули 800G в 2x 400G

Соединение 800G с двумя модулями 400G обычно выполняется с помощью переходных кабелей MTP с 16 волокнами, что позволяет сократить кабельную структуру и контролировать вносимые потери и затраты на установку модулей по сравнению с использованием переходной коробки. Это обеспечивает большую гибкость и экономичность при модернизации сети с 400G до 800G.

В сетевых архитектурах, использующих технологию InfiniBand для высокоскоростного подключения, 12-жильные магистральные кабели MTP также могут использоваться для подключения многомодовых трансиверов OSFP и QSFP112 в двухпортовом и однопортовом исполнении в широком спектре сценариев с высокой пропускной способностью, совместимых с Ethernet и InfiniBand.

Краткое содержание

Выбор количества волокон для кабелей MTP/MPO следует оценивать в контексте конкретного сценария применения. Только сопоставив количество волокон с конкретными потребностями сетевой архитектуры, можно обеспечить эффективную передачу данных и распределение ресурсов. Правильное планирование кабельной системы не только повышает производительность сети, но и резервирует пространство для будущего расширения.

Как ведущий мировой поставщик коммуникационных решений корпоративного класса, QSFPTEK предлагает широкий ассортимент оптоволоконных кабельных изделий MTP/MPO и поддерживает их настройку в соответствии с требованиями проекта, помогая создавать более гибкую и масштабируемую сеть центра обработки данных. Выбор правильного кабельного решения имеет критически важное значение в условиях растущей нагрузки на пропускную способность. Свяжитесь с QSFPTEK сейчас, чтобы получить эксклюзивную техническую поддержку и обеспечить более надежную защиту сетевой инфраструктуры.