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數(shù)據(jù)中心光纖布線發(fā)展趨勢
中國IT實驗室
摘要: 布線--特別是數(shù)據(jù)中心布線世界是屬于銅纜的,也是屬于光纖的,,但是歸根結底還是屬于光纖的,。今天我們來看看它是怎樣的一個發(fā)展趨勢。
Abstract:
Key words :

        布線--特別是數(shù)據(jù)中心布線世界是屬于銅纜的,,也是屬于光纖的,,但是歸根結底還是屬于光纖的。今天我們來看看它是怎樣的一個發(fā)展趨勢,。
        首先,,我們主要是從多模光纖發(fā)展來看。在光纖領域里面有兩大塊應用,,今天從布線和數(shù)據(jù)中心角度,,從這個表看,光纖通道的傳輸容量已經(jīng)發(fā)展到TB每秒的級別了,,一對光纖可以傳輸一個TB,。這是一個非常大的容量,它是采用光纖的WDMA波分復用技術,。我們認為在數(shù)據(jù)中心領域里面,,最多的還是屬于多模光纖,,單模光纖有源設備的成本比較大。
        我們看看多模光纖發(fā)展歷程,,從圖上可以看出1G/秒是一個多模光纖技術的分水嶺,,1G以前絕大部分采用LED的光源,這樣它的傳輸距離比較短,,它得到的應用是有限的,。但是從1G到10G,全部都采用VCSEL激光光源,,這樣把多模光纖應用提升到一個新層次,,包括在以太網(wǎng)的傳輸技術,都是基于激光光源的多模光纖技術上發(fā)展的,。應用于存儲傳輸協(xié)議的光纖通道從2G到4G,,到8G,到16G不斷演進,,我們可以看到多模光纖在整個通信領域里面有非常好的一個發(fā)展趨勢,。
        剛才聽到幾位嘉賓提到40G和100G的傳輸應用,那么40G與100G以后將是一個怎樣的發(fā)展狀況,?大家知道成本是一個非常重要的因素用以驅(qū)動市場的應用,。我們看40G的狀況,大家可以看到上面顏色比較深的部分是屬于光有源設備的投入,,下面是光纖的布線成本,。從40G成本來看,如果僅僅從光纖布線成本對多模與單模進行比較,,多模比單模成本高一些,,40G采用多模光纖是采用四個光纖通道,而單模光纖采用單通道傳輸方式來講,,單模的光纖成本低一些,。但從有源光纖設備成本來看,單模大大高于多模,。從有源+布線整體來看成本,,40G的應用多模總體成本只占到單??傮w成本的三分之一,,大家知道,市場成本是一個非常大的驅(qū)動因素,,從這里來看,,多模的在40G與100G的發(fā)展上將占有明顯的價格優(yōu)勢。
        從光纖這幾年的應用來看,,我們從全球領域來看都是一個穩(wěn)步增長的趨勢,,藍色這塊是亞太地區(qū),,特別以中國為主的區(qū)域,多模光纖在亞太區(qū)域增長趨勢非常穩(wěn)定,,特別是亞太以中國為代表新興國家,,多模在國內(nèi)的應用將會不斷地增長。接下來我們來看看服務器廠家端口的配置狀況,。在綠色區(qū)域采用銅纜的,,10G是采用藍色的,后面再深一點顏色采用40G與100G,,2010年10G已經(jīng)開始采用了,。光纖的部署跟服務器設備的端口是有時間差的,布線一定是靠前的,,因為我們要考慮未來10年的應用,。我們實際上在布線領域會比這個表上的時間大概會提前2-3年。
        多模光纖的應用,,從10G,、40G、100G這樣的方式我們來看它整體的應用,。從多模光纖全球來看,,從2010年開始,40G已經(jīng)逐漸嘗試了,,從現(xiàn)在開始有一小部分開始用了,。可以這么說,,多模光纖技術發(fā)展也是依賴于數(shù)據(jù)中心應用技術的發(fā)展,,這兩者之間是相互之間的作用和推動產(chǎn)生了一個不斷傳輸速率提高。OM1,、OM2、OM3應用的比較廣泛,,下一代就是OM4,。OM3與OM4在支持40G與100G的傳輸距離分別是100米與150米。這張表是總體列出了多模光纖應用的支持距離,,我們來看目前多模光纖的技術,,從OM1,就是62.5u多模光纖,,OM2是50u,,以及后面OM3、OM4,,激光優(yōu)化通道傳輸?shù)膸捦ǖ朗窃?50短波段上,。也許不久將來會有OM5,,數(shù)據(jù)中心的高帶寬要求的推動下,多模光纖技術在不斷提升,。
        這樣的技術發(fā)展對數(shù)據(jù)中心帶來一個非常好的支持,,從介質(zhì)層面對數(shù)據(jù)中心未來發(fā)展提供了良好的支撐?;诠饫w技術的發(fā)展,,布線技術也在同步發(fā)展。剛才提的主要是光本身的發(fā)展,。按照我們整體來看,,不管是第三方研究機構還是從自己公司經(jīng)驗來看,我們可以預測今后的光纖布線技術的發(fā)展趨勢,。下一代光纖技術發(fā)展我們認為主要是四個部分,,第一,帶寬越來越高,,剛才很多發(fā)言嘉賓已經(jīng)提到這個部分了,,第二是密度,這是一個布線系統(tǒng)不可回避的問題,,越是高度的密度能夠讓我們的機房利用率更高高一些,,這個也是一個總體的發(fā)展趨勢。但是密度高到什么程度為止最合適,?我們待會兒有分享,。第三,可靠性,。數(shù)據(jù)中心在運行過程中意外斷網(wǎng)對用戶損失巨大,。在這樣的情況下,必須要非??煽康南到y(tǒng)才能保證它的應用,,可靠性也要考慮從介質(zhì)層面、布線層面怎么來解決這個問題,。第四,,要維護和管理。

        首先來看帶寬,,有人說40G和100G離現(xiàn)在比較遙遠,,實際上不然。這個是即將發(fā)布的TIA942A標準,,我們可以看到原先布線標準上增加了一個IDA,,因為現(xiàn)有數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡越來越大,它可能不像原先設定的只不過是一個樓層的問題,它可能是幾棟樓,,我們可以看到一個主干,,IDA到MDA,這是增加了一個IDA,,這樣一個區(qū)域增加之后,,就是網(wǎng)絡的級別和網(wǎng)絡層次又多增加了一層。在主干采用40G或者是100G網(wǎng)絡,,那么對于我們數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡結構簡化有很大的幫助,。40G和100G傳輸模式,40G采用一根MPO的連接器,,采用4芯光纖發(fā)送,、4芯接收。如果是100G傳輸模式,,有兩種模式,,一個MPO或MTP連接器中的10芯光纖接收,另一個連接器10芯發(fā)送組成一個完整的100G傳輸通道,。另外一種方法是采用24芯的MPO或MTP的連接器就可以組成100G通道,。采用MPO的連接器為代表的布線系統(tǒng)也是今后數(shù)據(jù)中心布線采用的主流技術。
         從布線的角度,,剛才我們也提到密度要高,,但是密度要高到什么程度,密度越高的時候跟可維護性往往是一個矛盾,。我們認為如果以LC連接器舉例,,1HU的密度下做到96芯是屬于高密度與可維護性和可管理性達到最佳的平衡。從光纖可靠性來講,,我們可以推薦用戶采用彎曲不敏感的光纖,,在彎曲半徑7.5毫米情況下,它的衰減增加只有0.01到0.02dB,,采用彎曲不敏感光纖將明顯提高了布線系統(tǒng)的可靠性,,同時使我們在數(shù)據(jù)中心中使高可靠性、高密度,、高帶寬要求同步存在,。維護和管理,我們采用軟件化管理,,提供IPS系統(tǒng),,所有采用無線掃描和二維條碼的方式,,采用軟件化管理系統(tǒng)可以大大提高管理效率,,不容易出錯。由于IPS系統(tǒng)不是有源設備,,不額外產(chǎn)生能耗,,這樣的系統(tǒng)將使易管理性和環(huán)保節(jié)能的數(shù)據(jù)中心建設目標相一致,。
        最后,我們總結一下剛才給大家快速分享的部分內(nèi)容:一是多模光纖是下一代數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)的主要的傳輸介質(zhì),。二是光纖配線技術發(fā)展,,將以高密度和可維護性之間取得最佳的平衡。三是彎曲不敏感的光纖系統(tǒng)為數(shù)據(jù)中心系統(tǒng)提供更加可靠的應用,。四是軟件化管理可以提高系統(tǒng)管理的效率及增加可維護性,。最后要告訴大家,德國羅森伯格HDCS布線系統(tǒng)已經(jīng)為下一代數(shù)據(jù)中心布線做好了充分的準備,。由于時間關系,,我的演講就到這里,謝謝大家!

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