Operatorzy i dostawcy aplikacji w centrach danych podnoszący przepustowość szkieletowych sieci optycznych z 10 Gb/s do szybkości 40/100 Gb/s napotykają trudności związane z wdrożeniem optymalnej infrastruktury połączeniowej przy takich szybkościach. Najsłabszym ogniwem tych modyfikacji okazała się nie tyle sama technologia gigabitowego transportu, która już osiągnęła zadowalający poziom dla zastosowań komercyjnych, ile sposób łączenia aktywnych urządzeń optycznych w centrum przetwarzania (przełączników, pamięci, serwerów) za pośrednictwem kabli krosowych o dużej szybkości transportowej. Stosowana w centrach olbrzymia ilość połączeń i konieczność instalacji wielu kabli optycznych oraz różnego rodzaju złączy i typów włókien nie dają możliwości optymalnego wykorzystania powierzchni klimatyzowanej hali montażowej - niezwykle kosztownego składnika w każdym DC.

Do gigabitowej komunikacji między poszczególnymi portami 100 Gb/s, grupa robocza IEEE 802.3ba zdefiniowała trzy interfejsy optyczne z dyspersją polaryzacyjną PMD (Polarization Mode Dispersion), które obsługują szybkie aplikacje 100GbE (100 Gb/s) zgodnie ze specyfikacjami jako:

- 100GBase-SR10: wielomodowy interfejs optyczny (okno 850 nm), operujący na dziesięciu niezależnych ścieżkach 10,3125 Gb/s w trybie full-duplex na dystansie do 100 m. Łącznie potrzeba tutaj co najmniej 20. włókien złącza wielostykowego typu MPO/MTP.

Zobacz również:

• Wyjaśniamy czym jest SD-WAN i jakie są zalety tego rozwiązania

- 100GBase-LR4: 4-kanałowy interfejs optyczny LAN-WDM, w którym każdy kanał wielofalowy transmituje z szybkością 25,8 G/s (okno 1300 nm). Obsługuje połączenia długodystansowe o maks. długości 10 km, wykorzystując standardowe włókno jednomodowe SMF.

- 100GBase-ER4: optyczny interfejs oparty na 4 niezależnych kanałach LAN-WDM, w którym każdy transmituje dane z szybkością 25,8 G/s (okno 1300 nm). Optyczny interfejs obsługuje połączenia o maks. długości 40 km, wykorzystując do transmisji standardowy światłowód jednomodowy.

W okablowaniu ośrodków przetwarzania danych, gdzie odległości są niewielkie, podstawę sieci optycznej stanowią obecnie włókna wielomodowe MMF, dostarczane fabrycznie w postaci prefabrykowanych kabli wielowłóknowych, które zawierają 12 lub 24 włókna dwustronnie zakończone złączami MPO (Multi-fiber Push On). Niezwykle ważną cechą kabli ze złączami MPO jest zawsze poprawna lokalizacja kierunków transmisji (duplex), co w praktyce oznacza, że każdy nadajnik współpracuje z przyporządkowanym mu na stałe odbiornikiem sygnału optycznego, a więc przekos sygnałów w torze optycznym nie jest możliwy.

Pierwsza generacja wielostykowych kabli ze złączami MPO (Multi-fiber Push-On) dla takich zastosowań, wdrażana w sieciach optycznych (100 Gb/s) w postaci wielokanałowych patchcordów, nie przyniosła spodziewanych korzyści. Zasadnicze przyczyny to zbyt wysoki poziom tłumienności wtrąceniowej włókien, za duże i nierównomierne straty na złączach wielostykowych oraz niska tłumienność odbiciowa w porównaniu z włóknami jednokanałowymi.

Wdrażana obecnie druga generacja złączy optycznych MPO pozwoliła wyeliminować wszystkie te niedogodności, dzięki czemu wielokanałowe kable optyczne 100 GbE o prefabrykowanych długościach stały się poszukiwanym i przyszłościowym rozwiązaniem każdego okablowania DC oraz sieci szkieletowych. Wielokanałowe kable optyczne o różnej krotności ścieżek (8, 12, 24 lub 48 kanałów) i niewielkich wymiarach minizłączy MPO, przy średnicy medium nieprzekraczającej 3 mm, pozwalają na uzyskanie znacznie większej gęstości połączeń. W środowiskach o dużej gęstości portów, takich jak SAN w centrum danych czy implementacjach szkieletowych, połączenia z prefabrykowanymi pod względem długości kablami MPO pozwalają na szybkie modyfikowanie architektury sieci, dając jednocześnie elastyczność projektowania, łatwą zmianę odległości oraz wzrost niezawodności uzyskanej przez zwielokrotnienie połączeń.

Przeprowadzone przez ADC Krone badania testowe parametrów transmisyjnych potwierdziły przydatność kabli ze złączami MPO do lokalnych transmisji 40/100 Gb/s. W takim rozwiązaniu, standardowa tłumienność strat w pasmie przenoszenia optycznego (od 1310 nm do 1625 nm) wynosiła typowo 0,30 dB, maksymalne straty w dowolnym kanale nie przekraczały 0,45 dB, a tłumienie odbiciowe było nie gorsze niż -70 dB. W najpopularniejszej wersji, zawierającej 12 włókien, wykorzystuje się jedynie 10 kanałów (10x10 Gb/s = 100 Gb/s), a w kablach 24-włóknowych do 20 kanałów optycznych (pełny dupleks 100 Gb/s). Są one już wytwarzane przez kilku dostawców okablowania.