Soluciones de fibra multimodo 40/100G para redes de centros de datos

Las empresas de hiperescala están avanzando hacia el despliegue de redes de 200/400G/800G, al mismo tiempo, hay otras empresas que todavía están en proceso de migrar sus redes a 100G. Las soluciones de cableado 40 y 100G comparten similitudes en la selección de la interfaz y la fibra, pero sus respectivos despliegues dependen de muchos factores, como la infraestructura del centro de datos, el presupuesto de gastos, el rendimiento de los datos, etc. La solución de fibra multimodo 40/100G en el centro de datos permite la disposición razonable del cableado mediante algunos métodos técnicos.

Consideraciones sobre la actualización de la red 40/100G

La infraestructura interna y el cableado de los centros de datos están experimentando una serie de cambios fomentados por el rápido desarrollo del Internet y la transición a velocidades de 40/100G. Un ejemplo típico de dichas modificaciones es el despliegue diversificado del cableado de fibra multimodo 40/100G. A continuación, explicaremos algunos de los factores que impulsan las actualizaciones de los centros de datos.

Distancia del enlace y cantidad de pérdidas

En la mayoría de los centros de datos, la distancia de cableado es corta, la pérdida de enlace de la distancia de transmisión inherente es pequeña y la pérdida de energía en la conexión es relativamente grande. A medida que las conexiones de los centros de datos van en aumento, también lo hace la pérdida de potencia, por lo tanto, el cableado debe equilibrar las capacidades de gestión y de rendimiento. Con tal de garantizar la eficacia de este entorno operativo, se puede desplegar fibra multimodo 40/100G con baja pérdida de potencia o bien utilizar la multiplexación por división de onda corta (SWDM, Short wavelength division multiplexing).

Diseño de la infraestructura de cableado

La TIA-942 es una norma de infraestructura de telecomunicaciones para centros de datos que se centra en el panorama de la infraestructura de cableado. Una de las ventajas del cableado estructurado basado en fibras multimodo 40/100G es la posibilidad de realizar extensiones o desplazamientos en la infraestructura a medida que cambian las necesidades y las demandas de rendimiento del centro de datos. La implementación de este tipo de cableado puede conllevar la reducción de los costes de electricidad porque disminuye el volumen de los despliegues subterráneos y aéreos así como las obstrucciones del flujo de aire. Además, soporta el diseño modular, por lo que, a la hora de realizar tareas de mantenimiento o de actualización de la red, sólo hay que cambiar los conectores (sin necesidad de retirar el cableado horizontal o de distribución).

Opciones de conectividad del cableado 40/100G

A la hora de actualizar el cableado 40/100G, hay que tener en cuenta varias opciones de conectividad.

El módulo óptico multimodo de transmisión a corta distancia realiza principalmente una transferencia de datos paralela, agrega múltiples fibras ópticas para la transmisión y recepción de datos. En el cableado de fibra multimodo 40/100G, se pueden utilizar módulos ópticos SR4 40/100G para la transmisión de datos. Con la actualización del estándar 802.3bm, los módulos SR4 100G permiten velocidades de Ethernet 100G a través de fibra de 12 hilos de fibras con interfaces MPO.

El módulo óptico QSFP MM tiene la interfaz MPO. El embalaje LC dúplex tiene ventajas en muchos aspectos, como el coste, el rendimiento, por ejemplo. Tanto los transceptores QSFP 40G como los SFP BiDi pueden utilizar el embalaje LC dúplex para mejorar el rendimiento de transmisión.

Soluciones de conectividad de fibra multimodo 40/100G

Los centros de datos están actualizando sus velocidades de transmisión de datos de 10G a 40/100G, el método más común para hacerlo consiste en desplegar canales de OM3/OM4 100 metros. Sin embargo, hay dos formas específicas de desplegar los centros de datos, para transmitir datos a través de fibra multimodo 40/100G.

Transmisión óptica en paralelo

La tecnología óptica paralela emplea un diseño de cableado fiable y de bajo coste para la transmisión y recepción de datos a través de múltiples fibras. La transmisión paralela de 40GBASE-SR4 requiere 4 fibras OM3/OM4 en el transmisor y el receptor, cada una con una velocidad de 10G para completar la transmisión de 40G. Del mismo modo, el transmisor y el receptor de 100GBASE-SR4 precisan el uso de 10 fibras OM3/OM4 para la transmisión 100G. Sin embargo, el desarrollo de la tecnología VCSEL ha mejorado la disponibilidad de la tasa de modulación de 25G y permite que la fibra multimodo dúplex de la interfaz MPO/MTP alcance el rendimiento necesario utilizando 4 fibras para la transmisión y la recepción respectivamente, reduciendo así la pérdida del enlace óptico. Las conexiones de fibra multimodo de 100G a través de OM3/OM4 puede alcanzar una distancia máxima de 200/300 metros, en el caso de las conexiones 40G pueden recorrer hasta 300/400 m.

Tecnología WDM en la conectividad de fibra de 40/100G

Aparte de las tecnologías ópticas paralelas mencionadas, hay otras técnicas que también son adecuadas para el despliegue de fibra multimodo 40/100G en centros de datos, se trata de los módulos ópticos BiDi y las soluciones SWDM.

Los transceptores ópticos BiDi 40G tienen dos canales ópticos de 20G para la transmisión y recepción bidireccional a través de cada fibra, con distancias máximas de 100/150/200 metros a través de OM3/OM4/OM5 respectivamente.

Los módulos ópticos BiDi 100G tienen dos canales ópticos de 50G con transmisión bidireccional en cada fibra y son capaces de recorrer un máximo de 70/100/150 metros a través de OM3/OM4/OM5 respectivamente.

Por otro lado, los módulos SWDM están diseñados para operar a través de fibras OM3/OM4 en los centros de datos existentes. Para alcanzar una velocidad de 100G basta con emplear cuatro módulos ópticos de longitud de onda de 25G.

Recomendación de fibra multimodo 40/100G

En la actualización de la red a 40/100G, los centros de datos pueden utilizar la óptica paralela o la tecnología WDM en un despliegue de fibra multimodo para conseguir un valor de transmisión de datos fiable y de bajo coste. Tanto la fibra multimodo como los módulos ópticos BiDi de FS soportan el despliegue de redes 40/100G en los centros de datos.

Comparada con la fibra óptica tradicional, la multimodo de FS no es tan sensible a la atenuación cuando se dobla o retuerce, lo que supone una mayor eficiencia en la instalación y en el mantenimiento del cableado. Además, la fibra multimodo de FS también es apropiada para ahorrar espacio en el cableado de alta densidad. La OM5 es compatible con las aplicaciones SWDM emergentes, requiere 4 veces menos fibras paralelas para proporcionar velocidades de 40Gb/s y 100 Gb/s a través de dos fibras, en el caso de velocidades superiores, también requiere un número de fibras más bajo que la fibra tradicional.