Soluzioni in fibra multimodale 40/100G per rete data center

Le imprese hyperscale stanno procedendo con l'implementazione di reti 200/400G/800G, mentre altre aziende sono ancora in fase di migrazione verso le reti 100G. Le soluzioni di cablaggio 40/100G presentano analogie nella scelta delle interfacce e delle fibre, ma le rispettive implementazioni dipendono anche da molti fattori, come l'infrastruttura del data center, il budget di spesa, il throughput dei dati, ecc. La soluzione in fibra multimodale 40/100G nel data center può realizzare una disposizione ragionevole del cablaggio attraverso alcuni metodi tecnici.

Considerazioni sugli aggiornamenti della rete 40/100G

Il rapido sviluppo di Internet e l'aggiornamento dei data center a 40/100G hanno determinato i cambiamenti e lo sviluppo dell'infrastruttura e del cablaggio interno dei data center. La distribuzione diversificata del cablaggio in fibra multimodale 40/100G ne è un tipico esempio. Ecco alcuni fattori che determinano gli aggiornamenti dei data center.

Distanza del collegamento e quantità di perdita

Per la maggior parte dei data center, la distanza di cablaggio è breve, la perdita di collegamento della distanza di trasmissione inerente è piccola e la perdita di potenza alla connessione è relativamente grande. Con l'aumento delle connessioni dei data center, aumenta anche la perdita di potenza. Pertanto, il cablaggio dei data center deve bilanciare gestibilità e prestazioni. La scelta di una fibra multimodale 40/100G con bassa perdita di potenza o l'utilizzo della tecnologia SWDM (short-wave division multiplexing) possono garantire efficacemente l'ambiente operativo del sistema di cablaggio del data center.

Progettazione dell'infrastruttura di cablaggio

Il TIA-942, come standard per le infrastrutture di telecomunicazione dei data center, si concentra sul panorama delle infrastrutture di cablaggio. Il cablaggio strutturato basato su fibre multimodali 40/100G può crescere o spostarsi in base alle esigenze dei data center e alle richieste di throughput. L'implementazione di un sistema di cablaggio strutturato può ridurre il volume del cablaggio nel trasporto sotto il pavimento e sopraelevato e può anche ridurre le ostruzioni del flusso d'aria, riducendo così i costi dell'elettricità. Inoltre, la soluzione di cablaggio strutturato supporta un design modulare, il che significa che in caso di manutenzione o aggiornamento è possibile farlo solo cambiando i connettori senza rimuovere il cablaggio orizzontale o di distribuzione.

Opzioni di connettività del cablaggio 40/100G

Quando si aggiorna il cablaggio 40/100G, si devono considerare diverse opzioni di connettività.

Il modulo ottico multimodale per la trasmissione a breve distanza si riferisce principalmente alla trasmissione parallela di dati e aggrega più fibre ottiche per la trasmissione e la ricezione dei dati. Nel cablaggio in fibra multimodale 40/100G, i moduli ottici 40/100G SR4 possono essere utilizzati per la trasmissione dei dati. Con l'aggiornamento dello standard 802.3bm, il modulo 100G SR4 consente di raggiungere la velocità di 100G Ethernet utilizzando una fibra a 12 fibre con interfacce MPO.

Il modulo ottico QSFP MM ha l'interfaccia MPO e offre anche più scelte. L'imballaggio LC duplex presenta vantaggi sotto molti aspetti, come il costo, le prestazioni, ecc. Entrambi i moduli transceiver QSFP 40G e BiDi SFP possono utilizzare il packaging duplex LC per migliorare le prestazioni di trasmissione dei dati.

Soluzioni di connettività in fibra multimodale 40/100G

La velocità dei data center è passata da 10G a 40/100G e la distribuzione di canali da 100 metri di OM3/OM4 è più comune. Tuttavia, esistono due modalità specifiche di implementazione dei data center, entrambe in grado di implementare la trasmissione dati in fibra multimodale 40/100G all'interno del data center.

Trasmissione in ottica parallela

La tecnologia ottica parallela trasmette e riceve dati attraverso più fibre ottiche e ha il pregio di un design di cablaggio affidabile e a basso costo. Ad esempio, la trasmissione parallela 40GBASE-SR4 richiede 4 OM3/OM4 al trasmettitore e al ricevitore, ciascuno con una velocità di trasmissione di 10G per completare la trasmissione 40G.

In modo simile, anche il trasmettitore e il ricevitore di 100GBASE-SR4 devono utilizzare 10 fibre OM3/OM4 per la trasmissione. Tuttavia, con lo sviluppo della tecnologia VCSEL, è stata migliorata la disponibilità del tasso di modulazione 25G, che consente alla fibra multimodale duplex dell'interfaccia MPO/MTP di raggiungere le prestazioni di utilizzo di 4 fibre per la trasmissione e la ricezione rispettivamente, riducendo la perdita del collegamento ottico. La distanza di trasmissione di OM3/OM4 in un collegamento in fibra multimodale 100G può anche raggiungere i 200/300 metri e 40G i 300/400 metri.

Tecnologia WDM nella connettività in fibra 40/100G

Oltre alle tecnologie ottiche parallele sopra citate, esistono anche moduli ottici BiDi o soluzioni SWDM (short wavelength division multiplexing) adatti all'implementazione di fibre multimodali 40/100G all'interno dei data center. I transceiver ottici 40G BiDi dispongono di due canali ottici 20G per la trasmissione e la ricezione bidirezionale attraverso ciascuna fibra, con distanze fino a 100/150/200 metri su OM3/OM4/OM5.

Il modulo ottico 100G BiDi ha due canali ottici da 50G, trasmissione bidirezionale su ogni fibra e la distanza specificata su OM3/OM4/OM5 può raggiungere i 70/100/150 metri. D'altra parte, il design dei moduli ottici SWDM è principalmente destinato a passare attraverso le fibre OM3/OM4 nei data center esistenti e può utilizzare quattro moduli ottici di lunghezza d'onda 25G per raggiungere la velocità di 100G.

Consigli per la fibra multimodale 40/100G

L'implementazione di reti di data center 40/100G può utilizzare l'ottica parallela o la tecnologia WDM, utilizzando la fibra multimodale per ottenere un valore di trasmissione dati affidabile e a basso costo. Sia la fibra multimodale FS e i moduli ottici BiDi supportano l'implementazione di reti di data center in fibra multimodale 40/100G.

La fibra multimodale FS presenta una minore attenuazione quando viene piegata o attorcigliata rispetto ai cavi in fibra ottica tradizionali, rendendo più efficiente l'installazione e la manutenzione dei cavi. Inoltre, consente di risparmiare spazio per il cablaggio ad alta densità. OM5 supporta le applicazioni SWDM emergenti, riducendo il numero di fibre parallele di almeno 4 volte per continuare a utilizzare solo due fibre per 40Gb/s e 100Gb/s e riducendo il numero di fibre per velocità superiori.