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你會計算數據中心的光纖鏈路損耗嗎?

2018-08-24        明辰智航市場部

 根據應用限值進行設計


 
      在計算損耗預算時,了解行業標準規定的已知應用的損耗限值非常重要。但是,如果真的想知道如何根據限值設計系統,還需要了解特定供應商的電纜和計劃部署的連接損耗——由此會影響您決定采用什么組件。這可能會使任務變得有點棘手,因為并非所有的電纜和連接器都完全一樣。

讓我們來看一個真實的例子。



首先確定應用

      不同光纖應用具有不同的最大插入損耗要求,以確保損耗不會太高,以至于阻礙信號正確到達遠端。因此,第一項任務是確定系統上線時客戶計劃運行哪些光纖應用,以及他們計劃可能在未來運行哪些應用。

      假設客戶正在設計一個數據中心,他們只計劃在多模光纖(10GBASE-SR)上運行10 Gig。但是,有些鏈路有可能需要在未來一兩年內支持40 Gig。這意味著您不能將系統設計為僅滿足10 Gig限值,IEEE規定,400米的OM4多模光纖的最大通道插入損耗限值為2.9dB。

      考慮到客戶計劃將某些鏈路升級到40 Gig,因此您在設計時需要考慮到這些限值。根據標準,OM4多模(40GBASE-SR4)上實現40 Gig應用時,在OM4僅為150米的情況下最大通道插入損耗為1.5dB——比10 Gig限值要嚴格得多。

然后考慮組件

      根據當前和未來應用的通道損耗限值,現在可以查看供應商的損耗指標了。滿足10 Gig的要求相對容易,因為典型的OM4光纖損耗為3dB/km或0.003dB/m,上例中數據中心的鏈路都是100米或更短。這為通道中的四個連接器保留了2.6dB的損耗裕量。假設客戶指定了一個供應商,其MPO至LC配線盒的規定損耗為0.6 dB。因此我們得到:

      100米多模光纖損耗0.3 dB + MPO至LC配線盒損耗(0.6dB X 4) = 2.7dB

      這比2.9 dB標準低0.2 dB——接近限值但足夠用了。所有低于100米的鏈路都還具有額外的裕量。

      但是,當計算未來可能支持的40 Gig應用的損耗預算時,將遇到難題。通道的總損耗限值為1.5dB,連接器只剩下1.2dB的裕量。從10Gig升級至40 Gig,您可以更換性能稍好一些的MPO適配器配線盒,比如說0.4 dB,但即便這樣,通道中也只能有3個連接器。



      這會讓您難以抉擇——要么縮短光纖長度,限制通道中的連接器數量,要么找到更低損耗的連接器。縮短光纖鏈路可能會導致數據中心無法按預定設計工作,更不用說您必須將其長度縮短為原計劃的30%才能滿足指標要求,而且幾乎沒有任何裕量:

      30米多模光纖損耗0.09 dB + MPO至LC配線盒損耗(0.4dB X 4) = 1.69dB
      在通道中部署三個連接器意味著客戶在核心交換機上只能有一個交叉連接,在匯聚交換機上只能有一個互連。大多數客戶都希望其交換機端口保持完全獨立和安全,所有移動、增加和更改都在通道兩端的交叉連接處進行。為了實現這一目標,您需要兩個交叉連接,總共四個連接。

      這就是越來越多的供應商提供低損耗版本連接解決方案的原因。(專業提示:低損耗不意味著低成本)。例如,提到的供應商提供的低損耗版本解決方案為0.35dB/配線盒,0.2dB/MPO適配器。利用上述損耗值,您可以繼續保持所有鏈路的長度,在通道中部署四個連接器,滿足在兩個交換機處進行交叉連接的設計要求,并留有一定的設計裕量。這需要一點基本的數學知識:

      100米多模光纖損耗0.3 dB + MPO至LC配線盒損耗(0.35dB      X 4) = 1.7dB(遠低于10GBASE-SR的2.9dB限值)

      100米多模光纖損耗0.3 dB + MPO至LC配線盒損耗(0.2dB      x 4) = 1.1dB (仍然在40GBASE-SR4的1.5dB限值范圍之內)



尋找更為簡單的方法

      如您所見,確定已知應用的實際損耗需要了解標準、光纖長度和連接器數量、特定供應商規定的組件損耗以及一些基本數學知識。假如您細致而刻苦的話,上述方法當然可行,但利用特定供應商的鏈路損耗計算器,您將再也無需任何猜測工作以及數學計算。



      一些供應商提供針對其組件的損耗計算器。福祿克網絡的CertiFiber® Pro光纖損耗測試儀(Versiv™布線認證系統的組成部分)以及LinkWare™Live云服務甚至將針對低損耗和超低損耗光纖組件的康普SYSTIMAX®鏈路損耗計算器直接集成至測試儀之中。

      但請記住,不管您如何計算損耗預算,確保在預算范圍內的唯一方法是在完成設施安裝之后,使用CertiFiber® Pro進行1級測試,從而測試通道的插入損耗。對于技術人員而言,這將是下一步的工作。

      通過測試,您可以將設計計算值與實際結果進行比較——查看安裝的執行情況,因為臟污的連接器和超出光纖彎曲半徑要求都會增加損耗。利用加載至CertiFiber Pro之中的限值(從U盤或從PC遠程下載至測試儀之中),每條被測鏈接都將被判定為合格或不合格。在您修復和重新測試所有不合格鏈路之后,生成的報告可向您和您的客戶證明鏈路處于良好狀態。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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