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40G/100G光纖以太網(wǎng)最新國(guó)標(biāo)及解決方案

來(lái)源:網(wǎng)絡(luò)

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關(guān)鍵詞: 40G,100G,以太網(wǎng),解決方案,國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)

      近些年,互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛,幾乎成幾何倍的增長(zhǎng)帶給人們前所未有的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用體驗(yàn)。社交媒體、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)銀行、網(wǎng)絡(luò)游戲等等的應(yīng)用,促使各行業(yè)都因?yàn)榛ヂ?lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)生了翻天覆地的變化。作為網(wǎng)絡(luò)最底層支撐這些應(yīng)用發(fā)生的基礎(chǔ)設(shè)施,也因?yàn)樗械膽?yīng)用,加快了發(fā)展的步伐。尤其是對(duì)于社交網(wǎng)絡(luò)、銀行網(wǎng)絡(luò)這種用戶數(shù)量巨大、網(wǎng)絡(luò)交互頻繁、網(wǎng)絡(luò)安全性要求高的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),傳統(tǒng)的千兆、萬(wàn)兆已經(jīng)不能滿足日益增長(zhǎng)的需求。因此,40G、100G網(wǎng)絡(luò)的需求也成為未來(lái)幾年的趨勢(shì)。但是如何才能構(gòu)建一個(gè)真正高速、安全、又具有高性價(jià)比的40/100G網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),成為先要吃螃蟹的工程師們的要考慮的問(wèn)題。本文就是根據(jù)這一需求,為讀者介紹目前對(duì)于40/100G網(wǎng)絡(luò)最新的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),以及業(yè)界最先進(jìn)的解決方案,希望能夠?yàn)閺臉I(yè)的技術(shù)攻城獅們帶來(lái)一些啟示。

      1、IEEE 802.3ba標(biāo)準(zhǔn)

      作為最新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用,2010年IEEE組織又發(fā)布了IEEE 802.3ba標(biāo)準(zhǔn),該標(biāo)準(zhǔn)同時(shí)定義了兩種傳輸速率 (40 GBE 和 100 GBE) 的基于光纖傳輸網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。共有4種不同的應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。

      - 40GBASE-CR4

      - 40GBASE-SR4

      - 100GBASE-CR10

      - 100GBASE-SR10

      這里的 -CR 變量的標(biāo)準(zhǔn)40GBASE-CR4和100GBASE-CR10可以使用銅軸電纜跳線傳輸,但最遠(yuǎn)距離只有7米。-SR 變量的標(biāo)準(zhǔn)40GBASE-SR4和100GBASE-SR10是使用多模光纖介質(zhì)來(lái)傳輸?shù)摹?/span>

      40GBASE-SR4 和 100GBASE-SR10 標(biāo)準(zhǔn)是第一次的使用多于2芯光纖傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)應(yīng)用,基于原有已成熟的雙工多模光纖10Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸流技術(shù),40GBASE-SR4使用8芯多模光纖進(jìn)行傳輸,100GBASE-SR10使用20芯多模光纖進(jìn)行傳輸。因此這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要使用多于2芯光纖的連接器MPO。

    40G/100G光纖以太網(wǎng)最新國(guó)標(biāo)及解決方案

    MPO 12芯光纖連接器  MPO 24芯光纖連接器

    40G/100G光纖以太網(wǎng)最新國(guó)標(biāo)及解決方案

      注:采用單模光纖傳輸40G/100G,仍然可以使用2芯光纖和傳統(tǒng)的雙工連接器,但收發(fā)設(shè)備較為昂貴。

      2、40GBASE-SR4 (40GBE)

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      100GBASE-SR10 (100GBE)

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      3、采用MPO 24芯光纖連接器,20芯光纖全雙工傳輸100G

      100G光纖多模以太網(wǎng)盡管有兩種解決方案的標(biāo)準(zhǔn)推薦,如上所示的方案A和方案B, 可以采用一個(gè)24芯的MPO光纖連接器和采用2個(gè)12芯MPO光纖連接器,但目前主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商所推出的100G光纖模塊全部都采用方案A 一個(gè)24芯MPO的解決方案,因此如果您的數(shù)據(jù)中心光纖主干有100G的升級(jí)考慮,設(shè)計(jì)和實(shí)施24芯MPO光纖布線系統(tǒng)不啻為最佳選擇。

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      4、部署24芯MPO比較12芯MPO光纖系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)所在

      多模MPO作為數(shù)據(jù)中心光纖布線系統(tǒng)的主流產(chǎn)品,目前市場(chǎng)上可以見(jiàn)到有兩種產(chǎn)品,一種是12芯的MPO, 一種是24芯的MPO。首先明確一點(diǎn),這里的12芯的MPO和24芯的MPO都指的是在一個(gè)相同大小的MPO連接器內(nèi),而非一條24芯多模光纜,兩邊各分出2個(gè)12芯MPO(這樣的仍然被稱之為12芯MPO,因?yàn)镸PO是對(duì)光纖連接器的定義而非光纜)

    40G/100G光纖以太網(wǎng)最新國(guó)標(biāo)及解決方案

      MPO 12芯光纖連接器 MPO 24芯光纖連接器

    40G/100G光纖以太網(wǎng)最新國(guó)標(biāo)及解決方案

      5、部署24芯MPO比較12芯MPO光纖系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下這幾個(gè)方面:

      1、24芯MPO光纖系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)10G、40G和100G的無(wú)縫升級(jí)。40G光纖以太網(wǎng)需要用到8芯光纖傳輸,一條12芯的MPO光纜升級(jí)40G,將會(huì)有4芯被浪費(fèi),而24芯MPO光纜升級(jí)40G可以正好1:3的配置,沒(méi)有光纖被浪費(fèi)。

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      2、 24芯MPO光纖系統(tǒng)可以支持連接100G的光纖模塊,目前設(shè)備廠商沒(méi)有提供12芯MPO 的100G的光纖模塊。

      3、 24芯MPO光纜可以比12芯MPO光纜有更小的空間占用。

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      6、40G及100G的光纖信道損耗要求及設(shè)計(jì)建議

      以下圖片摘自40G、100G光纖以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)IEEE 802.3ba,該標(biāo)準(zhǔn)于2010年正式發(fā)布,定義了多模光纖及單模光纖系統(tǒng)傳輸40G和100G以太網(wǎng)的規(guī)范,OM3和OM4多模光纖系統(tǒng)傳輸40G/100G的信道損耗最大值分別是1.9dB和1.5dB, 另外的區(qū)別就是OM3可以支持40G/100G最遠(yuǎn)距離100米,OM4可以支持40G/100G最遠(yuǎn)距離150米。

      除了信道損耗之外,IEEE 802.3ba標(biāo)準(zhǔn)還定義了40G/100G光纖鏈路損耗中關(guān)鍵的總的連接器損耗極限值。對(duì)OM3光纖信道,總的連接器損耗最大1.5dB;

      對(duì)OM4光纖信道,總的連接器損耗最大1dB。

      數(shù)據(jù)中心內(nèi)絕大多數(shù)的機(jī)柜至機(jī)柜間的40G/100G信道長(zhǎng)度都在100米范圍之內(nèi),而在100米之內(nèi)OM3和OM4光纖系統(tǒng)性能可以視為一致,因此1.9dB的信道損耗極限和1.5dB的連接器損耗極限就是我們?cè)O(shè)計(jì)40G/100G光纖主干損耗的重要依據(jù)。從標(biāo)準(zhǔn)給出的損耗數(shù)據(jù)我們也可以看出,在高速的數(shù)據(jù)中心光纖信道里端到端的布線連接損耗,關(guān)鍵部件已不再是光纖本身而是連接器的部分。

    40G/100G光纖以太網(wǎng)最新國(guó)標(biāo)及解決方案

    40G/100G光纖以太網(wǎng)最新國(guó)標(biāo)及解決方案

      常見(jiàn)的40G/100G數(shù)據(jù)中心主干連接是MPO-MPO干線光纜兩端各連接一個(gè)MPO轉(zhuǎn)換盒或者耦合器,也就是2連接的MPO信道; 但隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷擴(kuò)大,一些大型的數(shù)據(jù)中心中出現(xiàn)了40G/100G光纖主干的4連接配置,如下圖所示,而這時(shí)鏈路中的每個(gè)12芯/24芯MPO連接器的損耗就尤為關(guān)鍵,經(jīng)優(yōu)化和較低連接損耗的MPO光纖連接器就成為了大型和高端數(shù)據(jù)中心的首選。

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    (審核編輯: 小王子)

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