数据中心ＭＰ Ｏ／ＭＴＰ 高密度光纤预连接系统的选择 文ｌ ＥＰＣＯＭ 万志康 Ｍ ＰＯ／ＭＴＰ高密度光纤预连接系统目 前主要用于三大领域：数据中心高密度环 光纤连接器插入光纤配线架正面的ＭＰ０耦 合器上。前一种方式适合于数据中心内列头 于交换机、服务器的灵活更换，还应用了 许多两端的光纤连接器不相同的光纤跳线， 柜到服务器机柜之间的水平布线，后一种方 式适合于数据中心内的主干布线和智能建筑 中的垂直主干和建筑群主干。而最大的好处 如ＳＴ—ＳＣ、ＳＣ—ＬＣ等。同理，一根１ ２芯 ＭＰＯ—ＬＣ光纤跳线可以使用１个ＭＰＯ插 入光纤配线架，而分出的６个双芯ＬＣ光纤 连接器则分别插入６个交换机或服务器的网 络接口中。 与１ ２芯跳线不同的是，２芯跳线对应 是配线架正面不属于高密度，配线架内部只 有少量的光缆，简洁明快、实用灵活，同时 减少了因光纤耦合器转换所带来的附加传输 损耗。 的是一收一发的光纤信道，一根跳线损坏 时仅需更换一根跳线，而一根１２芯ＭＰ０ 跳线中的一芯发生故障时，其余的５个光 由于现在流行的ＭＰＯ只有１２芯，所以 在１Ｕ高度内为保证客户的使用权利，只能安 装２４个ＭＰＯ，即最大只能容纳２８８芯，尽 管这已经是综合布线行业中容纳芯数的最高数 纤信道并没有出现故障，如果一芯故障就 对６个信道进行重新插拔跳线，从应用角 值之一，但作为设计人员，仍然希望能够提高 芯数。根据ＭＰＯ的发展趋势。２４芯、４８芯、 ７２芯ＭＰＯ即将进入综合布线领域，而它们 的外形机械尺寸不变，这就意味着这样简洁的 １Ｕ配线架结构最终可以支持５７６芯、１１５２芯 乃至１７２８芯，这已经超过了光缆的芯数，成 度上可行。这个问题容易解决：在ＭＰＯ跳 线使用时不需全部使用，预留冷备份跳线 纤芯，万一发生故障时更换故障纤芯即可。 冷备份看起来利用率下降，其实在交换机、 服务器中都有热备份和冷备份，甚至是冗 余的设计，在光纤纤芯的工程设计时也经 常选择有备份纤芯，所以光纤跳线中有备 份纤芯不足为怪，它是工程设计时对现有 设计方法的提升。 采用ＭＰＯ作为光纤配线架正面的光纤耦 为了光纤配线架设计时的理想值。 当配线架正面的光纤耦合器采用ＭＰＯ， 而当前的服务器、网络交换机普遍没有采 用ＭＰ０，是否会造成连接不方便？应该说 不会，就常规的光纤跳线而言，除了有ＳＴ— ＳＴ、ＳＣ—ＳＣ、ＬＣ—ＬＣ的光纤 Ｂ线以夕 ，为 合器，事实上已经有部分布线厂商采用。本 文只是基于笔者的思路，从产品构思的角度 提出对光纤配线架的认识、理解、分析和预 估而已。 回 了解决网络交换机、服务器上的光纤连接器 与配线架的光纤连接器不相同的问题，便 ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ＆Ｃｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ２０１ １ ６ Ｎｏ．１ ７５ ３５ ｅ 布线全攻略 ａｂｌｉｎｇ Ｅｎｃｙｃｌｏｐｅｄｉａ 境的应用，光纤到大楼的应用，在分光器、 ４０Ｇ、１ ００Ｇ ＳＦＰ、ＳＦＰ＋等光收发设备 内部的连接应用。本文着重说明数据中心 为什么会采用ＭＰＯ／ＭＴＰ高密度光纤预连 接系统以及如何选择高密度的光纤预连接 系统。 在介绍目前为什么有这些场合使用 ＭＰＯ／ＭＴＰ高密度光纤预连接系统之前， 有必要就ＭＰＯ／ＭＴＰ做一个简单的介绍。 在通信、数据传输领域，光纤连接头的发 展远比铜缆接头的发展丰富。据不完全统 计，迄今为止，发展出来的光纤接头达数 百种之多，但真正达到大范围使用的也就 那么十多种。纵观其发展，光纤接头有两 个明显的发展阶段：第一阶段是为了节省 空间，向小型化方向发展，光纤接头从传 统的ＦＣ、ＳＴ、ＳＣ发展为ＬＣ、ＭＴＲＪ、 Ｅ２０００。 第二阶段不仅为了节省空间，而且要 满足多芯使用的要求，光纤接头从ＬＣ、 ＭＴＲＪ、Ｅ２０００向ＭＵ、ＭＴＰ／ＭＰＯ演变，现 在一个ＭＴＰ／ＭＰＯ多芯接头可以满足２芯、 ４芯、８芯、１ ２芯、２４芯，目前最高可达 ７２芯的要求。 第二阶段的发展带来的好处是明显 的，查看一下４０Ｇ、１００Ｇ对光纤网络传 输规范要求就知道了，多芯传输，即８芯 或２０芯。这样Ｍ ＰＯ／ＭＴＰ可以在微小的 空间能够满足高速网络应用的要求，但给 现场施工的工程师也带来了极大的挑战， 甚至是无法完成的任务。当然现在有了很 好的替代方法，那就是制造工厂的预连接 系统产品。 ＭＰＯ／ＭＴＰ光纤预连接系统在数据中心 的应用也就这几年的事情，而且也是ＭＰＯ／ ＭＴＰ预连接系统目前在国内最主要的应用 场合也是一个必然的选择。其原因是：数 据中心空间总是不够，解决空间不够的方 ３６智能建筑与城市信息２０１１年第６期总第１７５期 法可以采用增加空间或提高空间的利用率， 在一个设计好的数据中心增加空间是不现 实的，提高空间利用率也就是增大密度。 作为数据中心的两大布线系统：铜缆、光 缆布线系统，其实铜缆系统也可以采用高 密度，但这种高密度对空间的节省实在有 限。因为不仅无法在既满足高频，又要更 大的线经之间找到平衡；高频下电缆的电 气传输性能也不易满足，而且还要解决因 高频电子信号在多芯铜缆传输所带来的一 系列问题。所以在同样的空间里要得到更 多的传输带宽，改用光缆传输是一个必然 的选择，但这并不意味着一定需要高密度 的光纤预连接系统。 第二个原因是网络速度不断提升带来的 结果，就光纤而言，双芯光纤可以支持百兆、 千兆以及万兆的应用，但不采用特殊的编码 ￣Ｄｆｂ，议，两芯光纤支持４０Ｇ和１ ００Ｇ就显得 相对困难。还好ｌＥＥＥ工作组经过多年的努 力推出了ｌＥＥＥ ８０２．３ｂａ标准来支持这样的应 用。在此标准里，对光纤布线传输的定义还 是很容易找到，图１我们可以看到单个通道 为４芯或者１０芯光纤，所以正常的４０Ｇ和 １００Ｇ光纤网络通信就是８芯光纤和２０芯光 纤。这对传统的数据通信的双芯光纤传输提 出了挑战，即需要采用高密度多芯光纤，但 即使这样也不见得一定要使用高密度多芯光 纤预连接系统。 ＭＤ ＭＤ Ｆｉｂｅｒ ｏｐｔｉｃ ｃａｂｌｉｎｇ （ｃｈａｎｎｅ１） 再来看第三个原因，这个原因更加现实， ＿即大家所熟悉的光纤连接头，例如ＳＣ、ＬＣ， 无论从芯数上或小型化上均无法满足高速网 络标准定义的ＭＤＩ多芯要求。另外要想在现 场完成单根光纤的多芯连接的工作显得非常 困难，因为一芯的不合格意味着整根不合格， 同时很难得到性能的完整以及满足性能一致 性的要求。那么把现场如此复杂的工作转移 到专门的具有流水线和多种设备的工厂去做， 则是一个必然的选择。虽然这样做对传统的 数据中心布线系统有些挑战，主要表现在设 计阶段和现场勘查计算阶段，需要确定每个 机柜位置并计算出每条Ｔｒｕｎｋ光缆的精确长 度，以便工厂预定生产。但这点工作对满足 高速网络的高性能的光纤布线系统以及现场 施工带来的性能不确定性而言，又算不了什 么。其实这也是改变我们传统布线思维模式 的一个契机。 第四个原因，这是系统集成商的解脱， 也是用户满意的事情。因为采用高密度的预 连接系统，可以大大减少现场的安装时间， 也降低现场施工安装对性能的影响以及性能 不确定性的概率。不仅降低了施工难度且性 能上更加有保障，也大大减少布线系统安装 的空间。 那么如何做好一个ＭＰＯ／ＭＴＰ高密度光 纤预连接系统项目？当然要选择高性能的 产品。不过笔者多年来一直强调一个布线 工程项目的性能取决于四大要素：即前期 设计、产品性能、安装工艺以及项目环境。 在一个传统的非预连接的布线系统项目中， 四个要素对项目最终性能的影响基本上可 以按各占２５％来考虑。但在预连接系统中 这个比例就会发生很大变化，由于项目中大 量现场的安装，端接工作转移到前期的预连 接产品上来，同时设计阶段的长度计算结 果也会在工厂得以落实，因此说预连接产 品的性能对项目的最终性能会占到５０％以 上。这样的状况会使得在工厂的预连接工 作变得更加关键。 那么ＭＴＰ／ＭＰＯ高密度光纤预连接系统 产品的性能是如何在一个生产工厂里得到保 障的？它和普通的光纤跳线、配线架组装以 及生产有什么不同？ 首先生产方面，工厂要符合ＩＳＯ ９０００ 等一系列质量管理体系认证，同时生产工艺 和产品性能还要符合目前业内最全面和最 严格的光纤连接组件生产的标准认证，比 如ＧＲ ３２６标准。现在可以生产光纤跳线的 工厂比比皆是，但通过ＴｅｌＣＯ ｒｄｉａ公司制定 的ＧＲ ３２６标准认证的很少，Ｔｅｌｃｏ ｒｄｉａ的 前身是贝尔通讯实验室，致力于美国标准 的发展，包括为架构网络的产品撰写ＵＳ全 球的标准。 其次要了解ＭＴＰ／ＭＰＯ预连接系统产 品，无论是ＴｒｕＣｋ还是极性模块，无论是 Ｈａ ｒｄｎｅｓｓ还是ＭＰＯ跳线的加工工艺，远 比常规的ＳＣ、ＬＣ接头要复杂和困难，加 工一个１２芯的ＭＰＯ接头绝不仅仅是加工 １２个单工ＳＣ或单工ＬＣ的工作量和难度 的简单叠加。没有先进的设备、精湛的工艺 和多年的经验以及训练有素的人员是无法 完成的，对一致性和可重复性的要求极为苛 刻。举个简单的例子，一个１２芯的ＭＰＯ／ ＭＴＰ接头的插芯的光纤高度要求为几千个 纳米，更难的是要保证这些高度的差值要 小于几百个纳米，这就是对一致性的要求， 它是４０Ｇ和１００Ｇ光纤网络对物理链路层 性能的要求。放眼中国市场，据笔者了解， 能够专门从事ＭＴＰ／ＭＰＯ高密度光纤预连 接产品生产的工厂屈指可数，能够大批量 生产的就更少。 综上所述，本文探讨了数据中心采用 ＭＰＯ／ＭＴＰ高密度光纤预连接系统的原因， 同时对这一新的系统的选择提出了一点建议， 希望对数据中心的用户及从事光纤预连接系 统的同行有所帮助。 回 ｎｔｅｌｌｉｇｅｎｔ Ｂｕｉｌｄｉｎｇ＆Ｃｉｔｙ Ｉｎｆｏｒｍａｔｉｏｎ ２０１ １ ６ Ｎｏ １ ７５ ３７