楠木軒

如何增加數據中心的端口密度

由 嶽洪秀 發佈於 科技

業界廠商正在努力增加配線架中的端口密度,以滿足機架空間有限的數據中心對帶寬的持續需求。

數據中心對網絡連接性的需求正在上升,特別是越來越多地採用17286芯光纖或34566芯光纜的超大規模數據中心。將這麼多數量光纖連接到服務器和交換機是一個關鍵挑戰,因為機架空間有限。光纖配線架是解決這一挑戰的核心。為了解決這一問題,業界廠商正在提高配線架中的端口密度,以滿足不斷增長的帶寬需求。

機架空間實現最大化

數據中心架構師面臨的一項挑戰是最大限度地利用寶貴的機架空間。每個機架通常具有42個機架單元(RU)或48個機架單元(RU),其主要目標是利用這些空間部署儘可能多的服務器。顯然,用於無源組件的空間越小,用於有源硬件的空間就越大。數據中心架構師希望最大程度地利用寶貴的數據中心面積部署網絡連接設備,而增加端口密度是一個有效的解決方案。

同時,在網絡連接性方面,數據中心架構師採用不同的應用程序和光纖接口。一些使用串行連接,而另外一些則採用並行連接以增加帶寬。在理想情況下,無源基礎設施和水平佈線提供儘可能多的靈活性和模塊化特性,從而避免為滿足不同需求而購買不同類型的接線解決方案。網絡連接器格式也在不斷髮展:單工SC和雙工LC多年來已經流行。替代的小型化串行連接器格式(如Senko的SN、USConec的MDC)正在參與最新的“連接器之爭”。而在過去的十年中,並行連接技術已取得了巨大的進步。

但是網絡連接器的性能正在不斷改進,並且每個人都希望在選擇網絡連接器類型時擁有最大的靈活性。無論是每個端口具有兩根光纖的雙工連接器,還是每個端口具有更大連接範圍的並行連接器。USConec已證明每個端口帶有MTP的72芯光纖,而每個MPO/MTP端口接入24芯光纖很常見。端口首選項可以從串行連接轉移到並行連接,並最終還將採用串行連接技術。如果沒有靈活的平台,則面向未來的MAC數量將會受到限制,並且投資的期限也會受到限制。

接插板是在計算硬件和高芯數光纜之間建立連接的地方。用户在最初部署中,需要部署屏蔽電纜以及接插板上端口的閂鎖。用户需要良好的電纜管理(在平台設計時構思並在安裝時進行部署),並且需要訪問端口閂鎖。在某些固定面板設計中,進入面板的前部和後部的需求會影響靈活性。

一些供應商提供帶有適配器的面板,每個面板可能會提供更多的端口,但他們忽略了電纜管理方面,並且並沒有靈活性或模塊化特性。可移動面板提供了更好的端口閂鎖訪問權限,但其模塊化和靈活性方面往往不足。

這些解決方案中的大多數都提供有限的模塊化,因此用户在購買面板時必須瞭解端口類型。另外,當以最大密度填充固定面板的端口時,沒有可用於端口識別的面板空間。使用固定面板時,為了獲得最大的密度,面板設計可能會偏離1RU面板的空間,必須採用2RU、3RU甚至更多的機架空間,才能實現最高的端口密度。

傳統的模塊化接插板設計將某些製造商的每個機架單元(RU)限制為72個端口。一些供應商擁有不可互換的平台,這些平台並不靈活。其他解決方案犧牲了端口密度來維護與自動化基礎設施管理(AIM)解決方案的接口,而這種落後的技術使得許多供應商無法提高光纖密度。此外,許多供應商不想引入與以前的平台不兼容的新平台。

靈活性和模塊化是關鍵

靈活性和模塊化的價值在於可以重新配置平台,以適應交付不同應用程序的不同需求。如果平台在連接器級別是模塊化的,則可以根據需要將串行和並行端口容納在同一端接盒中。此外,模塊化連接器可通過使用彩色適配器、鍵控適配器,帶擋板和不帶擋板的適配器等實現端口指定。

平台級別的模塊化設備還允許客户在保持端口密度的同時在多種應用中使用相同的端接盒。如果用户採用高芯數光纜的電纜,則由於路徑受限(例如導管較小),可能無法進行兩端的預端接。平台的模塊化應該擴展到端接盒,因此具有不同內部組件的同一端接盒可以容納其內部或外部的現場拼接。

如今,MPO已成為數據中心首選的並行光連接器,主要採用12芯光纖。最近基於突破性應用,發現12芯光纖插芯中的8條活性光纖受到青睞。而其平台至少應支持這些選項。理想的解決方案將支持8芯光纖和12芯光纖連接,並具有額外的功能來支持更新的並行連接變體,其中包括一行16芯光纖以及同一MPO中的兩行,即24芯光纖和32芯光纖連接。在理想情況下,接插平台將能夠在同一外殼中混合使用接插盒,而不會損失端口密度。大多數解決方案都支持其中兩種或三種。

未來將會出現更多使用並行連接的趨勢,這通常是帶寬增加的第一步。隨着收發器處理速度的提高,串行應用通常首先進入市場。通過增加更多的通道(光纖),可以以相同的處理速度增加帶寬。隨着收發器效率和速度的提高,串行連接解決方案趨向於取代早期的並行解決連接方案,這是週期性的。大多數數據中心從串行應用開始,隨着並行應用增加帶寬,在幾年之後,由於收發器效率的提高,又會回到串行連接解決方案。端接平台應具有靈活的能力,以便隨着應用的發展而輕鬆地從串行遷移連接到並行連接,然後遷移回串行連接。

理想的連接解決方​​案應適應這些趨勢,輕鬆支持串行連接和並行連接,並適應不同類型的連接器和電纜管理要求。通過設計具有高度模塊化和靈活性的配線架,光纖供應商可以為數據中心架構提供更多的支持。