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數(shù)據(jù)中心應(yīng)用、網(wǎng)絡(luò)和光收發(fā)器正迅速演變進化，通常使用端口分支的方式將40/100G并行光學(xué)收發(fā)器解聚為四條10/25G鏈路。分支并行光學(xué)端口對于很多應(yīng)用都有利，包括創(chuàng)建大規(guī)模脊葉(Spine-and-leaf)網(wǎng)絡(luò)和推行高密度10/25G網(wǎng)絡(luò)，每一個數(shù)據(jù)中心的升級規(guī)劃時間都會因技術(shù)需求、預(yù)算、規(guī)模以及業(yè)務(wù)優(yōu)先級而不同。
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數(shù)據(jù)中心變革史
現(xiàn)在的數(shù)據(jù)中心
目前許多企業(yè)數(shù)據(jù)中心的傳輸速率仍是10Gbps，傳統(tǒng)10G常采用SFP+光模塊，雙芯LC接口互聯(lián)；40G以太網(wǎng)規(guī)范要求8芯互聯(lián)，4發(fā)4收，采用12芯光纜布線解決方案，每個信道擁有4條專用發(fā)射光纖和4條專用接收光纖，中間4條光纖保持閑置。
100G以太網(wǎng)常解決方案規(guī)定使用24條光纖，分為兩個12芯陣列，一個陣列專用于發(fā)射，別一陣列專用于接收，每個陣列中間10條光纖用于傳輸流量，而兩端2條光纖閑置。
傳輸類型
在傳統(tǒng)的串行傳輸中，數(shù)據(jù)是通過一對光纖傳輸?shù)模粭l光纖發(fā)射（Tx），一條光纖接收（Rx）。在1G和10G的傳輸速度下，收發(fā)器的選擇并非至關(guān)緊要，因為所有收發(fā)器均以相同的方式和相同的波長運行。當網(wǎng)絡(luò)速度逐漸增加到40/100G時，市面上出現(xiàn)了不同（專有）的WDM技術(shù)，此后收發(fā)器的選擇開始變得更為關(guān)鍵，因為有些收發(fā)器采用兩種不同波長，而有些收發(fā)器采用四種不同波長，致使他們與IEEE批準的使用并行光學(xué)傳輸?shù)腟R4協(xié)議并不兼容。
1.并行光學(xué)傳輸
并行光學(xué)傳輸使用并行光學(xué)接口在多條光纖上同時傳輸和接受數(shù)據(jù)并通常應(yīng)用于中短距離傳輸。對于并行光學(xué)傳輸，40G和100G以太網(wǎng)接口分別具有4×10G通道和4×25G通道，每個傳輸方向使用4根光纖。換句話說，對于40G應(yīng)用，QSFP收發(fā)器的后端連接著4路10G電信號，而4路離散的10G光信號通過8根光纖從收發(fā)器的前端發(fā)射和接收。這種設(shè)計使得一個40G收發(fā)器既可以作為4個離散的10G鏈路使用又可以作為一個40G鏈路使用。
2. 波分復(fù)用（WDM）
波分復(fù)用（WDM）傳輸是一種使用不同波長激光在一根光纖上傳輸多個光信號的技術(shù)。該技術(shù)可使用單根光纖實現(xiàn)雙向通信，也可實現(xiàn)容量疊加。WDM通常應(yīng)用于長距離傳輸，這樣布線節(jié)省的成本可以抵消一部分更加昂貴的收發(fā)器成本。
注：數(shù)據(jù)列出了截至2017年的IEEE美國電氣與電子工程師學(xué)會標準協(xié)議，僅適用于以太網(wǎng)。光纖通道和無限帶寬正在逐漸采用基于并行光學(xué)/QSFP連接的相同方法。
網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀布線圖
在基于MPO連接器的布線系統(tǒng)中，從1G升級到10G、40G、100G乃至400G是非常簡單的。 先從10G開始，在兩個10G交換機間部署一根MPO主干光纜，在交換機的一端部署一個預(yù)端模塊或MPO面板連接LC跳線或MPO到LC分支跳線。
40G/100G升級
當需要升級交換機時，只需將MPO/LC模塊盒更換為MPO適配器面板，使用MPO跳線連接40G/100G交換機即可完成升級。
數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計
并行光學(xué)收發(fā)器在8根光纖上運行，因此考慮如何設(shè)計數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)化布線來支持端口分支應(yīng)用就變得至關(guān)重要。推薦的設(shè)計方案包括使用基于8芯的MPO光纖連接基礎(chǔ)架構(gòu)解決方案來優(yōu)化光纖利用率和端口映射。
從圖a、b和c中可以看出，部署一個8芯MPO連接器界面的鏈路允許使用簡單的優(yōu)化解決方案將端口分解為四個LC雙工端口，以便用于10G設(shè)備端口的配線連接。
推薦：100G QSFP28光模塊
圖a和圖b描述了結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計，此時專用布線干線網(wǎng)安裝在具有40/100G和10/25G端口的設(shè)備之間。圖a具有實用意義，當所有10/25G端口位于一個設(shè)備單元內(nèi)時，圖b中的布局圖對于所需結(jié)構(gòu)化布線連接機柜內(nèi)不同設(shè)備端口的跳接線非常有幫助。然而，圖c為數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)化布線提供了最大的靈活性，可在交叉連接點將40G(MPO)端口分解為LC雙工端口。在中心配線區(qū)進行交叉連接時，40/100G交換機分解得到的任何10/25G端口可被跳接到任何需要使用10/25G鏈路的設(shè)備。
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