Definicja łączności 8-kowej

.

.

źródło: Materiały Prasowe

Przy określaniu łączy światłowodowych używa się przeróżnych pojęć do opisu łącza w zależności od rodzaju złącza czy liczby włókien zastosowanych w łączu.  Najłatwiejsze do zrozumienia i zwizualizowania jest rozwiązanie 2-kowe.  W przypadku łączności 2-kowej nasze łącza są oparte na przyrostach po dwa włókna, jak w często spotykanych połączeniach LC dupleks lub SC dupleks. 

Dla porównania, łączność 12-kowa wykorzystuje łącza oparte na przyrostach po 12 i 12-włóknowe złącza MTP©.  Ostatnio natomiast zaczęły się pojawiać rozwiązania łączności 8-kowej.  Systemy 8-kowe nadal używają złącza typu MTP, jednak łącza są oparte na przyrostach po osiem włókien, z uwzględnieniem 8-włóknowych MTP.  Na przykład w systemie 8-kowym nie mamy 12-włóknowych kabli trankingowych, mamy ośmiowłóknowe kable trankingowe, 16-włóknowe kable trankingowe, 24-włóknowe kable trankingowe oraz 32-włóknowe kable trankingowe — wszystkie 8-kowe kable trankingowe są wielokrotnościami liczby osiem.  Różnicę między rozwiązaniami 12-kowym i 8-kowym zaprezentowano na poniższej ilustracji.

Retrospekcja:  Powstanie łączności 12-kowej

Łączność 12-kowa została wprowadzona w połowie lat 90. XX wieku, w wyniku współpracy między firmami IBM i Corning mającej na celu opracowanie modułowego, ustrukturyzowanego systemu kablowego o wysokiej gęstości, który dałoby się szybko wdrożyć w centrach danych, równocześnie maksymalizując gęstość portów w przestrzeni szafowej.  Gdy centra danych urosły z zaledwie kilku połączeń światłowodowych do centrów danych z tysiącami czy dziesiątkami tysięcy portów światłowodowych, stało się oczywiste, że rozprowadzanie dwuwłóknowych kabli krosowych po wszystkich narożnikach centrum danych doprowadziłoby do powstania bałaganu niemożliwego do opanowania i destrukcyjnie wpływającego na niezawodność.  Ponieważ normy kolorowych oznaczeń włókien TIA/EIA-568A są oparte na grupach po 12 włókien, sensowne okazało się oparcie łączności dużej gęstości na wielokrotnościach liczby 12, i w ten sposób narodziły się 12-włóknowe złącza MTP oraz łączność 12-kowa.  Wkrótce udostępniono i rozpowszechniono na całym świecie kable trankingowe oparte na przyrostach po 12 włókien, aż do 144 włókien.  12-włóknowe kable trankingowe są powszechnie stosowane w szkieletach sieciowych, od głównego połączenia krosowego do obszarów dystrybucji strefowej, gdzie liczby włókien są wysokie, a wysoka gęstość ma zasadnicze znaczenie.  Porty światłowodowe do podłączania do portów w serwerach, przełącznikach i urządzeniach magazynowych są w większości dwuwłóknowe, w związku z czym stosowane są moduły i wiązki przejściowe między układem 12-kowym a 2-kowym zapewniające możliwość podłączenia kabli dwuwłóknowych do portów dwuwłóknowych.  Ponieważ liczba 12 jest podzielna przez dwa, łatwo można zapewnić połączenie między rozwiązaniami dwuwłóknowymi a sprzętem sieciowym wykorzystującym 12-kowe szkieletowe kable trankingowe. 

.

.

źródło: Materiały Prasowe

Pojawianie się rozwiązań 8-kowych

Łączność 12-kowa dobrze służyła branży centrów danych przez niemal 20 lat.  Ponieważ liczba wdrożeń 12-włóknowych złączy MTP w ostatnich latach rosła w postępie geometrycznym, MTP jest teraz de facto standardem w szkieletach wielu centrów danych.  Jednak czas wszystko zmienia i ostatnio oczywiste stało się zapotrzebowanie na łączność 8-kową.  Jest to spowodowane typami nadajników-odbiorników, których używają w swoim sprzęcie wytwórcy przełączników, serwerów i magazynów, a także ścieżką rozwoju nadajników-odbiorników, która prowadzi branżę od standardu 10G Ethernet do 40G, 100G, a nawet aż 400G.

Technologia w świecie nadajników-odbiorników szybko się zmienia, jednak każdy, kto zainstalował obwody 40G, wie, że jednym z najpowszechniej stosowanych typów nadajników-odbiorników jest model QSFP, który korzysta z ośmiu włókien.  Połączenia 12-kowe można wykorzystać do łączenia z portami QSFP i faktycznie wiele osób użytkujących obwody 40G stosuje obecnie w szkieletach łączność 12-kową, jednak nawet uczeń z najsłabszymi ocenami z matematyki zrozumie, że podłączenie złącza 12-włóknowego do nadajnika-odbiornika wymagającego tylko ośmiu włókien oznacza, że cztery włókna pozostają niewykorzystane.  Na rynku są dostępne rozwiązania umożliwiające 100-procentowe wykorzystanie światłowodu szkieletowego w tym scenariuszu za pośrednictwem modułów i wiązek konwersji z systemu 12-kowego do 8-kowego, jednak ich zastosowanie wiąże się z dodaniem złączy MTP oraz dodatkową tłumiennością wtrąceniową w łączu.  Nie jest to raczej rozwiązanie optymalne, zarówno ze względu na koszty, jak i wydajność łączy, zatem branża doszła do wniosku, że przyszłość wymaga użycia lepszego sposobu.

Tym lepszym sposobem jest właśnie łączność 8-kowa.  Jeśli chodzi o największych producentów nadajników-odbiorników, przełączników, serwerów i magazynów, zupełnie oczywiste jest, że czasy obecne, najbliższa przyszłość, a także odległa przyszłość są pełne typów nadajników-odbiorników opartych na łączności albo 2-kowej, albo 8-kowej.  Innymi słowy, w przypadku transmisji ethernetowych w standardach od 40G do 400G wszystkie drogi prowadzą do dwuwłóknowych i ośmiowłóknowych rozwiązań łączności.   

<Ilustracja 4 — Ścieżka rozwoju 40/100/400G>

.

.

źródło: Inne

Jak pokazuje tabela, na drodze do standardu 400G napotkamy pewne rozwiązania krótkotrwałe, takie jak pierwsza i druga generacja transmisji równoległej OM3/OM4, które są oferowane jako rozwiązania 32-kowe i 16-kowe.  Jednak z rozmów między firmą Corning a znaczącymi dostawcami nadajników-odbiorników, przełączników, serwerów i magazynów wynika, że nie należy się spodziewać, aby te rozwiązania były szeroko stosowane, a to ze względu na koszty produkcji i stopień skomplikowania złączy (na przykład czy na pewno warto wprowadzać 32-włóknowe złącze do firmowej sieci?).  Oczekuje się, że na szeroką akceptację rynku liczyć mogą 8-kowe rozwiązania 400G trzeciej generacji wykorzystujące transmisję równoległą za pośrednictwem światłowodu OM3/OM4.

Ponieważ liczba osiem jest podzielna przez dwa, szkieletową łączność 8-kową można łatwo wykorzystywać w dwuwłóknowych systemach nadajników-odbiorników, tak samo jak łączność 12-kową.  Jednak łączność 8-kowa zapewnia największą elastyczność dla, zapewne wkrótce najbardziej rozpowszechnionych, typów nadajników-odbiorników w standardach 40G, 100G i 400G, ponieważ łączność 12-kowa nie jest optymalnym wyborem dla ośmiowłóknowych systemów nadajników-odbiorników.  Mówiąc wprost, łączność 8-kowa stanowi najbardziej przyszłościowe rozwiązanie, biorąc pod uwagę wymagania transmisji w standardzie 400G.

Czy rozwiązania 8-kowe i 12-kowe można stosować łącznie?

W zasadzie tak i nie. To zależy od rozumienia zwrotu „stosować łącznie”.  Gdyby chodziło o bezpośrednie pomieszane komponentów i podłączenie 8-kowego kabla trankingowego do 12-włóknowego modułu, odpowiedź brzmiałaby zdecydowanie „nie”.  Komponenty nie są przeznaczone do bezpośredniego łączenia jednych z drugimi i w związku z tym 12-kowe i 8-kowe systemy MTP charakteryzują się widocznymi różnicami, dzięki którym można uniknąć pomieszania komponentów 8-kowych 12-kowych w jednym łączu.  Najważniejszy powód widocznych różnic jest taki, że 12-kowe kable trankingowe mają na ogół bezstykowe złącza MTP na obu końcach, co wymaga zastosowania stykowych modułów przejściowych.  Tymczasem pojawiające się 8-kowe kable trankingowe są produkowane ze stykowymi złączami na obu końcach.  Zatem podłączenie 8-kowego kabla trankingowego do 12-kowego modułu przejściowego zdecydowanie nie zadziała, ponieważ oznaczałoby to usiłowanie złączenia dwóch złączy stykowych.  Powód tej zmiany w układzie styków kabli trankingowych jest taki, że daje ona korzyść w postaci pewności, iż bez względu na miejsce zastosowania w sieci 8-kowy kabel krosowy MTP zawsze może mieć bezstykowe złącza na obu końcach.  Upraszcza to wdrożenie sieci i eliminuje konieczność stertowania wielu konfiguracji stykowych kabli krosowych MTP.

Jeśli jednak przez zwrot „stosować łącznie” mamy na myśli zastosowanie 8-kowej i 12-kowej łączności w jednym centrum danych, to odpowiedź brzmi „Tak”, chociaż z pewnym zastrzeżeniem.  Zastrzeżenie polega na tym, że łącza 8-kowe i 12-kowe muszą być utrzymywane osobno, ponieważ, jak już wcześniej stwierdzono, same komponenty 8-kowe i 12-kowe nie są wymienne i nie da się ich wzajemnie połączyć w jednym łączu.  Dlatego konieczna jest pewna staranność, jeśli chodzi o zarządzanie infrastrukturą warstwy fizycznej centrum danych dla pewności, że komponenty 8-kowe i 12-kowe nie zostaną pomieszane w jednym łączu. 

.

.

źródło: Materiały Prasowe

Łączność 8-kowa kontra łączność 12-kowa: Jak dokonać wyboru?

Ponieważ 12 to liczba oczywiście większa niż 8, łączność 12-kowa ma zaletę w postaci większej gęstości upakowania włókien w złączu w porównaniu do 8-kowej, czyli korzystając z łączności 12-kowej można szybciej zainstalować większą liczbę włókien.  Jednak ponieważ wdraża się coraz więcej obwodów w standardach 40G i 100G, które korzystają z ośmiowłóknowych nadajników-odbiorników, ważniejsze od gęstości łączności 12-kowej mogą okazać się korzyści płynące z dopasowania liczby włókien złączy szkieletowych MTP do liczby włókien nadajników-odbiorników.  Ponadto w przypadku zastosowania wiązki przejściowej z MTP do LC dupleks do połączenia z adapterami liniowymi przełącznika wiązki 8-kowe łatwo łączą się z wszystkimi adapterami liniowymi o typowych liczbach portów, ponieważ wszystkie typowe adaptery liniowe zawierają porty w liczbie podzielnej przez cztery (wiązka 8-kowa ma cztery złącza LC dupleks).  W przypadku wiązki 12-kowej z sześcioma złączami LC dupleks nie da się łatwo połączyć wiązki z adapterami liniowymi zawierającymi 16 lub 32 porty, ponieważ liczby 16 i 32 nie są podzielne przez sześć.   Poniższa tabela zawiera relatywne zalety obserwowane przy porównaniu łączności 8-kowej z 12-kową z perspektywy wdrożenia w centrum danych.

Zalety łączności 8-kowej

Zalety łączności 12-kowej

  • Optymalizacja pod kątem zarówno dwuwłóknowych, jak i ośmiowłóknowych technologii nadajników-odbiorników
  • Możliwość 100-procentowego wykorzystania włókien w przypadku ośmiowłóknowych systemów nadajników-odbiorników bez ponoszenia dodatkowych kosztów i tłumienności wtrąceniowej związanej z urządzeniami do konwersji łączności 12-kowej na 8-kową
  • Łatwe łączenie wiązek z wszystkimi typowymi liczbami portów w adapterach liniowych przełączników
  • Wymóg zastosowania jedynie bezstykowych kabli krosowych MTP przy dowolnych połączeniach w łączu
  • Największa elastyczność rozwiązania w przypadku sieci transmisji w standardach 40G, 100G i 400G
  • Większa gęstość upakowania włókien w złączach niż w przypadku rozwiązań 8-kowych
  • Zgodność z dużą istniejącą bazą 12-kowych instalacji MTP

Choć nie wolno pomijać gęstości upakowania włókien w złączach, w przypadku większości decyzja sprowadzi się do odpowiedzi na pytanie, jak szybko nastąpi migracja do szybkości sieciowych 40G i 100G.  Każdy, kto planuje wkrótce przejść w swoim centrum danych na standard 40G lub 100G, zauważy wielką korzyść płynącą z zastosowania łączności 8-kowej już dzisiaj.

Podsumowanie

W centrach danych rozwiązania 8-kowe i 12-kowe będą stosowane jeszcze przez wiele lat.  Oba mają pewne zalety i oba znajdą dla siebie miejsca w centrach danych, przy czym wykorzystanie transmisji w standardach 40G i 100G jest głównym czynnikiem wyboru.  Jeśli obecnie w swoim centrum danych wykorzystujesz łączność 12-kową, która Cię nie zawodzi, to dalsze korzystanie z łączności 12-kowej będzie w pełni uzasadnione.  Łączność 8-kowa to po prostu dodatkowa opcja w zestawie narzędzi projektanta sieci, który musi dbać o to, aby centrum danych dysponowało najbardziej ekonomiczną i przyszłościową siecią ze ścieżką migracji, która pozwoli na łatwe przejście na standard transmisji 400G.