데이터 센터에서 100GBE 준비
데이터 센터의 확장 및 성장에 대한 지속적인 요구 사항으로 인해 케이블 링 인프라는 안정성, 관리 효율성 및 유연성을 제공해야합니다. 광 연결 솔루션을 배포하면 현재 응용 프로그램 및 데이터 속도에 대한 이러한 요구 사항을 충족하는 인프라가 가능합니다.
확장 성은 광학 연결 유형을 선택할 때 추가로 중요한 요소입니다. 확장 성은 추가 서버, 스위치 또는 스토리지 장치와 관련하여 데이터 센터의 물리적 확장뿐만 아니라 데이터 전송률을 높이기위한 마이그레이션 경로를 지원하는 인프라를 의미합니다. 40G 및 100Gbit 이더넷, 32Gbits / sec 이상의 파이버 채널 데이터 속도 및 Infiniband와 같은 데이터 속도를 정의하기위한 기술이 발전하고 표준이 완성됨에 따라 오늘날 케이블 링 인프라는 더 많은 대역폭에 대한 요구를 수용 할 수있는 확장 성을 제공해야합니다. 향후 응용 프로그램을 지원합니다.
고 대역폭 애플리케이션 지원에 대한 수요가 증가함에 따라 현재 데이터 속도는 미래의 요구를 충족시킬 수 없습니다. 현재 1 및 10 Gbits / sec로 작동하는 이더넷 응용 프로그램을 사용하면 향후 네트워킹 요구 사항을 지원하려면 40Gb 및 100Gbit 이더넷 (GbE) 기술과 표준을 개발해야합니다.
다면 드라이버
많은 요소들이 더 높은 데이터 전송률을 요구하고 있습니다. 가상화, 컨버전스 및 고성능 컴퓨팅 환경뿐만 아니라 스위칭 및 라우팅은 데이터 센터 환경에서 이러한 높은 네트워크 속도가 필요한 곳의 예입니다. 또한 인터넷 교환 및 서비스 제공 업체 피어링 포인트 및 주문형 비디오와 같은 고 대역폭 응용 프로그램은 10GbE에서 40G 및 100GbE 인터페이스로 마이그레이션해야합니다.
멀티 파이버 종단 기술인 MTP 스타일 커넥터는 40 및 100 기가비트 이더넷 병렬 광 전송에서 중요한 역할을합니다.
앞서 언급 한 동인에 대한 응답으로 Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE; www. ieee.org)는 1 월에 IEEE 802.3ba 작업 그룹을 구성하여 40Gb 및 100GbE 데이터 속도에 대한 지침을 제시하고 개발했습니다. PAR (프로젝트 승인 요청) 목표에는 레이저 최적화 50 / 125-μm 멀티 모드 (OM3) 파이버에 대한 최소 100 미터 거리가 포함되었습니다. OM3 파이버는 PAR에 포함 된 유일한 다중 모드 파이버입니다.
코닝은 100 미터가 구축 된 OM3의 누적 65 %를 나타내는 데이터 센터 길이 분포 분석을 수행했습니다. 추가 데이터 센터 구조적 케이블 길이 요구 사항을 해결하기 위해 OM3 광섬유에서 40G 및 100GbE 거리를 100 미터 이상으로 연장 할 수있을 것으로 예상됩니다. 표준의 완성은 2010 년 중반에 예상됩니다.
5 월 IEEE 회의에서 40G 및 100GbE 표준의 초기 초안을 생성하기위한 기반을 만들기 위해 몇 가지 기준 제안이 채택되었습니다. 병렬 광학 전송은 OM3 광섬유를 통한 40G 및 100GbE에 대한 기본 제안으로 채택되었습니다. 기존의 직렬 전송과 비교하여 병렬 광학 전송은 병렬 광 인터페이스를 사용하여 데이터가 여러 광섬유를 통해 동시에 전송 및 수신됩니다.
이 기준 제안에서는 40- 및 100-GbE 인터페이스를 방향 당 4 개의 파이버에 각각 4 x 10 기가비트 이더넷 채널 및 방향 당 10 개의 파이버에 10 x 10 기가비트 이더넷 채널로 정의합니다.
이 제안서에 정의 된 작동 거리는 100 미터로 PAR에 명시된 최소 목표와 같습니다. 또한이 제안에서 커넥터 손실 할당은 채널 내 총 커넥터 손실에 대해 1.5dB입니다.
고객 설문 조사에 따르면 100 미터는 40 기가비트 이더넷 (GbE)의 표준 정의 병렬 광 전송에는 방향 당 4 개의 광섬유에 4, 10GbE 채널이 포함됩니다.
100GbE는 총 20 개의 파이버 (10 파이버 x 10Gbit / 초 트래픽 x 2 방향)를 전송합니다.
일부 데이터 센터 설계는이 아키텍처의 수정 된 버전을 사용하며 TIA-942 표준으로 게시됩니다. 수정 된 아키텍처에는 수평 분배 영역을 MDA (Main Distribution Area)로 축소하여 MDA 영역에서 영역 또는 장비 분배 영역으로 케이블을 직접 설치합니다.
IEEE 802.3ba PAR에 정의 된 거리는 데이터 센터에서 발견 된 많은 구조적 케이블 거리를 고려하지 않을 수 있습니다. 이 문제를 해결하기 위해 임시 그룹은 OM3 파이버를 통해 40G 및 100GbE 인터페이스의 범위를 확장하는 방법을 조사하고 있습니다. 이 그룹은 최대 250 미터의 연장 된 거리를 탐색하고 있지만 OM3 광섬유를 통한 거리는 150 ~ 200 미터를 넘지 않을 것입니다.
케이블 링 성능 요구 사항
40GbE 및 100GbE에 대한 향후 요구 사항을 충족시키기 위해 케이블 링 인프라에 필요한 성능을 평가할 때는 대역폭, 총 커넥터 삽입 손실 및 스큐라는 세 가지 기준을 고려해야합니다. 이러한 각 요소는 케이블 링 인프라가 OM3 파이버에서 표준으로 제안 된 전송 거리를 100 미터 이상으로 충족시키는 능력에 영향을 줄 수 있습니다. 또한이 거리를 확장하기위한 지속적인 연구를 통해 성능이 더욱 중요해질 수 있습니다.
• 대역폭. OM3 파이버는 40 / 100-Gbit를 고려한 유일한 멀티 모드 파이버로 선택되었습니다. 이 광섬유는 850nm 전송에 최적화되어 있으며 최소 2,000MHz ∙ km 유효 모달 대역폭을 갖습니다. OM3 파이버의 대역폭을 정확하게 측정 할 수있는 파이버 대역폭 측정 기술을 사용할 수 있습니다. 최소 유효 모달 대역폭 계산 (EMBc)은 차동 모드 지연 (DMD) 기술과 비교하여 가장 바람직하고 정확한 측정을 제공하는 OM3 파이버의 시스템 대역폭 측정입니다. minEMBc를 사용하면 다양한 데이터 속도 및 링크 길이에 대한 성능을 안정적으로 예측할 수있는 확장 가능한 진정한 대역폭 값이 계산됩니다. minEMBc 기술을 사용하여 측정 된 OM3 파이버를 사용하는 연결 솔루션을 사용하면 데이터 센터에 구축 된 광학 인프라가 IEEE가 설정 한 대역폭의 성능 기준을 충족합니다.
• 삽입 손실. 이는 현재 데이터 센터 케이블 링 배포에서 중요한 성능 매개 변수입니다. 시스템 채널 내의 총 커넥터 손실은 시스템이 주어진 데이터 속도에 대해 지원 가능한 최대 거리에서 작동하는 능력에 영향을줍니다. 총 커넥터 손실이 증가하면 해당 데이터 속도에서 지원 가능한 거리가 줄어 듭니다. 다중 모드 40 및 100GbE 전송에 대해 현재 채택 된 기준 제안은 최대 100 미터의 작동 거리에서 1.5dB의 총 커넥터 손실을 나타냅니다. 따라서 데이터 센터 케이블 링 인프라를 설계 할 때 연결 구성 요소의 삽입 손실 사양을 평가해야합니다. 연결 손실이 적은 구성 요소를 사용하면 연결 커넥터에 여러 커넥터 결합을 도입 할 수있어 유연성이 극대화됩니다.
데이터 센터 요구 사항을 충족하는 성능을 최적화하려면 케이블 링 인프라의 토폴로지를 단독으로 선택해서는 안됩니다.
• 비뚤어 짐. 서로 다른 광섬유를 통과하는 광 신호 간의 비행 시간 차이 인 광학 왜곡은 병렬 광학 전송을 위해 반드시 고려해야 할 사항입니다. 다양한 채널에서 과도한 스큐 또는 지연으로 전송 오류가 발생할 수 있습니다. 태스크 포스 내에서 케이블 스큐 요구 사항이 여전히 고려되고 있지만, 스큐 성능이 엄격한 연결 솔루션을 배치하면 다양한 애플리케이션에서 케이블 인프라의 호환성이 보장됩니다. 예를 들어, 병렬 광학 전송을 사용하는 프로토콜 인 Infiniband는 0.75ns의 케이블 스큐 기준을 갖습니다. 40G 및 100GbE 애플리케이션을위한 광 케이블 링 인프라 솔루션을 평가할 때, 스큐 요구 사항을 충족하는 것을 선택하면 40G 및 100GbE뿐만 아니라 32Gbits / sec 이상의 Infiniband 및 향후 파이버 채널 데이터 속도에 대한 성능이 보장됩니다. . 또한, 비대칭 연결 솔루션은 케이블 설계 및 종단의 품질과 일관성을 검증하여 장기간 안정적인 작동을 제공합니다.
데이터 센터에 배포
데이터 센터에서 권장되는 케이블 링 인프라 구축은 TIA-942 Telecommunications Infrastructure Standard Cassettes에 나와있는 지침을 기반으로합니다.이 카세트는 MTP 스타일 커넥터로 종단 된 백본 케이블 입력이 한쪽에 있습니다. 반대쪽에는 데이터 센터 장비의 패치 코드가 연결되는 표준 LC 이중 포트가 있습니다.
낮은 삽입 손실을 제공하고 모달 노이즈 문제를 제거하는 고품질 연결 솔루션을 선택하면 데이터 센터 케이블 링 인프라에서 안정성과 성능이 보장됩니다.
데이터 센터 요구 사항을 충족하는 성능을 최적화하려면 케이블 링 인프라의 토폴로지를 단독으로 선택해서는 안됩니다. 인프라 토폴로지와 제품 솔루션은 동시에 고려되어야합니다.
100GbE, 파이버 채널 및 Infiniband와 같이 미래의 고속 데이터 애플리케이션을 지원하려면 데이터 센터에 배치 된 케이블을 선택해야합니다. OM3은 40G 및 100GbE 표준에 포함되는 유일한 등급의 다중 모드 광섬유 일뿐 아니라 오늘날의 요구에 가장 높은 성능을 제공합니다. 2,000MHz ∙ km 이상의 850nm 대역폭을 갖춘 OM3 파이버는 데이터 센터의 구조적 케이블 링 설치에 필요한 확장 된 범위를 제공합니다. OM3 광섬유 연결은 데이터 센터의 단거리 응용 제품을위한 가장 저렴한 인프라 및 전자 솔루션을 계속 제공합니다.
성능 요구 사항 외에도 물리적 연결 선택도 중요합니다. 병렬 광학 기술은 동시에 여러 파이버를 통한 데이터 전송이 필요하기 때문에 멀티 파이버 또는 어레이 커넥터가 필요합니다. 오늘날 설치에서 MTP 기반 연결을 사용하면 필요할 때이 다중 광섬유 병렬 광학 인터페이스로 마이그레이션 할 수 있습니다.
공장에서 종료 된 MTP 솔루션은 플러그 앤 플레이 시스템을 통한 연결을 허용합니다. 오늘날의 직렬 이더넷 및 파이버 채널 애플리케이션의 요구를 충족시키기 위해 MTP 종단 케이블은 사전 종단 모듈 또는 카세트에 설치됩니다. 이 모듈은 백본에서 MTP 커넥터를 전환하는 수단을 제공합니다. 사용자가 40Gb 또는 100GbE로 마이그레이션하면 모듈 및 LC 패치 코드가 제거되고 병렬 광학 인터페이스에 설치하기 위해 MTP 어댑터 패널 (이와 같은) 및 MTP 패치 코드로 교체됩니다.
데이터 센터 전자 장치에 대한 연결은 모듈의 표준 LC 이중 패치 코드를 통해 완료됩니다. 40G 또는 100GbE로 마이그레이션 할 때 모듈 및 LC 이중 패치 코드가 제거되고 병렬 광학 인터페이스에 설치하기 위해 MTP 어댑터 패널 및 패치 코드로 교체됩니다. MTP 연결 솔루션에 여러 손실 성능 계층을 사용할 수 있습니다. 파이버 채널 및 10GbE와 같은 현재 애플리케이션에서 커넥터 손실을 고려해야하는 것처럼 삽입 손실도 40G 및 100GbE 애플리케이션에 중요한 요소가 될 것입니다. 예를 들어, IEEE 802.3은 10GbE (10GBase-SR)에 대한 OM3 다중 모드 파이버에서 최대 300 미터 거리를 정의합니다. 이 거리를 달성하려면 총 1.5dB의 커넥터 손실이 필요합니다. 채널의 총 커넥터 손실이 1.5dB 이상으로 증가하면 지원 가능한 거리가 줄어 듭니다. 장거리 또는 여러 커넥터 결합이 필요한 경우 손실이 적은 성능 모듈 및 연결이 필요할 수 있습니다.
또한 전체 커넥터 손실 증가로 인한 잠재적 인 모달 노이즈 영향에 대한 우려를 없애려면 솔루션은 연결 제조업체의 10GbE 시스템 모달 노이즈 테스트를 거쳐야합니다. 낮은 삽입 손실을 제공하고 모달 노이즈 문제를 제거하는 고품질 연결 솔루션을 선택하면 데이터 센터 케이블 링 인프라에서 안정성과 성능이 보장됩니다.
MTP 기반 솔루션
유연한 구조적 케이블 링 설치를위한 고유 한 모듈 성과 최적화를 통해 MTP 기반 OM3 광섬유 시스템을 설치하여 오늘날 데이터 센터 애플리케이션에 사용할 수 있으며, 40G 및 100GbE와 같은 미래의 고속 기술로 쉽게 마이그레이션 할 수 있습니다. .