隨著數(shù)據(jù)中心規(guī)模的不斷增長(zhǎng)和越來(lái)越多的集成進(jìn)入，傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心的基礎(chǔ)設(shè)施已經(jīng)不能滿(mǎn)足企業(yè)的需求，因此BASE-8光纖應(yīng)運(yùn)而生。如今，BASE-8光纖已成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)解決方案的主流。
隨著這一轉(zhuǎn)變的持續(xù)，人們需要回顧促進(jìn)8芯光纖(或base-8)技術(shù)發(fā)展和普及的因素和基礎(chǔ)設(shè)施面臨的挑戰(zhàn)。通過(guò)回顧歷史以及展望未來(lái)，可以評(píng)估8芯光纖技術(shù)的采用情況和價(jià)值。
要了解base-8光纖解決方案是如何誕生的，首先必須了解數(shù)據(jù)中心布線(xiàn)的歷史。布線(xiàn)行業(yè)的早期應(yīng)用者可能會(huì)回想起現(xiàn)場(chǎng)安裝光纖的艱辛。隨著數(shù)據(jù)中心數(shù)量和規(guī)模的不斷增長(zhǎng)，光纖系統(tǒng)的安裝人員和維護(hù)人員必須管理數(shù)百甚至數(shù)千個(gè)單光纖和雙光纖連接器。而隨著數(shù)據(jù)中心空間和要求不斷增加，這種方法在部署的密度和速度方面都帶來(lái)了挑戰(zhàn)。
1996年推出的MTP(MPO型)光纖連接器徹底改變了數(shù)據(jù)中心布線(xiàn)的設(shè)計(jì)和部署。在單個(gè)套圈中有12根光纖，它在滿(mǎn)足速度、密度和安裝簡(jiǎn)便性等高級(jí)挑戰(zhàn)方面取得了顯著進(jìn)步。
人們通常提出的問(wèn)題是base-12解決方案是什么時(shí)候以及為什么是首先廣泛部署的。Base-12光纖連接解決方案是在20世紀(jì)90年代中期推出的，其目的在于開(kāi)發(fā)模塊化、高密度、結(jié)構(gòu)化的布線(xiàn)系統(tǒng)，允許快速部署，同時(shí)實(shí)現(xiàn)機(jī)架的端口密度的最大化。TIA/ EIA-568A光纖顏色編碼標(biāo)準(zhǔn)基于12根光纖，并且?guī)罟饫w通常為12根?；?2根光纖的高密度連接性是有道理的，因此12芯MTP連接器和base-12連接誕生了。
從歷史上看，MTP終端干線(xiàn)電纜已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)的中樞，從中央修補(bǔ)區(qū)域到區(qū)域或設(shè)備分布區(qū)域。當(dāng)時(shí)的主要數(shù)據(jù)速率不超過(guò)10GbE，因此服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)設(shè)備上的光學(xué)端口為雙工或雙光纖。通過(guò)MTP連接器實(shí)現(xiàn)高密度的base-12骨干連接，base-12到base-2(MTP到LC雙工)分線(xiàn)模塊或線(xiàn)束為設(shè)備提供了雙光纖接口。由于12這個(gè)數(shù)字完全可以被2整除，因此這種MTP布線(xiàn)和分線(xiàn)解決方案可以輕松地為網(wǎng)絡(luò)設(shè)備提供雙光纖接口，并且base-12主干線(xiàn)纜的光纖利用率很高。實(shí)際上，使用MTP連接器進(jìn)行結(jié)構(gòu)化布線(xiàn)可以部署六個(gè)雙工端口，并將單個(gè)連接器插入模塊中。
光纖技術(shù)發(fā)展到2009年，數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施面臨的挑戰(zhàn)越來(lái)越多，其密度和部署速度變得更加重要。在此之前，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心解決方案都基于傳統(tǒng)LAN市場(chǎng)常用的硬件設(shè)計(jì)。人們需要解決數(shù)據(jù)中心特有的問(wèn)題，這不僅僅是通用布線(xiàn)問(wèn)題。隨著數(shù)據(jù)中心市場(chǎng)的持續(xù)增長(zhǎng)，它顯然已經(jīng)為專(zhuān)用的預(yù)端接光纖解決方案做好了準(zhǔn)備。當(dāng)這樣的解決方案到來(lái)時(shí)，它解決了消耗昂貴的數(shù)據(jù)中心空間進(jìn)行布線(xiàn)的挑戰(zhàn)，同時(shí)還優(yōu)化了基礎(chǔ)架構(gòu)組件，以便于使用和部署快速。它在這個(gè)行業(yè)提供的價(jià)值在其市場(chǎng)推出后將近10年后仍然被證明。密度、網(wǎng)絡(luò)、正常運(yùn)行時(shí)間、速度、簡(jiǎn)單性、清晰的過(guò)渡路徑以滿(mǎn)足未來(lái)需求是其基礎(chǔ)。
從2009年到2013年，與數(shù)據(jù)中心相關(guān)的光學(xué)技術(shù)和協(xié)議路線(xiàn)圖不斷發(fā)展和進(jìn)步。通過(guò)與主要收發(fā)器、交換機(jī)、服務(wù)器和存儲(chǔ)制造商的溝通和探討，發(fā)現(xiàn)將會(huì)出現(xiàn)許多收發(fā)器技術(shù)的選擇，但所有這些都將基于雙光纖或八光纖連接。換句話(huà)說(shuō)，對(duì)于從40G到400G的以太網(wǎng)傳輸，所有這些都會(huì)導(dǎo)致推出這些解決方案。下表顯示了這種情況。 藍(lán)色字體代表截至2017年的IEEE標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議。
雖然雙光纖和八光纖解決方案成為主流，但一些短期替代品將提供不同的基礎(chǔ)光纖數(shù)量。如圖表所示，邁向400G的道路包括將第一代和第二代OM3 / OM4并行傳輸作為base-32和base-16解決方案。然而，與主要收發(fā)器、交換機(jī)、服務(wù)器和存儲(chǔ)供應(yīng)商的探討表明，由于制造成本和連接器復(fù)雜性，這些解決方案不會(huì)實(shí)現(xiàn)廣泛部署。
想象一下使用具有16根、24根或32根光纖增量的MTP連接器的骨干基礎(chǔ)設(shè)施。將此連接器引入布線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施意味著企業(yè)需要實(shí)施最小公分母的布線(xiàn)：這意味著收發(fā)器技術(shù)的使用頻率最低，壽命最短。對(duì)于高于8根或12根光纖的基礎(chǔ)設(shè)施，需要采用一種向下轉(zhuǎn)換形式來(lái)與更常見(jiàn)的并行收發(fā)器(如SR4或PSM4)連接。轉(zhuǎn)換模塊在使用不同光纖數(shù)量的光端口的接口時(shí)，會(huì)增加成本和鏈路插入損耗。預(yù)計(jì)第八代OM3/ OM4光纖上的400G并行傳輸解決方案(8芯片光纖解決方案)將獲得廣泛的市場(chǎng)認(rèn)可。由于數(shù)字8可以完全被數(shù)字2整除，因此base-8的主干連接可以輕松地與兩個(gè)光纖收發(fā)器配合使用，就像base-12一樣。但是base-8連接為預(yù)期最常見(jiàn)的40G、100G和400G收發(fā)器類(lèi)型提供了最大的靈活性。簡(jiǎn)而言之，base-12連接為10G至400G傳輸提供了最新的現(xiàn)成的解決方案。
收發(fā)器領(lǐng)域也很快發(fā)生技術(shù)變化，但任何安裝了40G光纖的行業(yè)人士都知道普通的收發(fā)器類(lèi)型是QSFP，它通常使用8根光纖。Base-12可以連接到8芯QSFP端口。事實(shí)上，目前許多運(yùn)營(yíng)40G光纖線(xiàn)路的組織已經(jīng)在其骨干網(wǎng)中安裝了Base-12連接。然而，顯然，將12芯光纖連接器安裝到8芯光纖收發(fā)器中意味著四根光纖未被使用。
為了解決這個(gè)問(wèn)題，供應(yīng)商推出了一些解決方案，當(dāng)采用帶有并行base-8收發(fā)器的base-12布線(xiàn)時(shí)，可以100%利用主干光纖。這個(gè)舉措涉及到base-12到base-8轉(zhuǎn)換模塊或線(xiàn)束。但解決了一個(gè)問(wèn)題，卻帶來(lái)另一個(gè)問(wèn)題：轉(zhuǎn)換模塊會(huì)增加插入損耗，因?yàn)殒溌肪哂懈嗟腗TP連接器對(duì)。這種情況阻礙了鏈路性能，并增加了與轉(zhuǎn)換模塊相關(guān)的成本，因此該行業(yè)需要更好的方式。
管理基于雙光纖和8芯光纖技術(shù)的解決方案是base-8連接。它需要為數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)新的預(yù)端接電纜，這種電纜基于8芯光纖技術(shù)。該解決方案提供了原始預(yù)端接解決方案的所有價(jià)值，并增加了卓越的網(wǎng)絡(luò)可擴(kuò)展性，改進(jìn)的鏈路性能和100%的光纖利用率。Base-8光纖解決方案將為各種網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用帶來(lái)附加價(jià)值，并簡(jiǎn)化布線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施管理。
新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已經(jīng)出現(xiàn)，例如端口突破技術(shù)將高速端口(40G)分配到低速端口(10G)以降低成本并增加密度。端口突破部署已成為一種流行的網(wǎng)絡(luò)工具，正在推動(dòng)業(yè)界對(duì)并行光收發(fā)器的巨大需求。如今，當(dāng)將40/100G并行光學(xué)收發(fā)器作為4個(gè)10/25G鏈路運(yùn)行時(shí)，端口突破技術(shù)通常會(huì)起作用。突破并行端口有利于多種應(yīng)用，例如構(gòu)建大型葉脊網(wǎng)絡(luò)和實(shí)現(xiàn)高密度的10/25G網(wǎng)絡(luò)。
這個(gè)應(yīng)用程序如何與新的base-8布線(xiàn)相關(guān)聯(lián)?就像本地40G或100G網(wǎng)絡(luò)的部署一樣，并行收發(fā)器在端口突破模式下工作時(shí)，可以使用8根光纖。base-8線(xiàn)纜提供了與收發(fā)器的要求完全匹配，消除了未使用的光纖。
除了解決光纖利用率、鏈路損耗、與部署高密度和高帶寬網(wǎng)絡(luò)相關(guān)的成本等問(wèn)題外，Base-8的最后一個(gè)挑戰(zhàn)是管理布線(xiàn)基礎(chǔ)設(shè)施的復(fù)雜性，其中MTP連接器直接插入收發(fā)器。
從歷史上看，布線(xiàn)解決方案已經(jīng)使用無(wú)隙MTP到MTP中繼線(xiàn)用于10G等雙工任務(wù)。這些中繼線(xiàn)插入MTP至LC分支模塊，LC雙工跳線(xiàn)從模塊連接至數(shù)據(jù)中心電子設(shè)備。由于MTP對(duì)需要一個(gè)引腳到無(wú)引腳的連接，所以MTP到LC模塊在模塊內(nèi)部使用了一個(gè)固定的MTP連接器。當(dāng)移動(dòng)到平行光學(xué)系統(tǒng)時(shí)，中繼線(xiàn)被安裝到MTP適配器面板中，并且MTP跳線(xiàn)從中繼線(xiàn)連接到電子設(shè)備。這是可能出現(xiàn)布線(xiàn)挑戰(zhàn)的地方。
由于并行光學(xué)收發(fā)器始終固定，因此需要固定到無(wú)引腳的跳線(xiàn)將無(wú)引腳MTP到MTP中繼線(xiàn)連接到收發(fā)器。如下圖所示，根據(jù)鏈路，需要兩種額外的跳線(xiàn)類(lèi)型：用于連接主配線(xiàn)區(qū)域中的兩個(gè)中繼線(xiàn)的固定到固定的MTP跳線(xiàn)和用于直接連接兩個(gè)收發(fā)器的無(wú)引腳到無(wú)引腳的MTP跳線(xiàn)。與使用單個(gè)LC雙工跳線(xiàn)的傳統(tǒng)雙工系統(tǒng)相比，這些配置要求使跳線(xiàn)種類(lèi)數(shù)量增加了三倍。這種跳線(xiàn)復(fù)雜性也給數(shù)據(jù)中心帶來(lái)了風(fēng)險(xiǎn)，如果錯(cuò)誤的跳線(xiàn)位于錯(cuò)誤的位置，就有可能會(huì)造成損壞。
為了解決這些問(wèn)題，新的base-8解決方案具有固定的MTP到MTP中繼。無(wú)論采用何種布線(xiàn)設(shè)計(jì)，這種更改都允許在整個(gè)光纖基礎(chǔ)設(shè)施中使用單個(gè)無(wú)引腳至無(wú)引腳的跳線(xiàn)，從而消除了對(duì)三個(gè)跳線(xiàn)配置的需求，并消除了風(fēng)險(xiǎn)。
隨著光學(xué)技術(shù)和協(xié)議路線(xiàn)圖的強(qiáng)大價(jià)值和聯(lián)系成為可能，base-8解決方案已在全球各地和所有垂直領(lǐng)域獲得廣泛認(rèn)可。客戶(hù)最常見(jiàn)的回應(yīng)是為什么一直沒(méi)有基于8芯光纖的解決方案?他們很高興會(huì)獲得根植于行業(yè)技術(shù)路線(xiàn)圖的解決方案，并為其基礎(chǔ)設(shè)施提供最大的靈活性。數(shù)據(jù)中心運(yùn)營(yíng)商和業(yè)主知道，使用base-8解決方案，他們能夠以最大限度地降低風(fēng)險(xiǎn)，并針對(duì)當(dāng)前和未來(lái)的解決方案進(jìn)行優(yōu)化。
（原標(biāo)題：BASE-8光纖將成為數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)解決方案主流）
