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你会计算数据中心的光纤链路损耗吗?

2018-08-24        明辰智航市场部

 根据应用限值进行设计


 
      在计算损耗预算时,了解行业标准规定的已知应用的损耗限值非常重要。但是,如果真的想知道如何根据限值设计系统,还需要了解特定供应商的电缆和计划部署的连接损耗——由此会影响您决定采用什么组件。这可能会使任务变得有点棘手,因为并非所有的电缆和连接器都完全一样。

让我们来看一个真实的例子。



首先确定应用

      不同光纤应用具有不同的最大插入损耗要求,以确保损耗不会太高,以至于阻碍信号正确到达远端。因此,第一项任务是确定系统上线时客户计划运行哪些光纤应用,以及他们计划可能在未来运行哪些应用。

      假设客户正在设计一个数据中心,他们只计划在多模光纤(10GBASE-SR)上运行10 Gig。但是,有些链路有可能需要在未来一两年内支持40 Gig。这意味着您不能将系统设计为仅满足10 Gig限值,IEEE规定,400米的OM4多模光纤的最大通道插入损耗限值为2.9dB。

      考虑到客户计划将某些链路升级到40 Gig,因此您在设计时需要考虑到这些限值。根据标准,OM4多模(40GBASE-SR4)上实现40 Gig应用时,在OM4仅为150米的情况下最大通道插入损耗为1.5dB——比10 Gig限值要严格得多。

然后考虑组件

      根据当前和未来应用的通道损耗限值,现在可以查看供应商的损耗指标了。满足10 Gig的要求相对容易,因为典型的OM4光纤损耗为3dB/km或0.003dB/m,上例中数据中心的链路都是100米或更短。这为通道中的四个连接器保留了2.6dB的损耗裕量。假设客户指定了一个供应商,其MPO至LC配线盒的规定损耗为0.6 dB。因此我们得到:

      100米多模光纤损耗0.3 dB + MPO至LC配线盒损耗(0.6dB X 4) = 2.7dB

      这比2.9 dB标准低0.2 dB——接近限值但足够用了。所有低于100米的链路都还具有额外的裕量。

      但是,当计算未来可能支持的40 Gig应用的损耗预算时,将遇到难题。通道的总损耗限值为1.5dB,连接器只剩下1.2dB的裕量。从10Gig升级至40 Gig,您可以更换性能稍好一些的MPO适配器配线盒,比如说0.4 dB,但即便这样,通道中也只能有3个连接器。



      这会让您难以抉择——要么缩短光纤长度,限制通道中的连接器数量,要么找到更低损耗的连接器。缩短光纤链路可能会导致数据中心无法按预定设计工作,更不用说您必须将其长度缩短为原计划的30%才能满足指标要求,而且几乎没有任何裕量:

      30米多模光纤损耗0.09 dB + MPO至LC配线盒损耗(0.4dB X 4) = 1.69dB
      在通道中部署三个连接器意味着客户在核心交换机上只能有一个交叉连接,在汇聚交换机上只能有一个互连。大多数客户都希望其交换机端口保持完全独立和安全,所有移动、增加和更改都在通道两端的交叉连接处进行。为了实现这一目标,您需要两个交叉连接,总共四个连接。

      这就是越来越多的供应商提供低损耗版本连接解决方案的原因。(专业提示:低损耗不意味着低成本)。例如,提到的供应商提供的低损耗版本解决方案为0.35dB/配线盒,0.2dB/MPO适配器。利用上述损耗值,您可以继续保持所有链路的长度,在通道中部署四个连接器,满足在两个交换机处进行交叉连接的设计要求,并留有一定的设计裕量。这需要一点基本的数学知识:

      100米多模光纤损耗0.3 dB + MPO至LC配线盒损耗(0.35dB      X 4) = 1.7dB(远低于10GBASE-SR的2.9dB限值)

      100米多模光纤损耗0.3 dB + MPO至LC配线盒损耗(0.2dB      x 4) = 1.1dB (仍然在40GBASE-SR4的1.5dB限值范围之内)



寻找更为简单的方法

      如您所见,确定已知应用的实际损耗需要了解标准、光纤长度和连接器数量、特定供应商规定的组件损耗以及一些基本数学知识。假如您细致而刻苦的话,上述方法当然可行,但利用特定供应商的链路损耗计算器,您将再也无需任何猜测工作以及数学计算。



      一些供应商提供针对其组件的损耗计算器。福禄克网络的CertiFiber® Pro光纤损耗测试仪(Versiv™布线认证系统的组成部分)以及LinkWare™Live云服务甚至将针对低损耗和超低损耗光纤组件的康普SYSTIMAX®链路损耗计算器直接集成至测试仪之中。

      但请记住,不管您如何计算损耗预算,确保在预算范围内的唯一方法是在完成设施安装之后,使用CertiFiber® Pro进行1级测试,从而测试通道的插入损耗。对于技术人员而言,这将是下一步的工作。

      通过测试,您可以将设计计算值与实际结果进行比较——查看安装的执行情况,因为脏污的连接器和超出光纤弯曲半径要求都会增加损耗。利用加载至CertiFiber Pro之中的限值(从U盘或从PC远程下载至测试仪之中),每条被测链接都将被判定为合格或不合格。在您修复和重新测试所有不合格链路之后,生成的报告可向您和您的客户证明链路处于良好状态。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
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