面向40Gb和100Gb的光纤解决方案
- 来源:中国计算机报
- 关键字:40Gb,100Gb,光纤,解决
- 发布时间:2011-04-27 14:21
最新的数据中心标准推荐10Gb或能支持未来40Gb/100Gb应用的布线系统，这将减少与低性能布线相关的中断和停工的时间，并使布线系统的总拥有成本更低。
目前，服务器、高性能计算集群、刀片式服务器、SAN（储存区域网络）、NAS（网络附加存储）通常采用1Gb和10Gb以太网，这两年10Gb的比例在迅速增长。服务器和计算集群的输入/输出带宽，包括服务器流量的聚集，使40Gb/s以太网接口的潜在市场变得非常大。
核心网络应用对带宽的需求则远超计算应用所需的带宽要求。交换器、路由器以及数据中心的聚集、互联网交流、服务提供商的对等点和视频点播等高带宽应用，都显示了对100Gb/s以太网的需求。
满足40Gb和100Gb应用的
网络和布线标准
TIA942和ISO24764数据中心标准推荐使用6A类或更高级别的铜缆布线基础设施支持10G应用，推荐OM3、OM4、OS2的光缆布线基础设施支持10Gb/40Gb/100Gb的应用。
美国西蒙公司有全系列高性能的XGLOOM3、OM4和OS2光纤解决方案。OM3和OM4都是基于50/125μm的激光优化多模光纤，OS2是零水峰单模光纤。关于OM3、OM4标准的规格分为光纤和光缆两部分，光纤方面有：TIATSB-172、TIA-492AAAD、IEC60793-2-10、Ed4.0、OpticalfibresPart2-10。光缆方面有ISO/IEC11801：2002Amendment2。
OM3、OM4光纤为数据中心提供了10Gb网络的最佳运行，OM4则把10Gb的传输距离延伸为550m。虽然激光优化多模光缆的成本比起单模光缆要贵，但其便宜的设备成本使得整体的造价更低，是数据中心光纤主干的首选媒介。
一个100Gb的多模光纤解决方案，需要10芯光纤来发送100Gb的信号，同时需要10芯光纤来完成信号的接收，也就是说要完成100Gb信号的收发，需要20芯光纤。同样地，要完成40Gb传输需要8芯光纤。目前支持10Gb应用的OM3、OM4为实现40Gb/100Gb数据传输速率提供了平滑的升级之路。OM4还为40Gb/100Gb数据传输速率提供了更远的支持距离（150m）。
在IEEE802.3ba标准里规定了连接头须用MPO（美国西蒙采用的MTP，是一种性能更高的MPO接头）来传输40Gb和100Gb。在光纤类型的选择上，IEEE802.3ba规定只采用OM3、OM4或者单模光纤类型。因为单模光纤本身固有的传输性能，使它在传输40Gb/100Gb时通常支持40km的长传输距离，这里我们主要来描述IEEE802.3ba里关于多模光纤链路的短距离传输。
大家都知道，在10Gb传输时，我们通常以DMD来衡量是否能够满足300m的OM3光纤的性能，而在40Gb（4×10Gb）和100Gb（10×10Gb）并行传输时，根据光纤制造原理，在接收端肯定会产生一个延时，不可能每个10Gb信号仍然同步到达接收端。这样，在传输40Gb或者100Gb时，不仅要满足单芯光纤本身能否满足10Gb的传输要求（OM3），同时我们还需要衡量4芯或者10芯光纤彼此间的延时，这个指标是衡量系统能否满足高数据传输要求的关键。光纤延时偏差的含义为相邻4芯或者10芯OM3光纤间的最大延时差，就是说在发送端同时从4芯或者10芯的光纤上传输信号，在接收到第一个到达和最后一个到达之间的时间差，这个时间间隔越长，传输完40Gb或者100Gb的等待时间越长，IEEE802.3ba规定最长不能超过79ns。
支持40Gb和100Gb应用的
美国西蒙数据中心解决方案
美国西蒙全系列的PlugandPlay预端接光纤解决方案，采用MTP连接器（性能更高的MPO连接器）和全新结构的小直径RazorcoreTM光缆，完全能够满足小于79ns的延时要求。
IEEE802.3ba中明确指出OM3光缆传输40Gb/100Gb距离100m时的光纤通道链路损耗不应该大于1.9dB（10Gb传输时，300m的链路损耗不大于2.6dB），而美国西蒙的PlugandPlay即插即用光纤解决方案在标准配置的300m应用时，最大链路损耗为2.55dB，完全支持300m10Gb的应用。
美国西蒙全系列的PlugandPlay预端接光纤解决方案，基于美国西蒙的XGLOOM3、OM4多模光缆和MTP连接，产品包括MTP即插即用模块、MTP到MTP的预端接光缆、MTP适配器面板、MTP到LC的预端接光缆、MTP到LC的扇出跳线等，完全支持刚颁布的IEEE802.3ba标准里详述的40Gb/s和100Gb/s的以太网应用。Razorcore光缆是基于数据中心用户的需求专门为预连接光缆而设计的。全新的光缆结构使预端接链路的性能完全满足将来40Gb和100Gb应用的要求。该预接端光缆直径比一般室内带状光缆直径小20％~30％，比传统室内束状光缆小50％～60％。
MTP适配器面板为MTP连接提供了一种操作简单的连接方法，可用于MTP到MTP预端接延长光缆及MTP到LC预端接主干光缆和扇型跳线。它适用于美国西蒙各类光纤配线箱和VersaPOD垂直配线架，支持未来的40Gb/s和100Gb/s的应用。美国西蒙MTP到LC混合型预端接主干光缆和扇出跳线把一端的12芯MTP连接器与另一端的双工LC连接器相连，提供了一种快速安装方法的应用，其中LC连接器能够直接安装到设备中。
综上所述，美国西蒙公司的plugandplay即插即用预端接光纤解决方案能够优化线缆路由与机柜空间，是一个具备高可扩展性的符合40G/100G高速数据中心应用的网络布线解决方案。当前正值国内各大数据中心更新换代时机，美国西蒙的光纤数据解决方案完全能够满足你的当前和未来需要。
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目前，服务器、高性能计算集群、刀片式服务器、SAN（储存区域网络）、NAS（网络附加存储）通常采用1Gb和10Gb以太网，这两年10Gb的比例在迅速增长。服务器和计算集群的输入/输出带宽，包括服务器流量的聚集，使40Gb/s以太网接口的潜在市场变得非常大。
核心网络应用对带宽的需求则远超计算应用所需的带宽要求。交换器、路由器以及数据中心的聚集、互联网交流、服务提供商的对等点和视频点播等高带宽应用，都显示了对100Gb/s以太网的需求。
满足40Gb和100Gb应用的
网络和布线标准
TIA942和ISO24764数据中心标准推荐使用6A类或更高级别的铜缆布线基础设施支持10G应用，推荐OM3、OM4、OS2的光缆布线基础设施支持10Gb/40Gb/100Gb的应用。
美国西蒙公司有全系列高性能的XGLOOM3、OM4和OS2光纤解决方案。OM3和OM4都是基于50/125μm的激光优化多模光纤，OS2是零水峰单模光纤。关于OM3、OM4标准的规格分为光纤和光缆两部分，光纤方面有：TIATSB-172、TIA-492AAAD、IEC60793-2-10、Ed4.0、OpticalfibresPart2-10。光缆方面有ISO/IEC11801：2002Amendment2。
OM3、OM4光纤为数据中心提供了10Gb网络的最佳运行，OM4则把10Gb的传输距离延伸为550m。虽然激光优化多模光缆的成本比起单模光缆要贵，但其便宜的设备成本使得整体的造价更低，是数据中心光纤主干的首选媒介。
一个100Gb的多模光纤解决方案，需要10芯光纤来发送100Gb的信号，同时需要10芯光纤来完成信号的接收，也就是说要完成100Gb信号的收发，需要20芯光纤。同样地，要完成40Gb传输需要8芯光纤。目前支持10Gb应用的OM3、OM4为实现40Gb/100Gb数据传输速率提供了平滑的升级之路。OM4还为40Gb/100Gb数据传输速率提供了更远的支持距离（150m）。
在IEEE802.3ba标准里规定了连接头须用MPO（美国西蒙采用的MTP，是一种性能更高的MPO接头）来传输40Gb和100Gb。在光纤类型的选择上，IEEE802.3ba规定只采用OM3、OM4或者单模光纤类型。因为单模光纤本身固有的传输性能，使它在传输40Gb/100Gb时通常支持40km的长传输距离，这里我们主要来描述IEEE802.3ba里关于多模光纤链路的短距离传输。
大家都知道，在10Gb传输时，我们通常以DMD来衡量是否能够满足300m的OM3光纤的性能，而在40Gb（4×10Gb）和100Gb（10×10Gb）并行传输时，根据光纤制造原理，在接收端肯定会产生一个延时，不可能每个10Gb信号仍然同步到达接收端。这样，在传输40Gb或者100Gb时，不仅要满足单芯光纤本身能否满足10Gb的传输要求（OM3），同时我们还需要衡量4芯或者10芯光纤彼此间的延时，这个指标是衡量系统能否满足高数据传输要求的关键。光纤延时偏差的含义为相邻4芯或者10芯OM3光纤间的最大延时差，就是说在发送端同时从4芯或者10芯的光纤上传输信号，在接收到第一个到达和最后一个到达之间的时间差，这个时间间隔越长，传输完40Gb或者100Gb的等待时间越长，IEEE802.3ba规定最长不能超过79ns。
支持40Gb和100Gb应用的
美国西蒙数据中心解决方案
美国西蒙全系列的PlugandPlay预端接光纤解决方案，采用MTP连接器（性能更高的MPO连接器）和全新结构的小直径RazorcoreTM光缆，完全能够满足小于79ns的延时要求。
IEEE802.3ba中明确指出OM3光缆传输40Gb/100Gb距离100m时的光纤通道链路损耗不应该大于1.9dB（10Gb传输时，300m的链路损耗不大于2.6dB），而美国西蒙的PlugandPlay即插即用光纤解决方案在标准配置的300m应用时，最大链路损耗为2.55dB，完全支持300m10Gb的应用。
美国西蒙全系列的PlugandPlay预端接光纤解决方案，基于美国西蒙的XGLOOM3、OM4多模光缆和MTP连接，产品包括MTP即插即用模块、MTP到MTP的预端接光缆、MTP适配器面板、MTP到LC的预端接光缆、MTP到LC的扇出跳线等，完全支持刚颁布的IEEE802.3ba标准里详述的40Gb/s和100Gb/s的以太网应用。Razorcore光缆是基于数据中心用户的需求专门为预连接光缆而设计的。全新的光缆结构使预端接链路的性能完全满足将来40Gb和100Gb应用的要求。该预接端光缆直径比一般室内带状光缆直径小20％~30％，比传统室内束状光缆小50％～60％。
MTP适配器面板为MTP连接提供了一种操作简单的连接方法，可用于MTP到MTP预端接延长光缆及MTP到LC预端接主干光缆和扇型跳线。它适用于美国西蒙各类光纤配线箱和VersaPOD垂直配线架，支持未来的40Gb/s和100Gb/s的应用。美国西蒙MTP到LC混合型预端接主干光缆和扇出跳线把一端的12芯MTP连接器与另一端的双工LC连接器相连，提供了一种快速安装方法的应用，其中LC连接器能够直接安装到设备中。
综上所述，美国西蒙公司的plugandplay即插即用预端接光纤解决方案能够优化线缆路由与机柜空间，是一个具备高可扩展性的符合40G/100G高速数据中心应用的网络布线解决方案。当前正值国内各大数据中心更新换代时机，美国西蒙的光纤数据解决方案完全能够满足你的当前和未来需要。
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