I datacentre er fiberkabling med høj densitet kerneteknologien til at øge kapaciteten, optimering af båndbreddeeffektivitet og rumudnyttelse . Følgende er en detaljeret analyse af de vigtigste metoder til at forbedre datacenterkapaciteten fra dimensionerne af hardwareudvælgelse, topologiske design og styringsstrategi:
Jeg . hårdt
Ware-niveau: Udvælgelse og implementering af fiberoptiske komponenter med høj densitet
1. Brug fiberoptiske stik med høj densitet og patchpaneler
MPO/MTP-stik: support 12- kerne/24- kerne med høj densitetsintegration, og enkeltporttætheden øges med mere end 50% sammenlignet med traditionelle LC/SC-stik, der er egnede til højhastighedsinterconnection mellem bagagerumsoptiske kabler og switches (såsom 400g/800g-netværk) .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Paint-paneler med høj densitet (HDD): Reducer kabinetpladsbelægning gennem kompakt design (såsom 1U-rack, der kan rumme mere end 48 kerner) . for eksempel ved hjælp af en 19- tommer rackmonteret højdensitet fiberoptisk patch-panel, et enkelt skab kan indsætte mere end 1, {000} kerner af optisk fiber .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}
Mikrokabel: Med en diameter på kun 0.5-2 mm er det let i vægt og har en lille bøjningsradius (mindre end eller lig med 10 mm) . Det kan være tæt kablet i et lille rum, hvilket reducerer belægningsgraden for rørledningen .
2. Opgrader fibertyper og transmissionsteknologier
Synergien mellem multimodefiber (MMF) og en-mode fiber (SMF):
OM4/OM5 multimode fiber bruges til korte afstande (<300 meters), supporting 40G/100G high-speed transmission;
OS2-en-mode fiber bruges til lange afstande eller kernenetværk, og med DWDM (tæt bølgelængde-divisionsmultiplexing) teknologi øges enkelt-kernes transmissionskapacitet til TBPS-niveau .
Space Division multiplexing (SDM) og få mode fiber (FMF): Gennem multi-core fiber eller tilstand opdelingsteknologi overføres flere signaler i det samme optiske kabel, der bryder gennem den traditionelle enkelt-core kapacitetsbegrænsning .
2. kablingstopologi og arkitekturoptimering
1. Modulært og forudbestemt kablingdesign
For-terminerede optiske kabelkomponenter: Komplet fiberafslutning og -testning på fabrikken (såsom MPO-LC/MPO-MPO-jumpere), og kun tilslutning og stikforbindelser er påkrævet på stedet, hvilket reducerer konstruktionstiden og tab (traditionelt fusionstab er ca. 0 . 1dB/punkt, forudgående termineret tab <0,05DB).
Blad-rygsøjlearkitektur: Med rygsøjlen som kernen fordeles bladafbryderen for at forbinde servere, og ikke-blokerende sammenkobling opnås gennem optisk fiber med høj densitet, hvilket understøtter installation med høj densitet på 10 g/100 m porte .}
2. Hierarkisk optimering af vandret og kabling af rygrad
Horisontal kabling (server til adgang til lag): En hybridopløsning af kategori 6/8 kobberkabel og multimode optisk fiber bruges . kobberkabel bruges til lavhastighedsforbindelser under 10g, og optisk fiber bruges til 40 g/100 g højhastighedsserverklynger .}}
Kabling af rygrad (kernelagsforbindelse): Brug enkelt-mode fiber + DWDM-teknologi, såsom 640g transmission gennem 16- bølge DWDM i 4- kerne optiske kabler, der erstatter traditionelle multi-core optiske kabler .}
Iii . plads og varmehåndtering
1. Fysisk layoutoptimering af kabling med høj densitet
Strukturel design af ledningsgruppe og broer:
Brug øvre ledninger (loftsbro) eller nedre ledninger (gulv mezzanin) til at adskille strømkabler og optiske fibre for at undgå elektromagnetisk interferens;
Brug kabelarrangører og bindingsbånd til at standardisere ledninger, sikre, at bøjningsradius er større end eller lig med 20 gange fiberdiameteren (såsom 2 mm optiske kabler kræver større end eller lig med 40 mm bøjningsradius) og reducerer signaltab .}
Isolering af varme og kolde kanaler og forbedret varmeafledning:
Kabinetter med høj densitet (såsom 42U-skabe, der implementerer 80 servere), skal udstyres med klimaanlæg mellem række for at sikre, at temperaturen på fiberstikket er mindre end eller lig med 25 grader (over 35 grader vil forårsage øget tab) .
2. Tabskontrol for kabling med høj densitet
Indsættelsestab (IL) og returtab (RL) -test: Brug et optisk tidsdomænefleflektiveometer (OTDR) til at detektere tabet af hver sektion af optisk fiber, der kræver IL <0 . 5db, RL> 50DB, for at undgå signalreflektion, der forårsager bitfejl.
Iv . Intelligent Management and Automation System
1. Intelligent Fiber Management System (IFMS)
Real-time overvågning af fiberforbindelsesstatus gennem RFID-tags eller elektroniske distributionsrammer (EDF), automatisk generering af topologikort, understøttelsesfejlplacering (såsom løse porte, fiberbrud) og reducer manuel inspektionstid (effektiviteten steg med mere end 70%) .}
Integreret Network Management System (NMS) for at opnå sammenkoblingsovervågning af båndbreddeforbrug og fiberforbindelser, såsom automatisk udløsende ekspansionsmindringer, når anvendelsesgraden for et link overstiger 80%.
2. Automatisk implementerings- og drifts- og vedligeholdelsesværktøj
Brug robotassisteret kabling (såsom robotarme til at installere MPO-stik) til at forbedre konstruktionsnøjagtigheden i miljøer med høj densitet;
Introducer AI -algoritmer for at forudsige fiberliv og fiasko -risici, såsom udskiftning af aldrende fibre på forhånd gennem historisk tabsdatamodellering .
V . Standardisering og fremtidig skalerbarhed
1. Overhold industristandarder og kompatibelt design
Overhold Tia -942 datacenterkablingstandarder, såsom at reservere 30% overflødige kerner til bagagerumsoptiske kabler og 20% porte til vandret kabling;
Vedtag åbne grænseflader (såsom intelligente patchpaneler, der understøtter SNMP -protokol) og være kompatibel med udstyr fra forskellige producenter (såsom Cisco og Juniper Switches) .
2. fremtidsorienteret kapacitetsreservation
Fiberkapacitetsredundans: Reserver 20% -30% reserve kerner i bagagerumoptiske kabler til understøttelse af fremtidige 100 g/400g -opgraderinger;
Rumreservation: Reserver 10% -15% af tomme slots i kabinettet for at tilføje patchpaneler med høj densitet eller switches .
Vi . typiske tilfælde og teknologitendenser
Stor cloud-datacenterpraksis: En cloud computing-leverandør bruger MPO-forudbestemte optiske kabler + 1 U-patchpaneler med høj densitet til at øge fiberkapaciteten i et enkelt skab fra 144 kerner til 576 kerner, mens den øgede ledningseffektivitet med 4 gange .}
Teknologitendenser:
Kabinet i væskekølingsmiljø: Til nedsænkning af væskekøledatacentre bruges vandtætte fiberstik (såsom IP68 -kvalitet) til at forhindre kølevæske i at sive ind i stikkene;
Optoelektronisk fusionschip: Integrer fibertransceiveren i switch -chippen for at reducere antallet af springere i kabinettet og forbedre densiteten yderligere (såsom Cisco 800G -switch bruger optoelektroniske integrerede moduler) .
Fiberkabling med høj densitet maksimerer båndbreddekapaciteten i et begrænset rum gennem kombinationsstrategien for "hardwareopgradering + arkitekturoptimering + intelligent styring" . Nøglen er at afbalancere densitet, tab, varmeafledning og vedligeholdelse, mens den støtter fremtidige udvidelse med standardiseret design . Når det implementeres, er det nødvendigt at vælge en passende teknisk løsning baseret på Scale of the Data Center (sådanne Ultra-stor-skala Cloud Data Center vs . Enterprise-niveau datacenter) . For eksempel fremhæves DWDM + MPO til store scenarier, og før-terminering + intelligent styringssystem fremhæves for små og mellemstore scenarier .