MPO против LC разъемов для центров обработки данных: всестороннее сравнение

В современных центрах обработки данных сетевая инфраструктура должна поддерживать постоянно растущие требования к пропускной способности, высокой плотности портов и быстрой масштабируемости. В основе этих сетей лежат оптоволоконные разъемы, которые играют решающую роль в обеспечении эффективной и надежной передачи данных. Среди наиболее часто используемых типов разъемов - Разъемы LC и Разъемы MPO/MTP.

Хотя оба типа широко используются, они служат разным целям и предлагают различные преимущества в зависимости от архитектуры сети. В этой статье представлено всестороннее сравнение разъемов MPO/MTP и LC в центрах обработки данных, рассматриваются их конструкция, производительность, плотность, масштабируемость и типичные области применения.

1. Конструкция и структура разъема

LC (Lucent Connector)
Разъемы LC - это дуплексные или симплексные разъемы, обычно используемые для одноволоконных соединений. Они имеют феррулу 1,25 мм, которая вдвое меньше феррулы разъема SC, что позволяет увеличить плотность портов в коммутационных панелях и приемопередатчиках. Разъемы LC обычно используются для соединений точка-точка, таких как соединение коммутаторов, серверов и оборудования для хранения данных.

MPO (Multi-Fiber Push-On) / MTP
Разъемы MPO - это многоволоконные разъемы, обычно содержащие 12, 16 или 24 волокна в одной прямоугольной ферруле. Разъем MTP - это высокопроизводительная версия MPO, разработанная US Conec, с улучшенными механическими допусками и лучшими оптическими характеристиками.

Разъемы MPO/MTP предназначены для параллельной оптики и кабелей высокой плотности, позволяя подключать несколько волокон одновременно, что делает их идеальными для магистральных соединений и высокоскоростных соединений.

2. Количество волокон и плотность

Одним из наиболее существенных различий между LC и MPO/MTP является количество волокон.

• Разъемы LC обычно обрабатывают одно или два волокна на разъем (симплексный или дуплексный).

• Разъемы MPO/MTP могут вмещать 8, 12, 16, 24 или даже 48 волокон в одном разъеме, что резко увеличивает количество волокон, которые можно развернуть в том же физическом пространстве.

Это делает разъемы MPO/MTP намного превосходящими по плотности портов, что имеет решающее значение для гипермасштабируемых центров обработки данных и коммутационных фабрик высокой плотности. Одна панель MPO 1RU (rack unit) может поддерживать сотни волокон, в то время как для панелей LC потребуется несколько стоек для достижения той же емкости.

3. Скорость и приложения пропускной способности

Разъемы LC традиционно были стандартным интерфейсом для дуплексной передачи таких технологий, как 1G, 10G, 25G и 100G Ethernet (с использованием дуплексной передачи). Они по-прежнему широко используются для соединений коммутатор-сервер, коротких линий связи и распределительных кабелей.

Разъемы MPO/MTP, с другой стороны, необходимы для параллельной оптики таких технологий, как 40G, 100G, 200G и 400G Ethernet. Например:

• 40GBASE-SR4 использует 8 волокон (4 Tx, 4 Rx) в 12-волоконном разъеме MPO.

• 100GBASE-SR4 использует тот же разъем MPO с 8 волокнами.

• 400GBASE-SR8 использует 16-волоконный разъем MPO/MTP.

Эти высокоскоростные приложения полагаются на разъемы MPO/MTP для эффективной параллельной передачи, что разъемы LC не могут поддерживать без дорогостоящих модулей разветвления или преобразования.

4. Установка и сложность кабелей

Разъемы LC просты в установке и управлении. Коммутация LC точка-точка проста и знакома большинству технических специалистов, что делает ее экономически эффективным решением для сред с низкой и средней плотностью.

Разъемы MPO/MTP, однако, требуют более тщательного управления полярностью, выравнивания и процедур очистки. Поскольку они содержат несколько волокон, чистота торцевой поверхности и выравнивание разъемов имеют решающее значение для оптимальной производительности. Установка соединений MPO/MTP часто включает в себя:

• Планирование конфигурации полярности A/B/C

• Управление полом (male/female) с помощью направляющих штифтов

• Использование разветвительных кабелей или кассет для подключения магистральных кабелей MPO к портам LC

Хотя это добавляет сложности, это также позволяет заранее оконцованным магистральным кабелям MPO быстро развертываться, сводя к минимуму время установки в больших центрах обработки данных.

5. Производительность: вносимые потери и обратные потери

Разъемы LC обычно обеспечивают очень низкие вносимые потери, обычно около 0,1–0,3 дБ, благодаря своей простой структуре феррулы и дуплексному соединению. Они идеально подходят для приложений, где требуется минимальная потеря сигнала.

Разъемы MPO/MTP, из-за их многоволоконной структуры, обычно имеют более высокие вносимые потери:

• Стандартный MPO: около 0,35–0,75 дБ

• Elite MTP: всего 0,15 дБ

Для высокоскоростных соединений разъемы MTP Elite часто используются для поддержания низких общих потерь канала, особенно в многоразъемных соединениях. Правильная очистка и высококачественные компоненты необходимы для обеспечения стабильной работы.

6. Масштабируемость и перспективность

По мере того, как центры обработки данных развиваются в направлении 400G и выше, параллельная оптика будет продолжать доминировать в магистральных и агрегационных слоях. Кабели MPO/MTP обеспечивают масштабируемую основу, которая может легко поддерживать будущие обновления, просто меняя приемопередатчики или конфигурации разветвления без повторной прокладки волокна.

Разъемы LC, хотя и превосходны для соединений точка-точка, менее гибкие для масштабирования параллельной передачи, часто требуя дополнительных кассет или модулей преобразования.

7. Соображения стоимости

На уровне компонентов разъемы LC и соединительные шнуры дешевле чем сборки MPO/MTP. Однако, если рассматривать общую инфраструктуру, решения MPO/MTP могут быть более экономичными для развертываний высокой плотности:

• Требуется меньше места

• Меньше кабелей для управления

• Более быстрая установка с предварительно оконцованными магистральными кабелями

В сценариях с низкой плотностью LC остается более экономичным. В крупномасштабных или гипермасштабируемых центрах обработки данных MPO/MTP обеспечивает лучшую долгосрочную ценность.

8. Типичные варианты использования

Заключение

Оба разъема LC и Разъемы MPO/MTP играют жизненно важную роль в современных центрах обработки данных, но их функции и преимущества значительно различаются.

• Разъемы LC просты, экономичны и идеально подходят для соединений точка-точка в слоях доступа.

• Разъемы MPO/MTP обеспечивают высокую плотность волокна, масштабируемость и необходимы для параллельной оптики и высокоскоростной магистральной инфраструктуры.

На практике центры обработки данных часто развертывают оба типа разъемов взаимодополняющим образом — магистральные кабели MPO для магистральных и агрегационных слоев, а разъемы LC для портов оборудования и распределения. Понимание их различий и планирование правильной стратегии прокладки кабелей является ключом к созданию перспективного, высокопроизводительного центра обработки данных.