فیبر تک حالت در مقابل چند حالت: راهنمای انتخاب مهاجرت مرکز داده 400G و 800G

مراکز داده جهانی در حال تسریع در مهاجرت از زیرساخت های 100G به زیرساخت های 400G و 800G هستند.یکپارچه سازان سیستم و تیم های خرید مراکز داده با یک تصمیم اساسی روبرو هستند: استفاده از فیبر چند حالت (OM3 / OM4 / OM5) یا فیبر OS2 تک حالت. این تصمیم نه تنها بر CAPEX کابل گذاری اولیه، بلکه بر هزینه گیرنده، حداکثر محدوده انتقال نیز تاثیر می گذارد.پتانسیل ارتقاء آینده و کل هزینه مالکیت بلند مدت (TCO).

بسیاری از شرکت ها کابل های چند حالت قدیمی را در ساختمان های موجود نگه می دارند. استفاده مجدد از زیرساخت های قدیمی در نگاه اول به نظر می رسد صرفه جویی در هزینه است، اما ممکن است برای 800G و ارتقاء 1.6T آینده ایجاد کند.این مقاله عملکرد دسترسی را مقایسه می کند، تطبیق گیرنده، هزینه سرمایه و TCO راه حل های تک حالت و چند حالت در سناریوهای 400G و 800G.

محدوده عملکرد اصلی: تحت استاندارد 400G / 800G

فیبر مولتی مود به گیرنده های VCSEL که در پنجره 850 نانومتری کار می کنند متکی است. ماژول های VCSEL هزینه واحد پایین برای پیوندهای کوتاه مدت دارند، اما پراکندگی مدال به شدت حداکثر فاصله انتقال را محدود می کند.فیبر OS2 تک حالت از گیرنده های با طول موج طولانی تر استفاده می کند، ارائه دسترسی بسیار طولانی تر، با هزینه بالاتر در هر گیرنده.

جدول زیر، حداکثر دسترسی به نوع فیبر اصلی تحت نرخ 400G و 800G را که توسط صنعت شناخته شده است خلاصه می کند:

هنگامی که فاصله پیوند بیش از حداکثر OM5 است، راه حل چند حالت دیگر امکان پذیر نیست. حتی اگر شما از دست دادن حاشیه سیگنال اضافی را بپذیرید، ثبات در ترافیک 800G با سرعت بالا تضمین نمی شود.بسیاری از پروژه های ارتقاء ساختمان با این تله مواجه می شوند: کابل سازی OM4 موجود که سال ها پیش راه اندازی شده است نمی تواند از 800G در خطوط راهرو 60 متری پشتیبانی کند.

مقایسه CAPEX و TCO: کابل کشی در مقابل گیرنده نوری

مهندسان تدارکات اغلب فقط هزینه مواد کابل فیبر را مقایسه می کنند. در مرکز داده های با سرعت بالا، گیرنده های نوری سهم بسیار بیشتری از کل هزینه ها را نسبت به کابل های فیبر دارند.فرستنده های چند حالت VCSEL برای پیوندهای کوتاه ارزان هستندبا این حال، اگر مولتی مد نمی تواند نیاز به فاصله را برآورده کند، مولتی مد های تبدیل حالت گران قیمت صرفه جویی در کابل اولیه را جبران می کنند.

برای پیوندهای کوتاه مدت کمتر از 50 متر در یک ردیف راک: OM5 multimode مزیت هزینه گیرنده آشکار را به ارمغان می آورد. برای پیوندهای بالاتر از 100 متر، OS2 single-mode تنها انتخاب قابل اعتماد می شود.در هنگام انجام اتصال متقابل مرکز داده در مقیاس دانشگاه در بین ساختمان های متعدد، یک حالت اجباری است.

تجزیه و تحلیل سناریوی ارتقا: اگر کابل OM3 قدیمی در حال حاضر وجود داشته باشد، می تواند از 400G پشتیبانی کند اما دسترسی بسیار محدود به 800G دارد. ارتقا به کابل OM5 به این معنی است که بیشتر فیبر های داخلی ساختمان،که باعث افزایش هزینه های نیروی کار ساختمانی می شوددر برخی موارد، استفاده مستقیم از OS2 به صورت تک حالت، TCO بلندمدت بهتری را به همراه دارد.

ماتریس تصمیم گیری کلیدی برای یکپارچه سازان سیستم

قبل از نهایی کردن مشخصات فیبر، این عوامل را ارزیابی کنید:

1. حداکثر فاصله اتصال فیزیکی واقعی بین قفسه ها، نه میانگین فاصله.
2. الزامات فعلی: فقط 400G یا آمادگی فوری 800G.
3. این که آیا کابل های موجود می توانند دوباره استفاده شوند و کیفیت فیبر آن.
4. نقشه راه ارتقاء آینده: برنامه راه اندازی سخت افزار نسل بعدی 1.6T.
5. کل میزان بودجه: هزینه ساخت کابل در مقابل هزینه خرید مکرر ترانسسیور.

یک اشتباه رایج: انتخاب چند حالت صرفاً برای قیمت پایین تر کابل، نادیده گرفتن این که سخت افزار 1.6T آینده، دامنه انتقال چند حالت را بیشتر فشرده می کند.کل سیستم کابل سازی ممکن است منسوخ شود.

پیشنهادات عملی برای مهاجرت به مرکز داده

برای مرکز داده های جدید: استراتژی استقرار مختلط به طور گسترده ای مورد استفاده قرار می گیرد. از OM5 چند حالت برای پیوندهای کوتاه بالا از قفسه در عرض 70 متر استفاده کنید.استفاده از OS2 در یک حالت برای اتصال متقابل در راهرو و ساختماناین موازنه هزینه های فعلی گیرنده و پتانسیل ارتقاء بلند مدت است.

برای پروژه های بازسازی: پهنای باند فیبر چند حالت موجود را از طریق OTDR آزمایش کنید. اگر عملکرد فیبر کاهش یابد، استفاده مجدد را اجبار نکنید.صرفه جویی موقت در هزینه ها باعث ایجاد خطر بالایی از از دست دادن بسته ها و عدم ثبات شبکه در ترافیک 800G با چگالی بالا می شود.

نتیجه گیری

انتخاب بین فیبر تک حالت و چند حالت برای مرکز داده 400G/800G یک سوال ساده "بهتر یا بدتر" نیست.تخصیص بودجه و نقشه راه ارتقاء چند نسل. مولتی مد، مزیت هزینه گیرنده کوتاه مدت را به ارمغان می آورد؛ حالت تک، دسترسی برتر و قابلیت آینده را ارائه می دهد.یکپارچه سازان سیستم باید از تصمیم گیری تنها بر اساس قیمت مواد کابل اجتناب کنند، و انجام ارزیابی TCO کل چرخه عمر برای هر پروژه.