隨著數據中心和企業網絡管理者面對移動設備使用、4k到8k視頻流、虛擬化、物聯網、5G等尚未被發現的新興技術所推動的高帶寬、高速應用的持續激增,他們的任務是以最低的成本構建一個更長壽命的未來網絡。更為復雜的是,網絡管理人員還要滿足那些不能容忍網絡宕機的用戶需求。
根據調研機構Gartner公司最近發布的一份名為“停機成本”的調查報告,網絡停機的平均成本約為每分鐘5600美元。這給數據中心運營商和企業管理人員帶來更大的壓力,以保持其網絡全天候正常運行。
毫無疑問,光纜由于其極高的信號帶寬容量和遠距離傳輸而改變了當今的企業通信和數據中心網絡以及廣播行業的發展,從而促進了10G到100G以及更大范圍的外部設備(OSP)骨干網的網絡遷移。
網絡壽命和成本這兩個經常被忽視的考慮因素會影響光纜傳輸性。高帶寬光纜既需要抗宏彎特性又要堅固耐用。這不僅滿足上述標準,還減少了停機時間、維護和故障排除,從而實現了最佳的網絡性能和成本節省。
堅固耐用的光纜
為了進行比較分析,“堅固”這個術語是指比符合行業標準的光纜更加堅固耐用。堅固耐用的光纜具有卓越的耐用性,可以在進行常規的網絡移動、添加和更改(MAC),或在網絡正常運行和應用期間被踩踏、被重型車輛碾過或暴露在各種環境條件時能夠承受潛在的損壞。
承受潛在光纜損傷和環境適應力對于網絡的可靠性和生命周期至關重要。為了在不中斷的情況下保護關鍵通信路徑,光纜最好應加固到與電纜一樣堅固。
通過對螺旋絞合緊密緩沖光纜、緊套高密度光纜與帶狀光纜的設計進行研究和比較,并對誤碼率(BER)測試結果進行分析,數據中心和網絡管理人員能夠更好地提供最可靠、最長壽命、最低成本的網絡。
光纜的抗宏曲特性
一般來說,通信網絡由兩個主要部分組成:無源光纜網絡(也稱為光分配網絡[ODN])以及有源電子收發器和設備。
對于大型光纖網絡來說,光分配網絡(ODN)通常占整個網絡成本的70%以上。盡管可以隨著電子設備帶寬的快速增加來升級有源設備,但如果將光分配網絡(ODN)設計為具有可擴展性,應該可以持續使用20多年。
為了保護網絡投資,光分配網絡(ODN)設計必須在機械上堅固耐用,以減少任何移動、添加和更改(MAC)、惡劣環境甚至自然災害的影響,同時還必須支持未來幾代的高帶寬、高速新興技術和電子升級。這些主張進一步增強了在網絡中部署加固的螺旋絞合緊密緩沖光纜的必要性。
為了最大程度地減少可能導致網絡故障的陷阱以及網絡中斷、故障排除和網絡恢復的巨大成本,布線基礎設施還必須部署堅固耐用的光纜,同時具有很高的抗宏彎能力。光纜宏彎會導致過度衰減,從而嚴重降低系統性能和信號傳輸,并可能導致網絡癱瘓。宏彎還會導致物理不規則性,從而可能導致微彎,并嚴重損壞光纜。
安裝人員表示,在常規的網絡安裝過程中可能會發生宏彎,例如在數據中心配線架中布線跳線,在辦公環境中繞過銳角布線,在動態廣播應用中頻繁使用移動、添加和更改(MAC)或在彎曲處拉扯光纜或在外部設備(OSP)骨干網中的孔洞內。
繼由于連接器和熔接故障引起的網絡故障的可控原因之后,彎曲光纜是故障的下一個主要原因,因此需要更加“可彎曲”且更耐宏觀彎曲的電纜,例如螺旋絞合緊密緩沖光纜,對于實現零停機網絡是必不可少的。
與帶狀光纜不同,螺旋絞合緊密緩沖光纜的高數量/高密度室內外電纜在彎曲時不會改變誤碼率水平,增強了其抗宏彎的彈性特性。
通過部署堅固耐用且具有宏彎曲功能的電纜,數據中心運營商和企業網絡管理員可以通過以下方式以總體上較低的網絡擁有成本來節省時間和成本:
•由于光纜易彎曲和易于處理,因此安裝、升級和移動、添加和更改(MAC)更快、更容易;
•減少光纜損壞和昂貴更換的可能性;
•減少網絡維護時間,并減少故障排除工作;
•室內和室外光纜,通過消除傳統的連接或從室外電纜到室內電纜的過渡連接而減少了安裝和維護成本,從而消除了光纜連續運行中的網絡故障點;
•減少網絡故障的可能性,節省了大量的每分鐘停機成本;
•提高光纜質量,以構建可安裝25年或更長時間的堅固、可擴展的基礎設施。
關于光纜質量的最后一個要點引起了重要的考慮。光纜的可彎曲性、抗宏彎特性和耐用性是螺旋絞合緊密緩沖光纜設計和制造過程中固有的屬性。而且,螺旋絞合緊密緩沖光纜的設計和開發質量會因制造商而異,因此建議數據中心和網絡管理人員謹慎選擇這種光纜。
設計比較
包括OCC公司在內的一些制造商采用的螺旋絞合緊密緩沖光纜與其他直絞電纜(如松套管和帶狀電纜)相比,螺旋絞合緊密緩沖光纜具有更強的抗拉強度和更小的銳角邊緣彎曲度。之所以能夠實現可彎曲性,是因為螺旋絞合電纜中的所有光纜在拉力下趨向于拉向電纜的圓心。
與某些帶狀光纜不同,在這些帶狀光纜的一個邊緣,其彎曲的直徑比另一邊緣的光纜大得多(導致宏彎引起的高應力和微彎敏感性),螺旋絞合光纜彎曲的程度與鋪設長度上的平均應力相等,從而消除電纜內部的宏彎和微彎。
螺旋絞合緊緩沖技術不僅可以產生直徑較小的光纜,與松套管電纜和一些具有相同光纖數的帶狀電纜相比,這種光纜更適合于數據中心的端口密度更高和企業網絡的擁擠管道容量,而且還提供了最高的牽引強度,顯著降低了損壞的可能性。
螺旋絞合緊密緩沖光纜的堅固性最好地體現在光纜的抗壓特性,這是業界最高的,超過了ICEA S-104-696標準機體要求的220N/cm的10倍。
另外,緊密緩沖電纜不依賴額外的加固元件,因此使它們比帶狀光纜和松散管光纜更靈活。另外,在熔接之前也不需要清洗雜亂的凝膠,這樣既可以縮短安裝時間,又可以提高熔接效率。
螺旋絞合緊密緩沖電纜的另一個重要優點是防水/耐水特性,通過結合緊密緩沖和芯鎖緊束縛電纜的固有耐水特性,可提供高吸收性的最佳防水系統。該設計提供了出色的防水性能,同時保持了最佳性能,并且具有完全無膠/無粉的緊密緩沖光纜所具有的端接成本優勢。
近年來,已經引入了無凝膠的干管和帶狀干光纜,以克服與凝膠相關的混亂的安裝和端接難題。為了替代凝膠的阻水能力,制造商在開發干光纜時添加了水溶脹性粉末和膠帶。
但是,帶狀光纜確實具有一次最多可拼接12條光纖的優點。螺旋絞合緊密緩沖光纜也可以在進行大量拼接之前使用套件輕松地進行帶狀綁扎。
總結
隨著越來越多的數據中心運營商和企業網絡管理者部署10~100Gb以太網及更高級別的以太網,不斷增長的網絡帶寬需求是他們面臨的最關鍵問題之一。因此,最重要的決定之一是,對于企業的外部設備和工廠內部網絡應用程序,哪種光纜最適合部署。這項研究建立了一個案例,即光纜需要既堅固耐用,又能抗宏彎,才能以較低的擁有成本實現長壽命(25年)、可擴展、未來的網絡。
通過誤碼率測試,表明具有這兩個關鍵特性的螺旋絞合緊緩沖光纜與帶狀光纜相比,具有零停機光纖網絡的優異傳輸性能。
螺旋絞合緊緩沖電纜具有優異的耐用性和宏彎彈性以及其他優良特性,這對于實現網絡壽命、零停機時間、最小維護和故障排除(最終實現最佳網絡性能和成本節約)是必要的。
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