本文將討論提供那些QFSP收發器和SFP收發器間的光纖連接(例如40GbE收發器和10 GbE收發器間的光纖連接)不同的康寧光通信組件。文檔將使用基于OM3 / OM4激光優化50μm多模和OS2單模光纖(本文只提供OM4和OS2產品編號)提供的連接解決方案來定義,文中包含了并行8芯光纖到2芯光纖鏈路,對于12芯并行光學解決方案,請參閱AEN151“基于12芯光纖結構化布線四通道并行光學連接的解決方案”。對于基于8芯光纖的解決方案,請參閱AEN156“基于8芯光纖的結構化布線解決方案。
QFSP收發器可以是一個8芯光纖并行鏈接或2芯雙工鏈接。在本文檔中使用QFSP時我們將討論8芯光纖并行鏈接。
這些 QFSP 至 SFP 解決方案可能部署的場景;包括但不限于:
對于僅有QSFP接口的接入層交換機,有SFP接口服務器接入要求的扇出應用
對于新接入層交換機部署TOR,有QSFP上行端口,連接至現有的核心/匯聚 交換機SFP端口
對于匯聚端口的高密度應用,空間往往有限。例如,一個SFP+ 10GbE板卡可支持48端口,但是市場上QSFP+ 40GbE板卡可支持36端口。那意味著一個40GbE板卡等效于144個10GbE端口,而占用的空間是相同的。
雙工和并行光纖鏈路
一個雙工光纖鏈路,也被稱為雙工通信,是通過使用如圖1所示的兩芯光纖來實現的。光信號通過B連接器傳輸至A連接器。這種類型的鏈接在雙工光學系統中,最常用的連接器是雙工LC連接器。
圖 1: 雙工光纖傳輸
并行光學鏈接是通過結合兩個或兩個以上的通道來實現的。并行光學鏈接可以通過使用8芯光纖(4芯發送和4芯接收),或二十芯光纖(10芯發送和10芯接收),或24芯光纖(12芯發送和12芯接收)。標準8芯光纖并行光學鏈接是通過12芯MTP 連接器來實現的,如圖2所示。
對于并行連接(8芯),必須遵循一定的路徑。如圖2所示,如果Tx1進入光纖位置1而由光纖位置12輸出,這與光纖位置12進入由光纖位置1輸出是一樣的。這是通常我們所見的B型極性連接方法(依據TIA-568)。B極性組件作為光纖系統的組成部分時,必須以奇數出現,以保證光信號正確的進入和輸出。
圖 2: 并行光纖 (8芯) 傳輸
在簡短解釋了基于8芯光纖的并行光傳輸和基于2芯光纖的雙工光傳輸之后,你可能認為自己很難把這兩個連接方案融合在一起。本文將幫助你如何設計和使用Corning光通訊產品,光纖通過正確的序列(正確的極性),QSFP端口(8芯光纖)連接到另一端的SFP(2芯光纖)端口。
在繼續閱讀本文之前建議閱讀AEN151,“基于12芯光纖結構化布線的四通道并行光學連接的解決方案”。AEN151討論在結構化布線光纖解決方案中,8芯光纖并行光學的基本方法和使用它們的原因。這將是有用的背景信息,便于我們繼續閱讀和理解本該文檔。
直連方案
當連接QSFP端口至SFP端口時,一個8芯的LC分支跳線將會被使用。這款分支跳線有4對LC雙工連接器。這種類型的直連只建議在短距離連接時使用,如同一機柜內跳接使用。圖3展示了1個QSFP模塊連接4個SFP模塊的場景。
圖 3: 分支跳線 – 直連布線
圖3產品清單
互連方案
如圖4所示,該互連方案展示了一個通過使用EDGE模塊使QSFP扇出4個SFP光纖鏈路。QSFP收發器通過一條B極性MTP (母頭)至MTP (母頭)跳線,與EDGE模塊相連接。SFP收發器通過Uniboot LC雙工跳線連接。這個方案只推薦在短距離連接時使用。
這個解決方案也存在一些缺點,模塊的端口5&6沒有使用,從而減少接線板密度。在維護時它也可能產生一些混亂,因為這兩個端口空置的。
圖 4: 跳線和模塊 – 互連布線
圖 4 產品清單
與圖4的連接方法不同,圖5所示的解決方案沒有空置的光纖和端口。B極性跳線被替換為8芯的分支跳線。 模塊替換為EDGE LC / LC適配器面板。使用這種方法允許滿配適配器面板。每3條8芯分支跳線僅需要2個EDGE LC / LC適配器板。EDGE LC / LC適配器面板所有端口將被用于連接10GbE端口,通過Uniboot LC雙工跳線完成連接。這個解決方案也應用于短距離組件間的連接(在同一行的機柜)。注意LC面板不支持niboot連接器,只適用于LC雙工連接器。
圖 5: 跳線, 分支跳線和 EDGE LC/LC 適配器面板-互連布線
圖 5 產品清單
在圖6的布線方案中,允許鏈路兩端跳接。MTP主干的使用提供了一個完整的解決方案,允許光纜進入橋架而不用擔心主干被擠壓。結構化布線具有靈活性,容易移動,增補,和變化等優勢。鏈路上的QSFP端口通過使用一個A極性的MTP(母頭)至MTP(公頭)的跳線,連接主干光纜。對于10GbE端口使用EDGE模塊和Uniboot LC雙工跳線完成連接。這個解決方案也存在一些缺點,模塊的端口5 & 6沒有使用從而減少接線板密度。在維護時它也可能產生一些混亂,因為這兩個端口是空置的。不是所有的光纖芯在MTP至MTP跳線和主干中都被使用。
圖 6: 跳線,主干,面板,和模塊 - 互連布線
備注: EDGE主干纜芯數 從12至 576 芯都是可用的.
圖7中的連接解決方案非常類似于前面圖6所示的方案。最明顯的差別是使用了一個轉換模塊。相比MTP適配器板,轉換模塊的成本較高,但在更長的長度,100%充分利用光纖的情況下,可以降低鏈路的成本。此外,主干光纜100%光纖利用使得光纜通道達到最大化利用率,因為所有光纖都用于通訊。這種方法的一個缺點是, QSFP的鏈接(圖中紅色)所使用的端口5 & 6,將分別在兩個模塊上,這可能會造成管理的復雜性。
圖 7: 跳線,轉換模塊,模塊,主干 – 互連布線
備注:備注: EDGE主干纜芯數 從12至 576 芯都是可用的.
圖8不使用轉換模塊,導致主干纜的光纖不能100%利用。使用此解決方案的另一個缺點是, SFP收發器的端口必須位于相同的底盤而失去靈活性,這是因為LC雙工的腿長度是相同的。主干光纖或MTP跳線中的光纖不能被充分利用。然而,這種方法從SFP升級至QSFP較為簡單。連接到SFP收發器會使用8芯的分支跳線(如圖8所示),或者也可以使用MTP-MTP跳線,用于QSFP適配器面板的連接,從而實現混合升級路徑,而無需改變面板。
圖 8: 跳線,面板,分支跳線和主干 – 互連布線
備注:備注: EDGE主干纜芯數 從12至 576 芯都是可用的.
接下來圖9中的的解決方案與圖8幾乎是相同的例子。除了轉換模塊代替了MTP適配器板。這使得主干光纖100%的被使用。同樣的,SFP收發器的端口必須位于相同的底盤而失去靈活性。這是因為LC雙工的腿長度是相同的。然而,這種方法從SFP升級至QSFP較為簡單。連接到SFP收發器會使用8芯的分支跳線(如圖8所示),或者也可以使用MTP-MTP跳線,用于QSFP轉換模塊的連接,從而實現混合升級路徑,而無需改變轉換模塊。
圖 9: 跳線,分支跳線,轉換模塊,和主干 – 互連布線
備注:備注: EDGE主干纜芯數 從12至 576 芯都是可用的.
交叉連接
在圖10中所示的結構化布線解決方案,使用MTP主干光纜與交叉連接完成端口映射連接。該解決方案允許所有硬件設備在一個位置,通常是主分布區(MDA)。這種解決方案的缺點是,所有的MTP主干,MTP跳線的光纖沒有得到充分利用。并且,SFP收發器的端口必須位于相同的底盤而失去靈活性。這是因為LC雙工的腿長度是相同的。上面所提到的所有的互連配置都可以部署在一個交叉連接的部署內。為了保持文檔的簡要性,本文只展示一個單一的應用,但可能的其他方案有許多。
圖 10: 跳線,面板,主干,和分支跳線 – 交叉連接布線
圖 10 產品清單
備注:備注: EDGE主干纜芯數 從12至 576 芯都是可用的.
因此,為您的網絡基礎設施實現部署一個QSFP至SFP布線系統是有多種方法的。利用OM3 / OM4 激光優化 50μm多模光纖或單模OS2的并行光學應用,在分支應用的部分協議案例是40GBase-SR4, 40GBase-xSR4/cSR4/eSR4 收發器至10GBASE-SR收發器的應用。
確保正確搭配相應的發送和接收光纖組件是系統面臨的最大挑戰之一,使用康寧光通信預連接產品和上面的示例,將使得從QSFP過渡到SFP順利進行,同時保持正確的極性。網絡的好壞將取決于許多因素,如設計、設備位置、遷移路徑,成本、通路可用性、等等。
如您有其他問題,請聯系康寧光通信技術支持線800 - 743 - 2671或發郵件至[email protected]。
附錄 A: 不同場景的光纖極性示例
圖 3-a: 分支跳線 僅用于直連布線
圖 4-a: 跳線和模塊– 互連布線
圖 5-a: 跳線,分支跳線和EDGE LC/LC 適配器面版 – 互連布線
圖 6-a: 跳線,主干,面板,和模塊 - 互連布線
圖 7-a: 跳線,轉換模塊,模塊,和主干- 互連布線
圖8-a: 跳線,面板,分支跳線和主干-互連布線
圖9-a: 跳線,分支跳線,轉換模塊和主干- 互連布線
圖10-a: 跳線,面板,主干,和分支跳線- 交叉連接布線
康寧光通信 技術支持部著 高有明譯