40G100G光纖以太網(wǎng)設(shè)計建議

1、40G/100G 光纖以太網(wǎng)設(shè)計建議近些年，互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展迅猛,幾乎成幾何倍的增長帶給人們前所未有的 網(wǎng)絡(luò)應(yīng) 用體驗。社交媒體、電子商務(wù)、網(wǎng)絡(luò)銀行、網(wǎng)絡(luò)游戲等等的應(yīng)用，促使各行業(yè)都 因為互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用發(fā)生了翻天覆地的變化。 作為網(wǎng)絡(luò)最底層支撐這些應(yīng)用發(fā)生的基 礎(chǔ)設(shè)施，也因為所有的應(yīng)用，加快了發(fā)展的步伐。尤其是對于社交網(wǎng)絡(luò)、銀行網(wǎng) 絡(luò)這種用戶數(shù)量巨大、網(wǎng)絡(luò)交互頻繁、網(wǎng)絡(luò)安全性要求高的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng),傳統(tǒng)的千 兆、萬兆已經(jīng)不能滿足日益增長的需求。因此，40G、100G網(wǎng)絡(luò)的需求也成為 未來幾年的趨勢。但是如何才能構(gòu)建一個真正高速、安全、又具有高性價比的 40/100G 網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，成為先要吃螃蟹的工程師們的要考慮

2、的問題。本文就是根 據(jù)這一需求，為讀者介紹目前對于40/100G 網(wǎng)絡(luò)最新的國際標準，以及業(yè)界最 先進的解決方案，希望能夠為從業(yè)的技術(shù)攻城獅們帶來一些啟示。IEEE 802.3ba 標準作為最新的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，2010年IEEE組織又發(fā)布了 IEEE 802.3ba 標準， 該標準同時定義了兩種傳輸速率 (40GBE和100 GBE)的基于光纖傳輸網(wǎng)絡(luò) 應(yīng)用。共有4種不同的應(yīng)用標準。- 40GBASE-CR4- 40GBASE-SR4- 100GBASE-CR10- 100GBASE-SR10這里的 -CR變量的標準40GBASE-CR4 和100GBASE-CR10 可以使用 銅軸電纜跳線傳輸，

3、但最遠距離只有 7米。-SR變量的標準40GBASE-SR4 和100GBASE-SR10 是使用多模光纖介質(zhì)來傳輸?shù)摹?0GBASE-SR4 和100GBASE-SR10 標準是第一次的使用多于 2芯光 纖傳輸?shù)囊蕴W(wǎng)應(yīng)用，基于原有已成熟的雙工多模光纖10Gb/s的數(shù)據(jù)傳輸流技術(shù)，40GBASE-SR4 使用8芯多模光纖進行傳輸，100GBASE-SR10 使用20芯多模光纖進行傳輸。因此這些網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用需要使用多于2芯光纖的連接器MPO。MPO 12芯光纖連接器MPO 24芯光纖連接器蓿道長度 40CBASE-SR4信道長度 1OKBASE-SR 10傳道長度IftmASELR4信道長度10(

4、XW£E-LJ?4信道長度 100GBAEE-R E4服 50/125uta100 tt100 ttN；AN/AN/ACMI，50/125 um150 ir.150 mN/AN/AN/A0S1/0S2, 9/125 u 1N/ANA10 km10 ku10 km注：采用單,K光纖傳輸40G/100G ,仍然可以使用2芯光纖和傳統(tǒng)的雙工 連接器，但收發(fā)設(shè)備較為昂貴。40GBASE-SR4 (40GBE)光虻連橫養(yǎng).左邊4芯” 右邊斗芯電 中間芯耒度用5R在F，芯多梅光稅上近行情海OO100GBASE-SR10 (100GBE)Tn Tx Tk Tx T)c Tk Tx T* K Txo

5、oooooooo ooo克莖B米罟？個12芯MP。*”掙接.一上一下排列采用MPO 24芯光纖連接器，20芯光纖全雙工傳輸100G100G光纖多模以太網(wǎng)盡管有兩種解決方案的標準推薦， 如上所示的方案A 和方案B,可以采用一個24芯的MPO光纖連接器和采用2個12芯MPO光纖 連接器，但目前主要的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商所推出的100G光纖模塊全部都采用方案 A一個24芯MPO的解決方案，因此如果您的 數(shù)據(jù)中心光纖主干有100G的升級 考慮，設(shè)計和實施24芯MPO光纖布線系統(tǒng)不啻為最佳選擇。目前都每只提償"芯MPO卅舒法口 種選捍 Cisco Transceiver Module-CPAK-100

6、G*SR10-CFP-100G-SR1Q Juniper Optical Interface-P1-PTX-2-100GE-CFP-CFP-100G BASE-SR 10-CXP-100GBASE-SR1Q* Brocade Optical T自n5c巳-100G-CFP-SR10部署24芯MPO比較12芯MPO光纖系統(tǒng)的優(yōu)勢所在多模MPO作為數(shù)據(jù)中心光纖布線系統(tǒng)的主流產(chǎn)品，目前市場上可以見到有 兩種產(chǎn)品，一種是12芯的MPO, 一種是24芯的MPO。首先明確一點，這里 的12芯的MPO和24芯的MPO都指的是在一個相同大小的 MPO連接器內(nèi)， 而非一條24芯多模光纜，兩邊各分出2個12芯MP

7、O（這樣的仍然被稱之為12 芯MPO,因為MPO是對光纖連接器的定義而非光纜）MPO 12芯光纖連接器 MPO 24芯光纖連接器部署24芯MPO比較12芯MPO光纖系統(tǒng)的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下這幾個方 面：1.24芯MPO光纖系統(tǒng)可以實現(xiàn)10G、40G和100G的無縫升級。40G光纖以太網(wǎng)需要用到8芯光纖傳輸，一條12芯的MPO光纜升級40G ,將會有 4芯被浪費，而24芯MPO光纜升級40G可以正好1 : 3的配置，沒有光纖被浪費2. 24芯MPO光纖系統(tǒng)可以支持連接100G的光纖模塊，目前設(shè)備廠商沒 有提供12芯MPO的100G的光纖模塊。3. 24 芯MPO光纜可以比12芯MPO光纜有更小的

8、空間占用。40G及100G的光纖信道損耗要求及設(shè)計建議以下圖片摘自40G、100G 光纖以太網(wǎng)標準IEEE 802.3ba ，該標準于 2010年正式發(fā)布，定義了多模光纖及單模光纖系統(tǒng)傳輸40G和100G以太網(wǎng)的規(guī)范，OM3和OM4多模光纖系統(tǒng)傳輸40G/100G 的信道損耗最大值分別是 1.9dB和1.5dB,另外的區(qū)別就是 OM3可以支持40G/100G 最遠距離100 米，OM4可以支持40G/100G 最遠距離150米。除了信道損耗之外，IEEE 802.3ba 標準還定義了 40G/100G 光纖鏈路損 耗中關(guān)鍵的總的連接器損耗極限值。對 OM3光纖信道，總的連接器損耗最大 1.5d

9、B;對OM4光纖信道，總的連接器損耗最大 1dB。數(shù)據(jù)中心內(nèi)絕大多數(shù)的機柜至機柜間的 40G/100G 信道長度都在100米范 圍之內(nèi)，而在100米之內(nèi)OM3和OM4光纖系統(tǒng)性能可以視為一致，因此1.9dB 的信道損耗極限和1.5dB的連接器損耗極限就是我們設(shè)計 40G/100G 光纖主 干損耗的重要依據(jù)。從標準給出的損耗數(shù)據(jù)我們也可以看出，在高速的數(shù)據(jù)中心光纖信道里端到端的布線連接損耗，關(guān)鍵部件已不再是光纖本身而是連接器的部 分。Tdble 8務(wù)940GBASE-SR4 o-r 100CBASE-SR1G i|lu5traliv« link power budgetsPar* um

10、rtcrou<?M4L nuF.tktiit v mmlal hqndwkhh at K知 nm2IK，47O(lhbudj;cl flor nuimuni n>PN3jh(>p<ra( di、tageDJ 3 1(100.5 in E5(lmChiuintl instriifti I csv1.9L5dBA llocaikm fb< pcvulli ic (R< m»,ire：iuin TDPN6-445dBUfudkicatod nikm?n30DJflJBAd<liU<naI iizrtiun diluted0加 Per ILL人

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