数据中心光纤布线的发展趋势

数据中心光纤布线的发展趋势
——2010年中国综合布线市场发展峰会

    孙慧永：罗森伯格公司高级产品经理。他已经有10年综合布线产品管理和团队的管理经验，曾参与国内多个大型数据中心布线项目规划和设计，并参与布线工作组多本白皮书的编写工作。

    大家好！我今天主要是以数据中心的光纤技术发展趋势为主题跟大家一起分享一下。刚才前面有几位发言者已经演讲了很多今后的数据中心综合布线的传输介质光纤或者铜缆的整体发展趋势。我们觉得这是用什么样的眼光来看整体的发展趋势。当然光纤和铜缆都是属于布线系统不可或缺的传输介质，如果从今后5年角度来说，光纤和铜缆都是非常重要的介质。布线--特别是数据中心布线世界是属于铜缆的，也是属于光纤的，但是归根结底还是属于光纤的。今天我们来看看它是怎样的一个发展趋势。
    首先，我们主要是从多模光纤发展来看。在光纤领域里面有两大块应用，今天从布线和数据中心角度，从这个表看，光纤通道的传输容量已经发展到TB每秒的级别了，一对光纤可以传输一个TB。这是一个非常大的容量，它是采用光纤的WDMA波分复用技术。我们认为在数据中心领域里面，最多的还是属于多模光纤，单模光纤有源设备的成本比较大。
    我们看看多模光纤发展历程，从图上可以看出1G/秒是一个多模光纤技术的分水岭，1G以前绝大部分采用LED的光源，这样它的传输距离比较短，它得到的应用是有限的。但是从1G到10G，全部都采用VCSEL激光光源，这样把多模光纤应用提升到一个新层次，包括在以太网的传输技术，都是基于激光光源的多模光纤技术上发展的。应用于存储传输协议的光纤通道从2G到4G，到8G，到16G不断演进，我们可以看到多模光纤在整个通信领域里面有非常好的一个发展趋势。
    刚才听到几位嘉宾提到40G和100G的传输应用，那么40G与100G以后将是一个怎样的发展状况？大家知道成本是一个非常重要的因素用以驱动市场的应用。我们看40G的状况，大家可以看到上面颜色比较深的部分是属于光有源设备的投入，下面是光纤的布线成本。从40G成本来看，如果仅仅从光纤布线成本对多模与单模进行比较，多模比单模成本高一些，40G采用多模光纤是采用四个光纤通道，而单模光纤采用单通道传输方式来讲，单模的光纤成本低一些。但从有源光纤设备成本来看，单模大大高于多模。从有源+布线整体来看成本，40G的应用多模总体成本只占到单模总体成本的三分之一，大家知道，市场成本是一个非常大的驱动因素，从这里来看，多模的在40G与100G的发展上将占有明显的价格优势。
    从光纤这几年的应用来看，我们从全球领域来看都是一个稳步增长的趋势，蓝色这块是亚太地区，特别以中国为主的区域，多模光纤在亚太区域增长趋势非常稳定，特别是亚太以中国为代表新兴国家，多模在国内的应用将会不断地增长。接下来我们来看看服务器厂家端口的配置状况。在绿色区域采用铜缆的，10G是采用蓝色的，后面再深一点颜色采用40G与100G，2010年10G已经开始采用了。光纤的部署跟服务器设备的端口是有时间差的，布线一定是靠前的，因为我们要考虑未来10年的应用。我们实际上在布线领域会比这个表上的时间大概会提前2-3年。
    多模光纤的应用，从10G、40G、100G这样的方式我们来看它整体的应用。从多模光纤全球来看，从2010年开始，40G已经逐渐尝试了，从现在开始有一小部分开始用了。可以这么说，多模光纤技术发展也是依赖于数据中心应用技术的发展，这两者之间是相互之间的作用和推动产生了一个不断传输速率提高。OM1、OM2、OM3应用的比较广泛，下一代就是OM4。OM3与OM4在支持40G与100G的传输距离分别是100米与150米。这张表是总体列出了多模光纤应用的支持距离，我们来看目前多模光纤的技术，从OM1，就是62.5u多模光纤，OM2是50u，以及后面OM3、OM4，激光优化通道传输的带宽通道是在850短波段上。也许不久将来会有OM5，数据中心的高带宽要求的推动下，多模光纤技术在不断提升。
    这样的技术发展对数据中心带来一个非常好的支持，从介质层面对数据中心未来发展提供了良好的支撑。基于光纤技术的发展，布线技术也在同步发展。刚才提的主要是光本身的发展。按照我们整体来看，不管是第三方研究机构还是从自己公司经验来看，我们可以预测今后的光纤布线技术的发展趋势。下一代光纤技术发展我们认为主要是四个部分，第一，带宽越来越高，刚才很多发言嘉宾已经提到这个部分了，第二是密度，这是一个布线系统不可回避的问题，越是高度的密度能够让我们的机房利用率更高高一些，这个也是一个总体的发展趋势。但是密度高到什么程度为止最合适？我们待会儿有分享。第三，可靠性。数据中心在运行过程中意外断网对用户损失巨大。在这样的情况下，必须要非常可靠的系统才能保证它的应用，可靠性也要考虑从介质层面、布线层面怎么来解决这个问题。第四，要维护和管理。
    首先来看带宽，有人说40G和100G离现在比较遥远，实际上不然。这个是即将发布的TIA942A标准，我们可以看到原先布线标准上增加了一个IDA，因为现有数据中心网络越来越大，它可能不像原先设定的只不过是一个楼层的问题，它可能是几栋楼，我们可以看到一个主干，IDA到MDA，这是增加了一个IDA，这样一个区域增加之后，就是网络的级别和网络层次又多增加了一层。在主干采用40G或者是100G网络，那么对于我们数据中心网络结构简化有很大的帮助。40G和100G传输模式，40G采用一根MPO的连接器，采用4芯光纤发送、4芯接收。如果是100G传输模式，有两种模式，一个MPO或MTP连接器中的10芯光纤接收，另一个连接器10芯发送组成一个完整的100G传输通道。另外一种方法是采用24芯的MPO或MTP的连接器就可以组成100G通道。采用MPO的连接器为代表的布线系统也是今后数据中心布线采用的主流技术。
    从布线的角度，刚才我们也提到密度要高，但是密度要高到什么程度，密度越高的时候跟可维护性往往是一个矛盾。我们认为如果以LC连接器举例，1HU的密度下做到96芯是属于高密度与可维护性和可管理性达到最佳的平衡。从光纤可靠性来讲，我们可以推荐用户采用弯曲不敏感的光纤，在弯曲半径7.5毫米情况下，它的衰减增加只有0.01到0.02dB，采用弯曲不敏感光纤将明显提高了布线系统的可靠性，同时使我们在数据中心中使高可靠性、高密度、高带宽要求同步存在。维护和管理，我们采用软件化管理，提供IPS系统，所有采用无线扫描和二维条码的方式，采用软件化管理系统可以大大提高管理效率，不容易出错。由于IPS系统不是有源设备，不额外产生能耗，这样的系统将使易管理性和环保节能的数据中心建设目标相一致。
    最后，我们总结一下刚才给大家快速分享的部分内容：一是多模光纤是下一代数据中心布线系统的主要的传输介质。二是光纤配线技术发展，将以高密度和可维护性之间取得最佳的平衡。三是弯曲不敏感的光纤系统为数据中心系统提供更加可靠的应用。四是软件化管理可以提高系统管理的效率及增加可维护性。最后要告诉大家，德国罗森伯格HDCS 布线系统已经为下一代数据中心布线做好了充分的准备。由于时间关系，我的演讲就到这里，谢谢大家！

 

罗森伯格孙慧永先生

2010中国十大布线品牌，光荣绽放！http://network.51cto.com/network/cteam/ccb2010