應(yīng)用分享丨MPO連接器檢查解決方案：數(shù)據(jù)中心管理與維護(hù)利器

  隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速和新技術(shù)的廣泛應(yīng)用，全球數(shù)據(jù)中心IP流量和帶寬需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)，為行業(yè)帶來(lái)了前所未有的機(jī)遇與挑戰(zhàn)。在云計(jì)算、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等新技術(shù)的推動(dòng)下，企業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)和處理能力的需求不斷攀升。

  然而，網(wǎng)絡(luò)帶寬需求的急劇增長(zhǎng)使得網(wǎng)絡(luò)設(shè)施承受著巨大的壓力，數(shù)據(jù)中心管理人員需要不斷升級(jí)和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，這包括提高端口密度、支持更高的通道速度(如200G、400G甚至更高)，以及實(shí)現(xiàn)更低的延遲。此外，IT網(wǎng)絡(luò)管理員和運(yùn)營(yíng)商還需密切關(guān)注客戶需求，因?yàn)榭蛻魧?duì)網(wǎng)絡(luò)宕機(jī)的容忍度極低。據(jù)龐曼研究所數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心停機(jī)成本持續(xù)上升，這進(jìn)一步加劇了網(wǎng)絡(luò)穩(wěn)定性和可靠性的重要性。為應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，多光纖推入式(MPO)連接器憑借其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)成為數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施的優(yōu)選方案。然而，我們也需要認(rèn)識(shí)到MPO連接器存在的潛在網(wǎng)絡(luò)故障風(fēng)險(xiǎn)，需謹(jǐn)慎應(yīng)對(duì)。

  為何采用 MPO 連接?

  迄今為止，MPO 連接器是唯一能夠支持從 40G 到 400G 的所有 TIA 和 IEEE 標(biāo)準(zhǔn)的連接器解決方案，同時(shí)還能夠滿足數(shù)據(jù)中心對(duì)高光纖密度的重要需求。MPO 連接的其他優(yōu)勢(shì)包括：① 支持雙工 LC-MPO 和并行光學(xué) MPO-MPO 應(yīng)用。② 具備可擴(kuò)展性，能夠?yàn)樗行屡d高速網(wǎng)絡(luò)提供服務(wù)。③ 兼容多種光纖幾何結(jié)構(gòu)(如SMF、OM2、OM3、OM4 和 OM5)以及波分復(fù)用(WDM)技術(shù)。④ 優(yōu)化配線架和機(jī)架空間布局，防止擁擠，提升空氣流通和冷卻效率。⑤ 減少與單光纖安裝以及移動(dòng)、添加和更改 (MAC) 相關(guān)的時(shí)間和人工成本。在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)互聯(lián)距離在150米(約500英尺)或更短時(shí)，多模光纖通常會(huì)替代單模光纖，特別是在配線架和機(jī)架內(nèi)需要放置大量端口和數(shù)千個(gè)光纖鏈路和連接器的區(qū)域。在主機(jī)代管設(shè)施和多租戶樓宇中，MPO中繼和交叉連接也常用于設(shè)施遠(yuǎn)端的兩個(gè)會(huì)客室，這些區(qū)域是數(shù)據(jù)中心與多個(gè)電信運(yùn)營(yíng)商/服務(wù)提供商連接的樞紐，隨后直接連通客戶套房。當(dāng)今不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)中心需要快速、簡(jiǎn)便和高效的解決方案。在 EXFO 推出新型(無(wú)掃描旋鈕)自動(dòng)多光纖連接器檢測(cè)解決方案之前，MPO檢測(cè)主要依賴手動(dòng)操作，不僅過(guò)程繁瑣、耗時(shí)，而且容易出錯(cuò)，或者通常根本不進(jìn)行檢測(cè)。通過(guò)探究 MPO 連接的原因、潛在連接器故障的原因以及這種多光纖檢測(cè)工具的多功能特性，網(wǎng)絡(luò)管理員能夠確保其數(shù)據(jù)中心的連接基礎(chǔ)設(shè)施運(yùn)行正常，實(shí)現(xiàn)零停機(jī)時(shí)間性能。

  傳統(tǒng)多光纖檢測(cè)的問(wèn)題

  具有諷刺意味的是，MPO連接器雖然能在與單光纖連接器相同的空間內(nèi)安裝多達(dá)12、24甚至32根光纖，但這種能力同時(shí)也帶來(lái)了不小的困擾。業(yè)界普遍認(rèn)同，連接器污染和損壞是導(dǎo)致光纖網(wǎng)絡(luò)故障的主要根源，下圖中著名的 NTT Advanced Technology 研究證實(shí)了這一點(diǎn)。微小的灰塵、污垢、顆粒，甚至是在連接器操作過(guò)程中不經(jīng)意間留下的指尖油污，都可能對(duì)連接器造成污染，進(jìn)而嚴(yán)重?fù)p害連接器端面和光纖，阻礙其正常配接。這種物理連接不良不僅會(huì)導(dǎo)致高誤碼率，還可能引發(fā)潛在的數(shù)據(jù)包丟失和延遲，最終造成嚴(yán)重的停機(jī)事故和網(wǎng)絡(luò)故障。

光纖網(wǎng)絡(luò)停機(jī)和故障的主要原因(Source: NTT Advanced Technology Study)

      基本上，最流行的MPO連接器可以分為兩種光纖排MT插芯配置：

  ① 12芯排(1x12總共12根光纖和2x12總共24根光纖)

  ② 16芯排(1x16總共16根光纖和2x16總共32根光纖);32芯MPO支持IEEE當(dāng)前的400G標(biāo)準(zhǔn)。

  在這些MPO連接器配置中，遭遇連接器故障的幾率高達(dá)12至32倍，這無(wú)疑會(huì)大幅加劇嚴(yán)重停機(jī)或網(wǎng)絡(luò)故障的風(fēng)險(xiǎn)。為確保多光纖連接器的性能穩(wěn)定，必須對(duì)所有連接器端面以及陣列中的每一根光纖(包括未使用的光纖)進(jìn)行全面檢查。正如圖所示，MPO連接器中的光纖間距僅有幾微米，這就要求檢查精度必須達(dá)到微米級(jí)別。遺憾的是，傳統(tǒng)的檢查工具通過(guò)旋鈕掃描連接器的方式，往往無(wú)法達(dá)到這樣的精度標(biāo)準(zhǔn)，這讓技術(shù)和安裝人員對(duì)手動(dòng)掃描每根光纖的耗時(shí)和已經(jīng)容易出錯(cuò)的過(guò)程感到沮喪。而且在許多數(shù)據(jù)中心已經(jīng)擁擠不堪的面板前，技術(shù)人員往往難以找到足夠的空間來(lái)操作掃描旋鈕。

12芯和24芯的MPO連接器，光纖之間的間距非常緊密

      在實(shí)踐中，EXFO發(fā)現(xiàn)技術(shù)和安裝人員經(jīng)常會(huì)跳過(guò)耗時(shí)、繁瑣和不可靠的傳統(tǒng)MPO檢測(cè)流程，直接進(jìn)行鏈路損耗測(cè)試，并假設(shè)只要插入損耗結(jié)果良好且在損耗預(yù)算范圍內(nèi)，則無(wú)需檢查。然而，這種簡(jiǎn)化操作的方法存在一定風(fēng)險(xiǎn)。由于鏈路損耗預(yù)算相對(duì)有限，并且MPO連接器具有"push on"功能，它們對(duì)不良反射的敏感度較高。特別是在10G以上的速率下，MPO連接器更容易出現(xiàn)故障。在下文所示的單模光纖示例中，技術(shù)人員在操作連接器時(shí)手指上的油污染導(dǎo)致回波損耗發(fā)生顯著變化(在10G時(shí)從10dB增加到12dB)。雖然油污染在10G時(shí)不會(huì)產(chǎn)生氣隙，因此不會(huì)影響插入損耗，但在25G速率下，這種回波損耗的增加足以導(dǎo)致嚴(yán)重的網(wǎng)絡(luò)故障，因?yàn)樗鼤?huì)顯著降低比特誤碼率測(cè)試(BERT)的性能。

清潔與油污連接器的回波損耗

(回波損耗平均相差10dB-12dB)

      值得注意的是，對(duì)MPO連接器進(jìn)行正確的檢查能夠生成連接器端面和所有光纖的清晰圖像，這使得技術(shù)人員能夠準(zhǔn)確識(shí)別出傳統(tǒng)插入損耗測(cè)試中可能遺漏的問(wèn)題，無(wú)論是污垢還是損傷。一些技術(shù)人員已經(jīng)養(yǎng)成了在沒(méi)有先進(jìn)行檢查的情況下系統(tǒng)地清潔每個(gè)連接器的習(xí)慣，即使該連接器可能并不需要清潔。通過(guò)先進(jìn)行檢查，可以節(jié)省數(shù)千美元的清潔用品開(kāi)支。例如，若按每次清潔器點(diǎn)擊$0.50來(lái)計(jì)算，系統(tǒng)清潔10,000個(gè)連接器將產(chǎn)生高達(dá)$5,000的額外成本。此外，不同的污染物可能需要使用特定的清潔方法，如溶劑等。但重要的是，損壞的連接器無(wú)法通過(guò)清潔來(lái)修復(fù)，清潔僅能保證其表面清潔，而非功能正常。檢查是確保良好連接器質(zhì)量的關(guān)鍵步驟。

  MPO和所有連接器的最佳實(shí)踐程序如下：

  ① 首先，進(jìn)行檢查以識(shí)別是否存在污染物或損壞。

  ② 若發(fā)現(xiàn)有污垢或污染物，應(yīng)使用制造商的清潔產(chǎn)品和流程徹底清潔連接器。

  ③ 再次進(jìn)行檢查，重復(fù)以上過(guò)程，直至連接器(包括所有光纖和端面)完全清潔。

  ④ 根據(jù)您的特定應(yīng)用程序恢復(fù)鏈路損耗測(cè)試或其他測(cè)試。

  過(guò)去，MPO連接器的最佳實(shí)踐程序往往復(fù)雜、耗時(shí)且易出錯(cuò)。然而，EXFO推出的新型自動(dòng)多光纖連接器檢查解決方案徹底改變了這一現(xiàn)狀，為技術(shù)人員提供了更為高效、準(zhǔn)確的檢查手段。

  現(xiàn)在可以進(jìn)行自動(dòng)多光纖檢測(cè)

  通過(guò)與數(shù)據(jù)中心客戶密切合作并傾聽(tīng)他們的需求，EXFO推出了自動(dòng)多光纖連接器檢查頭，從而解決了傳統(tǒng)多光纖連接器檢查所面臨的諸多限制。

FIP-500 - 光纖端面檢測(cè)器

      這種多光纖解決方案具有諸多令人矚目的功能和優(yōu)點(diǎn)，能夠顯著提升光纖檢測(cè)的效率和準(zhǔn)確性。以下是詳細(xì)的功能和優(yōu)點(diǎn)介紹：

  1、可迅速檢測(cè)：對(duì)于MPO-12連接器，可在10秒內(nèi)完成從連接到分析的整個(gè)過(guò)程(業(yè)內(nèi)最快)。

  2、更好成像質(zhì)量：通過(guò)定制專門大型透鏡，提供更好的檢測(cè)圖像質(zhì)量。

  3、最佳分辨率 ：2 CMOS 檢測(cè)器, 大鏡頭孔徑(500W像素，1/2.5英寸大底)，感光能力強(qiáng)。

  4、2個(gè)405nm處的紫光LED：通過(guò)配合改進(jìn)的照明技術(shù)，提供更好的視野和對(duì)比度。

  5、窄Key設(shè)計(jì)：兼容key在中間的MPO-12連接器及其變體與KEY在邊上的MPO-16連接器及變體。

  6、面向未來(lái)的MPO檢測(cè)：兼容MPO-12、MPO-16、MPO-24多種連接器，支持自定義編輯纖芯，最多可檢測(cè)4排，每排8/12/16個(gè)纖芯 。為未來(lái)可能的新MPO連接器測(cè)試提供保障。

  7、零按鈕檢測(cè)：使用自動(dòng)重置功能，實(shí)現(xiàn) 100%自動(dòng)的檢測(cè)——從插入連接器到保存數(shù)據(jù)(自動(dòng)檢測(cè)、自動(dòng)調(diào)節(jié)亮度、自動(dòng)對(duì)焦、自動(dòng)對(duì)中圖像、自動(dòng)抓圖、自動(dòng)分析、自動(dòng)保存結(jié)果和自動(dòng)重置) 。

  8、SmarTips：只需用適配頭清掃FIP-500識(shí)別區(qū)，通過(guò)nfc識(shí)別適配頭類型，自動(dòng)切換被檢測(cè)連接器類型&閾值。防止一線工作人員選擇錯(cuò)誤單纖/多纖、單模/多模等設(shè)置，使光纖檢測(cè)更容易!

  9、快速連接的適配頭與優(yōu)秀防呆設(shè)計(jì)：只需轉(zhuǎn)動(dòng)四分之一圈便可以更換適配頭，如果需要，可單手完成適配頭更換工作。提供多種適配頭，適用于單纖芯和多纖芯連接器(如LC、 SC、 ST、 OptiTap®、 OptiTip®、 MPO)。

  10、觸屏易操作：配備智能手機(jī)級(jí)2.4英寸彩色觸摸屏，提供直觀GUI，支持藍(lán)牙、WIFI，通過(guò)移動(dòng)設(shè)備提供PDF報(bào)告。

  11、持久無(wú)間斷測(cè)試：

  電池壽命長(zhǎng)：FIP-500采用鋰聚合物可充電電池，足夠支持一整天的不間斷使用。

  提供高存儲(chǔ)容量 ：本地可存儲(chǔ)多達(dá)2000條MPO測(cè)試結(jié)果或10000條單纖芯測(cè)試結(jié)果，無(wú)需停止和卸 載結(jié)果。提供藍(lán)牙連接，確保可以輕松共享結(jié)果。

  12、現(xiàn)場(chǎng)易用性：集成閃光燈：可照亮被檢測(cè)端口。

      增加覆蓋距離：FIP-500被設(shè)計(jì)成覆蓋更長(zhǎng)的距離并具備更好的處理能力，便于在光纖密集的環(huán)境里或在電信信號(hào)發(fā)射塔上開(kāi)展檢測(cè)。

      MPO或MTP連接器一直是數(shù)據(jù)中心管理人員的好朋友，因?yàn)樗鼈児?jié)省了機(jī)架空間并符合40/400G遷移規(guī)范。如今，由于每次進(jìn)行多光纖連接器檢查時(shí)都能最大限度地減少令人擔(dān)憂的停機(jī)時(shí)間或網(wǎng)絡(luò)故障的可能性，它們很可能也會(huì)成為安裝人員和技術(shù)人員的親密伙伴。這一創(chuàng)新的多光纖解決方案不僅提升了檢測(cè)效率，還確保了光纖網(wǎng)絡(luò)的穩(wěn)定性和可靠性，為數(shù)據(jù)中心的高效運(yùn)行提供了有力保障。