本文將討論QFSP收發(fā)器和SFP收發(fā)器間的光傳輸鏈路(例如40GbE收發(fā)器和10GbE收發(fā)器間的光纖連接)，即并行8芯光纖到2芯光纖鏈路。

本文將討論QFSP收發(fā)器和SFP收發(fā)器間的光傳輸鏈路(例如40GbE收發(fā)器和10GbE收發(fā)器間的光纖連接)，即并行8芯光纖到2芯光纖鏈路。

四通道并行光纖鏈路

并行光纖鏈接是通過(guò)結(jié)合兩個(gè)或兩個(gè)以上的通道來(lái)實(shí)現(xiàn)的。即通過(guò)使用8(4芯發(fā)送和4芯接收),或二十芯光纖(10芯發(fā)送和10芯接收)來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在連接器的使用方面，標(biāo)準(zhǔn)8芯光纖并行光學(xué)鏈接是通過(guò)12芯MTP®連接器來(lái)實(shí)現(xiàn)的,如圖1所示。

如圖2所示,對(duì)于并行連接(8芯),如果光信號(hào)由光纖位置1進(jìn)入而由光纖位置12輸出，這與光纖位置12進(jìn)入而由光纖位置1輸出是一樣的。這是通常我們所見(jiàn)的B型極性連接方法(依據(jù)TIA-568)。B極性組件作為光纖系統(tǒng)的組成部分時(shí)，必須以奇數(shù)出現(xiàn)，以保證光信號(hào)正確的輸入和輸出。

 

 

圖 1: 并行光纖 (8芯) 傳輸

四通道并行光纖的利用率

由于并行連接在12芯接頭上只使用8芯，所以關(guān)于base-12 架構(gòu)是否使用中間4芯產(chǎn)生了爭(zhēng)議。轉(zhuǎn)換設(shè)備可以將兩個(gè)12芯鏈路轉(zhuǎn)換成三個(gè)8芯鏈路，為已部署的24芯主干光纜提供三個(gè)并行鏈路，這個(gè)方案可以利用所有的光纖，使得光纖的利用率大大提高。

1. 轉(zhuǎn)換模塊增加了33%連接器的成本。

2. 使用轉(zhuǎn)換模塊可提高光纖的利用率。但額外增加了MTP連接器的成本，但所有光纖都得以使用。降低了布線系統(tǒng)的 成本，每24芯光纖可安裝3個(gè)四通道光纖鏈路。

3. 使用MTP轉(zhuǎn)換模塊，可以將兩個(gè)12芯光纖端口轉(zhuǎn)換為3個(gè)8芯光纖端口。這可被用于QSFP端口在同一位置(如同一刀片上)。

本文的討論將建立在如上三條基礎(chǔ)之上。將用圖解來(lái)解釋不同的四通道光纖鏈路連接方案。這些解決方案包括但不限于以下協(xié)議：40GBase-SR4, 40GBase-xSR4/cSR4/eSR4, 40GBase-PLR4, 40GBase-PSM4, 100GBase-SR4, 100GBase-eSR4, 100GBase-PSM4, IB-4x-SX, and IB-4x-DDR-SX.

四通道并行光纖連接方案

無(wú)轉(zhuǎn)換設(shè)備

以下三個(gè)方案是不使用轉(zhuǎn)換設(shè)備的并行連接方案，僅利用了66%的光纖。這可能導(dǎo)致布線成本的增加。

當(dāng)直接連接一個(gè)QFSP+收發(fā)器到另一個(gè)QFSP+收發(fā)器時(shí)，需要一根不帶針的MTP到MTP 的B極性跳線。這種直接連接的方案只建議在一排機(jī)架或機(jī)柜中使用。圖2顯示了2個(gè)QFSP+收發(fā)器被一根不帶針的MTP 芯跳線相連接。

 

 

接下來(lái)的圖3的方案與之前的類似，但是用8-144芯MTP 主干光纜線取代了8芯跳線。MTP 主干光纜的使用提供了穩(wěn)定可靠的方案，可以允許光纜在線槽內(nèi)敷設(shè)而不用擔(dān)心主干光纜被壓斷造成光纖損壞。結(jié)構(gòu)化的布線允許更簡(jiǎn)單的移動(dòng)，增加和變化。

 

 

最后一個(gè)方案是使用了MTP 主干來(lái)提供一個(gè)完全端口復(fù)制的交叉互聯(lián)方案。這個(gè)方案的優(yōu)勢(shì)是所有的移動(dòng)，增加和變化都可以在一個(gè)地點(diǎn)(如MDA區(qū)域)操作?？蓪?shí)現(xiàn)任意端口相互跳接。圖4顯示了使用B極性帶針MTP跳線的交叉連接。

 

 

圖 4: 無(wú)轉(zhuǎn)換設(shè)備- 交叉連接結(jié)構(gòu)化布線方案

轉(zhuǎn)換設(shè)備：模塊

接下來(lái)的連接方案是使用轉(zhuǎn)換模塊的四通道并行連接。使用轉(zhuǎn)換模塊可以使主干光纜的光纖100%利用。對(duì)于每?jī)蓚€(gè)12芯光纖主干，使用轉(zhuǎn)換模塊可以轉(zhuǎn)換為3個(gè)8芯光纖鏈路(四通道)。按照之前所講，這個(gè)方案雖然增加了MTP連接器的成本，但光纖100%利用，所以鏈路的總體成本是降低的。這一點(diǎn)對(duì)于利用舊的主干光纜尤其重要，減小額外增加新的主干光纜，避免了人力和材料成本的增加。另外，由于增加了光纖利用率，減小了主干光纜數(shù)量，從而大大降低了橋架的載荷。

如圖5所示，100%光纖利用率的互連方案。這個(gè)方案很容易部署，通過(guò)使用B極性不帶針的MTP-MTP跳線。

 

 

圖 5: 轉(zhuǎn)換模塊-互連布線方案
 

如圖6所以，使用MTP主干光纜完成交叉連接的結(jié)構(gòu)化布線方案。這個(gè)方案的優(yōu)勢(shì)是所有的移動(dòng)，增加和變化都可以在一個(gè)地點(diǎn)(如MDA區(qū)域)操作,同時(shí)光纖100%利用。

 

 

圖 6: 轉(zhuǎn)換模塊- 交叉連接結(jié)構(gòu)化布線方案
 

如圖7所示，這個(gè)方案非常接近圖5的連接方案，該方案中光纖100%利用，但是增加靈活性，通過(guò)在MDA/HDA (水平配線區(qū))增加交叉連接，該交叉連接的實(shí)現(xiàn)是通過(guò)復(fù)制QSFP端口到配線架，然后通過(guò)跳線在配線架的跳接實(shí)現(xiàn)QSFP端口的連接，從而降低損壞QSFP收發(fā)器端口的風(fēng)險(xiǎn)。

 

 

圖7: 轉(zhuǎn)換模塊 – 交叉和互連的結(jié)構(gòu)化布線方案
 

圖8所示的連接方案非常類似圖6的交叉連接方案，與圖6的區(qū)別是移除了MDA/HDA區(qū)域的轉(zhuǎn)換模塊，取而代之的是MTP耦合器面板。這樣可以降低成本，但也有缺點(diǎn)。用此方法意味著MDA/HDA區(qū)域的跳線12芯光纖全部在使用，而不是僅8芯光纖在使用。12芯等同于1個(gè)QSFP端口加半個(gè)QSFP端口，即使用兩根MTP跳線來(lái)管理3個(gè)QSFP端口。這樣會(huì)增加標(biāo)貼及維護(hù)管理的難度。

 

 

圖 8: 轉(zhuǎn)換模塊 – 交叉連接結(jié)構(gòu)化布線方案
 

接下來(lái)的幾種方案是使用轉(zhuǎn)換分支跳線的并行連接方案。用轉(zhuǎn)換分支跳線可以使主干光纖100%利用，分支跳線一端是兩個(gè)12芯MTP接頭，另一端是三個(gè)8芯MTP接頭。這種連接方案的缺點(diǎn)是：

1.如果所有8芯MTP接頭沒(méi)有連接設(shè)備，則沒(méi)有連接的MTP接頭會(huì)在設(shè)備前端晃動(dòng)，或放入垂直理線器，增加理線器的擁堵。

2. 由于轉(zhuǎn)換分支跳線的腿長(zhǎng)受限，所以QSFP端口必須在同一位置。

圖 9所示，是一個(gè)類似于圖5的互連方案，這個(gè)方案有優(yōu)點(diǎn)也有缺點(diǎn)。用轉(zhuǎn)換分支跳線來(lái)代替轉(zhuǎn)換模塊可以降低系統(tǒng)成本。缺點(diǎn)是靈活性較差，不能夠連接任意端口。如上說(shuō)述，這個(gè)方案要求QSFP端口在同一位置(由于分支腿長(zhǎng)受限)，且多余的8芯MTP接頭也會(huì)影響美觀和占用空間，但光纖利用率可達(dá)到100%。

 

 

圖 9: 轉(zhuǎn)換分支跳線- 互連結(jié)構(gòu)化布線方案
 

接下來(lái)的方案在類似之前方案的基礎(chǔ)上增加了靈活性。圖10所示的方案在鏈路一端部署了轉(zhuǎn)換分支跳線和另一端部署一個(gè)轉(zhuǎn)換模塊。匯聚端加入了轉(zhuǎn)換模塊增加了鏈路的端口連接范圍，因?yàn)镸TP跳線的長(zhǎng)度可選。接入層交換設(shè)備端(服務(wù)器區(qū)域)使用轉(zhuǎn)換分支跳線，因?yàn)檫@一區(qū)域的端口較為集中。同時(shí)光纖得以100%利用。

 

 

圖10: 轉(zhuǎn)換模塊/分支跳線- 互連結(jié)構(gòu)化布線方案
 

最后一個(gè)示例是交叉連接，一端使用轉(zhuǎn)換分支跳線，另一端采用轉(zhuǎn)換模塊。這是圖6和圖10的結(jié)合。用轉(zhuǎn)換分支跳線降低了系統(tǒng)成本(代替轉(zhuǎn)換模塊和跳線)，但同時(shí)要求QSFP端口在同一位置。

 

 

圖11: 轉(zhuǎn)換模塊/分支跳線- 交叉連結(jié)構(gòu)化布線方案
 

在你的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，有多種方法可以部署四通道并行光纖鏈路，無(wú)論多模或是單模.因?yàn)樗耐ǖ啦⑿泄饫w鏈接僅使用了12芯光纖MTP的8芯，所以用戶可以選擇空置多余的4芯光纖或使用轉(zhuǎn)換設(shè)備來(lái)充分利用所有光纖。轉(zhuǎn)換設(shè)備可以把兩個(gè)12芯鏈路轉(zhuǎn)換為三個(gè)8芯鏈路，這樣做的結(jié)果是原本24芯的光纖主干在使用四通道鏈路傳輸時(shí)可以100%利用所以光纖，當(dāng)然你也可以選擇空置8芯光纖不利用。

網(wǎng)絡(luò)的好壞將取決于許多因素，如設(shè)計(jì)、設(shè)備位置、遷移路徑、成本、通路可用性、等等。