應用分享丨MPO連接器檢查解決方案：數據中心管理與維護利器

  隨著(zhù)數字化轉型的加速和新技術(shù)的廣泛應用，全球數據中心IP流量和帶寬需求呈現出爆發(fā)式的增長(cháng)態(tài)勢，為行業(yè)帶來(lái)了前所未有的機遇與挑戰。在云計算、大數據分析和人工智能等新技術(shù)的推動(dòng)下，企業(yè)對數據存儲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(cháng)使得網(wǎng)絡(luò )設施承受著(zhù)巨大的壓力，數據中心管理人員需要不斷升級和優(yōu)化網(wǎng)絡(luò )設備，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)現更低的延遲。此外，IT網(wǎng)絡(luò )管理員和運營(yíng)商還需密切關(guān)注客戶(hù)需求，因為客戶(hù)對網(wǎng)絡(luò )宕機的容忍度極低。據龐曼研究所數據顯示，數據中心停機成本持續上升，這進(jìn)一步加劇了網(wǎng)絡(luò )穩定性和可靠性的重要性。為應對這些挑戰，多光纖推入式(MPO)連接器憑借其獨特的優(yōu)勢成為數據中心基礎設施的優(yōu)選方案。然而，我們也需要認識到MPO連接器存在的潛在網(wǎng)絡(luò )故障風(fēng)險，需謹慎應對。

  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 標準的連接器解決方案，同時(shí)還能夠滿(mǎn)足數據中心對高光纖密度的重要需求。MPO 連接的其他優(yōu)勢包括：① 支持雙工 LC-MPO 和并行光學(xué) MPO-MPO 應用。② 具備可擴展性，能夠為所有新興高速網(wǎng)絡(luò )提供服務(wù)。③ 兼容多種光纖幾何結構(如SMF、OM2、OM3、OM4 和 OM5)以及波分復用(WDM)技術(shù)。④ 優(yōu)化配線(xiàn)架和機架空間布局，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)際應用中，當互聯(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(xiàn)架和機架內需要放置大量端口和數千個(gè)光纖鏈路和連接器的區域。在主機代管設施和多租戶(hù)樓宇中，MPO中繼和交叉連接也常用于設施遠端的兩個(gè)會(huì )客室，這些區域是數據中心與多個(gè)電信運營(yíng)商/服務(wù)提供商連接的樞紐，隨后直接連通客戶(hù)套房。當今不斷發(fā)展的數據中心需要快速、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)多光纖連接器檢測解決方案之前，MPO檢測主要依賴(lài)手動(dòng)操作，不僅過(guò)程繁瑣、耗時(shí)，而且容易出錯，或者通常根本不進(jìn)行檢測。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工具的多功能特性，網(wǎng)絡(luò )管理員能夠確保其數據中心的連接基礎設施運行正常，實(shí)現零停機時(shí)間性能。

  傳統多光纖檢測的問(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安裝多達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)界普遍認同，連接器污染和損壞是導致光纖網(wǎng)絡(luò )故障的主要根源，下圖中著(zhù)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，都可能對連接器造成污染，進(jìn)而嚴重損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 )導致高誤碼率，還可能引發(fā)潛在的數據包丟失和延遲，最終造成嚴重的停機事故和網(wǎng)絡(luò )故障。

光纖網(wǎng)絡(luò )停機和故障的主要原因(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當前的400G標準。

  在這些MPO連接器配置中，遭遇連接器故障的幾率高達12至32倍，這無(wú)疑會(huì )大幅加劇嚴重停機或網(wǎng)絡(luò )故障的風(fēng)險。為確保多光纖連接器的性能穩定，必須對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到微米級別。遺憾的是，傳統的檢查工具通過(guò)旋鈕掃描連接器的方式，往往無(wú)法達到這樣的精度標準，這讓技術(shù)和安裝人員對手動(dòng)掃描每根光纖的耗時(shí)和已經(jīng)容易出錯的過(guò)程感到沮喪。而且在許多數據中心已經(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MPO檢測流程，直接進(jìn)行鏈路損耗測試，并假設只要插入損耗結果良好且在損耗預算范圍內，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。由于鏈路損耗預算相對有限，并且MPO連接器具有"push on"功能，它們對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)手指上的油污染導致回波損耗發(fā)生顯著(zhù)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致嚴重的網(wǎng)絡(luò )故障，因為它會(huì )顯著(zhù)降低比特誤碼率測試(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)人員能夠準確識別出傳統插入損耗測試中可能遺漏的問(wèn)題，無(wú)論是污垢還是損傷。一些技術(shù)人員已經(jīng)養成了在沒(méi)有先進(jìn)行檢查的情況下系統地清潔每個(gè)連接器的習慣，即使該連接器可能并不需要清潔。通過(guò)先進(jìn)行檢查，可以節省數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)計算，系統清潔10,000個(gè)連接器將產(chǎn)生高達$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，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)行檢查以識別是否存在污染物或損壞。

  ② 若發(fā)現有污垢或污染物，應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 根據您的特定應用程序恢復鏈路損耗測試或其他測試。

  過(guò)去，MPO連接器的最佳實(shí)踐程序往往復雜、耗時(shí)且易出錯。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狀，為技術(shù)人員提供了更為高效、準確的檢查手段。

  現在可以進(jìn)行自動(dòng)多光纖檢測

  通過(guò)與數據中心客戶(hù)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，從而解決了傳統多光纖連接器檢查所面臨的諸多限制。

FIP-500 - 光纖端面檢測器

      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(zhù)提升光纖檢測的效率和準確性。以下是詳細的功能和優(yōu)點(diǎn)介紹：

  1、可迅速檢測：對于MPO-12連接器，可在10秒內完成從連接到分析的整個(gè)過(guò)程(業(yè)內最快)。

  2、更好成像質(zhì)量：通過(guò)定制專(zhuān)門(mén)大型透鏡，提供更好的檢測圖像質(zhì)量。

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

  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比度。

  5、窄Key設計：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：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4排，每排8/12/16個(gè)纖芯 。為未來(lái)可能的新MPO連接器測試提供保障。

  7、零按鈕檢測：使用自動(dòng)重置功能，實(shí)現 100%自動(dòng)的檢測——從插入連接器到保存數據(自動(dòng)檢測、自動(dòng)調節亮度、自動(dòng)對焦、自動(dòng)對中圖像、自動(dòng)抓圖、自動(dòng)分析、自動(dòng)保存結果和自動(dòng)重置) 。

  8、SmarTips：只需用適配頭清掃FIP-500識別區，通過(guò)nfc識別適配頭類(lèi)型，自動(dòng)切換被檢測連接器類(lèi)型&閾值。防止一線(xiàn)工作人員選擇錯誤單纖/多纖、單模/多模等設置，使光纖檢測更容易!

  9、快速連接的適配頭與優(yōu)秀防呆設計：只需轉動(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：配備智能手機級2.4英寸彩色觸摸屏，提供直觀(guān)GUI，支持藍牙、WIFI，通過(guò)移動(dòng)設備提供PDF報告。

  11、持久無(wú)間斷測試：

  電池壽命長(cháng)：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。

  提供高存儲容量 ：本地可存儲多達2000條MPO測試結果或10000條單纖芯測試結果，無(wú)需停止和卸 載結果。提供藍牙連接，確?？梢暂p松共享結果。

  12、現場(chǎng)易用性：集成閃光燈：可照亮被檢測端口。

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

      MPO或MTP連接器一直是數據中心管理人員的好朋友，因為它們節省了機架空間并符合40/400G遷移規范。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憂(yōu)的停機時(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效率，還確保了光纖網(wǎng)絡(luò )的穩定性和可靠性，為數據中心的高效運行提供了有力保障。