Quando vamos precisar mais que 10 Gbps? Como será solução de cabling para 40/100 Gbps?

Transcrição

1

2 Organização em Datacenters Quando vamos precisar mais que 10 Gbps? O que diz a norma IEEE 802.3ba? Como será solução de cabling para 40/100 Gbps?

3 Principais problemas em DATA CENTERS GRUPO SERVERS 1 GRUPO SERVERS 2 GRUPO SERVERS 3 GRUPO SERVERS 40 GRUPO SERVERS 41 GRUPO SERVERS 42 Servidores Patch Panel Switch Cooling

4 Cabeamento Estruturado TIA 942

5 Topologias Data Center MDA EDA MDA EDA Racks High D. High D. Patch Panel High D. Servidores High D. Switches Core e Acesso High D. Patch Panel Cooling

6 Topologias Data Center MDA HDA EDA Racks High D. MDA HDA EDA High D. Servidores High D. Switches Core High D. Patch Panels Switches Acesso Horizontal High D. Patch Panel Cooling

7

8 Contínuo Aumento da Demanda por Servidores e Taxas de Transmissão

9 O que diz a norma IEEE 802.3ba?

10 IEEE802.3ba Objetivos de Alcance do 40 Gb/s Ethernet Servidores, Acesso 10 km em fibra monomodo (1310 nm) 40GBASE-LR4 150 m em fibra multimodo OM4 (850 nm)* 40GBASE-SR4 100 m em fibra multimodo OM3 (850 nm) 40GBASE-SR4 7 m sobre cobre 40GBASE-CR4 1 m para backplane 40GBASE-KR4 * Estimando perda de 1dB em conectores

11 IEEE802.3ba Objetivos de Alcance do 100 Gb/s Ethernet Switching, Routing, Aggregation 40 km em fibra monomodo (1550 nm) 100GBASE-ER4 10 Km em fibra monomodo (1310 nm) 100GBASE-LR4 150 m em fibra multimodo OM4 (850 nm)* 100GBASE-SR m em fibra multimodo OM3 (850 nm) 100GBASE-SR10 7 m sobre cobre 100GBASE-CR10 * Estimando perda de 1dB em conectores

12 40G & 100G Ethernet recomendações para MDI 40GBASE-SR4 Referência interface MPO conforme IEC Left 4 pins are Tx Right 4 pins are Rx (inner 4 pins unused) 100GBASE-SR10 Inner 10 pins, Top Row are Rx Inner 10 pins, Bot Row are Tx (outermost pins both rows unused) Option A (recommended) Inner 10 pins, Left Side are Tx Inner 10 pins, Right Side are Rx (outermost pins each side unused) Option B Inner 10 pins, Top are Rx Inner 10 pins, Bot are Tx (outermost pins Top & Bot unused) Option C

13 Do que é composta a solução de cabling para 40/100 Gbps? -Fibras ópticas otimizadas para laser -Cabos e cordões com terminação MPO

14 Fibras ópticas otimizadas para laser OM3 LaserWave 300 OM4 Laser Wave 550 Bend insensitive LaserWave Flex

15 Revisão de Fibra Multimodo em 2 slides Fibras MM têm núcleos largos para guiar múltiplos modos ao mesmo tempo. A dispersão modal causa o espalhamento do pulos e limita a banda. Controle da velocidade dos modos: mais lentos no centro e mais rápido nas bordas do núcleo. Velocidade Índice de Refração Quantidade de dopante Um perfil de índice de refração que é otimizado pela forma, curvatura e suavidade maximiza a banda. Fonte: OFS, Tony Irujo para BICSI

16 Revisão de Fibra Multimodo em 2 slides (cont) Fibra MM uso tradicional com LED (mais barato que os lasers) Laser VCSELs quase tão barato quanto os LEDs, porém com maior alcance LEDs injetam luz com distribuição uniforme de energia em todos os modos. Largura de Banda para LED : Medida pelo OFL VCSELs injetam uma distribuição maior em alguns modos que em outros Largura de Banda para VCSEL: Medida pelo EMB Diferentes VCSELs injetam diferentes modos de propagação na fibra, o que pode afetar o espalhamento do pulso (largura de banda) Fonte: OFS, Tony Irujo para BICSI

17 LED até 622 Mbps Preenche todo o núcleo Excita todos os modos BW depende de todos os modos Perfil uniforme e consistente VCSEL 1Gbps e 10 Gbps Preenche pontos do núcleo Excita poucos modos BW depende dos modos que carregam potência Flutuante, não-uniforme

18 Designação das Fibras Multimodo Laser Bandwidth Overfilled Bandwidth Overfilled Bandwidth Designação 850nm 850nm 1300nm (MHz-km) (MHz-km) (MHz-km) OM1 (62.5/125) OM2 (50/125) OM3 (Laser Optimized) OM4 (Laser Optimized) NA NA Perfil de Índice de Refração extremamente preciso Desde a fabricação da preforma: colocação de dopante com precisão (abaixo de mícron) camada por camada do núcleo da fibra

19 10, 40, & 100 Gb/s Transceiver Designation 10GBase-SR (10 Gb/s) 10GBase-LX4 (10 Gb/s) 10GBase-LRM (10 Gb/s) 40GBase-SR4 (40 Gb/s) 100GBase-SR10 (100Gb/s) Matriz de Aplicação da Fibras Wavelength 850 nm Serial VCSEL 1300 nm CWDM Laser 1300 nm serial Laser/EDC 850 nm Parallel VCSEL Array 850 nm Parallel VCSEL Array 62.5 um (OM1) Std 50 um (OM2) LO 50 um (OM3) LO 50 um (OM4) SM (OS1) NA , NA NA NA NA NA NA NA 1 Necessita de cordão de condicionamento de modo 2 Inclui a perda estimada de 1.0dB em perdas nos conectores

20 A Padronização da Fibra Multimodo OM4 TIA TIA-492AAAD IEC IEC , Fiber Type A1a.3 Harmonizada com a TIA-492AAAD

21 LaserWave Flex

22 LaserWave FLEX Fiber Mode Power Distribution with 850nm LED Launch Standard OM3 Fiber LaserWave FLEX Fiber No Bend 5.5 turns 15mm diameter 5.5 turns 10mm diameter Preserva a potência do sinal óptico em curvaturas agressivas!

23 Benefícios da fibra LaserWave FLEX Maior benefício hoje: cordões ópticos, principalmente em instalações grandes e densas, onde o gerenciamento de fibras pode se tornar complicado. Lembre-se Fibras bend-optimized NÃO substituem práticas apropriadas de instalação.

24 Cabos e cordões com terminação MPO

25 CONECTOR MPO MULTI-FIBER PUSH ON (MPO) é um conector óptico para várias fibras (4, 8, 12, 24, 36, 72) Possui aproximadamente o mesmo dimensional do conector SC Simplex, porém com capacidade de atender 6 canais ópticos tornando-o adequado para ambientes de alta densidade Permite conexões rápidas e sem emenda por fusão

26 CONECTOR MPO - HISTÓRIA Em 1982, a Furukawa Electric Co, Fujikura, Sumitomo e a operadora de telecomunicações NTT iniciaram conjuntamente, no Japão, o desenvolvimento de ferrolhos multi-fibras, conhecidos comercialmente como MT, sendo o MPO lançado comercialmente quase 10 anos depois, em 1991 Embora seja um produto desenvolvido há muito tempo o mercado de cabeamento estruturado só sentiu a necessidade de utilizar esta tecnologia nos dias de hoje com a crescente demanda de densidade e altas taxas de transmissão.

27 Sistemas Pré-Conectorizados Cabos Pré-conectorizados Cassetes e Fan-outs Distribuidores Ópticos

28 STORAGE MDA EDA HDA

29 Canal MPO - Topologia Distribuidos Interno Óptico Cordão Óptico MPO Cassete MPO Cabo Óptico Pré-Conectorizado MPO Cordão Fanout MPO Cordão Óptico

30 Sistema TeraLan HDMPO Cabo Pré-Conectorizado HDMPO Benefícios Construção tipo Tight : 12F, 36F Construção tipo Ribbon fiber : 48F, 72F Fibras Ópticas: Monomodo (G.652D): 9/125 m Multimodo (OM3/OM4): 50/125 m Classe de Flamabilidade: LSZH Excede os requisitos de performance previstos na norma EIA/TIA-568-C.3; Suporta normas IEEE 802.3ae (10 Gigabit Ethernet) e ANSI T11.2 (Fibre Channel); Alta performance em perda de inserção e perda de retorno; Conformidade com TIA e IEC

31 Sistema TeraLan HDMPO Cassete HDMPO Benefícios Módulo para 12 fibras (LC Duplex / SC) Módulo para 24 fibras (LC Duplex) Fibras Ópticas: Monomodo (G.652D): 9/125 m Multimodo (OM3 e OM4): 50/125 m Polimento: SPC(MM)/APC(SM) Outras configurações sob consulta Excede os requisitos de performance previstos na norma EIA/TIA-568-C.3; Suporta aplicações segundo normas IEEE 802.3ae (10 Gigabit Ethernet) e ANSI T11.2 (Fibre Channel); Alta performance em perda de inserção e perda de retorno; Montado e testado 100% em fábrica; Conformidade com TIA e IEC

32 Sistema TeraLan HDMPO Cordão Óptico Fanout HDMPO Construção híbrida tipo ribbon fiber para tight Configurações: 12F Fibras Ópticas: Monomodo (G.652D): 9/125 m Multimodo (OM3 e OM4): 50/125 m Conectores ópticos: MPO(m) - LC ou SC Benefícios Excede os requisitos de performance previstos na norma EIA/TIA-568-C.3; Suporta normas IEEE 802.3ae (10 Gigabit Ethernet) e ANSI T11.2 (Fibre Channel); Alta performance em perda de inserção e perda de retorno; Conformidade com TIA e IEC

33 Cordão Óptico HDMPO Sistema TeraLan HDMPO Construção tipo ribbon fiber Configurações: 12F Fibras Ópticas: Monomodo (G.652D): 9/125 m Multimodo (OM3/OM4): 50/125 m Conectores ópticos: MPO(f) MPO(f) Benefícios Excede os requisitos de performance previstos na norma EIA/TIA-568-C.3; Suporta normas IEEE 802.3ae (10 Gigabit Ethernet) e ANSI T11.2 (Fibre Channel); Alta performance em perda de inserção e perda de retorno; Conformidade com TIA e IEC

34 Vantagens de Utilizar o Sistema HDMPO Alta densidade maior quantidade de fibras em um menor espaço físico, reduzindo a necessidade de infra-estrutura Produtos Terminados e testados em fábrica, o que proporciona uma maior confiabilidade do canal Agilidade e economia na instalação Desempenho elevado do sistema Mantém a vanguarda Tecnologia da instalação. future proof Facilidade de manobra e manutenção; Disponível para Fibras SM (G.652D) / Fibras MM OM3 e OM4

35 Considerações Adicionais

36 Consumo de Energia 10Gb/s Ethernet Cobre 10GBaseT 4-10 Watts Fibra MM 10GBaseSR 1 Watt Adicionando a carga do resfriamento Para cada Watt de potência usado por um transmisso, um Watt adicional é consumido para refrigeração! Considerações Ecológicas! Power Consumption Kilowatts with Cooling Power Consumption 22 Kilowatts Fiber 12 Copper Fiber (4 watts) 12 Copper (10 (4 watts) 10 Copper (10 watts) # units

37 Implicações de Custo (100 G) Cobre OM3 OM4 SM Distância 7 m 100m 150m 10 km Transceiver CAPEX Cabeamento CAPEX Consumo de energia 50 w 5 w 5 w 2 w OPEX

38 Conclusões Data centers estão migrando do cobre para fibra Cobre tende a ficar mais caro e mais restrito em desempenho Fibra consome menos energia As fibras Multimodo OM3 e OM4 Multimode serão essenciais para transmissão em Gb/s nos data centers Haverá uma migração para a transmissão em paralelo sobre fibras multimodo, com conectores MPO OM4 está sendo bem aceita e agora está normatizada Temos a fibra multimodo LaserWave FLEX disponível!

39 DÚVIDAS?

40 Eng. Sergio R. Scarpin OBRIGADO!