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Ken Hall, RCDD NTS
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Data centerAfinales de diciembre de 2017, la Asociación de Estándares del Instituto de Ingenieros Eléctricos yElectrónicos (IEEE) adoptó el estándar 802.3bs para 200 y 400 Gbps. Entre otras cosas, el estándar abrió el camino para el 400GBASE-SR16, querequería 32 ibras multimodo por cada MPO, propor cionando 16 carriles NRZ de 25G. Sededicó mucho tiempo al 400GBASE-SR16, pero, en pocos años, había quedado obsoleto.
Resultaque, en ese momento, poner 32 fibrasen un solo conector era un desafío demasiado grande. ¿Cuáles la lección aquí? Talvez sea que, en la búsqueda de un rendimiento cada vez más rápido, la practicidad es tan importante como la velocidad.
La migración a alta velocidad es un término relativo basado en el modelo de negocio y el propósito del operador del centro de datos. Las organizaciones empresariales están pasando de la transmisión dúplex a la transmisión paralela de 10G a 40G, de 25G a 100G y más allá para aumentar la capacidad. Actualmente, los líderes de la industria están listos para migrar a 800G y, después de eso, a 1.6T. Los diseñadores de redes están evaluando sus opciones para asegurarse de tener lainfraestructura
Encuanto al cableado, hay muchos enlaces de 12 fibras instalados (y algunos de 24fibras). Algunas instalaciones cambiaron temprano de 12 fibras a 8 fibras para soportar aplicaciones, y más recientemente, otras han decidido dar un salto desde laopción de 8 fibras, pasando directamente a una infraestructura basada en 16fibras.
Eneste blog, analizaremos algunos enfoques que los centros de datos puedenadoptar para manejar la transición desde sus configuraciones de fibra heredadasa nuevos diseños que los colocarán en el camino hacia 1.6T y más allá, o haciaaquellas aplicaciones de próxima generación, para satisfacer sus necesidades decapacidad. Antes deprofundizar en las soluciones, un poco de contexto.
Cómollegamos aquí
Paraacelerar el desarrollo de las tasas de datos, las aplicaciones dúplex como 10G, 25G y 50G se agruparon en diseños de cuatro carriles (quad) para proporcionar una migración confiable y constante hacia 40G, 100G y 200G. La configuración preferida era el MPO de 12 fibras, el primer conector MPO aceptado en centrosde datos. La configuración preferida era el MPO de 12 fibras, el primer conector MPO aceptado en centros de datos. Sibien existía una variación de 24 fibras, el de 12 fibras era más común, conveniente y utilizado con mayor frecuencia como interfaz multifibra en losmódulos ópticos de los switches.
Amedida que los centros de datos migran a aplicaciones de 8 o 16 fibras para mejorar el rendimiento, las configuraciones de 12y24 fibras se vuelven menos eficientes. Ladivisión de la capacidad del switch utilizando troncos de 12 y 24 fibras se convierte en un desafío mayor. Lascifras simplemente no cuadran, dejando capacidad inutilizada en el puerto delswitch o forzando la combinación de múltiples cables troncales en cables tipohydra o array para utilizar completamente las fibras en el equipo. Irónicamente, los cálculos que hacían al MPOde 12 fibras perfecto para aplicaciones dúplex bajo 400G lo hacían mucho meno satractivo con configuraciones paralelas a 400G y superiores Entraen escena el diseño "octal" de 8 carriles: esdecir, 8 carrilesde recepción y 8 de transmisión.
¿Por quées tan buena la conectividad de 16 fibras?
Apartir de 400G, la tecnología octal de 8 carriles y las conexiones MPO de 16 fibras se convirtieron en el bloque de construcción multipar más eficiente para aplicaciones troncales. Pasar de implementaciones basadas en quad a configuraciones octales duplica el númerode conexiones, lo que permite a los administradores de red eliminar capas deswitches o maximizar la presentación y densidad de fibras en la cara delswitch, mientras se soportan aplicaciones de tasa de línea. Lasaplicaciones actuales están optimizadas para el cableado de 16 fibras. Soportar aplicaciones de 400G y superiores con tecnología de 16 fibras permite a loscentros de datos maximizar la capacidad de los switches o servidores. Además, los agrupamientos de 16 fibras también soportan aplicaciones de 8, 4o 2 fibrassin comprometer ni desperdiciar recursos.
Estediseño de 16 fibras, que incluye transceptores, cables troncales y módulos dedistribución correspondientes, se convierte en el bloque de construcción comúnque permite a los centros de datos avanzar a través de 400G y más allá. ¿Deseas migrar a 800G utilizando carriles de 100G? Pronto será una opción utilizar una sola conexión MPO16 o dos conexiones MPO8 desde un tronco común en un solo transceptor, lo que también proporciona plena compatibilidad hacia atrás. Una vez que una tasa de línea de 200G estédisponible, esa misma idea nos llevará a 1.6T.
¿Quépasa con mis enlaces de 8 fibras?
Aunquela configuración de 16 fibras puede ser la más eficiente para velocidades superiores a 400G, aún hay valor en los despliegues heredados de 8 fibras,especialmente para aquellos centros de datos que ejecutan aplicaciones de hasta400G. Para aquellos que actualmente utilizan troncos de 8 fibras y necesitan ser actualizados a 16 fibras, la pregunta es: ¿Cuál es la mejor manera de manejar eso, ycuándo?
Esencialmente, necesitas duplicar el número de fibras en la parte frontal del panel para soportar la misma cantidad de puertos dentro del panel. Una forma de hacerlo es cambiando losconectores LC existentes en la parte frontal por los conectores SN máspequeños, siempre que sea una opción con el panel de fibra. El empaquetado SN proporciona el espacio necesario para al menos duplicar la cantidad de fibras en el mismo espacio que un adaptador LC dúplex, utilizando el mismo tamaño y férula probada. Dos conectores MPO8 (posteriores) a 8SN (frontales) en un módulo caben en el mismo espacio que un módulo conector MPO8 a 4 dúplex LC. Estecambio libera la mitad del espacio del panel, permitiendo a los centros dedatos duplicar la cantidad de fibras disponibles y soportar el doble de puertossin agregar espacio en el rack (que generalmente no está disponible para el Día 2). Se pueden añadir cables troncales adicionales de forma simple y fácil con administradores de cables flexibles. Esto aporta importantes beneficios cuando se trata de gestionar los desafíos del Día2.
¿Deberíapasar directamente a troncos de 16 fibras?
Pero, ¿qué pasa si actualmente estás usando troncos de 12 o 24 fibras y ahora estás listo para pasar auna configuración más eficiente de 8o16 fibras que coincida con las aplicaciones? Laprimera consideración es tu modelo de negocio. ¿Deberías considerar la opción de 8 fibras si tu equipo de red está evaluando aplicaciones que pueden requerir un enlace de 16 fibras? Buena pregunta.
Aunque las divisiones de 8 fibras se sitúan junto a soluciones de 12 o 24 fibras para aplicaciones de alta velocidad, en comparación con un diseño de 16 fibras, hay un sólido argumento comercial para olvidar los despliegues de troncos de 8 fibras. ¿La diferencia clave entre los dos? La cantidad de puertos. La densidad típica de puertos MPO es de 72 por unidad de rack. Siel tronco y las aplicaciones se basan en 8 fibras, eso son 72 puertos. Si las aplicaciones pasan a ser de 16 fibras, esa misma base de 8 fibras proporciona solo 36 puertos. Los troncos de 16 fibras coinciden con la aplicación de 16 fibras con 72 por unidad de rack, pero también pueden soportar 144 puertos de 8 fibras en ese mismo espacio.
La realidad para muchas organizaciones empresariales es que las aplicaciones de 8 fibras con capacidad de división de 4 vías tendrán una vida de migración máslarga según las necesidades de capacidad. Sin embargo, las eficiencias energéticas y elmenor costo por gigabit utilizando divisiones de 8 vías disponibles con puertosde 16 fibras pueden cambiar los modelos antes de lo originalmente planeado. Pasarde conexiones de 8 a16 fibras permite distribuir mejor la capacidad total del switch y, en algunoscasos, eliminar algunos switches y sus costos asociados. Enel caso de una implementación de nuevo campo (greenfield), la mejor apuesta esen troncos de 16 fibras, que soportan eficientemente el futuro así como las aplicaciones heredadas sin desperdiciar fibras.
Idealmente,la decisión entre 8 y 16 fibras es mejor tomarla de manera colaborativa entreel equipo de cableado de infraestructura y el equipo de redes. Sin embargo, a menudo es el equipo de re des quien toma la decisión, y el equipo de infraestructura debe encontrar la mejo rmanera de realizar la transición.
¿Quépasa con las implementaciones de fibra de 12 o 24 fibras en el legado?
Aunque las configuraciones de 8 fibras y 16 fibras son las más adecuadas para las velocidades más altas que nos llevarán a 1.6T y más allá, la realidad en muchos de los centros de datos actuales, incluyendo las instalaciones a gran escala,es que aún se utilizan muchas troncos de fibra de 12 fibras.
Supongamos que la decisión es pasar de implementaciones de fibra duplex de 12 y 24 fibrasba aplicaciones paralelas de 8 y 16 fibras. ¿Cómo hacer esa transición sin una sustitución completa?
Una forma de hacerlo es utilizando adaptadores y cables de arreglo; por ejemplo,usar LCs en el frente de un panel de parcheo de fibra y un arreglo que terminaen cuatro LCs duplex conectados a un MPO de 8 fibras. También podrías des componer un tronco de 24 fibras en tres arreglos de 8 fibras o doscables de 24 fibras conectados a tres MPOs de 16 fibras. Uninconveniente de la solución de adaptador/array MPO es la gestión de cables. Las longitudes de breakout deben ser prácticaspara ser útiles. Además,los transceptores basados en MPO tienen pines de alineación incorporados,requiriendo cables de equipo sin pines. Loscables de equipo que no tienen pines en ambos extremos son los más simples paralos técnicos en el campo. Pero la combinación correcta de pines/no pines debe aparecer a lo largo del canal.
En resumen: Hay muchas formas de hacer que los números funcionen; el objetivo siempre es el mismo: soportar los requisitos de la aplicación de la manera más eficiente posible sin dejar fibras en los puertos. Los administradores de red deben priorizar soluciones de infraestructura que puedanofrecer tanto los diseños antiguos de 12 y 24 fibras como las configuraciones de 8y 16 fibrassin requerir modificaciones en el panel en el campo que consuman mucho tiempo.
Slicing and dicing capacity within the panel
Another key requirement is for more design flexibility at the patch panel. In a traditional fiber platform design, components such as modules, cassettes and adapter packs are panel specific. As a result, swapping out components that have different configurations means changing the panel as well. La consecuencia más evidente de esta limitación es el tiempo y los costos adicionales para desplegar, tanto los nuevos componentes como los nuevos paneles. Al mismo tiempo, los clientes de los centros de datos también deben hacer frente a los costos adicionales de pedido e inventario de productos.
In contrast, a design in which all panel components are essentially interchangeable and designed to fit in a single, common panel enables designers and installers to quickly reconfigure and deploy fiber capacity in the least possible time and with the lowest cost. So too, it enables data center customers to streamline their infrastructure inventory and its associated costs.
Infrastructure support for higher-speed migrations
So, to sum up: The more complex and crowded the data center environment grows, the more challenging the migration to higher speeds becomes. The degree of difficulty increases when the migration involves the (eventual) move to different fiber configurations. This is where data center managers find themselves. How they transition from their legacy 12- and 24-fiber deployments to more application-friendly 8- and (particularly) 16-fiber breakouts will determine their ability to leverage capacities of 800G and beyond for the benefit of their organizations. The same can be said regarding the amount of design flexibility they have at the patch panel.
These are the challenges that network managers at cloud and hyperscale facilities are now facing. On the positive side, CommScope has helped clear the way to a more seamless and efficient migration. To learn more about our Propel™ modular high-speed fiber infrastructure—with native support for 16-, 8-, 12- and 24-fiber based designs—check out the current Propel Design Guide.
