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

  隨著數(shù)字化轉(zhuǎn)型的加速和新技術(shù)的廣泛應用，全球數(shù)據(jù)中心IP流量和帶寬需求呈現(xiàn)出爆發(fā)式的增長態(tài)勢，為行業(yè)帶來了前所未有的機遇與挑戰(zhàn)。在云計算、大數(shù)據(jù)分析和人工智能等新技術(shù)的推動下，企業(yè)對數(shù)據(jù)存儲和處理能力的需求不斷攀升。

  然而，網(wǎng)絡帶寬需求的急劇增長使得網(wǎng)絡設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和優(yōu)化網(wǎng)絡設備，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)，以及實現(xiàn)更低的延遲。此外，IT網(wǎng)絡管理員和運營商還需密切關注客戶需求，因為客戶對網(wǎng)絡宕機的容忍度極低。據(jù)龐曼研究所數(shù)據(jù)顯示，數(shù)據(jù)中心停機成本持續(xù)上升，這進一步加劇了網(wǎng)絡穩(wěn)定性和可靠性的重要性。為應對這些挑戰(zhàn)，多光纖推入式(MPO)連接器憑借其獨特的優(yōu)勢成為數(shù)據(jù)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)絡故障風險，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，同時還能夠滿足數(shù)據(jù)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 MPO-MPO 應用。② 具備可擴展性，能夠為所有新興高速網(wǎng)絡提供服務。③ 兼容多種光纖幾何結(jié)構(gòu)(如SMF、OM2、OM3、OM4 和 OM5)以及波分復用(WDM)技術(shù)。④ 優(yōu)化配線架和機架空間布局，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、添加和更改 (MAC) 相關的時間和人工成本。在實際應用中，當互聯(lián)距離在150米(約500英尺)或更短時，多模光纖通常會替代單模光纖，特別是在配線架和機架內(nèi)需要放置大量端口和數(shù)千個光纖鏈路和連接器的區(qū)域。在主機代管設施和多租戶樓宇中，MPO中繼和交叉連接也常用于設施遠端的兩個會客室，這些區(qū)域是數(shù)據(jù)中心與多個電信運營商/服務提供商連接的樞紐，隨后直接連通客戶套房。當今不斷發(fā)展的數(shù)據(jù)中心需要快速、簡便和高效的解決方案。在 EXFO 推出新型(無掃描旋鈕)自動多光纖連接器檢測解決方案之前，MPO檢測主要依賴手動操作，不僅過程繁瑣、耗時，而且容易出錯，或者通常根本不進行檢測。通過探究 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)絡管理員能夠確保其數(shù)據(jù)中心的連接基礎設施運行正常，實現(xiàn)零停機時間性能。

  傳統(tǒng)多光纖檢測的問題

  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12、24甚至32根光纖，但這種能力同時也帶來了不小的困擾。業(yè)界普遍認同，連接器污染和損壞是導致光纖網(wǎng)絡故障的主要根源，下圖中著名的 NTT Advanced Technology 研究證實了這一點。微小的灰塵、污垢、顆粒，甚至是在連接器操作過程中不經(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導致高誤碼率，還可能引發(fā)潛在的數(shù)據(jù)包丟失和延遲，最終造成嚴重的停機事故和網(wǎng)絡故障。

光纖網(wǎng)絡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，這無疑會大幅加劇嚴重停機或網(wǎng)絡故障的風險。為確保多光纖連接器的性能穩(wěn)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(tǒng)的檢查工具通過旋鈕掃描連接器的方式，往往無法達到這樣的精度標準，這讓技術(shù)和安裝人員對手動掃描每根光纖的耗時和已經(jīng)容易出錯的過程感到沮喪。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

      在實踐中，EXFO發(fā)現(xiàn)技術(shù)和安裝人員經(jīng)常會跳過耗時、繁瑣和不可靠的傳統(tǒng)MPO檢測流程，直接進行鏈路損耗測試，并假設只要插入損耗結(jié)果良好且在損耗預算范圍內(nèi)，則無需檢查。然而，這種簡化操作的方法存在一定風險。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(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手指上的油污染導致回波損耗發(fā)生顯著變化(在10G時從10dB增加到12dB)。雖然油污染在10G時不會產(chǎn)生氣隙，因此不會影響插入損耗，但在25G速率下，這種回波損耗的增加足以導致嚴重的網(wǎng)絡故障，因為它會顯著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(tǒng)插入損耗測試中可能遺漏的問題，無論是污垢還是損傷。一些技術(shù)人員已經(jīng)養(yǎng)成了在沒有先進行檢查的情況下系統(tǒng)地清潔每個連接器的習慣，即使該連接器可能并不需要清潔。通過先進行檢查，可以節(jié)省數(shù)千美元的清潔用品開支。例如，若按每次清潔器點擊$0.50來計算，系統(tǒng)清潔10,000個連接器將產(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，損壞的連接器無法通過清潔來修復，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)量的關鍵步驟。

  MPO和所有連接器的最佳實踐程序如下：

  ① 首先，進行檢查以識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 再次進行檢查，重復以上過程，直至連接器(包括所有光纖和端面)完全清潔。

  ④ 根據(jù)您的特定應用程序恢復鏈路損耗測試或其他測試。

  過去，MPO連接器的最佳實踐程序往往復雜、耗時且易出錯。然而，EXFO推出的新型自動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、準確的檢查手段。

  現(xiàn)在可以進行自動多光纖檢測

  通過與數(shù)據(jù)中心客戶密切合作并傾聽他們的需求，EXFO推出了自動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，能夠顯著提升光纖檢測的效率和準確性。以下是詳細的功能和優(yōu)點介紹：

  1、可迅速檢測：對于MPO-12連接器，可在10秒內(nèi)完成從連接到分析的整個過程(業(yè)內(nèi)最快)。

  2、更好成像質(zhì)量：通過定制專門大型透鏡，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405nm處的紫光LED：通過配合改進的照明技術(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個纖芯 。為未來可能的新MPO連接器測試提供保障。

  7、零按鈕檢測：使用自動重置功能，實現(xiàn) 100%自動的檢測——從插入連接器到保存數(shù)據(jù)(自動檢測、自動調(diào)節(jié)亮度、自動對焦、自動對中圖像、自動抓圖、自動分析、自動保存結(jié)果和自動重置) 。

  8、SmarTips：只需用適配頭清掃FIP-500識別區(qū)，通過nfc識別適配頭類型，自動切換被檢測連接器類型&閾值。防止一線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(zhuǎn)動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GUI，支持藍牙、WIFI，通過移動設備提供PDF報告。

  11、持久無間斷測試：

  電池壽命長：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(jié)果或10000條單纖芯測試結(jié)果，無需停止和卸 載結(jié)果。提供藍牙連接，確?？梢暂p松共享結(jié)果。

  12、現(xiàn)場易用性：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)射塔上開展檢測。

      MPO或MTP連接器一直是數(shù)據(jù)中心管理人員的好朋友，因為它們節(jié)省了機架空間并符合40/400G遷移規(guī)范。如今，由于每次進行多光纖連接器檢查時都能最大限度地減少令人擔憂的停機時間或網(wǎng)絡故障的可能性，它們很可能也會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)絡的穩(wěn)定性和可靠性，為數(shù)據(jù)中心的高效運行提供了有力保障。