Tendances importantes liées au câblage des data centers orientés sur l’avenir – 1re partie

« The Need for speed » - pleins feux sur les vitesses de transfert et les connecteurs multifibres

Le volume mondial de données augmente rapidement. Suite à la croissance de la numérisation, les data centers sont soumis à des exigences de plus en plus élevées. D’énormes volumes de données doivent être transférés rapidement, mais également de manière sûre et fiable. Afin de pouvoir exploiter toute la performance des composants, un câblage adapté aux besoins est indispensable. Pour les gérants des data centers, être constamment à la pointe du progrès, se préparer d’ores-et-déjà aux évolutions des années à venir et développer une infrastructure de data center orientée sur l’avenir peuvent être décisifs en matière de compétitivité.

Cette série de blogs en deux parties indique les principales tendances concernant le câblage des données moderne dans les data centers. Dans cet article, les thèmes suivants sont à l’honneur :

« The Need for speed » - Ce à quoi le câblage Ethernet 400G peut ressembler
Vers le réseau à haut débit avec des connecteurs multifibres

« The Need for speed » - Ce à quoi le câblage Ethernet 400G peut ressembler

« The need for speed (le besoin de vitesse) dans les data centers » est à l’origine de l’évolution extrêmement dynamique de la vitesse ces dernières années. Comme le montre le graphique ci-dessous, cela concerne tout particulièrement Ethernet.

Ethernet Speeds Graph — Feuille de route Ethernet 2019 (source : Ehternet Alliance)

Les toutes dernières versions Ethernet comprennent les vitesses 400GBASE-SR8 et 400GBASE-SR4.2, le 400GBASE-SR16 ayant déjà été introduit antérieurement. Cette vitesse est toutefois controversée, certain argumentant que le 400GBASE-SR16 ne pourra pas s’établir dans la mesure où il a d’ores-et-déjà été remplacé par le 400GBASE-SR8.

D’une manière générale, l’introduction de vitesses toujours plus élevées montre clairement que l’utilisation de technologies de parallélisation gagne en importance. Cela s’explique par le fait que, concernant les émetteurs-récepteurs multimodes, la « vitesse de voie » en série est actuellement de 50 Gigabit/s alors que 100, 200 ou 400 Gigabit/s sont nécessaires.

Parallèle Optiques multimode basé sur MTP^®/MPO pour 400G Ethernet

Les systèmes de câblage multimode MTP^®/MPO basés sur Parallèle Optiques représentent une solution de parallélisation orientée sur l’avenir et permettant aux data centers de fournir des taux de transfert de données maximums. Ici, le nombre souhaité de voies 50G 850 nm est transféré via les fibres OM4/OM5 parallèles. Cela permet d’obtenir une transmission en duplex intégral à 400 Gbit/s via 400GBASE-SR8 en utilisant 2 x 8 fibres OM4. Le nombre correspondant d’émetteurs (Tx) et de récepteurs (Rx) doit alors être implémenté dans les émetteurs-récepteurs optoélectroniques. Ces émetteurs-récepteurs Parallèle Optiques mutlimodes nécessitent des connecteurs multifibres sur leurs Medium Dependent Interfaces (interfaces dépendantes du support, MDI). Pour 400GBASE-SR8, cela correspond au MTP^®/MPO16.

La nouvelle solution de câblage de Rosenberger OSI PreCONNECT^® SEDECIM est optimale pour le câblage des data centers basé sur MTP^®/MPO avec 16 fibres par canal MTP^®/MPO. En outre, elle a été spécialement conçue pour l’application Parallèle Optiques 400GBASE-SR8 et peut être facilement migrée vers 40, 100 et 200 GBASE-SR4.

Mais une migration vers 400GBASE-SR8 du système de câblage éprouvé PreCONNECT^® OCTO est également possible. SR8 sur 2 x harness de migration S4 peut permettre un câblage point à point 400GBASE-SR8 MTP^®-MTP^®/MPO-MPO.

Le dernier MSA (Multi Source Agreement) pour émetteurs-récepteurs 400 G est le 400GBASE-SR4.2 / 400G BiDi. La technologie optique bidirectionnelle permet à chaque fibre de transmettre des signaux dans les deux sens. Par rapport aux normes 400G MMF, l’utilisation des fibres est ici optimisée. La spécification 400G BiDi est une version quadruple de l’approche 100G BiDi avec quatre paires de fibres pouvant être transmises via un câblage standard des data centers tel que 4+4 fibres optiques MTP^®/MPO. Le système de câblage PreCONNECT^® OCTO et sa polarité 4+4 est ici une solution idéale.

Vers le réseau à haut débit avec des connecteurs multifibres

En matière de transmission optique parallèle de données, le connecteur MTP^®/MPO arrive actuellement en tête. Ce connecteur est recommandé pour tous ceux qui misent sur l’optique parallèle et souhaitent également rester flexibles concernant la migration vers des taux de débits plus élevés. Toutefois, le principal inconvénient du connecteur MTP^®/MPO est toujours dans sa grand sensibilité à la saleté. Cela signifie que la réalisation des mesures de réception est toujours difficile sans outils MTP^®/MPO tels que microscopes vidéo et appareils de mesure, ou encore sans le savoir-faire approprié.

Il existe différentes approches visant à éliminer le facteur de risque lié à l’encrassement et à rendre ce système de connecteurs plus résistant face aux contaminations. Dans ce contexte, Rosenberger OSI mise sur le critère de qualité PreCONNECT^® PURE. PreCONNECT^® PURE protège les faces frontales des connecteurs FO via des interfaces de couplage FO scellées sur les câbles trunk et garantit ainsi une livraison et une installation parfaitement propre.

Systèmes de connecteurs à lentilles - une alternative ?

Une autre approche visant à minimiser le risque d’encrassement repose sur l’utilisation de systèmes de connecteurs multifibres à lentilles. Citons par exemple le MXC^® d’USCONEC ou le 3M^™ SDC Expanded Beam Optical Interconnect. La technologie de lentilles présente un avantage de taille : un grain de poussière entraîne ici un affaiblissement d’insertion IL (insertion loss) nettement moindre par rapport à un système de connecteurs MTP^®/MPO. La raison est évidente : un faisceau élargi (expanded beam) permet de réduire de manière significative la surface occupée par les particules de poussière.

3M™ EBO Expanded Beam Optical Latch Connector — 3M^™ EBO (Expanded Beam Optical) Latch Connector.

Systèmes de connecteurs FO basés sur des ferrules entièrement céramiques

En résumé, si l’on considère d’une manière générale les systèmes de connecteurs MTP^®/MPO ainsi que les systèmes de connecteurs multiples à lentilles, on constate les points suivants : malgré leurs nombreux avantages, les deux systèmes de connecteurs présentent un inconvénient majeur par rapport aux systèmes de connecteurs FO tels que le connecteur LC ou le connecteur SC basés sur des ferrules entièrement céramiques : leur conception induit généralement un affaiblissement d’insertion plus élevé.

C’est aussi pourquoi le MDC^® d’USCONEC (graphique 3) et le SN^™ de SENKO ont été développés sur la base de la ferrule 1,25 mm entièrement céramique du MU et LC. L’avenir de ces deux nouveaux systèmes de connecteurs semble prometteur dans la mesure où ils représenteront vraisemblablement l’une des faces d’accouplement MDI utilisables pour les futurs facteurs de forme SFP-DD et QSfP-DD des émetteurs-récepteurs aux vitesses supérieures à 100G.

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À venir : dans la deuxième partie de notre série de blog, les thèmes suivants sont à l’honneur :

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