您的数据中心能适应复杂的高密度光纤连接吗？
一直以来，数据中心的机架空间都很珍贵，但新兴技术、越来越多的应用和需要高带宽、低延迟传输的数据量，以及高度虚拟化环境正在推动数据中心的复杂度和光纤布线密度达到一个空前的高度。所有这些都带有各自独特的挑战，需要创新的设计和解决方案。
更改架构意味着更多的基础设施
为了支持新涌现出的应用和不断增加的数据，数据中心需要使用大量的设备，光纤的密度也在同步增加。同时，服务器虚拟化也在推动光纤密度的增加，这使得将工作流分配到数据中心的任何地方都成为可能。随着虚拟化的不断发展，传统南北流量模式的三层交换机架构向只有一层或两层、东西流量模式的叶脊交换机架构快速迁移。
在叶脊架构中，每台叶交换机连接到每台脊交换机，因此在网络上的任何两台叶交换机之间永远不会有超过一台交换机。这减少了流量在网络上任意两个设备之间传输而必须通过的交换机跳数，降低了延迟并提供了更高级别的冗余。然而，它也增加了数据中心内光纤布线的总量。在叶脊架构中，网络规模受限于脊交换机的可用端口数量，为了达到完全无阻塞，在每个叶交换机上的所有设备连接的带宽总和必须小于或等于其所有连接到脊交换机的上行链路的带宽总和。
例如，如果一个叶交换机有32个10 Gbps的服务器端口（即320 Gbps的容量），那么它将需要一个400 Gbps的上行链路、两个200 Gbps的上行链路、四个100 Gbps的上行链路或八个40 Gbps的上行链路端口才能完全无阻塞。很容易看到光纤上行连接的数量是如何增加的!
优化端口利用率
为了获得空间最大化、保持低延迟并且优化成本，通过扇出型光纤组件实现链路聚合的应用正在增加。企业客户将叶交换机上的单个40 Gbps端口连接到四台10 Gbps服务器的情况并不少见。随着交换机速度的加快，链路聚合将提供更大的端口利用率和工作流优化。
2020年1月，用于在多模光纤上运行400 Gbps的IEEE 802.3cm获批发布，其中包括在8对光纤上传输400 GBASE-SR8和在4对光纤两种不同的波长上传输400 GBASE-SR4.2。这些应用具有广阔的市场潜力，因为它们能够实现具有成本效益的聚合，能够将单个400 Gbps交换机端口连接到多达8个50 Gbps端口。随着全双工应用如50 GBASE-SR和支持100 Gbps的双工短波分复用应用（IEEE P802.3db草案）的引入，MTP到LC的扇出组件将是必不可少的。
一些数据中心还在叶脊连接上采用链路聚合，以最大限度地利用端口。例如，可以使用单个400 Gbps端口，而不是在非阻塞架构中使用一个脊交换机上的4个100 Gbps端口来连接一个32端口10 Gbps叶交换机。然而，数据中心设计者努力谨慎地平衡交换机密度和带宽需求，以在每个交换机层上防止出现有风险的超额认购（过载）和费钱的资源认购不足（欠载）。
虽然过载不被认为是完全无阻塞的，但所有设备同时进行传输的情况很少见，因此并非所有端口同时需要最大带宽。某些应用可以承担一些延迟的风险。因此，过载通常被用于利用跨多个设备共享的流量模式，允许数据中心运营商将端口密度最大化，降低成本和复杂性。网络设计师会根据应用、流量、空间和成本仔细确定他们的过载比例，大多数人都力求在叶脊层之间达到3:1或更少的比例。
例如，让我们回到具有32个10 Gbps端口（320 Gbps 容量）的叶交换机案例中，相比于欠载使用400 Gbps上行链路，使用过载比率为320 : 200（8 : 5）的200 Gbps上行链路到脊交换机可能更有意义，虽然这仍被认为是一个低过载率。这允许脊交换机上的单个400 Gbps端口现在支持两个叶交换机。
虽然这些实践对于交换机端口利用非常理想，但它们可能会导致更复杂的数据中心链路。再加上光纤总量的增加，叶脊交换机之间的跳接区域比以往任何时候都要密集。在一个庞大的数据中心中，我们谈论的可能是一个包含多个机柜和数千个用于连接设备的配线端口的跳接区域。设想在一个IDC的电信汇接间中使用大型交叉连接将租户空间连接到服务提供商；或者在一个云数据中心中，数千台交换机连接成千上万台服务器。不仅要管理大量的端口，还要管理大量桥架和理线器中的线缆。
全都管起来
在超高密度光纤配线环境中，访问单个端口来重新配置连接可能会非常困难，而将手指伸进这些狭窄的空间以访问用于拔出连接器的锁扣可能会对相邻的连接和光纤造成损害。当部署需要访问交换机上的关键连接的互连场景时，这一点尤其值得关注，您最不希望做的事情就是在试图进行简单的更改连接时损坏昂贵的交换机端口，或无意中断开错误的或相邻的连接。同时，以更高的速度运行的各种聚合方案和链接的实施意味着宕机可能会影响更多的服务器。这使得保持正确的端到端极性变得比以往任何时候都重要，以确保信道一端的发射信号与另一端的接收器匹配。
值得庆幸的是，布线解决方案已经发展到可以简化数据中心内的线缆管理和极性变化。对于交换机到交换机链路中的并行光纤应用，如8芯的光纤200和400 Gbps，西蒙在12芯和8芯光纤MTP光纤跳线上使用了更小直径的RazorCore™ 2mm光缆。为了节省数据中心功能区域之间的桥架空间，西蒙还在MTP预端接线缆上使用了更小直径的RazorCore光缆。西蒙的多模和单模MTP跳线、预端接组件和MTP-至-LC扇出组件还可以配置MTP Pro连接器，以在现场改变极性和公母。（更多关于MTP Pro和极性的相关文章）
对于双工连接，西蒙的LC BladePatch®跳线和扇出组件提供了一个更小直径的单管光缆设计，以减少线缆通道拥挤、简化高密度配线环境中的线缆管理。有多模和单模产品可选，紧凑的LC BladePatch提供了一种专利的推拉护套设计，简化了插拔过程，消除了访问搭扣的需要，避免了对相邻连接器的任何影响或损坏。LC Bldepatch还具有易于现场改变极性的特点。
事实上，西蒙最近增强了LC BladePatch，采用了全新的一键式UniClick™护套，进一步减少了总体占用空间，以更好地适应高密度环境，并使极性转换变得更快更容易。通过UniClick，极性转换只需要简单的拉出红色开关就可以解锁护套和旋转搭扣，不会有松开的部件，且没有旋转连接器和光纤，消除了过程中任何损坏的可能性。创新的推拉式LC BladePatch双工连接器也可在MTP到LC BladePatch的扇出组件上使用，以轻松适应链接聚合的爆发趋势。
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关于西蒙
成立于1903年的西蒙公司，是行业的领导者，专门从事高品质、高性能的IT基础设施解决方案和服务的设计与制造，用于数据中心、局域网和智能建筑。公司总部位于美国康涅狄格州，拥有全球性的销售、技术和物流网络，涵盖世界100多个国家，提供最全面的铜缆和光缆布线系统、机柜、机架、线缆管理、数据中心配电系统，以及智能基础设施管理解决方案。西蒙拥有超过400多项结构化布线的有效专利，其西蒙实验室将大量资源投入到在研发和行业标准的发展，并强调公司对客户和行业的长期承诺。通过持续致力于减少废料和节约能源，西蒙公司的环境可持续性指标在行业界是无与伦比的，全球负碳排放达179%，实现零填埋。
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赵婷
中国区市场部经理
西蒙公司
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