Để đáp ứng nhu cầu ngày càng tăng về tốc độ mạng, IEEE - ủy ban tiêu chuẩn hóa cho Ethernet đang áp dụng 3 công nghệ chính để tăng băng thông Ethernet.
Tăng số lượng luồng dữ liệu (lanes) bằng cách tăng số lượng sợi quang truyền thông. Trong quá khứ, mỗi lane dữ liệu sử dụng 2 sợi quang, nhưng hiện nay chúng ta thấy các ứng dụng Ethernet sử dụng tám, 16 hoặc thậm chí 32 sợi quang. Từ góc độ cáp, việc tăng số lượng sợi quang trên mỗi ứng dụng được xử lý bằng cách sử dụng các kết nối đa sợi quang (MPO).
Tăng tốc độ baud-rate. Cụ thể hơn, điều này liên quan đến việc chuyển từ hệ thống 25 Baud-NRZ sang hệ thống 50 Baud-PAM4. Tất nhiên, với việc tăng gấp đôi tốc độ trong PAM4, sẽ có sự đánh đổi về chất lượng tín hiệu và chi phí bộ khuếch đại.
Nâng cấp công suất trên mỗi sợi quang. Công nghệ WDM có thể chạy nhiều luồng dữ liệu sử dụng các bước sóng khác nhau trên mỗi lõi quang, cho phép quản lý mạng hỗ trợ lên đến 8 kênh WDM trên mỗi sợi quang.
Trong khi nhiều ứng dụng sử dụng một trong các công nghệ được mô tả để tăng tốc độ, các ứng dụng khác lại sử dụng hơn một công nghệ. Ví dụ, 400GBase-SR4.2 kết hợp lợi ích của nhiều sợi quang song song hơn và sử dụng kỹ thuật phân chia bước sóng ngắn (SWDM; phổ biến nhất là kỹ thuật Bi-Di).
Thách thức đối với nhà quản lý mạng trong trung tâm dữ liệu là định hướng hành trình của họ đến 400G/800G và xa hơn mà không biết những khúc ngoặc và chuyển hướng nào sẽ xảy ra, cũng như cách thức hoặc vị trí 3 con đường sẽ giao nhau, như trong trường hợp của 400GBase-SR4.2. Giá trị của sợi quang đa mốt OM5 chính là ở đó, đó là một loại sợi quang đa mốt mới được thiết kế và tiêu chuẩn hóa để hỗ trợ nhiều bước sóng trên một lõi sợi quang duy nhất.
Ba đường dẫn đến tốc độ Ethernet cao hơn
1. Cáp quang đa mốt OM5
Giới thiệu từ năm 2016, OM5 là WBMMF (đa chế độ dải rộng đầu tiên) được phê duyệt. Các đặc tính của OM5 được tối ưu hóa để xử lý các ứng dụng trung tâm dữ liệu tốc độ cao sử dụng nhiều bước sóng trên mỗi sợi (Bi-Di). Các chi tiết kỹ thuật và lợi ích hoạt động của công nghệ OM5 được rộng rãi biết đến:
Giảm số lượng sợi đồng thời
Giảm độ suy hao sợi cáp
Cho phép băng thông mô đun hiệu quả rộng hơn (EMB)
Có khoảng cách truyền dẫn lên đến 50% so với OM4
Vì OM5 có cùng hình dạng (lõi 50 μm, vỏ 125 μm) với OM3 và OM4, nó hoàn toàn tương thích ngược với các loại sợi quang này.
2. OM5 và OM4: một cái nhìn sâu hơn về chi phí/ lợi ích
Khi so sánh trực tiếp, OM5 có những ưu điểm kỹ thuật và hiệu suất rõ rệt hơn so với OM4. Tuy nhiên, mặc dù có những lợi ích của nó, việc áp dụng OM5 vẫn gặp phải sự chống đối từ một số nhà vận hành trung tâm dữ liệu (tương tự như khi các trung tâm dữ liệu chậm trong việc thay thế OM3 khi OM4 được giới thiệu).
Một nguyên nhân tiềm ẩn cho sự chần chừ trong việc chuyển sang OM5 là giá cao hơn. Tuy nhiên, một cái nhìn cận cảnh hơn về phân tích chi phí/lợi ích của OM5 so với OM4 cho thấy một câu chuyện khác.
Sự khác biệt về băng thông phương thức hiệu quả
3. Chi phí
Đối thủ của sợi quang OM5 thường trỏ đến giá mua cao hơn 50-60% so với sợi quang OM4. Tuy nhiên, đừng chỉ nhìn vào giá của sợi quang là bỏ qua bức tranh lớn hơn mà các quản lý trung tâm dữ liệu phải hoạt động trong đó. Trước hết, khi đặt cáp quang trong một đường cáp trục, mức giá cao hơn của cáp quang OM5 giảm xuống còn khoảng 16% so với cáp quang OM4.
Và thứ hai, khi bạn thêm chi phí của bảng điều khiển và khay cắm ở cả hai đầu của cáp trục, 50-60% giá ban đầu của sợi quang sẽ bị giảm đi đáng kể. Trong thực tế, khi bạn so sánh chi phí tổng thể của các liên kết cấu hình giống nhau, OM4 và OM5, thì OM5 chỉ đắt khoảng 6,2% so với OM4.
VÍ DỤ:
Hãy xem xét một trường hợp thực tế liên quan đến một cáp trục 144 sợi, 50 mét được kết nối với 4 mô-đun 2xMPO12-to-LC và một bảng phân phối mật độ cao 1U ở hai đầu. Giá trị xấp xỉ được cung cấp cho mỗi bộ phận. Lưu ý rằng tổng chi phí cho OM4 và OM5 là giống nhau đối với các bảng phân phối và khay, chỉ có dây cáp trục sợi có sự khác biệt khoảng 16% giữa OM4 và OM5.
Khi tính toán tổng chi phí cho mỗi liên kết từ đầu đến cuối ($10.310 cho OM4 và $10.947 cho OM5), sự khác biệt chi phí là $637, đại diện cho khoảng 6,2% tăng giá của OM5 so với OM4.
Hơn nữa, hãy nhớ rằng cấu trúc cáp định hướng chỉ chiếm khoảng 4% trong tổng số chi phí đầu tư ban đầu của trung tâm dữ liệu (bao gồm xây dựng, cơ sở hạ tầng hỗ trợ như điện và làm mát và UPS và toàn bộ thiết bị IT như switch, lưu trữ và máy chủ). Do đó, chuyển sang sử dụng OM5 sẽ tăng tổng chi phí đầu tư ban đầu của trung tâm dữ liệu lên 0,24% - ít hơn một phần tư của 1%. Tính bằng đô la tuyệt đối, điều này có nghĩa là thêm 2.400 đô la cho mỗi 1.000.000 đô la chi phí đầu tư ban đầu của trung tâm dữ liệu.
4. Lợi ích
Câu hỏi đối với các nhà quản lý trung tâm dữ liệu là liệu chi phí tăng thêm của OM5 có đáng giá với những lợi ích mà nó mang lại hay không. Dưới đây là một vài lợi ích trực tiếp và gián tiếp của nó.
OM5 cung cấp khả năng chứa nhiều dữ liệu hơn trên mỗi sợi quang - dẫn đến số lượng sợi ít hơn và khoảng cách truyền thông lâu hơn trong các ứng dụng Bi-Di. Khoảng cách truyền thông được mở rộng trong các ứng dụng 100G và 400G với một Bi-Di xa hơn 50% so với OM4, và sử dụng ít hơn 50% sợi quang. OM5 cho phép hỗ trợ cho 100G (và thậm chí là 800G và 1.6T Bi-Di) chỉ bằng hai sợi quang. Ngoài ra, với khả năng vượt qua khoảng cách 150 mét so với chỉ 100 cho OM4, nó cung cấp tính linh hoạt thiết kế lớn hơn khi kiến trúc cáp của bạn phát triển.
Việc giảm số lượng sợi quang song song yêu cầu OM5 cũng làm tốt hơn việc sử dụng các đường dẫn sợi quang hiện có, tạo ra không gian cho việc thêm các sợi quang mở rộng nếu cần thiết.
5. OM5 có phải là một sự đầu tư đề phòng rủi ro?
Quan trọng nhất, OM5 cung cấp cho bạn sự tự do để tận dụng các công nghệ tương lai khi chúng có sẵn. Cho dù con đường của bạn đến 400G/800G và xa hơn bao gồm nhiều sợi hơn mỗi đầu nối, nhiều bước sóng trên mỗi sợi quang hoặc việc áp dụng các kế hoạch điều chế cao hơn, OM5 cung cấp cho bạn hỗ trợ ứng dụng, băng thông mở rộng và độ dài kéo dài mà bạn cần.
Vì vậy, khi đối mặt với các thách thức liên tục của việc chuyển đổi tốc độ cao trong một môi trường phát triển nhanh chóng, việc giữ các tùy chọn mở là vô cùng quan trọng.
Nguồn: Data Center Trends
-----------------
QD.TEK tự hào là nhà phân phối hàng đầu của CommScope tại thị trường Việt Nam.
Liên hệ với nhân viên bán hàng QD.TEK (TẠI ĐÂY) để biết thêm thông tin chi tiết hoặc qua email info@qdtek.vn.