康普吴健：不断增长的数据中心需求推动更具弹性的光纤平台

康普北亚区技术总监 吴健 署名文章

人们对数据中心环境的不断变化已是司空见惯，但有些变化相对影响更深远，且长期影响也更具颠覆性。确切地说，受此根本性变化影响的并非只有数据中心（包括超大规模、全球规模、多租户以及企业数据中心），在生态系统中，从设计师、集成商和安装商到OEM和基础设施合作伙伴的各方都需适应于此。

目前，我们正在见证新一轮速度层面的大升级，大型运营商如今正在向400G应用转型，并已在规划升级至800G。那么，最新这一轮飞跃缘何意义重大？首先，向400G、800G，乃至最终1.6T和3.2T的升级正式标志着八进制时代的开始，这将带来一些会影响每一个人的根本性变化。

何种因素推动数据中心基础设施的变化？

在数据中心内，全球的数据消耗和大数据、物联网 (IoT)、人工智能 (AI) 、机器学习 (ML) 等资源密集型应用的增加，正推动对更高容量和更低延迟的需求。在交换机层面，更快、更高容量的专用集成电路（ASIC）使之成为可能。数据中心管理者正面临如何以更高的数据速率和更高的光路数来配置更多端口的挑战，而这就需要借助更灵活的部署选项来实现完善的扩展。当然，所有这些都是在一个新的现实背景下发生的，即数据中心不得不利用更少的实体和财务资源来完成更多的工作。

尽管最终是由数据中心网络管理者来确保自身基础设施能够完成任务，其合作伙伴（包括安装商、集成商、系统设计师和OEM）都在其中扮演重要角色。物理层基础设施的价值在很大程度上取决于其是否易于部署、重新配置、管理和扩展。

为面向未来的灵活光纤平台明确标准

几年前，在推出高速网络升级平台后不久，康普就开始着眼于下一代光纤平台。我们向客户和合作伙伴询问：“基于当前对于网络设计、迁移和安装的挑战以及应用需求的理解，您将如何设计下一代光纤平台？”他们的回答可以说是异口同声——更轻松、更有效地升级到更高速度、超低损耗的光性能、更快速的部署，以及更灵活的设计选项。

综合这些意见，并基于康普自身40多年来在网络设计方面的经验，我们明确了几项主要的设计要求，以应对影响我们数据中心客户及其设计、安装和集成合作伙伴的变化。

·基于应用的构建模块

一般来说，对应用的支持受限于交换机前端的最大I/O端口数量。对于1RU的交换机，目前容量被限制在32个QSFP/QSFP-DD/OSFP端口。最大限度提高端口效率的关键在于是否能够最大限度地利用交换机的容量。

传统的四通道四设计提供了向50G、100G和200G的稳定升级。但到了400G及以上，用于支持四路应用的12芯和24芯光纤配置的效率就会降低，从而使大量容量滞留在交换机端口上，而这正是八进制技术发挥作用之处。

从400G开始，八通道八进制技术和16芯MPO分支成为主干应用中最有效的多对构建模块。从四路部署到八路配置的转变使分支数量翻了一番，进而使网络管理者不再需要某些交换机层。此外，当今的应用是针对16芯光纤布线而设计的。因此，用16芯光纤技术支持400G和更高的应用，可使数据中心能够最大限度地实现交换机容量。这种16芯光纤设计包括匹配的收发器、主干/阵列线缆和分配模块，可成为使数据中心从400G发展到800G、1.6T及以上的通用构建模块。

然而，并非每个数据中心都已准备好告别传统的12芯和24芯光纤部署，他们还必须能够在不浪费光纤或损失端口数的情况下支持和管理应用。因此，针对8芯、12芯和24芯光纤配置的高效应用构建模块也是需要的。

·设计的灵活性

另一项关键要求是更灵活的设计，能够使数据中心管理者及其设计合作伙伴在配线架上快速地重新分配光纤容量，并调整其网络以支持资源分配的变化。实现这一目标的方法之一是开发面板组件的内置模块化，使交付点（POD）和网络设计架构之间保持一致。

在传统的光纤平台设计中，模块、终端盒和适配器包等组件是面板特定的。因此，改变具有不同配置的组件也需要更换面板。这种限制最明显的影响体现在部署新组件和新面板需花费额外的时间和成本。同时，数据中心客户还需面对额外的产品订购和库存成本。

相比之下，所有面板组件基本可以互换且能够适用于单一通用面板的设计，将使设计者和安装者能够在尽可能短的时间内以最低的成本快速重新配置和部署光纤容量。因此，它也将使数据中心客户能够精简其基础设施库存及其相关成本。

·简化并加速光纤部署和管理

康普的研究和设计工作明确的最后一个关键标准是需要简化和加速部署、升级和管理光纤基础设施的常规工作。虽然多年来面板和刀片式托架设计在功能和设计上取得了渐进式的进步，但仍有很大的改进空间。

此外，极性管理的问题也值得一提。随着光纤部署的日益复杂，确保发射和接收路径在整个链路中保持一致变得更加困难。在最坏的情况下，确保极性需要安装人员翻转模块或线缆组件。而错误可能直到链路被部署后才被发现，解决这一问题又会需要额外的时间。

全新PropelTM解决方案

康普基于信息整理、后续设计及工程工作，推出了全新的端到端高速模块化光纤平台Propel解决方案，我们相信它将显著提升当今数据中心网络的长期性能和价值。Propel平台是围绕基于应用的构建模块、设计灵活性和部署速度等关键标准而严格设计的。

Propel解决方案是首款纳入原生16芯光纤技术的全球光纤平台，同时支持8芯、12芯和24芯光纤应用。因此，它提供了一个可支持多代网络的单一平台。此外，它还以超低损耗的光学性能进行了优化。精密度、斜角抛光APC端面，以及用于精确光纤对准的专有系统能够确保在更远的距离范围内进行ULL信号传输。

所有模块统一使用增强 B极性，因此无需翻转模块和组件，并且所有连接器都使用一致的按键，确保传输到正确的接收处。此外，所有的面板和组件还加入了二维码，使安装人员和技术人员能够验证光学性能，并从手机上获取各种指南和产品文档。

在组件层面，四种不同的、完全可互换的光纤模块尺寸简化了网络应用和布线选项之间的设计和一致性。所有的光纤模块都适用于单一的通用面板设计，进一步简化了升级和更改，而无需现场调整。通用面板设计还提供了前后通道，使模块、适配器套件和线缆组件在空间紧凑之处更易于安装和维修。在面板内，刀片式托架采用通用设计，可接受任何模块类型。还有一点设计独特之处，可使刀片式托架在必要之时，仅由一位技术人员就能进行拆除和重新插入。同时，线缆管理也变得更容易，改进的路由和安全线夹可以轻松地扣上或卸离刀片。

Propel平台是一款更环保、更具可持续性的解决方案。它能够支持多个升级周期，减少光纤组件的更换及其相关的碳足迹，并使数据中心能够利用每一代新交换机中不断增长的能源效率。

协同合作，连接现在与未来

随着数据速度和基础设施复杂性的增加，数据中心正在迅速演进。由于通道速度正在加速升级到400G、800G及以上，网络各层的光纤数量也成倍增加，因此这样的演进在超大规模环境中的体现尤为明显。数据中心基础设施的管理和维护人员面临着前所未有的挑战，他们要使其网络适应未来并尽可能地高效。为此，他们需要一个具有高度适应性和强大的高速光纤解决方案，以及一位能够满足其对全球范围内始终在线的连接要求的基础设施合作伙伴。

通过与网络管理者、设计师、集成专家和安装人员的紧密合作，康普找到了未来网络基础设施成功的关键。基于四十多年的网络设计经验和全球工程资源，康普开发并推出了快速、灵活且面向未来的Propel解决方案。