8 芯光纜的定義

　　說到光纜連接，人們會根據光纜使用的連接器類型和光纖芯數運用各種術語加以描述。2 芯光纜比較容易理解和辨識。使用 2 芯連接時，光纜以兩根光纖為增量，例如常見的 LC 雙工或 SC 雙工連接器。

　　圖 1

　　使用 24 芯主干光纜的 2 芯系統(tǒng)示例

　　比較而言，以 12 芯連接技術使用光纜時，以 12 根光纖為增量，使用的是 12 芯光纖的MTP?連接器。最近，8 芯連接解決方案開始顯現。8 芯系統(tǒng)仍將使用 MTP 類型的連接器，包括八根光纖的連接器，但制造光纜時以八根光纖為增量。例如，在 8 芯系統(tǒng)中，沒有 12 芯光纖的主干光纜，而是使用 8 芯光纖的主干光纜，、16 芯光纖的主干光纜、24 芯光纖的主干光纜和 32 芯光纖的主干光纜；所有 8 芯干線光纜均以數字八為增量。12 芯和 8 芯光纜的區(qū)別如下圖所示。

　　圖 2A

　　使用 24 芯主干光纜的12 芯系統(tǒng)示例

　　圖 2B

　　使用 24 芯主干光纜的8芯系統(tǒng)示例

　　回顧：12 芯光纜的起源

　　12 芯連接技術于 20 世紀 90 年代中期問世，由 IBM 和康寧聯合推出。當時，兩家公司正在研發(fā)一種模塊化的高密度結構化光纜系統(tǒng)，這種系統(tǒng)可以快速部署到數據中心，同時還可在機架中實現最大的端口密度。數據中心從僅有的幾個光纖連接器發(fā)展到成千上萬個光纖端口后，在數據中心到處串接兩芯光纖的跳線顯然會造成難以管理、可靠性差的雜亂窘境。由于 TIA/EIA-568A 光纖顏色編碼標準是針對 12 芯光纖的光纜而制定，高密度連接可以借此實現以數字 12 為增量的連接技術，于是，12 芯光纖的 MTP 連接器和 12 芯光纜連接技術應運而生。此后，以 12 芯光纖乃至 144 芯光纖為增量的主干光纜先后問世，并在全球范圍內得到部署。12 芯主干光纜一般用于網絡主干，從主配線間接出并連至分區(qū)配線區(qū)域，此時光纖的用量很大，而且光纜使用密度很高。大多數光纖端口需要兩根光纖，才能連接至服務器、交換機和存儲設備上的端口，因此，需要使用 12 芯光纜到 2 芯光纜的接線模塊和分支跳線來為兩芯光纖的端口提供兩芯光纖的接口。由于數字 12 可以被數字 2 整除，所以我們可以為網絡設備輕松提供兩芯光纖的接口，以便實現 12 芯主干光纜的完整光纖應用。

　　圖 3

　　展示 12 芯主干光纜接入模塊，轉換為 2 芯跳線的簡圖

　　8 芯光纜的興起

　　過去近 20 年里，12 芯光纜連接技術一直為數據中心行業(yè)提供優(yōu)質服務。由于近年來 12 芯光纖的 MTP 連接器的部署數量突飛猛進，MTP 現已成為許多數據中心干線網絡中約定俗成的標準。但時代在變，而且最近 8 芯連接技術日益普遍。一方面，這是因為交換機、服務器和存儲器制造商在設備中使用的收發(fā)器類型出現轉變，另一方面，收發(fā)器的研發(fā)方向正在引導行業(yè)從 10G 以太網向 40G、100G 甚至 400G 的方向發(fā)展。

　　收發(fā)器領域的技術革新日新月異，但任何安裝過 40G 線路的人都知道，最為常見的收發(fā)器類型之一——QSFP收發(fā)器使用的正是八芯光纖的光纜。我們可以使用12芯連接技術連接到 QSFP 端口，而且實際上，現在的確有很多使用 40G 線路的人在干線網絡中使用 12 芯連接技術。然而，只要學過基礎數學的人都知道，將 12 芯光纖的連接器插到一個僅需要八芯光纖的收發(fā)器上，意味著有四根光纖沒有派上用場。市場上有些解決方案通過 12 芯光纜到 8 芯光纜的轉換模塊或分支跳線在此方案中實現了主干網光纖的 100% 全部利用，但這會使光纜增加額外的 MTP 連接器和插入損耗。一般而言，無論從成本角度還是光纜性能方面考慮，這都算不上是最佳解決方案，因此行業(yè)也認識到需要一種更為合理的解決方案。

　　這種方案就是 8 芯光纜連接技術。與主流收發(fā)器、交換機、服務器和存儲器制造商交流后，我們了解到這樣一個明顯的事實，即當前、近期和未來長期都將是支持 2 芯或 8 芯光纜連接技術的收發(fā)器橫行天下的時代。換言之， 40G -400G 的以太網數據傳輸領域的發(fā)展趨勢是兩根和八根光纖的連接解決方案。

　　圖 4 – 40/100/400G 技術發(fā)展趨勢

　　如上圖所示，在向 400G發(fā)展的過程中將會采用一些使用時間較短的解決方案，例如第一代和第二代 OM3/OM4 并行傳輸技術，這種技術方案中建議使用 32 芯和 16 芯光纜解決方案。但康寧與著名收發(fā)器、交換機、服務器和存儲器供應商討論后了解到，由于制造成本和連接器復雜程度的原因（比如說，您真的希望向您的網絡中加入一個 32 根光纖的連接器嗎？），人們并不希望廣泛使用這種解決方案。因此，對于通過 OM3/OM4 光纖實現并行傳輸的 400G 網絡，第三代解決方案 — 8 芯光纜解決方案有望獲得市場的廣泛認可。

　　因為數字八可以被數字二整除，8芯光纜主干網連接技術可以像12芯光纜連接技術一樣在兩芯光纖的收發(fā)器系統(tǒng)中得到輕松應用。同時，8芯光纜連接技術可為應用最為廣泛的 40G、100G 和 400G 收發(fā)器提供最為強大的靈活性，而 12芯光纜連接技術并非八根光纖的收發(fā)器系統(tǒng)的最佳解決方案。簡而言之，8芯光纜連接技術堪稱最能滿足未來 400G 數據傳輸要求的解決方案。

　　8 芯光纜和 12 芯光纜能否同時使用？

　　這不一定。具體要看我們對“同時使用”的理解。如果將其理解為直接將組件混合，并將一根 8 芯主干光纜插到一個 12根光纖的模塊上，那答案肯定是“不可以”。根據設計用途，這兩種組件不能直接相互插到對方組件上，同樣，12 芯光纜和8芯光纜設計上的外觀也不一樣，因此不能在同一個光纜連接中同時混用 8 芯光纜和 12 芯光纜組件。兩種光纜的一個主要外觀差異是，12芯主干光纜兩端的連接器一般都沒有定位插針，而且需要使用帶有定位插針的接線模塊。但新出現的 8 芯主干光纜，兩端的連接器上在制造時均帶有定位插針。因此，8 芯主干光纜肯定無法插到 12 芯光纜接線模塊上，因為這就意味著我們試圖將兩個帶有定位插針的連接器連在一起。之所以主干光纜插頭方案發(fā)生這種變化，是因為這樣更具優(yōu)勢，可以確保無論何時在網絡中使用光纜時，8 芯光纜 MTP 跳線兩端都可以始終使用沒有定位插針的連接器。這樣既能簡化網絡部署工作，而且無需購買大量帶有定位插針接頭的 MTP 跳線。

　　但如果將“同時使用”理解為在同一數據中心同時使用 8 芯光纜和 12 芯光纜連接技術，那么答案就是“可以”，但有一個條件。這個條件就是必須單獨使用 8 芯光纜和 12 芯光纜，因為前文中我們已經提到，8 芯光纜和 12 芯光纜的組件本身不可互換，而且在同一個光纜鏈路中，8芯光纜和 12 芯光纜組件無法相互插到對方組件上。因此，對數據中心物理層基礎設施進行管理時要稍加注意，確保8 芯光纜和 12 芯光纜組件未在同一個光纜鏈路中混用。

　　8 芯光纜和 12 芯光纜的對比：如何選擇？

　　因為 12 明顯大于 8，所以與 8 芯光纜連接技術相比，12 芯光纜連接技術在連接器光纖使用密度方面的確具有優(yōu)勢，因此，使用 12 芯光纜連接技術時，可以更快安裝大量的光纖。但由于 40G 和 100G 的線路部署數量更多，而這些線路中使用的是八根光纖的收發(fā)器，因此保持 MTP 主干網連接技術中光纖數量與收發(fā)器光纖數量一致的優(yōu)勢就要勝過 12 芯光纜連接技術的密度優(yōu)勢。此外，使用 MTP 到 LC 的雙工分支跳線連接到交換機線卡時，8 芯分支跳線可以輕松路由至所有常見的線卡的端口，因為所有常見線卡的端口數量均可被數字四整除（因為 8 芯分支跳線可提供四路 LC 雙工連接）。如果是提供六路 LC 雙工連接的 12 芯分支跳線，這些分支跳線就無法輕易路由至帶有 16 或者 32 個端口的線卡，因為數字 16 和 32 無法被數字六整除。 8 芯光纜和 12 芯光纜連接技術部署在數據中心的比較優(yōu)勢詳見下表。

　　8 芯光纜的優(yōu)勢

　　兩芯光纖和八芯光纖收發(fā)器技術的最佳選擇

　　確保八芯光纖的收發(fā)器系統(tǒng)實現100%的光纖利用率，12芯光纜到8芯光纜轉化設備不會額外增加成本和插入損耗

　　分支跳線可以輕松路由至交換機所有常見的線卡的端口

　　在鏈路中進行任何連接時，僅需要不帶定位插針的 MTP 跳線

　　是40G、100G 和400G 數據傳輸網絡最靈活的解決方案

　　12 芯光纜的優(yōu)勢

　　比8芯光纜每個連接器的光纖使用密度大

　　與現有12芯光纜MTP部署安裝的大規(guī)模芯數兼容

　　雖然每個連接器使用的光纖密度不可忽視，但大多數人還是更關注如何更快遷移到 40G 和 100G 的網速。目前，任何近期打算將數據中心遷移到 40G 或 100G 網絡的人都會發(fā)現采用 8 芯光纜連接技術更具優(yōu)勢。

　　結語

　　在未來的多年時間里，數據中心仍然將繼續(xù)使用 8 芯光纜和 12 芯光纜連接技術。兩種方式各具優(yōu)勢，在數據中心領域各占一席之地，而是否使用 40G 和 100G 的數據傳輸是關鍵性決定因素。如果您的數據中心正在使用 12 芯光纜連接技術，而且感覺比較滿意，那么您可以放心繼續(xù)使用 12 芯光纜連接技術。8 芯光纜連接技術只是網絡設計人員工具包中的一個備選方案，它可以確保數據中心實現最佳的成本效益，擁有滿足未來需求的網絡，而且輕松遷移至 400G 的傳輸網絡。