Преимущества использования оптической кабельной инфраструктуры для центров обработки данных

Утвержденный в 2006 г. стандарт 10GBase-T предусматривает реализацию 10-Гбит/с соединений на основе четырёхпарного медного кабеля с полосой пропускания 500 МГц. Однако перспективы передачи данных по медным каналам на основе витых пар со скоростью выше 10 Гбит/с на расстояния, характерные для каналов сетей центров обработки данных (ЦОД), выглядят весьма сомнительными. Широко распространенный в ЦОДах кабель с неэкранированными витыми парами (UTP) категории 6 имеет ряд ограничений при использовании в системах 10GBase-T. Проблемы, связанные с рабочими характеристиками кабелей категории 6, стали причиной разработки кабеля категории 6A, ориентированного на 10-Гбит/с каналы связи протяженностью до 100 м. Однако в целях ослабления внутренних и наружных помех внешний диаметр кабеля категории 6А был увеличен примерно на 40% (по сравнению с внешним диаметром кабеля категории 6). Такой кабель труднее прокладывать в кабельных каналах, и для его оконцевания в полевых условиях и проведения испытаний требуются более сложные методики, чем для волоконно-оптического кабеля малого диаметра. Кроме того, необходимо следить за тем, чтобы радиус изгиба медного кабеля был не менее чем в 4 раза больше внешнего диаметра этого кабеля. Нарушение данного правила отражается на физико-геометрических характеристиках кабеля и приводит к ухудшению его рабочих характеристик. К тому же в настоящее время основные стандарты на кабельные системы категории 6А все еще находятся на стадии разработки Ассоциацией телекоммуникационной промышленности США (Telecommunications Industry Association — TIA) и Международной электротехнической комиссией (International Electrotechnical Commission — IEC). В качестве альтернативы UTP-кабелям для систем на 10-Гбит/с рассматриваются экранированные кабели категорий 6 и 7. UTP-кабель — это основной тип кабеля, используемый в Северной Америке, поскольку для экранированных кабелей требуется применение специальных методов монтажа и прокладки. Кроме того, прокладка экранированных кабелей осложняется не только его высокой жёсткостью, большей массой и большим минимально допустимым радиусом изгиба, но и необходимостью организации заземления и электрического соединения его экрана. Даже при самой удачной реализации канала 10GBase-T на кабелях категорий 6А и 7 на основе витых пар его длина ограничена 100 м. Оптические компоненты, рассчитанные на скорость передачи 10 Гбит/с, имеют явные преимущества по сравнению со своими "медными" собратьями. К факторам, делающим оптические соединения серьезным соперником "медной" технологии 10GBase-T в ЦОДах, относятся их отличные рабочие характеристики, возможность наращивания скорости передачи данных, эффективность использования кабельных трасс и технологических пространств, высокая плотность терминалов электронного оборудования, а также простота монтажа и проведения испытаний. Оптический кабель на основе оптимизированного для работы с 850-нм лазером 50-мкм многомодового волокна класса OM3 имеет полосу пропускания, обеспечивающую работу не только существующих систем, рассчитанных на скорости передачи данных вплоть до 10 Гбит/с, но и будущих систем, ориентированных на скорости 16–100 Гбит/с и выше. Институт IEEE планирует включить волоконно-оптический кабель в новые спецификации в качестве среды передачи для систем на 100-Гбит/с при длине каналов 100 м и более. В дополнение к этим характеристикам последние обладают еще такими отличительными свойствами, как более низкая потребляемая мощность электронного оборудования и потребность в более низкой охлаждающей мощности кондиционеров, что для применения в ЦОД даёт им значительные преимущества над системами на основе витых пар. Кроме того, оптическое волокно становится все более простым и более дешевым в использовании и монтаже. Чтобы соответствовать всё возрастающим требованиям заказчиков к полосе пропускания, кабелям на основе витых пар приходилось буквально биться за место под солнцем практически с первых дней своего появления на рынке. На протяжении последних 20 лет сменились шесть поколений кабелей с медными жилами, каждое из которых появлялось в ответ на вновь возникающую волну спроса на полосу пропускания. При этом каждая новая модификация приводила к дополнительным сложностям в конструировании и монтаже структурированных кабельных систем. Между тем одно-единственное поколение многомодового оптического волокна пережило все поколения медных кабелей, а по полосе пропускания продолжает превосходить все медные кабельные конструкции.