Messtechnische Herausforderungen Data Center im Wandel, 10/40/100 GB mit Kupfer oder Glas?

Transkript

1 Messtechnische Herausforderungen Data Center im Wandel, 10/40/100 GB mit Kupfer oder Glas? Stefan Brand Distribution Account Manager

2 Agenda 10/40/100 GbE Standards Update MTP/MPO Testen im Feld -.für die 40/100Gb/s Anwendung - für die 10Gb/s Anwendung Encircled Flux (EF) Bedeutung für die Messgenauigkeit und das Dämpfungsbudget Sauberkeit, Inspektion und Dokumentation Cat 8.X Messtechnische Herausforderung Fragen und Antworten

3 Choosing the right limit.. It s not simple Viele Begriffe Komponenten Anforderungen 3

4 Grenzwerte Type λ (nm) Loss-Limit Units / Comment Applications IEEE 802.3: 10GBASE-SR/SW db requires OF-300 IEEE 802.3: 10GBASE-LR/LW db requires OF-2000 ISO/IEC : 1000BASE-SX db requires OF-500.the transmission path has to comply with the application or channel requirements List is not complete! Channels consists of 1 or more links + equip. /patch cords Links Component Requirement for Field Testing ISO/IEC only ISO/IEC : 1000BASE-LX db requires OF db requires OF-2000 ISO/IEC : 100BASE-FX db requires OF-2000 ISO/IEC : Fibre Channel (FC-PH) db requires 062 Mbit/s e, db requires OF-2000 OF-300 / OF-500 / OF / 3.25 / 8.5 Multi M. (max.300m/500m/2000m) / 2.25 / 4.5 OF-300 / OF-500 / OF / 2.0 / 3.5 db Single M. (max. 300m/500m/2000m) / 2.0 / 3.5 The loss limit is dependent on λ, length and connector/splice count. (min. 3 Components) OM1/ -2/ -3/ Fiber db / km OS1 / OS2 both 1.0 / 0.4 Splice all all 0.3 db / Splice Connector all both 0.75/0.5/ % / 95% / 50% TRC (Test Reference Cord) 850/ db / Connection & Random Link Ends 1310/ TRC & TRC MPO 850/1300?? 0.1 db / Connection (periodic Check) 1310/

5 Anforderungen an Connectivity ISO Die Basis für die Grenzwerte 2

6 Normen Überblick Region Channel / Link / Component - Requirements Field Testing Requirements International ISO/IEC AMD2 (2009) Information technology Generic cabling for customer premises ISI/IEC Generic Cabling for Industrial premises ISO/IEC Generic Cabling for Data centre premises ISO/IEC Generic cabling for homes Europe USA EN x Family Amd AB:2010 Information technology - Generic cabling systems Part 1: General requirements Part 2: Office premises Part 3: Industrial premises Part 4: Homes Part 5: Data Centres ANSI/TIA-568-C Generic Telecommunications Cabling for Customer Premises C.1 Commercial Building. C.2 Balanced Twisted-Pair Components Standards C.3 Optical Fiber Cabling Components Standard ISO/IEC (June 2006) Information technology Implementation and operation of customer premises cabling Part 3: Testing of optical fiber cabling. Some countries transition to. IEC Fiber-optic communication subsystem basic test procedures - Part 4-1: Test EN 50346:2002 A2:2009 Information technology - Cabling installation Testing of installed cabling. (Refers to for all technical details) ANSI/TIA B-2002, Optical Fibres Part 1-40: Measurement Methods and Test Procedures Attenuation ANSI/TIA/EIA , Measurement of Splice or Connector Loss and Reflectance Using an OTDR

7 IEEE 40/100 GbE Applikationen über Glasfaser 40GBASE-SR4 40GBASE-LR4 40GBASE-FR Mulitmode Single Mode Source 4 x 10Gb VCSEL 4 x 10Gb Laser 1 x 40Gb 100GBASE-SR10 100GBASE-LR4 Laser 100GBASE-ER4 Optics Parallel Mulitmode Simplex Single Mode Connnector Source MPO 10 x 10Gb VCSEL LC 4 x (or 10Gb similar) Laser 1 x 40Gb Laser Wavelenght Optics 850 nm Parallel nm Simplex Gb) Fiber Connnector OM3 OM4 MPO OS2 LC (or OS2 similar) Max Wavelenght Distance 100 m m nm 10,000 m 1300 nm 2,000m 1550 nm Loss Budget 1,9 db 1,53 db 6.7 db (DWDM) 4.0 db (DWDM) Fiber OM3 OM4 OS2 OS2 Max Distance 100 m 150 m 10,000 m 40,000m Loss Budget 1,9 db 1,53 db 8.3 db 18 db 7

8 40 GbE Ein Kabel mit 12 Fasern Duplex 8 aktive, 4 inaktive 4 x 10 Gb/s 12 Faser MPO Stecker Eine Wellenlänge pro Faser IEEE 802.3ba 100 GbE 100 GbE Zwei Kabel mit 12 Fasern oder 24 Faser Kabel Duplex 20 aktive, 4 inaktive 10 x 10 Gb/s MPO Stecker 1 x 24 or 2 x 12 Eine Wellenlänge pro Faser

9 Dünne Luft im Data Center? Zoned Data Centers Die Standard definieren einen Patched Channel bestehend aus mehreren Links / Segmenten Distributor in accordance with ISO/IEC Network access cabling system Main distribution cabling system Zone distribution cabling system Equipm. cabling Courtesy: TE Connectivity 10

10 Yesterdays fast is todays slow Yesterdays incredible is todays expected Yesterdays connector budget is todays link budget Link Budgets sind knapp bemessen: Zoned Data Centers erfordern 4 oder mehr Verbinder im Channel Beauty Contests verwendenden selektierte Componenten Verkäufer, Planer und Berater vermischen Typisch und Maximum Limits. 11

11 Test Regimes Standard Tier-1 Methods TIA-568-C Tier-2 ISO AMD.1 / ISO/IEC BASIC Test Regime LSPM: Light Source & Power Meter EXTENDED Test Regime OTDR: Optical Time Domain Reflectometer Die beiden Testmethoden sind komplementär! Die OTDR soll und kann nicht nicht die LSPM Messung ersetzen Beide Methode haben sowohl Vorteile als auch Nachteile

12 LSPM versus OLTS LSPM Light Source & Power Meter OLTS Optical Loss Test System Misst die Einfüge-Dämpfung des Übertragungskanals Längenabhängige Dämpfungs- Budgets müssen manuell berechnet werden Messung der Duplex-Strecke in beiden Richtungen 1. Messung der Länge 2. Errechnung des Dämpfungs-Büdgets 3. Messung der Einfüge-Dämpfung 4. Errechnung der Reserve Optional 2 er Schritt: Messung beider Fasern des Duplex Links in beiden Richtungen 13

13 Primäre Ursache der Dämpfung im Data Center: Coupling Losses Dämpfung der Konnektoren und Spleiße, (Betrifft auch Konnektoren am Messgerät): Area mismatch Spacing loss Axis misalignment Angular misalignment Fiber Basics NOTE: Nicht Kritische Anschlüssem am Messgerät können diese Efekte eliminieren 14

14 Referenzier-Methoden 1 Jumper Methode B 2 Jumper Methode A #1 #1 #2 3 Jumper Methode C #1 #3 #2 #1 Link Under Test #2 Test Reference Cords mit Reference Grade Connectors werden von den meisten Standards verlangt Die meisten Hersteller verlangen die genauste 1 Jumper Methode Die genaue 1 Jumper Methode setzt einen Wechseladapter plus einen nicht-kritischen Konnektor am Powere Meter voraus.

15 Genauigkeit der Referenzier Methoden 1 Jumper Methode B 2 Jumper Methode A #1 #1 #2 3 Jumper Methode C #1 #3 #2 Cords /Ref. Methode Reg. Patch Cords 1 Jumper 2 Jumper 3 Jumper Häufig negative Dämpfung! n Test Reference Cords

16 Encircled Flux Reduziert den Multimode Messfehler Encircled Flux (EF) ist eine Methode zur Bewertung der Einkopplung Das letzte Element im Puzzle MM Messgenauigkeit. Neue Standards, Neue Designs und die Wettbewerbssituation verlangen nach einer verbesserten Messgenauigkeit!

17 Optical Source Einkopplungsbedingungen bestimmen die Verlässlichkeit der Dämpfungsmessung! Source 1 Over filled (alte Methoden) Source 2 Restricted or Under filled (EF Compliant)

18 Warum wird der neue Standard EF dringend benötigt? Verschieden Lichtquellen verwenden ein unterschiedliche Einkopplung Vorangehende Standards für die Einkopplung, CPR (Coupling Power Ratio) und seit 2006 MPD (Modal Power Distribution) erlaubten eine zu hohe Variation im Messergebniss Heute verwendete Grenzwerte sind weitaus enger

19 MPD vs. EF Relationship Zwi EF kompatible Lichtquellen + Under Filled Limit + Over Filled limit mögliche Variaton im Ergebnis 10% Area of Interest Subject to Fiber Miss-Alignment Zwei MPD komptible Lichtquellen + Under Filled Limit + Over Filled Limit mögliche Variation im Ergebnis 40 %

20 40/100 Gb/s IEEE 802.3ba

21 Polarity - MPO/MTP System Type A 25 25

22 Polarity - MPO/MTP System Type B 26 26

23 MPO - Future Proof Technology Migration G Reuse the same MPO Trunk Cable 1G or 10G Cabling 40G Cabling 100G Cabling 27

24 Polarity - MPO/MTP System Type A, B & C 28 28

25 Wie wurden MPO Trunks in der Vergangenheit getestet? Set Reference Install Fan-out Complex Test 12 times Polarity? Test to Limit? Documentation? Incomplete Tedious 30

26 Company Confidential Wunschliste für einen MTP/MPO Teste Test aller 12 Fasern ohne manueller Manipulation Aufzeigen von Grenzwert- Überschreitungen & Protokollierung Überprüfung der Polarität Unterstützung der genaueren 1Jumper Methode ( non-critical Connection im PM) EF konforme Einkopplung des Lichts

27 Messung Polarität & Dämpfung: Setzen der Referenz 1 Jumper bevorzugt vorausgesetzt nicht kritischer Stecker ) 40

28 Messung Polarität & Dämpfung: Messung des Trunks 41

29 MPO/MTP Power Meter Indicate if loss limit is exceeded. Report polarity per TIA-568-C.0 Save power or loss measurements to LinkWare MPO optical interface for 12 fibers Power or loss on 12 fibers simultaneously Individual power or loss on single fiber 42

30 MPO/MTP Licht-Quelle MPO optical interface for 12 fibers Stabilized optical signal on each fiber Scan All automatically sources all fibers Scan All enables polarity per TIA-568-C.0 Auto l encoding User selectable individual channels 43

31 Gb/s Fehler Suche

32 Schritt1: Die Dämpfungsmessung identifiziert grenzwertige Links/Channels Fehler Suche - MPO: Die problematische Faser(n) wir identifiziert Schritt2: Ein OTDR lokalisiert die problematische Steckverbindung - Ein Fanout cable adaptiert von SC auf MPO

33 Troubleshoot Beispiel: Lokalisierung des Flaschenhals Die Gesamtdämpfung 1.98dB ist innerhalb des Grenzwertes Der Flaschenhals ist nach 260m

34 Troubleshoot Beispiel: Korrektur des Problems Das Problem wurde durch Reinigung oder Tausch gelöst Der Flaschenhals nach 260m wurde eliminiert

35 Das OptiFiber Pro Eine revolutionäre neue Plattform

36 Fiber Inspektion und Sauberkeit

37 Stufen der korrekten Reinigung STEPS: Patchkabel 1) Stirnfläche inspizieren Sauber? Einstecken 2) Kleine Menge Fluid auf das Tuch 3) Stecker gerade halten und vom feuchten in das trockene bewegen 4) Stirnfläche inspizieren Sauber? Einstecken Wenn nicht, nochmals reinigen Kupplungen 1) Stirnfläche inspizieren Sauber? Einstecken 2) Kleine Menge Fluid auf das Tuch Stift befeuchten 3) Mit leichtem Druck den feuchten Swab drehen 4) Mit leichtem Druck den trockenen Swab drehen Sauber? Einstecken Wenn nicht, nochmals reinigen

38 Bekannte Missverständnisse Schutzkappen schützen vor Schmutz - NEIN Schutzkappen sind nicht immer sauber Endflächen müssen nicht unbedingt sauber sein wenn Sie versiegelt aus dem Werk geliefert werden Druckluft bläst Schmutz weg- NEIN Uneffektiv bei Schmutzpartikeln auf der Stirnfläche Bläst größere Partikel herum anstatt zu entfernen Uneffektiv bei Verschmutzungen durch Hautpartikel/Schweiß Isopropyl Alkohol (IPA) ist das beste Mittel NEIN IPA hinterlässt Rückstände wenn es falsch eingesetzt wird (Statisch) Spezielle Reinigungsflüssigkeiten sind weitaus effektiver und antistatisch

39 Beste Anwendungsmethode Beginnen Sie jedesmal mit einem sauberen fusselfreien Tuch Material immer nur einmal verwenden Eine geringe Menge von Reinigungsfluid verwenden Wichtig! Zuerst feucht dann trocken Bewegen Sie den Stecker vom feuchten zum trockenen Teil Saubere und vorsichtige Bewegungen durchführen Mit leichtem Druck auf das Pad die Fläche reinigen Inspizieren Sie beide Stckerflächen bevor Sie konnektiert werden Solange reinigen bis der Stecker wirklich sauber ist. Ggf. Neues Patchkabel einsetzen

40 Fiber Optic Cleaning Kits Stirnflächen von PATCH CORDS Reinigungswürfel und Flüssigkeit zur Reinigung mehrerer Stecker Aufgerollte Tücher mit weicher Unterlage Cleaning Cards und Flüssigkeit 12 individuell versiegelte Reinigungszonen Stirnflächen durch Kupplung Korrekte Swab Größe verwenden 1.25mm oder 2.5mm Flüssigkeit auf den Swab mit dem Cube oder Card Tragetasche zur Aufbewahrung

41 Fiber Optic Cleaning Kits Stirnflächen von PATCH CORDS und Verteilerfeldern: - Schnelle Reinigung ohne Flüssigkeit bis zu 525 pro Einheit bei geringfügiger Verschmutzung: Straßenstaub (ISO ) Rückstände von Hautfett Salzwasserrückstände Alkoholrückstände Pflanzliche Rückstände Graphit-Rückstände Handcreme Rückstände destillierten Wassers Verwendbar für alle üblichen Steckergesichter wie SC, ST, LC, E MU, FC und MPO/MTP. Tragetasche zur Aufbewahrung im Kit

42 Übersicht Mikroskope FiberInspector FI Inspiziert den Großteil aller Steckgesichter Duale Vergrößerung (250x/400x) Großer 7 Schirm Schockresistent Diverse Adaptierungen möglich FiberInspector FI 500 Inspiziert die gängigsten Steckgesichter (SC, SC, FC and LC) Sehr kompakt Autofocus, 2 s Prüfung Kostengünstiges Mikroskop FiberViewer Nur für Patchkabel Stabil und ergonomische Handhabung Viel genutzte Inspektionsmethode Sehr preisgünstig

43 OptiFiber Pro OTDR 5.7 inch touchscreen display Smartphone user interface Singlemode, Multimode and Quad modules 10.6 x 7.5 x 2.5 inches 8-hour battery life Real-time trace

44 MPT/MPO Reinigung und Inspektion

45 Conclusio Mit immer höheren Bandbreiten sinken die Dämpfungsbudgets. Die Dokumentation und Sicherstellung der Sauberkeit ist unabdingbarer Bestandteil der DC- Installation und des fortlaufenden Betriebs. Die Auswahl der Komponenten und Testsysteme ist entscheidend für die Zukunftssicherheit des DC- Fiberinstallationen. Die EF (Encircled Flux ) kompatible Dämpfungsmessung sollte die Standardmessmethode im DC sein. Die komplementäre OTDR- Messung erlaubt die schnelle Identifikation des Flaschenhalses in einem Link. 82

46 Ich bedanke mich für Ihre Aufmerksamkeit! Fragen, Wünsche, Anregungen? 83