Data centers : comment relever le défi du Parallèle Optique

La migration progressive vers le 40 et le 100 Gigabit Ethernet, effective aujourd’hui dans la majorité des data centers, nécessite des transmissions via des applications dites Parallèle Optique.

Ceci a pour conséquence que de plus en plus de décideurs dans les départements Infrastructure des data centers sont confrontés à des défis difficiles à relever. En effet, la connectique MPO/MTP, indispensable pour passer à la technologie du Parallèle Optique sur fibre multimode ou monomode, exige d’avoir une compréhension précise de l’arrangement des fibres (Fiber map) tout au long de la chaîne de liaison, qui est plus complexe que pour une chaîne de liaison avec les connecteurs Duplex (SC Duplex ou LC Duplex) qu’ils utilisaient jusqu’à présent.

Ils doivent donc nécessairement prendre en compte un certain nombre de paramètres afin d’atteindre deux objectifs principaux : le fonctionnement des applications actuelles et la pérennité de l’installation par rapport aux applications futures.

Tout d’abord, l’installation des nouveaux transceivers est largement plus complexe puisque chaque transceiver utilise un connecteur MPO/MTP avec une configuration spécifique quant au nombre de fibres (certains transceivers vont utiliser 8, 12 ou 20 fibres), le type de fibre (multimode ou monomode), et le débit (40G vers 4x10G, 40G vers 40G, etc.) suivant les protocoles pour lesquels ils sont conçus. Tous les transceivers sont équipés de connecteurs MPO/MTP mâle (avec pins). Il faut donc bien prévoir que les câbles utilisés pour les interconnecter devront être terminés par des connecteurs MPO/MTP femelle (sans pins) afin que la connexion puisse s’établir (mâle-mâle : les férules risquent d’être endommagées ; femelle-femelle : l’alignement n’étant pas réalisé, la liaison ne fonctionnera pas).

Ainsi, la ou les applications qui doivent être déployées et le type de transceivers nécessaires seront à l’origine des caractéristiques techniques de la couche physique.

A noter qu’il est nécessaire de retenir une solution pérenne à cette étape, afin de réutiliser au maximum des composants de l’infrastructure.

Une autre particularité du connecteur MPO/MTP est que le positionnement des fibres peut être réalisé selon trois méthodes :

-          la méthode A (câblage droit : 1 vers 1, 2 vers 2, etc.)

-          la méthode B (câblage intégralement croisé : 1 vers 12, 2 vers 11, etc.)

-          la méthode C (câblage croisé par paire : 1 vers 2, 2 vers 1, 3 vers 4, etc.)

La difficulté, ici, repose sur le fait qu’il faut s’assurer qu’une fois tous les composants assemblés (cordons, coupleurs, trunks…), les transmetteurs Tx seront bien en liaison avec les récepteurs Rx.

En outre, il existe deux types de coupleurs : le type A (droit, Key-up/Key-down = clé d’alignement en haut vers clé d’alignement en bas) et le type B (croisé, Key-up/Key-up = les deux clés d’alignement sont l’une en face de l’autre en haut).

D’autre part, en monomode, les connecteurs MPO/MTP sont de facto en APC (Angled Physical Contact avec angle de polissage de 8°) et nécessitent obligatoirement l’emploi de coupleurs droits, type A (Key-up/Key-down).

La configuration et le choix des composants doivent donc être minutieusement réalisés en amont afin que l’installation soit couronnée de succès.

Enfin, une fois l’infrastructure parfaitement définie et réalisée, vient l’étape finale de certification. Pour ce faire, des équipements spécifiques sont nécessaires pour effectuer les différents points de contrôle de l’installation. La norme IEC 61300-3-35, comme pour toutes les installations fibre optique, exige d’inspecter les connecteurs, de les nettoyer s’ils sont contaminés, avant de les connecter. La phase d’inspection nécessite l’utilisation de caméras équipées d’embouts spécifiques pour la connectique MPO/MTP (attention, les embouts sont différents selon que le MPO/MTP est poli en PC ou en APC). Les outils de nettoyage sont également spécifiques au MPO/MTP (Click Cleaner MTP, Reel Cleaner, …).

La phase de certification des nouvelles liaisons optiques est elle aussi plus complexe. La mesure de l’atténuation du signal et de la longueur du câble nécessite des équipements et des procédures adaptés aux connecteurs MPO/MTP. En particulier, la plupart des photomètres disponibles sur le marché sont efficaces pour mesurer l’atténuation, mais beaucoup ne mesurent pas la longueur, ce qui permet une lecture de l’atténuation de chaque fibre mais pas d’obtenir un CORRECT ou ÉCHEC comme avec des certificateurs de câblage pour les installations en Duplex. En cas d’ÉCHEC, déterminer la localisation de l’anomalie va imposer d’utiliser un réflectomètre optique.

Tous ces nouveaux processus ne laissent aucune place à l’improvisation car la moindre erreur est synonyme d’une liaison qui ne fonctionnera pas.

En raison de la complexité et du prix des outils pour réaliser l’inspection, le nettoyage et la certification des liaisons Parallèle Optique (PO), un strict contrôle qualité de tous les composants de la nouvelle infrastructure de câblage doit être réalisé en amont de tout projet. En outre, le choix de connecteurs MTP (marque de US Conec) plutôt que MPO s’avère préférable en raison de leur processus de polissage des férules plus exigeant et du plus faible écart de hauteur entre les fibres dans le connecteur. Ceci permet d’optimiser la transmission du signal optique en réduisant l’atténuation et la réflectance (pour rappel, la réflectance est une valeur négative : -45dB est meilleur que -35dB) au sein des connexions.

Pour relever ces défis, les opérateurs de data centers font face à un manque d’expertise, qui touche aussi dans une large mesure les bureaux d’études et les installateurs, qui devraient obligatoirement suivre une formation relative à la configuration, la mise en œuvre et la certification de ces nouvelles liaisons. Rosenberger OSI, pionnier de la technologie Parallèle Optique depuis 1997, peut, grâce à son expérience et à son expertise, vous accompagner à chacune des étapes de vos projets Parallèle Optique.  

Thierry Besrest, Sales Data Center France de Rosenberger OSI