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有效清洁实现超大规模数据中心连接维护

    作者:宏拓新软件
    发布日期:2022-07-11         
阅读:12     
 
 

光缆的光纤数越高,连接器和端面就越容易受到损坏和污染,因此需要保持每根光纤和连接器完全清洁以避免潜在问题。

对可靠网络的需求从未如此强烈。新兴技术,如物联网、增强现实、自动驾驶汽车和 5G 的进步,已经大大推动了对高速带宽的需求。近年来,随着远程工作和学习成为常态,这种“流行病”进一步加速了对快速、完美连接的需求。

在 COVID-19 危机中,2020 年全球互联网数据中心市场估计为 593 亿美元,预计到 2027 年将达到 1434 亿美元,从 2020 年到 2027 年的复合年增长率为 13.4%。

根据 Synergy Research Group 的数据,仅在 2020 年就新建了 100 多个超大规模数据中心设施,总数达到近 600 个。对更快速度和更高带宽的需求不断增长,对这些网络设施施加了压力,以确保它们具有有效、可靠的性能。

拥有超大规模数据中心的公司,如亚马逊、谷歌、IBM 和微软,已迅速扩大其运营规模,以满足不断增长的容量需求。这些巨大的中心包括平均 200000 平方英尺的建筑物,数百万台服务器通过高速网络一起运行。支持服务器的是数千英尺的光缆和数十万个光连接,所有这些都必须得到有效维护。

有效清洁实现超大规模数据中心连接维护

清洁高支数光纤和复杂连接器

为了应对不断增加的带宽,光缆结构正在用 6912 根或更多的超高支数光纤 (UHCF) 光缆取代 1728、3456 或 5184 根光纤。由于 UHCF 干线将更多光纤封装到更小的空间中,因此它们的维护可能具有挑战性,因为光缆的光纤数量越多,连接器和端面就越容易受到损坏和污染。每根光纤和连接器都必须保持完全清洁以避免潜在问题,这可能导致性能不可靠或网络完全关闭。

无论是安装新的光纤网络还是维护现有的光纤网络,实施适当的光纤清洁程序以保证清洁的电缆连接和最佳的网络性能至关重要。但光纤数量继续增长,新的连接器选项进入市场。案例包括为下一代 QSFP-DD 收发器设计的 CS 双工连接器系统、基于 MT 的 16 个光纤阵列连接器,以及用于平行光学和硅光子应用的透镜阵列插芯。

CS 单纤和双工连接器使用标准的 1.25 mm LC 形状因子插芯,但插芯之间的间距要小得多。间距几乎从 6.25 毫米的 LC 标准减半至仅 3.8 毫米。这种减少使清洁特别困难。但是,使用优质、不起毛的光纤清洁棒,以及高纯度光纤清洁液或小型一键清洁工具,将有效清洁这些复杂的连接器。

在基于 MT 的高性能连接器插芯上,不完全清洁的风险更大,因为 16 芯阵列用于相同的 2.5 mm x 6.4 mm 标准 MT 插芯占用空间。此外,这些连接器上有大量活动部件,所有这些都可能产生磨损碎片。

磨损碎屑粉尘是连接器配合时的接触摩擦造成的。案例包括连接器滑块移动时产生的碎屑、固定夹卡入适配器时产生的碎屑,或它们靠着连接器移动时的导销。将末端固定在一起的相同配合力也会将灰尘颗粒推到中央套圈表面,从而导致端面出现划痕、凹坑或疤痕。这种损坏会导致激光系统的背反射、信号衰减、不稳定甚至整个系统故障。此外,更密集的连接器使用 80% 的玻璃来改善热膨胀控制。这导致吸引灰尘的端面上的静电荷增加。应使用消静电的光学级清洁液来转移杂质,尤其是被清洁表面上的灰尘。

透镜阵列连接器使用其他集尘器,它们使用非常小的、紧密聚焦的光斑大小的光束将信号传递到接收透镜。虽然这减少了与镜头之间的划痕和污染相关的问题,但连接器由柔软、容易划伤的模制塑料制成,可以将灰尘吸引到中央信号“点区”。为确保去除污染物,最有效的清洁方法是使用快速蒸发、塑料安全、消静电的清洁液,然后使用光学级除尘器使该区域干燥。

磨损碎屑粉尘

磨损碎屑粉尘

时间就是生命

高光纤数量和复杂的连接器需要大量清洁。更多的清洁意味着需要额外的维护时间。例如,新的6912 芯光缆可能需要技术人员最多四天的时间来检查、清洁和安装。但大型超大规模数据中心UHCF的维护和安装必须高效、快速地完成,以保证光纤性能和网络可靠性。

清洁应该是网络提供商的主要考虑因素。这些庞大的基础设施中使用的光纤必须不含污染物,以确保无缝连接。为确保正确安装和维护光纤,解决培训技术人员的需求,让他们了解如何有效清洁对于确保每次安装都不会过时很重要。

在数据中心工作的每个工程师都应该清楚地理解并始终遵循的一个标准是国际电工委员会 (IEC) 61300-3-35。该规范旨在指导行业确定光纤连接器检查和清洁的最佳实践。它设定了连接器清洁质量的检查要求,并确定了连接器清洁或更换的需要。如果没有这些知识和培训,连接可能会面临风险。如果没有提前规划和分配正确的时间要求,新电缆安装或日常清洁程序可能会受到负面影响,从而影响网络的连接性。

技术工具箱

培训技术人员清洁和检查光纤应该是数据中心运营商的优先事项,用于实现原始连接器的工具也应该如此。UHCF 和 CS 双工连接器系统需要最好的清洁设备。这些工具需要足够强大,以经得起大量使用,同时又要足够容易使用,以便每次都能提供一致、可重复、可靠的结果。

在填充技术工具箱时,排在首位的是专门设计的光学级清洁液。它应该是快干的、静电消散的,并包含在密封包装中,以防止液体吸收空气中的污染物,例如水分、灰尘、交通排放的颗粒物和植物的花粉。这些污染物会降低清洁过程。

投资不易燃、无害的清洁液也很重要,这种清洁液储存起来更安全,更容易通过空运或服务车辆运输。许多大型超大规模数据中心处于开阔的偏远位置,以适应中心的大占地面积,清洁液和工具的安全性和易于运输性应该是优先考虑的事项。

使用光学级液体进行清洁时,还必须使用湿巾、一次性连接器清洁棒或一键清洁工具,这些工具可以在必须更换之前提供数百次清洁。每种类型的清洁器都根据安装中使用的连接器的特定尺寸确定尺寸。使用正确的清洁棒或按压清洁工具可确保获得高吸收性的解决方案,从而有效去除端面表面的油污和颗粒污染物。

清洁才能确保未来稳定

随着数据中心速度的提高,UHCF 的性能对于提供世界所需的带宽至关重要。支持不断升级的数据速率的网络基础设施和高度复杂的光纤系统必须发挥最高性能。因此,优先使用现代清洁和检查流程以及专为光纤应用设计的工具和流体,以确保不间断地无缝连接。

在选择光纤清洁液、工具和方法时,安装人员应向专门从事光纤清洁的经验丰富的供应商咨询最适合其光纤网络的产品。

 

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