1.前言
多模光纖依然是數(shù)據(jù)中心中首選的較為經(jīng)濟(jì)的布線介質(zhì)，這是由于數(shù)據(jù)中心中那些相對(duì)較短鏈路都在利用低成本收發(fā)器所帶來(lái)的優(yōu)勢(shì)。當(dāng)多模光纖成為經(jīng)濟(jì)性的首選時(shí)，對(duì)于那些可能存在的較長(zhǎng)的鏈路（如大于300米）和需要多個(gè)連接（增加插入損耗）的情形，它可能被認(rèn)為有局限性，在本文中，我們將主要對(duì)那些超出通道長(zhǎng)度和損耗的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的可能性進(jìn)行一些討論。
衰減與帶寬相互依存的類比論證
在文章中的字詞可以被大腦解讀，黑色的曲線和直線的形狀（文字）一定是可辨識(shí)的。為了使其發(fā)生,需要具備兩個(gè)基本要求:文字必須足夠亮,這樣他們可以到達(dá)眼睛中的傳感部位,和圖像必須聚焦,大腦可以識(shí)別形狀。將其類比為這三個(gè)過(guò)程：1) 將這些字符認(rèn)為是類似于光纖中的光脈沖（信息）；2)眼睛對(duì)光亮度的依賴關(guān)系，像接收機(jī)的靈敏度和信號(hào)衰減的影響（信號(hào)強(qiáng)度）和3)焦距或由于帶寬限制帶來(lái)相關(guān)畸變而在接收機(jī)形成的合成信號(hào)的模糊圖像 (信號(hào)純度)。
在我大部分時(shí)間都有很好的視力之后，45歲時(shí)候，我開(kāi)始面臨遠(yuǎn)視的困擾（不能近距離地聚焦在某一事物上，也就是，我需要老花鏡）。第一次注意到這個(gè)情形是由于我在設(shè)法通過(guò)CD上的版權(quán)日期以確認(rèn)歌曲專輯的登記日期，我需要將CD移至遠(yuǎn)離我正常的閱讀距離，才能實(shí)現(xiàn)文字的聚焦。近期則更多的是與我工作有關(guān)的，當(dāng)我在與各種的光纖連接器或微小導(dǎo)管等產(chǎn)品工作時(shí)，我感受到了“無(wú)法將光纖與細(xì)小的孔徑配合”的綜合征。
有些聚焦問(wèn)題是可以使用更明亮些的補(bǔ)償光源(照明燈)，不過(guò),這種增加光源的補(bǔ)償方式對(duì)于聚焦問(wèn)題的幫助也是有限的。增強(qiáng)亮度是選擇方法之一，我可能還需要做的是將目標(biāo)移動(dòng)到適當(dāng)?shù)慕咕辔恢茫ㄈ缤铱碈D 盒一樣）。對(duì)于任何一個(gè)有遠(yuǎn)視的人都知道，確保能夠看得清楚的解決方案，需要采取以下的一種措施：
1) 調(diào)整光源亮級(jí)以及眼睛和目標(biāo)物體間的距離直到找到看得清楚的最佳位置。
2) 買(mǎi)付眼鏡！
就像是光強(qiáng)度和眼睛焦距的關(guān)系一樣，在逐漸衰減的信號(hào)強(qiáng)度（多數(shù)是因?yàn)楣饫w和連接器的衰減）和光纖的距離限制（多數(shù)是由于光纖的帶寬）之間也存在類似的關(guān)系，特別是對(duì)于不斷提高的傳輸速度，為數(shù)不多的解決方案是：
1) 提高光脈沖的強(qiáng)度和/或縮短光源和光接收機(jī)之間的距離以確保正常工作狀態(tài)。
2) 升級(jí)你的系統(tǒng)！
在閱讀時(shí)的光亮與焦距之間的關(guān)系不是線性的，在光亮度非常低的地方，即使文字在我的視覺(jué)的焦距窗口之中，也仍然無(wú)法看清形狀。同樣地，如果光強(qiáng)度是理想的，但是文字不在我的焦距窗口之內(nèi)，也是無(wú)法閱讀這些打印的文字的。
在10G 光纖鏈路中，為了讓光接收機(jī)收到并讀懂光脈沖，我們需要確保光強(qiáng)度和“聚焦”之間的關(guān)系維持在一個(gè)理想的工作點(diǎn)。就如同隨年齡變化的視力一樣，老化的收發(fā)器也不得不受限于隨時(shí)間衰落的性能，相對(duì)于產(chǎn)品的初期使用而言，這時(shí)受到帶寬和損耗的影響會(huì)更加明顯。
IEEE的模型模擬了幾個(gè)參數(shù)和由此構(gòu)成的光接收機(jī)的性能，并闡述光脈沖通過(guò)光纖傳輸。康寧公司則使用改進(jìn)了部分參數(shù)和康寧公司系統(tǒng)組件的相同模型，這個(gè)模型可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)超越IEEE保守參數(shù)模型的更有信心的設(shè)計(jì)，允許擴(kuò)展距離（更長(zhǎng)的鏈路）和更高的通道損耗（更多連接）的解決方案。本文提供了一個(gè)對(duì)模型的深度解析和康寧的降階評(píng)估表輸出從而使系統(tǒng)設(shè)計(jì)師可以找到理想的臨界點(diǎn)和對(duì)于他們的網(wǎng)絡(luò)真正的極限。
2. 背景/初衷
我們看到如表1所示，大約每5-7年LAN和SAN協(xié)議的傳輸速度有一個(gè)階躍變化的增長(zhǎng)，但是系統(tǒng)設(shè)計(jì)師通常會(huì)因?yàn)橐嵘俾识黄冉档托诺赖拈L(zhǎng)度和損耗。采用多模光纖標(biāo)準(zhǔn)，比如以太網(wǎng)和光纖通道通常定義了基于最長(zhǎng)距離下的最大信道衰減，但是如果信道的損耗高于或距離長(zhǎng)于給定的光纖類型上的規(guī)定值，那么這些標(biāo)準(zhǔn)是沒(méi)有提供相應(yīng)的選項(xiàng)。表2總結(jié)了在數(shù)據(jù)中心中多模光纖上運(yùn)行的較為常用的一些協(xié)議的最大信道距離和衰減極限值，如果使用合理的設(shè)計(jì)工具或者高性能的系統(tǒng)部件，即使在超過(guò)鏈路長(zhǎng)度和衰減限值的情況下，也仍然是可以實(shí)現(xiàn)一個(gè)全速率傳輸?shù)木W(wǎng)絡(luò)。
表1: 市場(chǎng)支持以太網(wǎng)速率的服務(wù)器端口數(shù)與標(biāo)準(zhǔn)批準(zhǔn)時(shí)間的對(duì)比
表2： 常用協(xié)議的最大信道長(zhǎng)度/插入損耗
*IEEE中1G沒(méi)有定義OM3/4
