MPO 光ファイバー コネクタの完全ガイド: タイプ、極性、およびデータセンター アプリケーション

MPO 光ファイバー コネクタの完全ガイド: タイプ、極性、およびデータセンター アプリケーション

ハイパースケール データセンターはかつて危機に直面しました。10,000 台の新しいサーバーをネットワークに接続する必要がありましたが、計画されたファイバー経路容量の 40% しか利用できず、既存の天井構造では追加のケーブル トレイを収容できませんでした。解決策はスペースを増やすことではなく、MPO コネクタを採用することでした。チームは 24 本のファイバを親指サイズのコネクタに統合し、経路を変更することなく導入全体を完了し、設置時間を 80% 短縮しました。{6}

これは、マルチ-ファイバー プッシュオン-（MPO）接続テクノロジーの力です。

データセンターが 100G から 400G、800G に進化するにつれて、MPO コネクタは高速並列光システムの標準インターフェースとなっており、ネットワーク エンジニアにとって MPO テクノロジーの熟練度は不可欠となっています。{3}

このガイドには、技術仕様、極性スキームと選択フレームワーク、ケーブル タイプ選択ガイドラインなど、MPO 光ファイバー コネクタ システムに関する必要な情報がすべて網羅されており、新しいプロジェクトや既存システムのトラブルシューティングのための核となる知識が提供されます。

MPOコネクタとは何ですか?

MPO コネクタは、単一の精密-成型ガラス-充填ポリマー MT フェルールで複数のファイバを終端する高密度光ファイバ コネクタです。{0}省スペースの長方形のデザイン-は、従来の LC コネクタや SC コネクタの 1 ～ 2 本のファイバ容量をはるかに上回る 8 ～ 72 本のファイバ接続をサポートします。

MPO コネクタは国際規格 IEC 61754-7 および TIA-604-5 (FOCIS 5) に準拠しており、異なるメーカーの製品間の相互運用性を確保しています。この標準化により、MPO は最新の高密度ファイバー インフラストラクチャの中核となりました。

主要な技術仕様

MPO コネクタのコンポーネント

フェルール: MT (メカニカル トランスファー) フェルールは、複数のファイバーを直線に揃えるように精密に成形されています。{0}}標準の MPO-12 フェルールは、12 本のファイバを 1 列に正確に配置します。

ガイドピン: オス コネクタにはフェルールの前面から伸びる 2 つの金属製位置合わせピンが装備されており、メス コネクタには対応する穴があります。ガイド ピンは、光学性能にとって重要な、嵌合時の正確なファイバーの位置合わせを保証します。

キーイングメカニズム: ハウジングには隆起したプラスチック片が付いており、正しい挿入を保証し、逆挿入を防ぎます。ファイバーマッピングと極性は、キーが上向きか下向きかによって異なります。

ホワイトドットインジケーター: コネクタ本体のマークは、極性管理とトラブルシューティングに不可欠なファイバー 1 の位置を示します。

MPO と MTP: 詳細な違い

MPO と MTP はしばしば同じ意味で使用されますが、両者の間には重要な違いがあります。これらの違いを理解すると、特定のパフォーマンス要件と予算に基づいて適切なコネクタを選択するのに役立ちます。

主要な相違点

MPO (マルチ-ファイバー プッシュ-): 一般的な業界標準 IEC 61754-7 に準拠しており、どのメーカーでもこの仕様を満たす MPO コネクタを製造できます。

MTP (マルチ-ファイバー終端プッシュ-)：米国Conec社が商標登録した独自の強化製品です。 MTP コネクタは、標準の MPO を超える、より厳しい公差、より多くの機能、および性能を備えています。

キーポイント: すべての MTP コネクタを MPO として使用できますが、すべての MPO が MTP パフォーマンス要件を満たしているわけではありません。

項目別性能比較

標準的な MPO 選択原則

予算に敏感な導入シナリオ-

中程度の密度要件を持つエンタープライズ ネットワーク

挿入損失バジェットが緩やかなアプリケーション

コネクタの嵌合頻度が低い取り付け

メイン ディストリビューション フレーム (MDF) から中間ディストリビューション フレーム (IDF) への接続およびキャンパス バックボーン

MTP の選択原則

厳格な損失予算を備えたハイパースケール データセンター

高速並列光伝送（100G、400G、800G）-

頻繁な再構成が必要な環境

あらゆるデシベルの損失が重要となるリンク

信頼性を優先した長期的なインフラストラクチャ-

最終的な選択は、リンク損失の計算によって決まります。複数の嵌合点を持つ複雑なデータセンター アーキテクチャでは、ハイエンド MTP コネクタが信号強度を維持し、トラブルシューティングを軽減します。-

MPO コネクタのタイプと構成

MPO コネクタにはさまざまな構成があり、正しいタイプを選択することで、光モジュール、スイッチ、およびケーブル配線インフラストラクチャとの互換性が確保されます。

ファイバー数の仕様

MPO-8: 40G/100G SR4 用の 8 ファイバー (送信 4、受信 4)、12 ファイバーフェルールの外側の位置を使用し、中間ファイバーは未使用。

MPO-12: 最も汎用性が高く、複数のアプリケーションをサポートします。これは 40G/100G SR4 の標準ソリューションであり、バックボーン ケーブル配線で広く使用されています。 SR4 アプリケーションの場合、アップグレードの柔軟性を維持するために、中央の 4 つのファイバは使用されません。

MPO-16: ネイティブ 16 ファイバー (送信 8、受信 8) とチャネルあたり 50G または 100G を備えた 400G SR8 および 800G SR8 の標準ソリューションとなっています。 MPO-24 を使用して 8 チャンネルを伝送する場合と比較して、ファイバーの無駄がありません。

MPO-24：2列に12本の繊維があり、最高の密度を提供します。 100G SR10 (10 チャネル)、120G アプリケーション、または 3 つの同時 40G リンクをサポートします。将来の適応性を確保するために、高密度バックボーン ケーブルで一般的に使用されます。-

性別とキーの方向

オスコネクタ: フェルールから伸びる 2 つのガイド ピンが装備されており、主にケーブル間の接続やバックボーンの拡張に使用されます。{0}{1}

メスコネクタ: デバイスポート、光モジュール、パッチパネルとの嵌合に使用されるガイドピンを受け入れるピンホールが 2 つ装備されています。

重要なルール: スイッチや光モジュールなどのデバイス ポートはオスです。デバイスに直接接続されるケーブルはメスである必要があります。

キーの向き: キー-上: コネクタ ヘッドを見たときに、キーは上部にあります。キー-下: コネクタ ヘッドを見たとき、キーは一番下にあります。

キーの方向はファイバー マッピングに影響を与えるため、極性スキームと一致している必要があります。

ポリッシュの種類

UPC (ウルトラ フィジカル コンタクト): マイクロ- アーク 0 度研磨、マルチモード ファイバー (OM3/OM4/OM5) に使用され、40G/100G/400G SR アプリケーションの標準です。

APC (角度付き物理的接触): 8 度の角度研磨。反射減衰量が 60 dB 以上のシングルモード ファイバに使用されます。- シングルモード 400G/800G DR/FR/LR アプリケーションに不可欠です。

互換性に関する警告: APC コネクタと UPC コネクタを決して混合しないでください。 APC の斜めのフェルールは UPC を損傷し、大きな損失を引き起こします。

高速光モジュール嵌合では、MPO コネクタは 800G アプリケーション用の OSFP 光モジュールと直接接続します。{0}

MPO 極性スキームの説明

極性管理により、送信 (Tx) ファイバーと受信 (Rx) ファイバー間の正しい接続が確立されます。極性エラーは、MPO 展開で最も一般的な問題であり、リンク障害を引き起こします。

MPO システムは、TIA-568.3-D で定義された 3 つの標準化された極性スキームを使用します。インストールエラーを避けるためには、各スキームを理解することが重要です。

タイプ A 極性 – ストレート-スルー

構成: ファイバー 1 対 1、2 対 2...12 対 12、ファイバーのクロスオーバーなし。

アダプターの向き: キーアップからキーダウン（反転コネクタ）、ストレートスルーマッピングを維持します。{0}}

最適な用途:

モジュラーパッチパネルの展開

スムーズなシステムアップグレード（10G→40G→100G）

シンプルなポイントツーポイント リンク--

最大限の柔軟性が必要な環境

利点: 最もシンプルなバックボーンの作成、最も幅広い互換性、最も簡単な長期的な進化。-

タイプ B 極性 - リバース/反転

構成: ファイバー 1 ～ 12、2 ～ 11、完全なアレイ反転。

アダプターの向き: キーアップからキーアップへ（反転なし）、逆マッピングにより Tx- から -Rx への嵌合が保証されます。

最適な用途:

直接並列光接続 (40G/100G/400G/800G SR/DR)

リーフ-スパイン データセンター アーキテクチャ

高速トランシーバーの直接リンク-

最新のデータセンター導入標準

極めて重要: パラレル光伝送の場合は必須です。 QSFP+/QSFP28/QSFP-DD/OSFP トランシーバーにはタイプ B が必要です。並列光学系のタイプ A では、Tx- から -Tx への接続とリンク障害が発生します。

タイプ C 極性 – ペアスワップ

構成: 隣接するファイバーのペアが交換されました (1↔2、3↔4、5↔6...)。

アダプターの向き: キーアップからキーダウン、ペアの交換。

最適な用途:

MPO-対-LC デュプレックス ブレークアウト システム

特定のレガシー二重アプリケーション

最新の並列光伝送ではほとんど使用されません

極性選択マトリックス

シニア ネットワーク エンジニアのマーカス チェン氏は、ハイパースケール展開における極性の課題について次のように説明しました。「チームはタイプ A の極性で 500 個の MPO バックボーンを設置しましたが、100G SR4 トランシーバーにはタイプ B が必要であることが判明し、インフラストラクチャ全体の再作業が必要になりました。現在、厳格な文書化により、すべての並列光アプリケーションをタイプ B で標準化しています。」

ベストプラクティス

黄金律: サイト全体で 1 つの極性スキームを標準化します。タイプ A/B/C を混在させると、混乱やリンク障害が発生します。

ドキュメント: 各ケーブルの両端に極性の種類、心線数、および方向をラベルします。明確な文書化は将来のメンテナンスの基礎となります。

テスト: リンクの試運転前に、光源または光損失テスト セットを使用して極性を検証します。仮定ではなく検証してください。

MPO ケーブルの種類と用途

MPO ケーブルは、さまざまな導入シナリオに応じて複数のタイプに分類されます。違いを理解することで、正しいアーキテクチャを選択できます。

バックボーンケーブル

説明: 両端に MPO コネクタを備えたマルチファイバ ケーブル。8、12、16、24、48 ファイバ構成をサポートします。

アプリケーション:

ディストリビューション ゾーン間バックボーン接続-

MDF から IDF へのリンク

データセンターの列間接続-

キャンパスバックボーンのケーブル配線

利点:

ケーブルあたりのファイバー数が多いため、経路の混雑が軽減されます

迅速な導入のために事前に終了済み。{0}

工場で磨かれた-安定した品質

考慮すべき仕様:

難燃性/低煙ゼロハロゲン (LSZH) ジャケットの評価-

シングルモード（OS2）とマルチモード（OM4/OM5）の比較-

取り付け用プルアイオプション

ブレークアウト/ファンアウト ケーブル-

説明: 一方の端に 1 つの MPO コネクタ、もう一方の端に個別のコネクタ (通常は LC デュプレックス) へのブレークアウト。

一般的な構成:

MPO-8 ～ 4×LC デュプレックス (40G ～ 4×10G)

MPO-12 ～ 6×LC デュプレックス (100G ～ 6×10G または 3×40G)

MPO-24 ～ 12×LC デュプレックス (高密度サーバー接続)

アプリケーション:

高速スイッチ ポートから低速サーバーへ-

100G ～ 25G サーバー接続

MPO インフラストラクチャから LC{0}} 搭載デバイスへの移行

重要な注意事項: ブレークアウト ケーブルの極性はインフラストラクチャの極性と一致する必要があります (通常はタイプ B)。

パッチケーブル

説明: ラック内機器の相互接続用の短い MPO-MPO ケーブル。-

アプリケーション:

リーフ-スパイン アーキテクチャでの直接スイッチ接続

ラック内機器の相互接続-

パッチフィールド接続

長さ: 通常は 1～5 メートル、ラック-レベルの接続用に最適化されています。

データセンター アーキテクチャ アプリケーション

リーフ-スパイン トポロジ: MPO バックボーンはスパイン層を形成し、ラック全体のリーフ スイッチを接続します。 MPO-24 のバックボーンは、マルチポイント 100G/400G 帯域幅のスパイン接続をサポートします。

トップオブラック（ToR）デプロイメント: MPO パッチ コードは ToR スイッチをスパイン スイッチに接続します。 1 ～ 3m の短い長さにより、ケーブルの混雑が軽減されます。

行の終わり（EoR）デプロイメント: MPO バックボーンは EoR スイッチからサーバー ラックのパッチ パネルまで拡張され、その後、個々のサーバー接続用に LC に変換されます。

アップグレード戦略: MPO インフラストラクチャは、再配線なしでレートのアップグレードをサポートします。現在 40G を伝送する MPO-12 バックボーンは、トランシーバーを交換することで 100G、400G、800G をサポートできます。

高速トランシーバーにおける MPO アプリケーション-

MPO コネクタは、40G から 800G、そしてそれ以上のパラレル光トランシーバーの物理インターフェイスとして機能します。これらの接続を理解することで、スケーラブルなインフラストラクチャ設計が可能になります。

40G アプリケーション

40GBASE-SR4: 8 ファイバー (4 Tx、4 Rx)、チャネルあたり 10 Gbps、MPO-8 または MPO-12 (外側 8 ファイバー) を使用。

導入のヒント: MPO-12 インフラストラクチャは、4 本の予備ファイバーを確保しながら 40G SR4 をサポートします。

100G アプリケーション

100GBASE-SR4: 8 心、チャンネルあたり 25Gbps、MPO-8/MPO-12 と互換性があります。

100GBASE-SR10: 20 ファイバー、チャネルあたり 10 Gbps、MPO-24 が必要です。

100GBASE-DR4: シングル-モード、到達距離 500 メートル、MPO-12 APC ポリッシュ。

400G アプリケーション

400GBASE-SR8: 16 ファイバー、チャネルあたり 50 Gbps、ネイティブ MPO-16 またはデュアル MPO-12 (各 8 ファイバー)。

400GBASE-DR4: 8 ファイバー、チャネルあたり 100 Gbps、シングルモード MPO-12 APC。-。

400GBASE-SR16: 16 ファイバー、チャネルあたり 25 Gbps、MPO-16。

重要な決定: 新しい 400G 導入では、デュアル MPO-12 よりも MPO-16 を優先します。 MPO-16 は、MPO-12 を使用する 8 チャンネル アプリケーションでの 4 ファイバーの無駄を排除します。

800G アプリケーション

800GBASE-SR8: 16 ファイバー、チャネルあたり 100 Gbps、MPO-16 が必要です。

800GBASE-DR8: 16 ファイバー、チャネルあたり 100 Gbps、シングルモード MPO-16 APC。-。

インフラへの影響: 800G スイッチには、MPO-16 ポートまたは MPO-24 チャネル アグリゲーションが必要です。新規導入では、800G アップグレード用に MPO-16/MPO-24 を計画する必要があります。

1.6T以上

新しい 1.6T 規格では、MPO-24 および次世代 MPO-32 でサポートされる 16 ファイバー × 200 Gbps または 32 ファイバー × 100 Gbps が使用されます。

戦略的価値: 本日導入された MPO-24 インフラストラクチャにより、再配線なしでシームレスな 1.6T アップグレードが可能になります。

OSFP と MPO の統合

800G/1.6T 用の OSFP（オクタル スモール フォーム ファクタ プラガブル）トランシーバは、標準インターフェースとして MPO を使用します。{0}

800G OSFP: MPO-16

1.6T OSFP: MPO-16 (200G/チャネル) または MPO-32 (100G/チャネル)

MPO インフラストラクチャと次世代トランシーバーの統合により、MPO の専門知識が現代のネットワーク アーキテクトにとって不可欠なスキルとなっています。{0}

大手クラウド プロバイダーは最近、MPO-16 リンク上で動作する 800G OSFP スイッチを導入しました。同社のインフラストラクチャ チームは、デュアル MPO-12 システムからシングル MPO-16 システムに切り替えると、ケーブル配線が 40% 削減され、リンクごとに 1 つの嵌合点が排除されたと報告しました。