MPO vs. LC-connectoren voor datacenters: een uitgebreide vergelijking

In moderne datacenters moet de netwerkinfrastructuur voldoen aan steeds toenemende bandbreedte-eisen, hoge poortdichtheden en snelle schaalbaarheid. De kern van deze netwerken zijn glasvezelconnectoren, die een cruciale rol spelen bij het waarborgen van efficiënte en betrouwbare gegevensoverdracht. Tot de meest gebruikte connectortypes behoren LC-connectoren als MPO/MTP-connectoren.

Hoewel beide veel worden gebruikt, dienen ze verschillende doelen en bieden ze verschillende voordelen, afhankelijk van de netwerkarchitectuur. Dit artikel biedt een uitgebreide vergelijking tussen MPO/MTP- en LC-connectoren in datacentermilieu's, waarbij hun ontwerp, prestaties, dichtheid, schaalbaarheid en typische toepassingen worden onderzocht.

1. Connectorontwerp en -structuur

LC (Lucent Connector)
LC-connectoren zijn duplex- of simplex-connectoren, die doorgaans worden gebruikt voor single-fiber verbindingen. Ze hebben een 1,25 mm ferrule, die half zo groot is als de SC-connectorferrule, waardoor een hogere poortdichtheid in patchpanelen en transceivers mogelijk is. LC-connectoren worden vaak gebruikt voor point-to-point verbindingen, zoals het koppelen van switches, servers en opslagapparatuur.

MPO (Multi-Fiber Push-On) / MTP
MPO-connectoren zijn multi-fiber connectoren, die meestal 12, 16 of 24 vezels in een enkele rechthoekige ferrule bevatten. De MTP connector is een hoogwaardige versie van de MPO, ontwikkeld door US Conec, met verbeterde mechanische toleranties en betere optische prestaties.

MPO/MTP-connectoren zijn ontworpen voor parallelle optiek als hoge-dichtheid bekabeling, waardoor meerdere vezels tegelijkertijd kunnen worden aangesloten, waardoor ze ideaal zijn voor backbone- en hogesnelheidsverbindingen.

2. Vezelaantal en -dichtheid

Een van de belangrijkste verschillen tussen LC en MPO/MTP is het vezelaantal.

• LC-connectoren verwerken doorgaans een of twee vezels per connector (simplex of duplex).

• MPO/MTP-connectoren kunnen 8, 12, 16, 24 of zelfs 48 vezels in een enkele connector bevatten, waardoor het aantal vezels dat in dezelfde fysieke ruimte kan worden ingezet drastisch toeneemt.

Dit maakt MPO/MTP-connectoren veruit superieur in poortdichtheid, wat cruciaal is voor hyperscale datacenters en switch fabrics met hoge dichtheid. Een enkel 1RU (rack unit) MPO-paneel kan honderden vezels ondersteunen, terwijl LC-panelen meerdere racks nodig zouden hebben om dezelfde capaciteit te bereiken.

3. Snelheid en bandbreedtetoepassingen

LC-connectoren zijn traditioneel de standaardinterface voor duplex-transmissie technologieën zoals 1G, 10G, 25G en 100G Ethernet (met behulp van duplex-transmissie). Ze worden nog steeds veel gebruikt voor switch-to-server verbindingen, links met korte afstand en distributiebekabeling.

MPO/MTP-connectoren daarentegen zijn essentieel voor parallelle optiek technologieën zoals 40G, 100G, 200G en 400G Ethernet. Bijvoorbeeld:

• 40GBASE-SR4 gebruikt 8 vezels (4 Tx, 4 Rx) in een 12-vezel MPO-connector.

• 100GBASE-SR4 gebruikt dezelfde MPO-connector met 8 vezels.

• 400GBASE-SR8 gebruikt een 16-vezel MPO/MTP-connector.

Deze hogesnelheidstoepassingen vertrouwen op MPO/MTP-connectoren voor efficiënte parallelle transmissie, iets wat LC-connectoren niet kunnen ondersteunen zonder kostbare breakout- of conversiemodules.

4. Installatie en bekabelingscomplexiteit

LC-connectoren zijn eenvoudig te installeren en te beheren. Point-to-point LC-patching is eenvoudig en bekend bij de meeste technici, waardoor het een kosteneffectieve oplossing is voor omgevingen met lage tot gemiddelde dichtheid.

MPO/MTP-connectoren vereisen echter meer zorgvuldige polariteitsbeheer, uitlijning en reinigingsprocedures. Omdat ze meerdere vezels bevatten, zijn eindvlakreinigheid als connectoruitlijning cruciaal voor optimale prestaties. Het installeren van MPO/MTP-verbindingen omvat vaak:

• Polariteit A/B/C configuratieplanning

• Geslacht (mannelijk/vrouwelijk) beheer met geleidepennen

• Gebruik van breakout-kabels of cassettes om MPO-trunks aan te sluiten op LC-poorten

Hoewel dit complexiteit toevoegt, maakt het ook voorgeconfectioneerde MPO-trunkkabels mogelijk om snel te worden ingezet, waardoor de installatietijd in grote datacenters wordt geminimaliseerd.

5. Prestaties: invoegverlies en retourverlies

LC-connectoren bieden over het algemeen zeer laag invoegverlies, doorgaans rond 0,1–0,3 dB, vanwege hun eenvoudige ferrule-structuur en duplex-verbinding. Ze zijn ideaal voor toepassingen waarbij minimaal signaalverlies vereist is.

MPO/MTP-connectoren hebben vanwege hun multi-fiber structuur doorgaans hoger invoegverlies:

• Standaard MPO: rond 0,35–0,75 dB

• Elite MTP: zo laag als 0,15 dB

Voor hogesnelheidsverbindingen worden MTP Elite-connectoren vaak gebruikt om een laag totaal kanaalverlies te behouden, vooral in multi-connectorverbindingen. Goede reiniging en hoogwaardige componenten zijn essentieel om stabiele prestaties te garanderen.

6. Schaalbaarheid en toekomstbestendigheid

Naarmate datacenters evolueren naar 400G en verder, zal parallelle optiek de backbone- en aggregatielagen blijven domineren. MPO/MTP-bekabeling biedt een schaalbare basis die eenvoudig toekomstige upgrades kan ondersteunen door simpelweg transceivers of breakout-configuraties te wijzigen zonder vezels opnieuw te hoeven trekken.

LC-connectoren, hoewel uitstekend voor point-to-point verbindingen, zijn minder flexibel voor het schalen van parallelle transmissie, en vereisen vaak extra cassettes of conversiemodules.

7. Kostenoverwegingen

Op componentniveau zijn LC-connectoren en patchkabels goedkoper dan MPO/MTP-assemblages. Echter, bij het overwegen van de totale infrastructuur kunnen MPO/MTP-oplossingen kostenefficiënter zijn voor implementaties met hoge dichtheid:

• Minder ruimte vereist

• Minder kabels om te beheren

• Snellere installatie met voorgeconfectioneerde trunks

In scenario's met lage dichtheid blijft LC economischer. In grootschalige of hyperscale datacenters biedt MPO/MTP een betere waarde op de lange termijn.

8. Typische gebruiksscenario's

Conclusie

Zowel LC als MPO/MTP-connectoren spelen een cruciale rol in moderne datacenters, maar hun functies en voordelen verschillen aanzienlijk.

• LC-connectoren zijn eenvoudig, kosteneffectief en perfect voor point-to-point verbindingen in toegangslagen.

• MPO/MTP-connectoren bieden een hoge vezeldichtheid, schaalbaarheid en zijn essentieel voor parallelle optiek en hogesnelheidsbackbone-infrastructuur.

In de praktijk gebruiken datacenters vaak beide connectortypes op een complementaire manier — MPO-trunks voor backbone- en aggregatielagen, en LC-connectoren voor apparatuurpoorten en distributie. Het begrijpen van hun verschillen en het plannen van de juiste bekabelingsstrategie is essentieel voor het bouwen van een toekomstbestendig, hoogwaardig datacenter.