随着数据中心、大数据、云计算等领域的高速发展，各种新应用也层出不穷。今天，笔者为大家讲解一下网络传输层面的低损耗光纤系统。

低损耗光纤在一些公司的宣传中也叫零损耗光纤，实际上只是把损耗降到了目前能做到的最低，完全没有是不可能的。首先我们看一下数据中心对于光纤网络的需求，包括光纤带宽的日益增长和不同规模数据中心中布线设计及结构设计的复杂性。

我们从下面图表可以看出，90年代，水平布线还是10兆的网络，汇聚部分采用的是100M的网络;到了2000年，随着网络带宽的提高以及网络端口成本的降低，水平布线达到了100兆网络，汇聚部分则采用了1000兆带宽的网络;06年左右随着千兆以太网成本的降低和万兆以太网的出现，水平部分基本都是采用一千兆的网络，而主干采用万兆网络。

现在的数据中心，随着传输信息量的不断增加，以及网络端口成本的降低，数据中心标准所推荐的产品在水平部分已经达到了万兆以太网的要求，主干部分则推荐更高的40G或100G以太网。

大家可以看到，网络是伴随着我们需求的不断提高和新的产品的研发，而更加快速的增长。

数据中心里的核心设备是服务器，下图展示的图表是服务器光纤网络接口的变化：

左侧深蓝色部分代表100兆网络，深红色代表千兆网络，黄色代表万兆网络，浅蓝色和紫色代表40G和100G网络，我们可以看到在2014年，随着10G端口成本的降低，1G的端口基本处于被淘汰的阶段。在10G的端口成为主流的同时，40G已经开始出现，并随着成本的不断降低，在未来几年里将慢慢占据重要地位。

网络速度的不断提高，将对我们的系统造成什么样的影响呢?最大的影响将是光纤网络本身对于传输介质的要求将会越来越高，其中最主要的一个指标就是光纤链路的损耗，也就是我们常说的光纤衰减。

那么我们来看一下一些主流高速光纤网络对光纤损耗的要求：

IEEE发布的光纤以太网对损耗的要求：10G以太网需采用OM3光纤传输，最远距离达到300米，光纤链路的损耗最高不能超过2.6dB，40G以太网和100G以太网，采用OM3光纤可以传输100米的距离，损耗最高不能超过1.9dB。采用OM4光纤可以传输到150米的距离，损耗不能超过1.5dB

除此以外，对于多模光纤网络，我们之前的研讨会介绍过，只能采用12芯或者24芯MPO这种预端接的方式传输。普通的LC连接器已经没有办法支持了。

除了以太网，数据中心还会经常用到存储网络的光纤通道，也就是FiberChannel这种网络，对于8G光纤通道，最高损耗不能超过2.19dB/2.22dB，16G的光纤通道不能超过1.95dB/1.97dB。

传输距离的概念大家比较清楚，那损耗的参数代表什么呢?损耗其实就是光信号在光纤中的衰减，测量的方法可以采用发射端的光信号减去接受端的光信号，得到的数值，经过一定的计算公式，就转换成了我们所说的损耗值。

那么越高的损耗意味着光信号衰减越高，而光纤链路中损耗比例战的最大的是连接器部分，比如一个耦合器的损耗，标准要求是最高0.75dB。一般情况下一条光纤链路中都会包含多个耦合器，而100米的光缆最大的衰减是不能超过0.35dB的，所以一个光纤链路连接部分的优劣将直接影响光纤链路整体的损耗和所能支持的网络和传输能力。

上面我们讨论了对于数据中心光纤网络衰减方面的需求，现在随着数据中心的规模不断增大，所涉及到的网络不断扩展，在光纤布线的结构上的需求也越来越复杂。

更加复杂的结构也对光纤网络的设计起到极为重要的作用。

下面这张图是一个很典型的数据中心光纤网络，左面是LAN网也就是以太网，右面是SAN网，也就是存储网，这两个网络的光纤同时汇聚到中间的光纤配线柜中，然后通过跳接的方式在光纤配线柜对各个网络端口进行集中管理。

这种集中管理的方式将有源设备机柜和布线机柜分隔开，增加了设备的安全性和线缆的易操作性。但这种结构就要求光纤链路中存在多次的跳接及链路中的连接次数，而连接器的数量及总的衰减也将相应的增加。这就将对光纤信道的衰减提出更高的要求。

在一个典型的一条链路中包含四次跳接的案例中，设备区的光纤通过MPO光缆和模块盒连接至单独划定的主配线区，网络设备交换机同样通过MPO光缆和模块盒的形式连接至主配线区。交换机和设备之间的跳接就存在四个MPO模块盒。这种设计方式目前已经应用在很多大型的、网络结构复杂或者安全性要求高的数据中心。