Verwendung von 40G/100G-Twinax-Kabeln für die Rechenzentrumsverbindung

Hochgeschwindigkeits-Direct-Attach-Kabelbaugruppen (DAC), oder Twinax-Kabelbaugruppen, sind heute in Rechenzentren sehr verbreitet. Die Twinax-Kabellösungen bieten Ingenieuren eine weitere Möglichkeit, eine Hochgeschwindigkeits-Ethernet-Verbindung aufzubauen, die eine kostengünstigere, dichtere Alternative zur Glasfaserübertragung darstellt. Dieser Artikel vermittelt Ihnen ein besseres Verständnis der Eigenschaften von DAC und Hochgeschwindigkeits-Rechenzentrumsverbindungen, also legen wir los!

Was ist ein Direct Attach Cable (DAC)?

Direct Attach Cable (DAC) besteht aus Twinax-Kupfer und wird werkseitig mit einem Modul konfektioniert, um die elektrische Konnektivität zu den aktiven Geräten bereitzustellen. Diese Module lassen sich nicht vom Kabel entfernen, daher haben alle Direct Attach Cables eine feste Länge. Im Vergleich zur Verwendung eines kombinierten Glasfaserkabels und eines optischen Transceivers ist dies einer der Nachteile beim Einsatz einer DAC-Verkabelung. Die Twinax-Kabel sind in verschiedenen Querschnitten von 24 bis 30AWG erhältlich. Sie können Verbindungen über Twinax-Kupferkabel bis zu einer maximalen Entfernung von 15m bereitstellen, während aktive DAC-Kabel eine maximale Entfernung von 100m erreichen können und ihre Übertragungsraten 10Gbps, 40Gbps oder höher erreichen können.

Vier verschiedene Arten von Hochgeschwindigkeits-DAC-Kabeln werden häufig verwendet, darunter direkte und Breakout-Kabel sowie passive und aktive Kabel. Direkt angeschlossene DAC-Kabel können einen Port/eine Linecard mit einem anderen verbinden. Breakout-DAC-Kabel bieten eine Verbindung von einem Port zu bis zu vier verschiedenen Ports. Das aktive DAC-Kabel ermöglicht eine etwas größere Übertragungsdistanz als das passive DAC-Kabel, da es Elektronik in den Modulen an beiden Enden nutzt, um das Signal zu verstärken. Klicken hier um mehr über DAC-Kabel zu erfahren.

Abbildung 1: DAC-Kabel

Verschiedene Arten von DAC-Kabeln: passive vs. aktive DAC-Kabel

Es gibt zwei verschiedene Arten von High-Speed-Direct-Attach-Kabeln, darunter Direct-Attach-Kupferkabel und aktive optische Direct-Attach-Kabel. Der Unterschied zwischen diesen beiden Kabeltypen liegt in den unterschiedlichen Übertragungsmedien, die Kupferübertragung bzw. Glasfaserübertragung verwenden. Im Folgenden werden die zwei verschiedenen Materialien von Direct-Attach-Kabeln vorgestellt.

Direct attach copper cable (DACC) wird in aktiv und passiv unterteilt. Passives DAC ist ohne elektrische Komponenten konzipiert, daher beträgt seine Leistungsaufnahme nur 0.15w, seine maximale Übertragungsdistanz beträgt 7m. Aktives DAC enthält elektrische Komponenten im Steckverbinder. Die elektrischen Komponenten im Steckverbinder können seinen Signalpegel verbessern, um eine höhere Signalübertragungsqualität zu erreichen, und seine Übertragungsdistanz ist ebenfalls größer. Seine Übertragungsdistanz beträgt im Allgemeinen 5m bis 10m. Da es elektrische Komponenten enthält, ist auch seine Leistungsaufnahme höher, und der Preis ist ebenfalls teurer.

Das direkte aktive optische Kabel (DAOC) verbindet die Glasfaseranschlüsse im Transceiver zu einer vollständigen Glasfasereinheit. Es ähnelt einem Direct Attach Copper-Kabel, kann jedoch eine maximale Übertragungsdistanz von 15m erreichen, was doppelt so hoch ist wie die Grenze eines passiven DAC. Darüber hinaus führt die zusätzliche Elektronik des ACC zu einem erhöhten Stromverbrauch von durchschnittlich etwa 0.5-1.0W.

Abbildung 2: Hochgeschwindigkeits-Kabelverbindung

Der Unterschied zwischen Direct Attach Cable und optischem Transceiver-Modul

Im Vergleich zu DAC- und AOC-Kabeln sowie optischen Transceiver-Modulen werden beide verwendet, um Switches mit Routern oder Servern zu verbinden und eine Übertragungsverbindung aufzubauen. Bei optischen Modulen werden Glasfaserkabel zur Datenübertragung in Transceiver-Module eingesteckt, während DAC und AOC werkseitig konfektionierte Kabel sind und beide Enden bereits als unterschiedliche Bauformen des Transceivers abgeschlossen sind. Der nächste Abschnitt enthält eine detaillierte Vergleichstabelle von Hochgeschwindigkeits-Direct-Attach-Kabeln und optischen Transceiver-Modulen.

Diese Tabelle zeigt, dass DAC-Kabel eine kürzere Übertragungsdistanz und einen geringeren Stromverbrauch als Glasfasermodule haben, aber auch ihr Preis ist niedriger. Daher können wir leicht erkennen, dass wir bei einer Übertragungsdistanz von bis zu 7m eine passive DAC-Kabellösung empfehlen, bei einer Übertragungsdistanz zwischen 7-15m eine aktive DAC-Kabellösung empfehlen und bei einer Distanz von nicht mehr als 100m AOC-Kabel empfehlen. Wenn die Übertragungsdistanz 100m überschreitet, können wir nur eine Kombination aus optischen Modulen und Glasfaser wählen.

So bauen Sie eine Data-Center-Interconnection mit 40G/100G Twinax-Kabeln auf

Das Hochgeschwindigkeits-Direktanschlusskabel enthält verschiedene Konfigurationen, die alle verwendet werden können, um alte und neue Geräte zu verbinden, wobei das Hochgeschwindigkeits-Direktanschlusskabel die Kosten pro Verbindungspunkt minimiert. Die Twinax-Kabel können typischerweise an Top-of-Rack-Switches mit 32 bis 56 Ports angeschlossen werden, mit einer maximalen Anzahl von Verbindungen von bis zu 128 Links (4x25G mal 32 Ports). Im Allgemeinen sind DAC-Kabel mit höherer Datenrate abwärtskompatibel mit DAC-Kabeln mit niedrigerer Datenrate. Zum Beispiel, 100G QSFP28 DAC Kabel sind abwärtskompatibel mit 40 Gb/s QSFP DAC-Kabeln.

Die Verwendung von Hochgeschwindigkeits-DAC-Kabeln bietet außerdem mehrere Vorteile.

Wartungsfrei: Die Kombination aus optischem Modul und Glasfaser erfordert häufige Wartung durch Techniker, und ihre Steckverbinder verschmutzen leicht, während das Hochgeschwindigkeits-Direktverbindungskabel dieses Problem nicht hat.

Ohne Laser: Das optische Modul enthält einen Laser, was es teurer macht, und der Laser kann bei der späteren Nutzung leicht beschädigt werden, was eine Reihe von After-Sales-Problemen mit sich bringt.

Einfach zu installieren: Die Installation von Glasfasern erfordert, dass Ingenieure die Glasfaser vor Ort fusionieren und spleißen, während die Konfektionierung von DAC-Kabeln bereits im Werk erfolgt und keine zusätzlichen Arbeitsschritte durch Ingenieure erfordert. Dies hilft Rechenzentren, Installationskosten zu sparen

Hervorragende Leistung: Es bietet eine hervorragende Austauschbarkeit des Integrationsschemas für das Rechenzentrum, um eine Kurzstreckenverbindung aufzubauen.

Energiesparend: Sein Stromverbrauch ist so gering, dass das passive Kabel nur geringe Anforderungen an die Stromversorgung des Ports stellt., und es verwendet Kupfer als Übertragungsmaterial, das eine gute Wärmeableitung ermöglicht, wodurch zusätzlich Energie eingespart werden kann.

Niedriger Preis: Der Preis von Hochgeschwindigkeits-Direct-Attach-Kupferkabeln ist deutlich niedriger als die Kombination aus optischem Modul plus Glasfaser; durch die Verwendung von Twinax-Kabeln können die Kosten des gesamten Verkabelungssystems erheblich reduziert werden, siehe den Preis von QSFPTEK, 1M 40G QSFP+ passives Direct-Attach-Kupferkabel kostet nur $14.

Fazit

DAC-Produkte bieten die Vorteile niedriger Kosten und geringer Leistungsaufnahme, aber die Übertragungsdistanz ist kurz, sodass ihr Anwendungsszenario im Allgemeinen zwischen 1m und 5m liegt. DAC-Produkte bieten außerdem die Vorteile einer einfachen Struktur, weniger Teile und hoher Zuverlässigkeit. Sie werden normalerweise für den Aufbau von Data Center Interconnections über kurze Distanzen verwendet, die niedrige Kosten und geringe Leistungsaufnahme erfordern. Wenn Sie mehr über DAC Twinax-Kabel erfahren möchten, wenden Sie sich bitte über [email protected] an den technischen Support von QSFPTEK. Fordern Sie gerne ein Angebot an.