Cable DAC frente a cable AOC: guía de soluciones de cableado para centros de datos

Los cables DAC y AOC se utilizan ampliamente en los sistemas de cableado de redes de computación de alto rendimiento debido a su baja latencia, bajo consumo de energía y ventajas de coste relativamente controlables en el escenario de interconexión de alta velocidad de los centros de datos. En comparación con la combinación tradicional de módulos ópticos y latiguillos, estos dos tipos de cables proporcionan una solución más simple y eficiente.

Ya sean necesidades de transmisión de datos de 10G, 25G, 40G o 100G, los cables DAC y AOC proporcionan opciones de interfaz correspondientes, como SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28 y otras especificaciones, para adaptarse a los tipos de puerto de diferentes equipos de red. Además, también admiten la configuración de estructura ramificada, como dividir una conexión de 40G en cuatro de 10G o una de 100G en cuatro de 25G, para satisfacer las necesidades de diversos diseños de arquitectura de red.

Los DAC y AOC son opciones fiables tanto en rendimiento como en coste en los centros de datos actuales, ya sea que se utilicen para conectividad directa de corta distancia o para una implementación flexible dentro de un rango determinado.

Wiki de DAC y AOC: conocimientos básicos y tipos

DAC, o cable de conexión directa, es esencialmente un par trenzado de cables de cobre con interfaces modulares comunes como SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP56 o QSFP28 en ambos extremos, utilizado para crear una conexión eléctrica directa entre dispositivos de red. Debido a su estructura simple y facilidad de implementación, los DAC son una categoría de cables muy práctica, especialmente para su uso en escenarios donde la distancia entre dispositivos es corta.

Estos cables se subdividen en dos tipos: pasivos y activos. Aunque ambos transmiten señales eléctricas a través de cables de cobre, existen algunas diferencias en su funcionamiento. DAC pasivos son más simples, ya que dependen de una conexión física para completar la transferencia de la señal sin procesamiento adicional, mientras que los DAC activos incorporan circuitos dentro del módulo para amplificar o regular la señal y mejorar la estabilidad de la transmisión, especialmente en entornos donde la distancia de transmisión es un poco mayor o donde hay mucha interferencia.

En la práctica, los DAC se utilizan a menudo para interconectar switches, servidores y dispositivos de almacenamiento, especialmente dentro del mismo gabinete o entre dispositivos cercanos que necesitan conectarse rápidamente, lo que puede proporcionar una solución eficiente y rentable.

DAC pasivo vs DAC activo vs AOC

Un AOC, o cable óptico activo, se diferencia de un DAC en que tiene una fibra multimodo en su núcleo. Los dos extremos del cable están equipados con un módulo similar a la interfaz SFP, que se utiliza para realizar la conversión entre señales eléctricas y ópticas. Durante el funcionamiento, es necesario depender de una fuente de alimentación externa para alimentar los componentes electrónicos internos del módulo, convertir primero la señal eléctrica en una señal óptica para su transmisión y luego volver a convertirla en señales eléctricas en el otro extremo.

Debido a la mayor distancia de transmisión y a la mayor capacidad antiinterferencias de la fibra óptica, AOC es más adecuado para su uso entre racks, como dentro de un centro de datos; al establecer conexiones entre switches, servidores o dispositivos de almacenamiento en diferentes áreas, AOC es una opción muy común. AOC no solo garantiza una transmisión estable de alta velocidad, sino que también evita los problemas de atenuación de la señal que pueden ocurrir cuando los cables de cobre se tienden a distancias más largas.

La diferencia entre cables DAC y cables AOC

Los cables DAC son más adecuados para interconectar dispositivos dentro del mismo rack, por ejemplo, entre switches, servidores o almacenamiento. AOC, por otro lado, se utiliza a menudo para conectar entre racks, especialmente en centros de datos donde los dispositivos de diferentes áreas necesitan comunicarse a largas distancias. Sin embargo, además de los diferentes escenarios de uso, en realidad hay bastantes diferencias entre estos dos tipos de cables también en otros aspectos.

Diferencias en el consumo de energía

AOC es un cable activo de fibra óptica, que requiere conversión de señal eléctrica-óptica-eléctrica durante el funcionamiento y, por lo tanto, consume más energía durante el funcionamiento, con un consumo de potencia de aproximadamente entre 1 y 2 vatios. Por otro lado, el consumo de potencia de DAC es relativamente bajo. Los DAC activos generalmente se controlan por debajo de 1 vatio y, en cuanto a los DAC pasivos, dado que no dependen en absoluto de componentes electrónicos y solo dependen de cables de cobre para conducir señales, su consumo de potencia puede ser tan bajo como menos de 0.15 vatios. Desde el punto de vista del costo operativo, si se trata de cableado de corta distancia, el uso de DAC es sin duda más eficiente energéticamente y también ahorra electricidad.

Diferencia en la distancia de transmisión

AOC se basa en tecnología de fibra óptica, por lo que tiene una clara ventaja en la distancia de transmisión y puede admitir hasta 100 metros. El DAC es, al fin y al cabo, un cable de cobre, y la señal se transmite a una distancia limitada. En términos generales, una distancia de transmisión de DAC pasivo de unos 7 metros y un DAC activo pueden admitir hasta 10 metros. En escenarios de aplicaciones de gran ancho de banda, esta limitación puede ser más evidente, como Cable DAC 100G, la distancia efectiva más larga es de solo unos 5 metros. Por lo tanto, al elegir el esquema de cableado, para distancias cortas se usa DAC; para distancias largas, se recurre a AOC.

Comparación de costes

Desde el punto de vista de la estructura de fabricación, DAC es mucho más simple que AOC, y el costo del cable de cobre en sí es menor que el de la fibra. En implementaciones de centros de datos más grandes, si la distancia de conexión no es un problema, el uso de DAC en grandes cantidades puede reducir significativamente los gastos generales de cableado. Por lo tanto, en escenarios de corta distancia donde el costo es una prioridad, DAC es más rentable. Sin embargo, si se trata de comunicación de larga distancia, la decisión de elegir AOC o no debe combinarse con el presupuesto específico y la demanda para realizar una evaluación integral.

Diferencia en capacidad antiinterferencias

La interferencia electromagnética (EMI) en el centro de datos es un problema que no se puede ignorar. La fibra en sí es dieléctrica y no conductora, por lo que el cable AOC en la categoría antiinterferencias tiene una ventaja natural; básicamente no se ve afectado por campos electromagnéticos externos. El DAC utiliza cables de cobre, que son inherentemente susceptibles a la interferencia de ondas electromagnéticas, especialmente en fuentes de interferencia densas o entornos de gabinetes con mucho cableado; si el cableado y la protección no son adecuados, es fácil que se produzca una degradación de la calidad de la señal e incluso inestabilidad del sistema. Por lo tanto, en entornos con alto riesgo de interferencia, se debe prestar especial atención a este punto al seleccionar un modelo.

La aplicación común de DAC/AOC

Debido a las diferencias en estructura, consumo de energía y distancia de transmisión, los DAC y los AOC se utilizan a menudo en diferentes tipos de escenarios de conectividad, y cada uno tiene su propio entorno de uso adecuado.

Escenarios típicos de aplicación de DAC

Tomando como ejemplo los DAC SFP+ 10G, su uso más común es conectar servidores a switches ubicados en el mismo rack o en racks vecinos. Específicamente, este tipo de cable de conexión directa es ideal para su implementación en una configuración ToR (top-of-rack) para interconectar servidores con switches de nivel superior o como conexión de enlace al apilar switches 10G.

Teniendo en cuenta que normalmente admite longitudes de enlace de hasta aproximadamente 7 metros y que es muy ventajoso en términos de consumo de energía, latencia y coste, 10G DAC es una opción ideal para cableado de corta distancia y alta densidad, especialmente para implementaciones densas de servidores.

Aplicación de DAC y AOC

Ventajas de AOC en longitud de cable y flexibilidad de implementación

En cambio, los AOC 10G SFP+ no están limitados por las características físicas de los cables de cobre y, por lo tanto, tienen la ventaja de poder admitir distancias de hasta 100 metros. Esto los convierte en una opción popular para el cableado entre racks en centros de datos y es especialmente adecuado para su implementación en arquitecturas ToR (Top of Rack), MoR (Middle of Row) y EoR (End of Row).

En estos diseños, donde cada servidor suele estar conectado a un switch Ethernet mediante uno o dos cables, los cables AOC son muy adecuados para satisfacer estas necesidades de conectividad, al tiempo que son independientes de la distancia y flexibles en su implementación. Además, los AOC también se utilizan ampliamente en las áreas de interconexión central de los centros de datos, como las arquitecturas de conmutación spine y leaf, para conectar equipos en las capas backbone, de agregación o de núcleo, especialmente en escenarios con altos requisitos de ancho de banda y distancia.

Conclusión

Los cables DAC y AOC desempeñan un papel insustituible tanto en armarios de servidores de alta densidad como en redes centrales de centros de datos que abarcan varios racks. Los primeros son la opción preferida para interconexiones de corta distancia debido a su baja latencia, bajo consumo de energía y características rentables, mientras que los segundos son más flexibles y adaptables en estructuras de red complejas debido a su mayor distancia de transmisión y su inmunidad a las interferencias.

En la implementación real, la elección del tipo de cable que se utiliza suele depender de diversos factores, como la distancia de conexión, el presupuesto de potencia, el entorno de interferencias y los costos de cableado. No hay ventajas ni desventajas absolutas, solo una combinación más adecuada. Comprender las características principales y las aplicaciones típicas de estos dos tipos de cables no solo ayudará a optimizar la arquitectura de red, sino también a encontrar un mejor equilibrio entre el control del presupuesto y el rendimiento.