Câble DAC vs câble AOC : guide des solutions de câblage pour centres de données

Les câbles DAC et AOC sont largement utilisés dans les systèmes de câblage des réseaux de calcul haute performance en raison de leur faible latence, de leur faible consommation d’énergie et de leurs avantages en termes de coûts relativement maîtrisables dans les scénarios d’interconnexion à haut débit des centres de données. Comparés à la combinaison traditionnelle de modules optiques et de cordons de brassage, ces deux types de câbles offrent une solution plus simple et efficace.

Qu’il s’agisse de besoins de transmission de données 10G, 25G, 40G ou 100G, les câbles DAC et AOC fournissent des options d’interface correspondantes, telles que SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28 et d’autres spécifications, afin de s’adapter aux types de ports des différents équipements réseau. En outre, ils prennent également en charge la configuration en structure ramifiée, comme la répartition d’un 40G en quatre 10G ou d’un 100G en quatre 25G, afin de répondre aux besoins de conception d’architectures réseau diverses.

Les DAC et les AOC sont des options fiables en termes de performance et de coût dans les centres de données actuels, qu’ils soient utilisés pour une connectivité directe à courte distance ou pour un déploiement flexible dans une certaine portée.

Wiki DAC et AOC : connaissances de base et types

DAC, ou Direct Attach Cable, est essentiellement une paire torsadée de fils de cuivre avec des interfaces modulaires courantes comme SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP56 ou QSFP28 aux deux extrémités, utilisée pour créer une connexion électrique directe entre des périphériques réseau. Grâce à leur structure simple et à leur facilité de déploiement, les DAC constituent une catégorie de câbles très pratique, en particulier dans les scénarios où la distance entre les périphériques est courte.

Ces câbles sont subdivisés en deux types : passifs et actifs. Bien qu’ils transmettent tous deux des signaux électriques par des fils de cuivre, il existe certaines différences dans leur mode de fonctionnement. DAC passifs sont plus simples, reposant sur une connexion physique pour effectuer le transfert du signal sans traitement supplémentaire, tandis que les DAC actifs intègrent des circuits à l’intérieur du module afin d’amplifier ou de réguler le signal et d’améliorer la stabilité de la transmission, en particulier dans les environnements où la distance de transmission est un peu plus longue ou où les interférences sont nombreuses.

En pratique, les DAC sont souvent utilisés pour interconnecter des switchs, des serveurs et des périphériques de stockage, en particulier dans la même armoire ou entre des équipements voisins qui doivent être connectés rapidement, ce qui peut fournir une solution efficace et économique.

DAC passif vs DAC actif vs AOC

Un AOC, ou Active Optical Cable, diffère d'un DAC en ce qu'il comporte une fibre multimode en son cœur. Les deux extrémités du câble sont équipées d'un module similaire à l'interface SFP, utilisé pour réaliser la conversion entre les signaux électriques et optiques. En fonctionnement, il est nécessaire de s'appuyer sur une alimentation externe pour piloter les composants électroniques internes du module, convertir d'abord le signal électrique en signal optique pour la transmission, puis le reconvertir en signal électrique à l'autre extrémité.

En raison de la plus grande distance de transmission et de la meilleure capacité anti-interférences de la fibre optique, l’AOC est plus adapté à une utilisation entre racks, par exemple à l’intérieur d’un centre de données ; lors de l’établissement de connexions entre des commutateurs, des serveurs ou des périphériques de stockage situés dans différentes zones, l’AOC est un choix très courant. L’AOC garantit non seulement une transmission haut débit stable, mais évite également les problèmes d’atténuation du signal qui peuvent survenir lorsque des câbles en cuivre sont tirés sur de plus longues distances.

La différence entre les câbles DAC et les câbles AOC

Les câbles DAC sont mieux adaptés à l’interconnexion d’appareils au sein du même rack, par exemple entre des commutateurs, des serveurs ou des systèmes de stockage. L’AOC, en revanche, est souvent utilisé pour connecter des équipements entre différents racks, en particulier dans les centres de données où des appareils situés dans différentes zones doivent communiquer sur de longues distances. Cependant, en plus de scénarios d’utilisation différents, il existe en réalité aussi un certain nombre de différences entre ces deux types de câbles dans d’autres domaines.

Différences de consommation d’énergie

Un AOC est un câble à fibre optique actif, qui nécessite une conversion de signal électrique-optique-électrique pendant le fonctionnement et, par conséquent, consomme plus d’énergie pendant le fonctionnement, avec une consommation électrique comprise approximativement entre 1 et 2 watts. En revanche, la consommation électrique du DAC est relativement faible. Les DAC actifs sont généralement maintenus sous 1 watt, et quant aux DAC passifs, puisqu’ils ne reposent pas du tout sur l’électronique et s’appuient uniquement sur des fils de cuivre pour transmettre les signaux, leur consommation électrique peut être aussi faible que moins de 0,15 watt. Du point de vue du coût d’exploitation, s’il s’agit d’un câblage à courte distance, l’utilisation du DAC est sans aucun doute plus économe en énergie et permet également d’économiser de l’électricité.

Différence de distance de transmission

L’AOC repose sur la technologie de la fibre optique, il présente donc un avantage évident en matière de distance de transmission et peut prendre en charge jusqu’à 100 mètres. Le DAC est, après tout, un câble en cuivre, et le signal circule sur une distance limitée. De manière générale, la distance de transmission d’un DAC passif est d’environ 7 mètres et un DAC actif peut prendre en charge jusqu’à 10 mètres. Dans les scénarios d’application à bande passante élevée, cette limitation peut être plus évidente, comme Câble DAC 100G, la plus longue distance effective n’est que d’environ 5 mètres. Par conséquent, dans le choix du schéma de câblage, courte distance avec DAC, longue distance, ou s’appuyer sur AOC.

Comparaison des coûts

Du point de vue de la structure de fabrication, le DAC est beaucoup plus simple que l’AOC, et le coût du câble en cuivre lui-même est inférieur à celui de la fibre. Dans les déploiements de centres de données de grande envergure, si la distance de connexion n’est pas un problème, l’utilisation d’un grand nombre de DAC peut réduire considérablement les dépenses globales de câblage. Par conséquent, dans les scénarios à courte distance où le coût est une priorité, le DAC est plus rentable. Cependant, lorsqu’une communication longue distance est nécessaire, le choix de l’AOC doit être évalué en fonction du budget spécifique et des besoins globaux.

Différence de capacité anti-interférences

Les interférences électromagnétiques (EMI) dans le centre de données sont un problème qui ne peut être ignoré. La fibre elle-même est diélectrique et non conductrice, de sorte que le câble AOC dans la catégorie anti-interférences présente un avantage naturel ; il n’est pratiquement pas affecté par les champs électromagnétiques externes. Le DAC utilise des fils de cuivre, qui sont intrinsèquement sensibles aux interférences des ondes électromagnétiques, en particulier dans les environnements comportant des sources d’interférences denses ou des armoires à forte densité de câbles ; si le câblage et la protection ne sont pas appropriés, cela peut facilement entraîner une dégradation de la qualité du signal, voire une instabilité du système. Par conséquent, dans les environnements présentant un risque élevé d’interférences, une attention particulière doit être portée à ce point lors du choix d’un modèle.

L’application courante du DAC/AOC

En raison des différences de structure, de consommation d’énergie et de distance de transmission, les DAC et les AOC sont souvent utilisés dans différents types de scénarios de connectivité, et chacun dispose de son propre environnement d’utilisation approprié.

Scénarios d'application typiques du DAC

En prenant les DACs SFP+ 10G comme exemple, leur utilisation la plus courante consiste à connecter des serveurs à des commutateurs situés dans le même rack ou dans des racks voisins. Plus précisément, ce type de câble à connexion directe est idéalement adapté à un déploiement dans une configuration ToR (top-of-rack) pour interconnecter des serveurs à des commutateurs de niveau supérieur, ou comme liaison lors de l'empilage de commutateurs 10G.

Étant donné qu'il prend généralement en charge des longueurs de liaison allant jusqu'à environ 7 mètres et qu'il est très avantageux en termes de consommation d'énergie, de latence et de coût, le 10G DAC est un choix idéal pour le câblage haute densité à courte distance, en particulier pour les déploiements de serveurs denses.

Application DAC et AOC

Avantages des AOC en matière de longueur de câble et de flexibilité de déploiement

En revanche, les AOC 10G SFP+ ne sont pas limités par les caractéristiques physiques des câbles en cuivre et ont donc l’avantage de pouvoir prendre en charge des distances allant jusqu’à 100 mètres. Cela en fait une option populaire pour le câblage inter-baies dans les centres de données et convient particulièrement au déploiement dans des architectures ToR (Top of Rack), MoR (Middle of Row) et EoR (End of Row).

Dans ces configurations, où chaque serveur est généralement connecté à un commutateur Ethernet via un ou deux câbles, les câbles AOC sont bien adaptés pour répondre à ces besoins de connectivité tout en étant indépendants de la distance et flexibles dans leur déploiement. En outre, les AOC sont également largement utilisés dans les zones d’interconnexion centrale des centres de données, telles que les architectures de commutation spine-leaf, pour connecter les équipements dans les couches de backbone, d’agrégation ou de cœur, en particulier dans les scénarios présentant des exigences élevées en matière de bande passante et de distance.

Conclusion

Les câbles DAC et AOC jouent un rôle irremplaçable aussi bien dans les baies de serveurs haute densité que dans les réseaux centraux de centres de données s'étendant sur plusieurs racks. Les premiers sont le choix privilégié pour les interconnexions à courte distance en raison de leur faible latence, de leur faible consommation d'énergie et de leur bon rapport coût-efficacité, tandis que les seconds sont plus flexibles et adaptables dans les structures de réseau complexes grâce à leur distance de transmission plus longue et à leur immunité aux interférences.

Dans un déploiement réel, le choix du type de câble utilisé dépend souvent de divers facteurs tels que la distance de connexion, le budget d’alimentation, l’environnement d’interférences et les coûts de câblage. Il n’existe pas d’avantages ou d’inconvénients absolus, seulement une adéquation plus appropriée. Comprendre les caractéristiques essentielles et les applications typiques de ces deux types de câbles aidera non seulement à optimiser l’architecture réseau, mais aussi à trouver un meilleur équilibre entre maîtrise du budget et performances.