QSFP DAC VS AOCケーブル、40G QSFP+ケーブルガイド

データセンターでは40Gというより高いデータ伝送速度への移行が求められており、データセンターおよび企業ネットワークには、費用対効果が高く、より高性能なケーブル配線ソリューションが必要です。市場には、こうしたニーズを満たすさまざまな種類の40G QSFP+ケーブルがあります。高い費用対効果と優れた性能により、これらはデータセンターネットワークで非常に普及しています。では、それぞれの違い、使用すべき状況、最適な選択肢の判断方法をご存じでしょうか？この記事では、その答えをご紹介します。

QSFPダイレクトアタッチケーブルとは

QSFP DACの定義

QSFP+ DACケーブルは、ケーブルの両端にQSFP+コネクタを備え、双方向通信用に接続された高速一体型Twinaxケーブルです。 QSFP 40G DACは、銀メッキ導体と発泡絶縁ケーブルで構成されており、Direct Attach Cableの銅線はツイストペアシールドを使用して電気信号を伝送します。 銅線伝送を採用しているため、Direct Attach Cableを通過する電気信号に伝送損失が発生し、損失率を抑えるためにゲージを24～30 AWGの範囲で調整する必要があります。 次の図は、スイッチ内のDACケーブルを示しています：

図1：スイッチ内のDACケーブル

QSFP DACタイプ

ダイレクトアタッチ銅線ケーブルには、パッシブDACとアクティブDACの2種類があります。アクティブDACには、パッシブDACよりも信号調整用のドライバーチップが1つ多く搭載されています。パッシブDirect Attach Cableには電気部品がないため、信号をいかなる形でも増幅または調整せず、その伝送方式は、信号がホストネットワーク機器を通過し、そこで再生成されるというものです。パッシブQSFP DACケーブルの最大伝送距離は7mで、消費電力はほぼゼロです。一方、アクティブDirect Attach Cableの最大伝送距離は約10m以上で、消費電力は約440mWです。一般的に、データセンターでは、ほとんどのケーブリングシステムがパッシブDACを選択します。

QSFP DACの用途

市場には、40G QSFP+ DAC — 40G QSFP+ - QSFP+ DAC、40G QSFP+ - 4×SFP 10G DACの2種類があります。40G QSFP+ DAC銅線ケーブルは、ラック内および隣接するラック間にあるスイッチのQSFPポート間を最大7mの短距離で接続し、40 Gigabitリンクを確立するために使用されます。コストを削減し、消費電力を抑え、高い性能を発揮することから、40G QSFP+ DAC Twinaxケーブルは、SAN（ストレージエリアネットワーク）やデータセンターにおける高性能コンピューティング接続に広く使用されています。

QSFP Active Optical Cableとは 

QSFP AOC  の定義 

QSFP AOCケーブルは二芯マルチモード光ファイバーを使用し、両端にはQSFP+コネクタが取り付けられています。電子部品を内蔵しているため、QSFP光ケーブルはDACケーブルよりも高価で複雑です。QSFP 4x10G AOCは電気信号と光信号を変換するために外部電源を必要とするため、消費電力は約2Wです。光ファイバー素材を採用しているため、40G AOCケーブルが対応する伝送距離はDACケーブルよりもはるかに長く、最大100mに達します。

QSFP AOCの用途

銅線DACと比較して、AOCには、信号品質、より長い伝送距離、管理インターフェース、より低い伝送損失など、より多くの利点があります。ただし、AOCは光ファイバーを使用するため、Direct Attach Cableよりもはるかに高価です。 QSFPTEK 40G QSFP+ to QSFP+ AOC、40G QSFP+ to 4x SFP + breakout AOC、40G QSFP+ to 4x duplex LC breakout cablesなど、さまざまなモデルのQSFPケーブルを提供しています。ほとんどのケーブルシステムにおいて、40G AOCは、カメラ、HD TV、最新のデータ通信システムをサポートするデータセンターネットワークなど、コンシューマーデバイスの分野で広く使用されています。以下の画像は、スイッチにおけるQSFP AOCの用途を示しています。

図2: スイッチにおけるQSFP AOCの用途

AOCとDACの違い

2種類の高速ケーブルを紹介した後、伝送距離、コスト、伝送距離の観点から、2つのケーブルの違いを詳しく紹介します。

コスト

一般的に、コストが最も重要な検討事項となることがよくあります。2つの製品を比較すると、前述のとおり、Direct Attach CableはAOCよりも電子部品が1つ少ないため、コストが低くなります。たとえば、QSFPTEKでは、5M Cisco QSFP H40G CU5M 互換40G QSFP+パッシブDirect Attach Copper Cableは28ドル、一方5M Cisco QSFP H40G AOC5M 互換性のある40G QSFP+アクティブ光ケーブルは64.8ドルです。

消費電力

DACアクティブ銅線ケーブルとAOCがパッシブ銅線ケーブルよりも長い伝送距離に対応できる主な理由は、アクティブ電子機器に対応しているためです。パッシブ銅線ケーブルは電力を必要としません。40G伝送の場合、アクティブ銅線ケーブルに必要な電力は約440mwで、AOCの消費電力である2Wを大幅に下回ります。同時に、これはデータセンターの冷却システムにも影響を与えます。消費電力が増えるとデータセンター内でより多くの熱が発生し、データセンターの冷却システムにかかる負担が大きくなります。より細いQSFPTEK光ケーブルは、データセンター内での放熱性能にも優れています。

伝送距離

銅の物理的特性により、QSFP Direct Attach Cableケーブルの最大距離はデータレートによって異なることに注意してください。伝送速度が上がると伝送距離は短くなり、たとえば40G QSFP+ DAC銅線では最大7 metersまでしか伝送できません。そのため、DAC Twinaxケーブルは一部の限られた条件下でしか使用できません。通常はデータセンター内の同一ラックで、サーバーとTORスイッチを接続するために使用されます。そこで、この長距離伝送の課題を克服するためにAOCケーブルが導入されました。AOCは光ファイバーケーブルを使用するため、最大伝送距離は100mに達し、パッシブ銅線ケーブルよりもはるかに長くなります。

結論

この記事を通じて、適切な高速ケーブルの選び方をご理解いただけるでしょう。データセンター内の同一ラックなど、伝送距離が10m以内の場合は、QSFP+ DACケーブルを推奨します。伝送距離が10mから100mの場合は、QSFP+光ケーブルを推奨しますが、当然ながらコストは高くなります。ご不明な点がございましたら、[email protected]までお問い合わせください。