Cabo DAC vs. Cabo AOC: Guia de Soluções de Cabeamento para Data Centers

Cabos DAC e AOC são amplamente usados nos sistemas de cabeamento de redes de computação de alto desempenho devido à sua baixa latência, baixo consumo de energia e vantagens de custo relativamente controlável no cenário de interconexão de alta velocidade de data centers. Em comparação com a combinação tradicional de módulos ópticos e patch cords, esses dois tipos de cabos oferecem uma solução mais simples e eficiente.

Seja para necessidades de transmissão de dados 10G, 25G, 40G ou 100G, os cabos DAC e AOC oferecem opções de interface correspondentes, como SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP28 e outras especificações, para se adaptar aos tipos de porta de diferentes equipamentos de rede. Além disso, eles também suportam configuração em estrutura ramificada, como dividir uma conexão 40G em quatro 10G ou uma 100G em quatro 25G, para atender às necessidades de projetos de arquitetura de rede diversificados.

DACs e AOCs são opções confiáveis tanto em desempenho quanto em custo nos data centers atuais, seja para conectividade direta de curta distância ou para implantação flexível dentro de um determinado alcance.

Wiki sobre DAC e AOC: conhecimentos básicos e tipos

DAC, ou Direct Attach Cable, é essencialmente um par trançado de fios de cobre com interfaces modulares comuns como SFP+, SFP28, QSFP+, QSFP56 ou QSFP28 em ambas as extremidades, usado para criar uma conexão elétrica direta entre dispositivos de rede. Devido à sua estrutura simples e facilidade de implantação, os DACs são uma categoria de cabos muito prática, especialmente para uso em cenários em que a distância entre os dispositivos é curta.

Esses cabos são subdivididos em dois tipos: passivos e ativos. Embora ambos transmitam sinais elétricos por meio de fios de cobre, há algumas diferenças na forma como funcionam. DACs passivos são mais simples, dependendo de uma conexão física para concluir a transferência do sinal sem processamento adicional, enquanto os DACs ativos incorporam circuitos dentro do módulo para amplificar ou regular o sinal e melhorar a estabilidade da transmissão, especialmente em ambientes onde a distância de transmissão é um pouco maior ou onde há muita interferência.

Na prática, os DACs são frequentemente usados para interconectar switches, servidores e dispositivos de armazenamento, especialmente dentro do mesmo gabinete ou entre dispositivos vizinhos que precisam ser conectados rapidamente, o que pode oferecer uma solução eficiente e econômica.

DAC passivo vs DAC ativo vs AOC

Um AOC, ou Active Optical Cable, é diferente de um DAC por ter uma fibra multimodo em seu núcleo. As duas extremidades do cabo são equipadas com um módulo semelhante à interface SFP, usado para realizar a conversão entre sinais elétricos e ópticos. Durante o funcionamento, é necessário contar com uma fonte de alimentação externa para acionar os componentes eletrônicos internos do módulo, primeiro convertendo o sinal elétrico em uma transmissão de sinal óptico e, em seguida, convertendo-o novamente em sinais elétricos na outra extremidade.

Devido à maior distância de transmissão e à maior capacidade anti-interferência da fibra óptica, o AOC é mais adequado para uso entre racks, como dentro de um data center; ao estabelecer conexões entre switches, servidores ou dispositivos de armazenamento em diferentes áreas, o AOC é uma escolha muito comum. O AOC não apenas garante transmissão estável em alta velocidade, mas também evita os problemas de atenuação de sinal que podem ocorrer quando cabos de cobre são estendidos por distâncias maiores.

A diferença entre cabos DAC e cabos AOC

Os cabos DAC são mais adequados para interconectar dispositivos dentro do mesmo rack, como entre switches, servidores ou armazenamento. O AOC, por outro lado, é frequentemente usado para conectar entre racks, especialmente em data centers onde dispositivos em diferentes áreas precisam se comunicar por longas distâncias. No entanto, além dos diferentes cenários de uso, há, na verdade, muitas diferenças entre esses dois tipos de cabos também em outras áreas.

Diferenças no Consumo de Energia

AOC é um cabo óptico ativo, que requer conversão de sinal elétrico-óptico-elétrico durante a operação e, portanto, consome mais energia durante a operação, com consumo de energia aproximadamente entre 1 e 2 watts. Por outro lado, o consumo de energia do DAC é relativamente baixo. DACs ativos geralmente são controlados abaixo de 1 watt e, quanto aos DACs passivos, como não dependem de eletrônica e dependem apenas de fios de cobre para conduzir sinais, seu consumo de energia pode ser tão baixo quanto menos de 0,15 watts. Do ponto de vista do custo operacional, se for cabeamento de curta distância, o uso de DAC é, sem dúvida, mais econômico em energia e também economiza eletricidade.

Diferença na distância de transmissão

O AOC é baseado em tecnologia de fibra óptica, portanto tem uma vantagem clara em distância de transmissão e pode suportar até 100 metros. O DAC é, afinal, um cabo de cobre, e o sinal percorre uma distância limitada. De modo geral, a distância de transmissão de um DAC passivo é de cerca de 7 metros, e um DAC ativo pode suportar até 10 metros. Em cenários de aplicação de alta largura de banda, essa limitação pode ser mais evidente, como cabo DAC 100G, a maior distância efetiva é de apenas cerca de 5 metros. Portanto, na escolha do esquema de cabeamento, curta distância com DAC, longa distância, ou conte com AOC.

Comparação de Custos

Do ponto de vista da estrutura de fabricação, o DAC é muito mais simples do que o AOC, e o custo do próprio cabo de cobre é menor do que o da fibra. Em implantações maiores de data centers, se a distância de conexão não for um problema, usar DACs em grande quantidade pode reduzir significativamente as despesas gerais com cabeamento. Portanto, em cenários de curta distância nos quais o custo é uma prioridade, o DAC é mais econômico. No entanto, se houver comunicação de longa distância envolvida, a escolha ou não do AOC deve ser combinada com o orçamento específico e a demanda para uma avaliação abrangente.

Diferença na capacidade anti-interferência

A interferência eletromagnética (EMI) no data center é um problema que não pode ser ignorado. A fibra em si é dielétrica e não condutiva, portanto, o cabo AOC na categoria anti-interferência tem uma vantagem natural; ele basicamente não é afetado por campos eletromagnéticos externos. O DAC usa fios de cobre, que são inerentemente suscetíveis à interferência de ondas eletromagnéticas, especialmente em fontes de interferência densas ou ambientes de gabinetes com muitos cabos; se a fiação e a proteção não forem adequadas, é fácil causar degradação da qualidade do sinal e até instabilidade do sistema. Portanto, em ambientes com alto risco de interferência, atenção especial deve ser dada a esse ponto ao selecionar um modelo.

A aplicação comum de DAC/AOC

Devido às diferenças em estrutura, consumo de energia e distância de transmissão, DACs e AOCs são frequentemente usados em diferentes tipos de cenários de conectividade, e cada um tem seu próprio ambiente de uso adequado.

Cenários típicos de aplicação de DAC

Tomando os DACs SFP+ 10G como exemplo, seu uso mais comum é conectar servidores a switches localizados no mesmo rack ou em racks vizinhos. Especificamente, esse tipo de cabo direct-attach é ideal para implantação em uma configuração ToR (top-of-rack) para interconectar servidores a switches de nível superior ou como conexão de link ao empilhar switches 10G.

Considerando que ele normalmente suporta comprimentos de enlace de até aproximadamente 7 metros e é muito vantajoso em termos de consumo de energia, latência e custo, o 10G DAC é uma escolha ideal para cabeamento de curta distância e alta densidade, especialmente para implantações densas de servidores.

Aplicação de DAC e AOC

Vantagens do AOC em comprimento de cabo e flexibilidade de implantação

Em contraste, os AOCs 10G SFP+ não são limitados pelas características físicas dos cabos de cobre e, portanto, têm a vantagem de poder suportar distâncias de até 100 metros. Isso os torna uma opção popular para cabeamento entre racks em data centers e é particularmente adequado para implantação em arquiteturas ToR (Top of Rack), MoR (Middle of Row) e EoR (End of Row).

Nesses layouts, em que cada servidor normalmente é conectado a um switch Ethernet por meio de um ou dois cabos, os cabos AOC são bem adequados para atender a essas necessidades de conectividade, sendo independentes da distância e flexíveis na implantação. Além disso, os AOCs também são amplamente usados nas áreas de interconexão central de data centers, como arquiteturas de comutação spine e leaf, para conectar equipamentos nas camadas de backbone, agregação ou núcleo, especialmente em cenários com altos requisitos de largura de banda e distância.

Conclusão

Os cabos DAC e AOC desempenham um papel insubstituível tanto em gabinetes de servidores de alta densidade quanto em redes centrais de data centers que abrangem vários racks. O primeiro é a opção preferida para interconexões de curta distância devido à sua baixa latência, baixo consumo de energia e recursos econômicos, enquanto o segundo é mais flexível e adaptável em estruturas de rede complexas devido à sua maior distância de transmissão e imunidade a interferências.

Na implantação real, a escolha de qual tipo de cabo é usado geralmente depende de uma variedade de fatores, como distância de conexão, orçamento de energia, ambiente de interferência e custos de cabeamento. Não há vantagens ou desvantagens absolutas, apenas uma combinação mais adequada. Compreender as principais características e aplicações típicas desses dois tipos de cabos não só ajudará a otimizar a arquitetura de rede, mas também a encontrar um melhor equilíbrio entre controle de orçamento e desempenho.