Uso de cabos Twinax 40G/100G para interconexão de data centers

Conjuntos de cabos de conexão direta de alta velocidade (DAC), ou conjuntos de cabos Twinax, agora são muito comuns em data centers. As soluções de cabos Twinax oferecem aos engenheiros outra opção para criar uma interconexão Ethernet de alta velocidade, que é uma alternativa de menor custo e maior densidade à transmissão por fibra óptica. Este artigo dará a você uma melhor compreensão das características dos DACs e das interconexões de data centers de alta velocidade, então vamos começar!

O que é um cabo de conexão direta (DAC)?

O cabo Direct Attach Cable (DAC) é construído com cobre Twinax e terminado na fábrica com um módulo para fornecer conectividade elétrica aos dispositivos ativos. Esses módulos não são removíveis do cabo; portanto, todos os cabos direct attach têm comprimento fixo. Em comparação com o uso de um cabo de fibra óptica combinado e um transceptor óptico, essa é uma das desvantagens de empregar cabeamento DAC. Os cabos Twinax estão disponíveis em diferentes bitolas, de 24 a 30AWG. Ele pode fornecer interconexões até uma distância máxima de 15m por cabos de cobre Twinax, enquanto cabos DAC ativos podem atingir uma distância máxima de 100m e suas taxas de transmissão podem chegar a 10Gbps, 40Gbps ou mais.

Quatro tipos diferentes de cabos DAC de alta velocidade são comumente usados, incluindo diretos e breakout, passivos e ativos. Cabos DAC de conexão direta podem ligar uma porta/placa de linha a outra. Cabos DAC breakout fornecem uma conexão de uma porta para até quatro portas diferentes. O cabo DAC ativo permite uma distância de transmissão ligeiramente maior do que o cabo DAC passivo, pois utiliza componentes eletrônicos nos módulos em ambas as extremidades para melhorar o sinal. Clique aqui para saber mais sobre cabo DAC.

Figura 1: Cabo DAC

Diferentes tipos de cabo DAC: cabos DAC passivos vs. ativos

Existem dois tipos diferentes de cabos de conexão direta de alta velocidade, incluindo cabos de cobre de conexão direta e cabos ópticos ativos de conexão direta. A diferença entre esses dois tipos de cabos está nos diferentes meios de transmissão, que utilizam transmissão por cobre ou transmissão por fibra óptica, respectivamente. A seguir, serão apresentados os dois materiais diferentes do cabo de conexão direta.

O cabo de cobre de conexão direta (DACC) é dividido em ativo e passivo; o DAC passivo é projetado sem componentes elétricos, portanto, seu consumo de energia é de apenas 0.15w, sua distância máxima de transmissão é de 7m. O DAC ativo contém componentes elétricos dentro do conector; os componentes elétricos dentro do conector podem melhorar seu nível de sinal para alcançar maior qualidade de transmissão de sinal, e sua distância de transmissão também é maior. Sua distância de transmissão é geralmente de 5m a 10m; por possuir componentes elétricos, seu consumo de energia também é maior, e o preço também é mais caro.

O cabo óptico ativo direto (DAOC) conecta as conexões de fibra óptica dentro do transceptor para formar um conjunto de fibra óptica completo; ele é semelhante a um cabo de cobre de conexão direta, mas pode atingir uma distância máxima de transmissão de 15m, que é duas vezes maior que o limite de um DAC passivo. Além disso, os componentes eletrônicos adicionais do ACC trazem um aumento no consumo de energia, em média cerca de 0.5-1.0W.

Figura 2: Conexão de cabo de alta velocidade

A diferença entre cabo de conexão direta vs. módulo transceptor óptico

Em comparação com os cabos DAC e AOC e os módulos transceptores ópticos, ambos são usados para conectar switches a roteadores ou servidores para construir um link de transmissão. Os módulos ópticos inserem cabos de fibra óptica em módulos transceptores para transmissão de dados, enquanto DAC e AOC são cabos fixos de fábrica, e ambas as extremidades deles já são terminadas como diferentes fatores de forma do transceptor. A próxima seção é uma tabela de comparação detalhada entre cabos de conexão direta de alta velocidade e módulos transceptores ópticos.

Esta tabela mostra que o cabo DAC tem uma distância de transmissão menor e menor consumo de energia do que o módulo de fibra óptica, mas seu preço também é menor. Portanto, podemos ver facilmente que, quando a distância de transmissão está dentro de 7m, recomendamos o uso de uma solução de cabo DAC passivo; quando a distância de transmissão está entre 7-15m, recomendamos o uso de uma solução de cabo DAC ativo; quando a distância não excede 100m, recomendamos o uso de cabo AOC. Quando a distância de transmissão excede 100m, só podemos escolher uma combinação de módulos ópticos e fibra.

Como construir uma interconexão de data center com cabos Twinax 40G/100G

O cabo de conexão direta de alta velocidade contém várias configurações, todas as quais podem ser aplicadas para conectar dispositivos antigos e novos, usando o cabo de conexão direta de alta velocidade para minimizar o custo por ponto de conexão. Os cabos Twinax normalmente podem ser conectados a switches top-of-rack de 32 a 56 portas, com a quantidade máxima de conexões chegando a 128 links (4x25G vezes 32 portas). Em geral, cabos DAC com taxa de dados mais alta são retrocompatíveis com cabos DAC de taxa mais baixa. Por exemplo, DAC QSFP28 100G os cabos são retrocompatíveis com cabos QSFP DAC de 40 Gb/s.

O uso de cabos DAC de alta velocidade também traz várias vantagens.

Sem manutenção: A combinação de módulo óptico e fibra exige manutenção frequente por engenheiros, e seus conectores sujam facilmente, enquanto o cabo de conexão direta de alta velocidade não apresenta esse problema.

Sem laser: O módulo óptico tem um laser em seu interior, o que o torna mais caro, e o laser é facilmente danificado no uso subsequente, o que trará uma série de problemas de pós-venda.

Fácil de instalar: A instalação de fibra óptica exige que os engenheiros fusionem e emendem a fibra óptica no local, enquanto a terminação do cabo DAC já é processada na fábrica, não exigindo operações adicionais pelos engenheiros. Isso ajuda os Data Centers a economizar em custos de instalação

Excelente desempenho: Ele oferece grande intercambialidade de esquema de integração para o data center construir uma interconexão de curta distância.

Economia de energia: Seu consumo de energia é tão baixo que o cabo passivo exige pouca alimentação elétrica da porta., e ele utiliza cobre para a transmissão, um material que permite uma boa dissipação de calor, o que pode economizar ainda mais energia.

Preço baixo: O preço do cabo de cobre de conexão direta de alta velocidade é muito menor do que a combinação de módulo óptico mais fibra; usar cabo Twinax pode reduzir significativamente o custo de todo o sistema de cabeamento, consulte o preço da QSFPTEK, 1M cabo de cobre passivo de conexão direta 40G QSFP+ custa apenas $14.

Conclusão

Os produtos DAC têm as vantagens de baixo custo e baixo consumo de energia, mas a distância de transmissão é curta, portanto seu cenário de aplicação geralmente é de 1m a 5m. Os produtos DAC também têm as vantagens de estrutura simples, poucas peças e alta confiabilidade. Geralmente são usados para construir Interconexão de Data Centers de curta distância, que exige baixo custo e baixo consumo de energia. Se quiser saber mais sobre o cabo DAC Twinax, entre em contato com o Suporte Técnico da QSFPTEK pelo e-mail [email protected]. Solicite um orçamento.