Использование сдвоенных кабелей Twinax 40G/100G для соединения центров обработки данных

Высокоскоростные сборки кабелей прямого подключения (DAC), или сборки кабелей Twinax, теперь очень распространены в центрах обработки данных. Решения на основе кабелей Twinax предоставляют инженерам еще один вариант построения высокоскоростного соединения Ethernet, представляющего собой более дешевую и компактную альтернативу передаче данных по оптоволокну. В этой статье вы лучше поймете характеристики DAC и высокоскоростных соединений в центрах обработки данных, поэтому давайте начнем!

Что такое кабель прямого подключения (DAC)?

Кабель прямого подключения (DAC) изготовлен из медного кабеля Twinax и на заводе оснащен модулями для обеспечения электрического соединения с активными устройствами. Эти модули нельзя отсоединить от кабеля, поэтому все кабели прямого подключения имеют фиксированную длину. По сравнению с использованием комбинированного оптоволоконного кабеля и оптического трансивера это является одним из недостатков применения кабелей DAC. Кабели Twinax доступны в различных сечениях от 24 до 30AWG. Они обеспечивают соединение на максимальном расстоянии до 15m по медным кабелям Twinax, тогда как активные кабели DAC могут достигать максимальной длины 100m, а их скорость передачи может составлять 10Gbps, 40Gbps или выше.

Обычно используются четыре различных типа высокоскоростных кабелей DAC: прямые и разветвительные, пассивные и активные. Кабели DAC прямого подключения могут соединять один порт или линейную карту с другим портом или линейной картой. Разветвительные кабели DAC обеспечивают подключение одного порта к четырем различным портам. Активный кабель DAC обеспечивает немного большую дальность передачи по сравнению с пассивным кабелем DAC, поскольку использует электронику в модулях на обоих концах для усиления сигнала. Нажмите здесь чтобы узнать больше о кабеле DAC.

Рисунок 1: кабель DAC

Различия между типами кабелей DAC: пассивные и активные кабели DAC

Существует два различных типа высокоскоростных кабелей прямого подключения: медные кабели прямого подключения и активные оптические кабели прямого подключения. Разница между этими двумя типами кабелей заключается в используемых средах передачи: соответственно, медной или оптоволоконной. Ниже будут рассмотрены два различных материала кабелей прямого подключения.

Медный кабель прямого подключения (DACC) делится на активный и пассивный. Пассивный DAC разработан без каких-либо электрических компонентов, поэтому его энергопотребление составляет всего 0.15w, а максимальная дальность передачи — 7 м. Активный DAC содержит электрические компоненты внутри коннектора, которые могут повысить уровень сигнала для достижения более высокого качества передачи сигнала; его дальность передачи также больше и обычно составляет от 5 м до 10 м. Поскольку он оснащён электрическими компонентами, его энергопотребление выше, а цена также дороже.

Прямой активный оптический кабель (DAOC) соединяет оптоволоконные разъемы внутри трансивера, формируя готовую оптоволоконную сборку. Он похож на медный кабель прямого подключения, но может обеспечивать максимальную дальность передачи 15 м, что в два раза превышает ограничение пассивного DAC. Кроме того, дополнительные электронные компоненты ACC увеличивают энергопотребление в среднем примерно на 0.5-1.0W.

Рисунок 2: Высокоскоростное кабельное соединение

Разница между кабелем прямого подключения и оптическим трансиверным модулем

Как и кабели DAC и AOC, оптические трансиверные модули используются для подключения коммутаторов к маршрутизаторам или серверам с целью создания линии передачи. В оптических модулях оптоволоконные кабели подключаются к трансиверным модулям для передачи данных, тогда как DAC и AOC представляют собой изготовленные на заводе фиксированные кабели, оба конца которых уже оконцованы коннекторами различных форм-факторов трансиверов. В следующем разделе приведена подробная сравнительная таблица высокоскоростных кабелей прямого подключения и оптических трансиверных модулей.

Эта таблица показывает, что кабель DAC имеет меньшую дальность передачи и более низкое энергопотребление, чем оптический модуль, но его цена также ниже. Поэтому легко увидеть, что при дальности передачи до 7 м мы рекомендуем использовать пассивное решение на основе кабеля DAC; при дальности передачи от 7 до 15 м мы рекомендуем использовать активное решение на основе кабеля DAC; если расстояние не превышает 100 м, мы рекомендуем использовать кабель AOC. При дальности передачи более 100 м можно выбрать только комбинацию оптических модулей и оптоволокна.

Как построить межсоединение центров обработки данных с помощью сдвоенных коаксиальных кабелей 40G/100G

Высокоскоростной кабель прямого подключения доступен в различных конфигурациях, все из которых можно использовать для подключения старых и новых устройств. Использование высокоскоростного кабеля прямого подключения позволяет минимизировать стоимость каждой точки подключения. Кабели Twinax обычно можно подключать к коммутаторам верхнего уровня стойки с 32–56 портами; максимальное количество подключений достигает 128 линий (4x25G times 32 порта). В целом кабели DAC с более высокой скоростью передачи данных обратно совместимы с кабелями DAC с более низкой скоростью. Например, 100G QSFP28 DAC кабели обратно совместимы с кабелями 40 Gb/s QSFP DAC.

Использование высокоскоростных кабелей DAC также имеет ряд преимуществ.

Не требует обслуживания: Сочетание оптического модуля и оптоволокна требует частого обслуживания инженерами, а его коннекторы легко загрязняются, тогда как у высокоскоростного кабеля прямого подключения такой проблемы нет.

Без лазера: Внутри оптического модуля находится лазер, что делает его более дорогим, а лазер легко повреждается при последующей эксплуатации, что может привести к ряду проблем с послепродажным обслуживанием.

Простота установки: Установка оптического волокна требует от инженеров сварки и сращивания оптического волокна на месте, тогда как оконцевание DAC-кабеля уже выполняется на заводе и не требует от инженеров дополнительных операций. Это помогает центрам обработки данных сократить затраты на установку

Отличная производительность: Она обеспечивает высокую взаимозаменяемость схем интеграции для построения межсоединения на коротких расстояниях в центре обработки данных.

Энергосбережение: Его энергопотребление настолько низкое, что пассивному кабелю требуется небольшое электропитание порта, а для передачи используется медь, обеспечивающая хорошее рассеивание тепла, что позволяет дополнительно экономить энергию.

Низкая цена: Цена высокоскоростного медного кабеля прямого подключения значительно ниже стоимости комбинации оптического модуля и оптоволокна. Использование кабеля Twinax позволяет значительно снизить общую стоимость кабельной системы, см. цену QSFPTEK, 1M Пассивный медный кабель прямого подключения 40G QSFP+ стоит всего 14 долларов.

Заключение

Продукты DAC имеют такие преимущества, как низкая стоимость и низкое энергопотребление, однако расстояние передачи невелико, поэтому обычно они применяются на расстояниях от 1m до 5m. Продукты DAC также отличаются простой конструкцией, небольшим количеством компонентов и высокой надежностью. Обычно они используются для создания межсоединений центров обработки данных на коротких расстояниях, где требуются низкая стоимость и низкое энергопотребление. Если вы хотите узнать больше о кабеле DAC Twinax, свяжитесь со службой технической поддержки QSFPTEK по адресу [email protected]. Обращайтесь за предложением.