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10GBASE-T vs. SFP+ vs. DAC: Was ist die bevorzugte Wahl für eine 10GbE-Rechenzentrumsverkabelung?

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John

Übersetzer*in Felix
Veröffentlicht 3. November 2015
2020-10-27 00:30:24
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Im Allgemeinen kann ein 10GbE-Netzwerk durch ein 10GBASE-T-Kupfermodul, einen SFP+-Glasfaser-Transceiver und SFP+-Direktanschlusskabel erreicht werden. Welche Variante ist für Ihre 10GbE-Rechenzentrumsverkabelung also am besten geeignet? Lesen Sie diesen Artikel, um ein tieferes Verständnis dieser drei Produkte zu erhalten.

10GBASE-T-Modul, SFP+-Modul & SFP+-DAC: Überblick

Der 10GBASE-T-SFP+-Kupfer-Transceiver wurde speziell für Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsverbindungen entwickelt, die 10-Gigabit-Ethernet über Cat 6a/7-Kabel erfordern. Es handelt sich um das erste 10G-Kupfer-SFP-RJ45-Modul, das 10Gb/s-Kommunikation über Ethernet-Kupferkabel bietet und mit den MSA-Standards SFF-8431 und SFF-8432 konform ist. Weitere Informationen über das 10GBASE-T SFP+-Kupfermodul finden Sie unter: Erläuterungen zu 10GBASE-T-SFP+-Kupfer-Transceiver-Modulen.

10GbE-SFP+-Glasfaser-Transceiver werden ebenfalls für die 10G-Netzwerkübertragung mit einer maximalen Übertragungsdistanz von 100km verwendet. Es gibt verschiedene Typen, wie 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-ZR und andere. Weitere Informationen zu den verschiedenen 10GbE-SFP+-Modultypen finden Sie im Modulhandbuch: Klassifikation der 10G-SFP+-Typen.

Der SFP+-DAC verwendet ein 10GbE-Kupferkabel mit 10GbE, das als aktive oder passive Twinax-Kabelbaugruppe geliefert wird und direkt in ein SFP+-Gehäuse mit einer sehr kurzen Verbindungsdistanz angeschlossen wird. Daher werden die SFP+-Direktanschlusskabel häufig für die Verbindung eines Stacks von ToR-Switches und Kurzstreckenverbindungen zwischen Switch-Ports und Ethernet-Schnittstellen auf Servern und Speichergeräten in einem Rack verwendet. Für weitere Informationen lesen Sie bitte: 10G SFP+ Direct Attach Copper Media System-10GSFP+Cu .

10GBASE-T-Modul, SFP+-Modul & SFP+-DAC: Unterschiede

In diesem Abschnitt werden die Unterschiede zwischen dem 10GBASE-T-Modul, dem SFP+-Glasfaser-Transceiver und dem SFP+-DAC in den folgenden Beschreibungen unter den Gesichtspunkten Flexibilität, Abwärtskompatibilität, Latenz, Entfernung und Kosten erläutert.

Flexibilität & Abwärtskompatibilität

Das 10GBASE-T-Kupfermodul übernimmt die interoperable, standardbasierte 10GBASE-T-Technologie, die die herkömmliche RJ45-Verbindung verwendet und automatisch zwischen 10/100/1000 Mbit/s und 10 Gigabit-Geschwindigkeiten verhandeln kann. Mit anderen Worten: Die 10GBASE-T-Kupferverkabelung ist abwärtskompatibel und effektiv mit Standard-Kupfer-Netzwerkgeräten kompatibel. Die 10GbE-SFP+-Module ermöglichen 10G-Ethernet- und 10G-Glasfaserkanal-Anwendungen, die mit kupferbasierten Verkabelungssystemen nicht kompatibel sind, und manchmal können sie auch in 1G-Glasfasernetzwerken eingesetzt werden. Was den SFP+ DAC betrifft, so ist er nicht abwärtskompatibel mit vorhandenen Gigabit-Ethernet-Switches und wird nur für 10GbE-Switches verwendet.

Latenzzeit

Niedrige Latenzzeiten sind von größter Bedeutung, um schnelle Reaktionszeiten zu gewährleisten und CPU-Leerlaufzyklen zu reduzieren, was die Effizienz und den ROI des Rechenzentrums erhöht. 10GBASE-T-Kupfermodule übernehmen den PHY-Standard, um mit Blockcodierung Daten fehlerfrei über die Kupferkabel zu transportieren. Der PHY-Standard spezifiziert 2,6 Mikrosekunden für das Sende-Empfangs-Paar, und die Größe des Blocks erfordert eine Latenzzeit von weniger als 2 Mikrosekunden. SFP+ verwendet vereinfachte Elektronik ohne Kodierung, und die typische Latenzzeit liegt bei etwa 300 Nanosekunden pro Verbindung. Aus der folgenden Abbildung ist ersichtlich, dass die SFP+-Faser eine geringere Latenz als die beiden anderen Produkte bietet.

Anzahl der Links 10GBASE-T SFP+ SFP+ Fiber SFP+ DAC
1 2.6 0.1 0.3
2 5.2 0.2 0.6
3 7.8 0.3 0.9
4 10.4 0.4 1.2
5 13.0 0.5 1.5
6 15.6 0.6 1.8

Abbildung 1: 10GBASE-T- vs. SFP+-Glasfaser- vs. SFP+-DAC-Latenz

Distanz

10GBASE-T-RJ45-Module können mit Cat6a- oder Cat7-Kabeln in einem 10G-Ethernet-Netzwerkverkabelungssystem bis zu 100 m weit reichen. Und der optische 10GbE-SFP+-Transceiver kann über Monomode-Glasfaserkabel eine sehr lange Übertragungsstrecke von maximal 100km erreichen. Der SFP+-DAC kann jedoch nur eine maximale Entfernung von 10 Metern (ca. 33 Fuß) auf der Basis von aktiven Kupferkabeln erreichen, die viel häufiger bei Intra-Rack- und Inter-Rack-Verbindungen verwendet werden. Wenn die Entfernung kein Problem darstellt, stellen die SFP+ DACs aufgrund des geringeren Stromverbrauchs und der geringeren Latenzzeit tendenziell eine optimale Option dar.

Kosten

Das 10GBASE-T RJ45-Modul verwendet in der Regel Cat6a/7-Kabel für die Verkabelung, die oft kostengünstiger als 10GbE SFP+-Glasfaserkabel sind. Im Rechenzentrum, wo Hunderte von Kabeln benötigt werden, kann dies zu großen Einsparungen führen. Darüber hinaus kann das 10GBASE-T-Kupfer-Netzwerk die Ausnutzung der vorhandenen strukturierten Kupferverkabelung maximieren. Dies spart ebenfalls viel Investitionsaufwand. 10GbE SFP+-Transceiver sind durch die Verwendung von Monomode- oder Multimode-Glasfaserkabeln viel teurer als 10GBASE-T-Kupfermodule, und die Wartungsbudgets für Glasfaserkabelsysteme werden in Zukunft teuer werden. Was die SFP+ DAC-Kabel betrifft, so sind sie die billigsten dieser drei Arten von Produkten. Das einzige Manko ist, dass die Übertragungsdistanz sehr begrenzt ist.

Die folgende Tabelle zeigt die grundlegenden Parameter des 10GBASE-T SFP+-Moduls, des 10GbE SFP+-Moduls und des SFP+-DAC.

Typ 10GBASE-T SFP+ 10G-Glasfaser-SFP+ SFP+-DAC
Datenrate 10/100/1000Mpbs; 10Gbps 1Gbps; 10Gbps 10Gbps
Interface RJ-45 LC-Duplex; LC-Simplex /
Kabeltyp Cat6a/Cat7-Kabel MMF/SMF Twinax-Kabel
Übertragungsdistanz 100m 220m/300m/2km/10km/40km/80km/100km ≤10m
Stromverbrauch 2-5w 0.7w 0.7w
DOM-Support Nein Ja Ja
Kosten Weniger kostspielig Am teuersten Am günstigsten

10GBASE-T-Modul, SFP+-Modul & SFP+-DAC: Anwendungen

Obwohl 10GBASE-T-Kupfermodule, 10GbE-SFP+-Transceiver und SFP+-DAC-Kabel für die 10G-Ethernet-Übertragung verwendet werden können, lassen sie sich für verschiedene Anwendungsszenarien im Rechenzentrum und in Unternehmensnetzwerken einsetzen. 10GBASE-T SFP+-Kupfer-Transceiver werden häufig für Top-of-Rack-, Middle-of-Row-, End-of-Row-Architekturen oder Zwischen-, Horizontal- und Hauptverteilungsbereiche in Rechenzentren und Unternehmensnetzwerken innerhalb von 100m eingesetzt. Und die optischen 10GbE SFP+-Transceiver werden häufig für ToR-, MoR-, EoR-, Backbone-Kernnetzwerke in Datenzentren mit einer maximalen Verbindungsentfernung von 100km eingesetzt. Was die SFP+-Direktanschlusskabel anbelangt, so werden sie gewöhnlich für die Top-of-Rack-Konnektivität innerhalb eines Schranks von Servern zu ToR-Switches innerhalb von 10m verwendet, z.B. in Verbindung mit Top-of-Rack-Switches und Servern sowie zwischen Speichergeräten in einem Rack oder benachbarten Racks. Die folgenden Abbildungen zeigen die typischen Anwendungen für 10GBASE-T-Kupfermodule, SFP+-Transceiver und SFP+-DAC-Kabel.

10GBASE-T SFP+ Copper Module Application With ServerStorage Appliances.jpg

Abbildung 2: 10GBASE-T SFP+ Kupfermodul-Anwendung mit Server/Speichergeräten

10GbE SFP+ Optical Transceivers Direct Connection .jpg

Abbildung 3: Direkter Anschluss von optischen 10GbE SFP+-Transceivern

SFP+ DAC Direct Connection.jpg

Abbildung 4: SFP+-DAC-Direktverbindung

Fazit

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass sich 10GBASE-T-Kupfermodule, SFP+-Transceiver und SFP+-DAC-Kabel in Bezug auf Flexibilität, Abwärtskompatibilität, Entfernung, Anwendungslatenz und Kosten unterscheiden. Sie können sie je nach Ihren Netzwerkanforderungen auswählen. Zu beachten ist, dass mit der Popularisierung von Glasfaser-Verkabelungssystemen die Kupferkabel nach und nach vom Markt verschwinden werden. Daher wird das 10GBASE-T nach und nach aus der Branche verdrängt werden. Und mit den sinkenden Preisen und dem geringen Stromverbrauch werden 10GbE SFP+-Transceiver eine ideale Lösung im Rechenzentrumsnetzwerk sein.