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10GBASE-T vs SFP+ vs DAC: quale scegliere per il cablaggio del data center 10GbE?

6 marzo 2021

Generalmente, la rete 10GbE può essere realizzata con il modulo in rame 10GBASE-T, il ricetrasmettitore in fibra ottica SFP+ e i cavi di collegamento diretto SFP+. 10GBASE-T vs SFP+ vs DAC: quale scegliere per il cablaggio del data center 10GbE? La lettura di questo articolo permette di ottenere una maggiore comprensione di questi tre prodotti.

Introduzione al modulo 10GBASE-T, al modulo SFP+ e al DAC SFP+

Il ricetrasmettitore in rame SFP+ 10GBASE-T è specificamente progettato per collegamenti di comunicazione ad alta velocità che richiedono 10 Gigabit Ethernet su cavo Cat 6a/7. È il primo modulo SFP RJ45 in rame 10G che offre una comunicazione 10Gb/s su cavi di rame Ethernet, conforme agli standard SFF-8431 e SFF-8432 MSA. Maggiori informazioni sul modulo in rame 10GBASE-T SFP+ alla pagina Capire i moduli transceiver in rame 10GBASE-T SFP+.

Il ricetrasmettitore in fibra ottica SFP+ 10GbE è usato anche per la trasmissione di rete 10G con una distanza di trasmissione massima di 100km. Ne esistono vari tipi, come 10GBASE-SR, 10GBASE-LR, 10GBASE-ER, 10GBASE-ZR e così via. Per saperne di più sui diversi tipi di modulo 10GbE SFP+ consultare Guida ai moduli: classificazione dei tipi di 10G SFP+.

Per quanto riguarda il DAC SFP+, esso utilizza un cavo di rame 10GbE che viene fornito come gruppo di cavi twinax attivo o passivo e si collega direttamente in un alloggiamento SFP+ con una distanza di collegamento molto breve. Così i cavi SFP+ ad attacco diretto sono spesso utilizzati per l'interconnessione di uno stack di switch ToR e collegamenti a breve distanza tra le porte degli switch e le interfacce Ethernet sui server e i dispositivi di archiviazione in un rack. Leggi Leggi Sistema di supporti in rame 10G SFP+ ad attacco diretto-10GSFP+Cu per maggiori informazioni sui cavi DAC 10G SFP+.

10GBASE-T vs SFP+ Fibra vs SFP+ DAC: quali sono le loro differenze?

In questa sezione, vengono elaborate le differenze tra il modulo 10GBASE-T, il ricetrasmettitore in fibra SFP+ e il cavo DAC SFP+ dal punto di vista della flessibilità, della compatibilità con le versioni precedenti, della latenza, della distanza e del costo.

Flessibilità e retrocompatibilità

Il modulo in rame 10GBASE-T adotta la tecnologia interoperabile e basata sugli standard 10GBASE-T, che utilizza la connessione RJ45 legacy e può auto-negoziare tra le velocità 10/100/1000Mbps e 10 Gigabit. In altre parole, il cablaggio in rame 10GBASE-T è retrocompatibile efficacemente con i dispositivi standard di rete in rame. I moduli SFP+ 10GbE permettono applicazioni 10G Ethernet e 10G fiber channel che non possono essere compatibili con i sistemi di cablaggio basati sul rame, e talvolta possono essere utilizzati su reti in fibra ottica 1G. Per quanto riguarda i cavi DAC SFP+, questi non sono retrocompatibili con gli switch Gigabit Ethernet esistenti e sono utilizzati solo per gli switch 10GbE.

Latenza

La bassa latenza è fondamentale per garantire un tempo di risposta veloce e ridurre i cicli di inattività della CPU, il che aumenta l'efficienza del centro dati e il ROI. I moduli in rame 10GBASE-T adottano lo standard PHY per utilizzare la codifica a blocchi per trasportare i dati attraverso i cavi di rame senza errori. Lo standard PHY specifica 2,6 microsecondi per la coppia trasmissione-ricezione, e la dimensione del blocco richiede che la latenza sia inferiore a 2 microsecondi. SFP+ usa un'elettronica semplificata senza codifica, e la sua latenza tipica è di circa 300 nanosecondi per collegamento. Possiamo vedere dalla figura seguente che la fibra SFP+ fornisce una latenza inferiore rispetto agli altri due prodotti.

Numero di collegamenti SFP+ 10GBASE-T Fibra SFP+ DAC SFP+
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

Figura 1: Latenza 10GBASE-T vs Fibra SFP+ vs DAC SFP+

Distanza

I moduli RJ45 10GBASE-T possono raggiungere fino a 100m usando cavi Cat6a o Cat7 nel sistema di cablaggio di rete Ethernet 10G. Inoltre, il ricetrasmettitore ottico SFP+ 10GbE può raggiungere una distanza di trasmissione molto lunga di massimo 100km attraverso cavi in fibra ottica monomodali. Tuttavia, il DAC SFP+ può solo fornire una distanza massima di 10 metri (circa 33 piedi) sulla base di cavi di rame attivi, che sono molto più comunemente usati nelle connessioni intra-rack e inter-rack. Se la distanza non è un problema, i DAC SFP+ tendono ad essere un'opzione ottimale a causa del minore consumo energetico e della minore latenza.

Costo

Il modulo 10GBASE-T RJ45 di solito usa cavi Cat6a/7 per il cablaggio, i quali sono spesso meno costosi dei cavi in fibra ottica SFP+ 10GbE. In un data center, con centinaia di cavi necessari, questo può trasformarsi in un grande risparmio. Inoltre, la rete in rame 10GBASE-T può massimizzare l'utilizzo del cablaggio strutturato in rame esistente. Questo farà anche risparmiare molte spese di capitale. I ricetrasmettitori SFP+ 10GbE sono molto più costosi dei moduli in rame 10GBASE-T poiché utilizzano cavi in fibra ottica monomodali o multimodali, per cui i budget di manutenzione dei sistemi di cablaggio in fibra risulterà costoso in futuro. Per quanto riguarda i cavi DAC SFP+, questi sono i più economici tra i tre tipi di prodotti. Il loro unico difetto è che la distanza di trasmissione è molto limitata.

La seguente tabella mostra i parametri di base dei moduli 10GBASE-T SFP+, 10GbE SFP+ e del cavo DAC SFP+.

Tipo SFP+ 10GBASE-T Fibra SFP+ 10G DAC SFP+
Data Rate 10/100/1000Mpbs; 10Gbps 1Gbps; 10Gbps 10Gbps
Interfaccia RJ-45 LC Duplex; LC Simplex /
Tipo di cavo Cavo Cat6a/Cat7 MMF/SMF Cavo Twinax
Distanza di trasmissione 100m 220m/300m/2km/10km/40km/80km/100km ≤10m
Consumo energetico 2-5w 0.7w 0.7w
Supporto DOM No
Costo Meno costoso Più costoso Più conveniente

Applicazioni dei moduli 10GBASE-T, SFP+ e del cavo DAC SFP+

Anche se i moduli in rame 10GBASE-T, i ricetrasmettitori SFP+ 10GbE e il cavo DAC SFP+ possono essere utilizzati per realizzare la trasmissione Ethernet 10G, possono essere applicati per diversi scenari di applicazione nei data center e nelle reti aziendali. I ricetrasmettitori in rame SFP+ 10GBASE-T sono spesso utilizzati per architetture Top of Rack, Middle of Row, End of Row o aree di distribuzione intermedie, orizzontali e principali in data center e reti aziendali entro 100m. I ricetrasmettitori ottici SFP+ 10GbE sono comunemente applicati per ToR, MoR, EoR, reti backbone core nei data center con una distanza massima di collegamento di 100km. Per quanto riguarda i cavi SFP+ direct attach, essi sono solitamente utilizzati per la connettività intra-cabinet Top of Rack dai server agli switch ToR entro 10m, come l'interconnessione con gli switch top-of-rack e i server, così come tra i dispositivi di storage in un rack o nei rack vicini. Le figure seguenti sono le applicazioni tipiche per i moduli in rame 10GBASE-T, i transceiver SFP+ e i cavi DAC SFP+.

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

Figura 2: Applicazione del modulo in rame SFP+ 10GBASE-T con apparecchiature server/storage

10GbE SFP+ Optical Transceivers Direct Connection .jpg

Figura 3: Collegamento diretto dei ricetrasmettitori ottici SFP+ 10GbE

SFP+ DAC Direct Connection.jpg

Figura 4: Collegamento diretto del cavo DAC SFP+

Conclusione

In sintesi, i moduli in rame 10GBASE-T, i ricetrasmettitori SFP+ e i cavi DAC SFP+ sono diversi per flessibilità, compatibilità retroattiva, distanza, latenza applicativa e costo. Potete sceglierli secondo i vostri requisiti di rete. Bisogna notare che con la diffusione dei sistemi di cablaggio in fibra ottica, i cavi in rame saranno gradualmente abbandonati dal mercato. Pertanto, il modulo 10GBASE-T sarà gradualmente eliminato dall'industria. In più, con i prezzi decrescenti e il basso consumo energetico, i ricetrasmettitori SFP+ 10GbE saranno una soluzione ideale per la rete di data center.

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