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400G 光トランシーバー vs 400G DAC/AOCケーブル:どっちがいい

2022年5月5日 に投稿された

 データセンターとクラウドコンピューティングに、より高速、より広い帯域幅、より低遅延などのニーズがますます増加することに伴い、400Gイーサネットは必然的な市場動向となっています。そのため、400G技術の登場により、400Gデータセンターにおいて400G光トランシーバーと400G DAC/AOCケーブルという2つの相互接続方式があります。

400G 光トランシーバー

 400G 光トランシーバーは、400Gデータセンターにおける相互接続のための一般的なソリューションです。400G 光トランシーバーのフォームファクターには、CFP8、QSFP-DD、OSFP(関連記事)、COBOなどがあり、そのうち最も一般的なのはQSFP-DD(関連記事)です。これらの光トランシーバーは、伝送距離、コネクター、メディアなどの点でそれぞれ異なっています。


コネクター 芯数
SR8モジュール MPO-16 8ペア(16芯)
DR4 / XDR4 / PLR4モジュール MPO-12 4ペア(8芯)
FR4光モジュール LCデュプレックス 1ペア(2芯)

FR8モジュール(2FR4モジュールとも呼ばれる)

デュアルCS 2ペア(4芯)

400Gネットワークにおける適用シナリオ

ToRスイッチからサーバーへの接続性(最大100m)

400GBASE-SR8 QSFP-DDモジュールはリーフスパインスイッチの相互接続に使用でき、OM4 MMF、MTP/MPO-16コネクタで伝送距離は100mに達します。

ToRスイッチからサーバーへの接続性(最大150m)

 400GBASE-SR8 QSFP-DDモジュールとは異なり、400GBASE-SR4.2 QSFP-DDモジュールは OM5 MMF、MPO/MTP-12コネクターで150m距離伝送に対応しています。

ToRスイッチからサーバーへの接続性(最大500m)

400GBASE-DR4 QSFP-DDモジュールは、OS2 SMF、MPO/MTP-12コネクターで最大500mの伝送距離をサポートします。

データセンター相互接続(2~120kmまで)

 ◉最大2km:一般的、データセンター相互接続には、より長い距離とより広い帯域幅の伝送をサポートする光トランシーバーが必要です。400GBASE-FR4 QSFP-DDモジュールは、LCデュプレックスコネクター付きのOS2 SMF上で最大2kmの伝送距離をサポートします。

 ◉最大10km:2kmを超えるデータセンター相互接続には、400GBASE-LR8 QSFP-DDモジュールが、OS2 SMFで、最大10kmのデータ伝送距離をサポートします。

 ◉最大40km:400GBASE-ER8 QSFP-DD モジュールは、低消費電力、高密度、高速という特徴を持ち、400Gデータセンターの相互接続のための高効率な選択肢となります。デュプレックス LC コネクタ付きのOS2 SMF 上で最大 40km の伝送距離を実現します。しかし、EMLレーザーとAPD検出器を使用し、MuxコンバイナーとDemuxスプリッターを使用する必要があるため、より高いコストがかかります。

 ◉最大120km:ハイパースケールデータセンターの相互接続につきましては、400G-ZR CSFPコヒーレント光モジュールが、OS2 SMFで120kmまでの伝送距離をサポートできます。

400G ケーブル:DAC/AOC

400G DAC(Direct Attached Cable)ケーブルは、短距離のデータセンター相互接続に適しており、コスト効率に優れています。また、伝送メディアとして銅線ケーブルを使用しているDACケーブルには2つのタイプがあります。0~5mの距離にはパッシブ銅ケーブル、5~15mの距離にはアクティブ銅ケーブルが使用されます。


400G AOC(Active Optical Cable)ケーブルは、DACよりも長距離伝送に対応しており、最大100mまで伝送することができます。また、DACケーブルよりも軽量・小型・電磁干渉(EMI)の影響を受けないなどのメリットを持ちますが、伝送メディアとして光ファイバーを使用しているため、より高いコストがかかります。


 また、400G to 400G DAC/AOCケーブルとは別に、400G QSFP-DD to 4x100G QSFP56 DACブレークアウトケーブル、400G QSFP-DD to 2x200G QSFP56 ブレークアウト AOCケーブル、400G QSFP-DD to 8x50G SFP56 DAC ブレークアウトケーブルといった400G DAC/AOC ブレイクアウトケーブルもあります。

400Gネットワークにおける適用シナリオ

ToRスイッチからサーバーへの接続(最大2.5mまで)

 上図は、FS 400G DACケーブルを使用してToRスイッチとスイッチ/サーバ間の短距離接続を示しています。400G QSFP-DD DACは、42Uサーバーキャビネット内の400G ToRスイッチとサーバーの接続に使用されています。この場合、FS 400G DACケーブルは、超低消費電力による運用コストの削減、小さな曲げ半径による柔軟なパッチング、低い挿入損失による性能の向上を実現し、大規模データセンターでの短距離ネットワークの展開に最適です。

EoRスイッチからサーバーへの接続(最大30mまで)

 400G AOCケーブルは通常、データセンター内のラック間でスイッチとサーバを接続します。上図のように、400G EoRスイッチは400G QSFP-DD AOCケーブルを通じてサーバーラックとアグリゲーションラックに接続されています。400G AOCケーブルは光ファイバーを伝送メディアとしているため、400G DACケーブルよりも長距離伝送と高帯域幅を実現することができます。さらに、別々のスイッチを接続してより大きなスイッチ・アーキテクチャを構築するためにも使用されます。

関連記事:「FS 400G ケーブルソリューション:DAC/AOC・光ファイバーケーブルについて」

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