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10G DACおよびAOCケーブルのガイド

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Vincent

翻訳者 ともや
2020年3月4日 に投稿された
2020-08-09 09:37:51
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10G SFP+光ファイバモジュールとパッチケーブルの組み合わせは、構造化ケーブルのルーチンソリューションと見なされています。ただし、10G DACとAOCは、10GbE展開向けの高性能、高効率、低予算のソリューションを提供するコスト効率の高い代替手段でもあります。以下では、10G SFP+ DACおよび10G SFP+ AOCケーブルをそれぞれ図解し、詳細に比較します。

10G DAC/AOCの基本とタイプ

10G SFP+ダイレクトアタッチケーブル(DAC)は、両端がSFP+コネクタで終端されたTwinax銅ケーブルで構成されており、アクティブな機器に直接電気接続を提供できます。DACケーブルは、パッシブDACとアクティブDACの2つに分類できます。パッシブおよびアクティブDACケーブルはどちらも、銅線ケーブルを介して直接電気信号を送信できます。前者は信号調整なしで配信できますが、後者は信号をブーストするためにモジュール内に電気コンポーネントを持っています。通常、10G SFP+ DACは、スイッチ、サーバー、およびラック内のストレージを接続するために使用されます。

Passive DAC vs Active DAC vs AOC.jpg

図1:パッシブDACとアクティブDACとAOC

10G SFP+アクティブオプティカルケーブル(AOC)は、両端がSFP+コネクタで終端されたマルチモード光ファイバケーブルで構成されています。また、電気信号から光信号へ、そして最後に電気信号への変換を完了するには、外部電源が必要です。一般的に、10G SFP+ AOCは主に、データセンター内の異なるラック間でスイッチ、サーバー、ストレージをリンクするために使用されます。

10G DAC/AOCの比較

背景情報を知った後、10G SFP+ DACとAOCは次のいくつかの点で異なるという結論をさらに導き出すことができます。

EMIイミュニティ

電磁干渉(EMI)は、電気回路に影響を与える外部ソースによって生成される妨害を指します。前述のように、10Gアクティブオプティカルケーブルには光ファイバが含まれています。これは、電流を伝導できない誘電体の一種です。したがって、AOCケーブルはほとんどの状況で使用できる電磁干渉の影響を受けません。ただし、電気信号を送信する銅の性質により、10Gダイレクトアタッチ銅ケーブルはEMIの影響を受けやすくなっています。したがって、環境は、望ましくない応答、低下、または完全なシステム障害を回避するために重要です。

消費電力

通常、10G SFP+ AOCケーブルの消費電力は、DACのものよりも高く、1〜2ワットです。10G DACアクティブケーブルの消費電力は1w未満であり、パッシブケーブルは、10G SFP+ダイレクトアタッチ銅ケーブルの熱設計により、0.15w未満の値ではほとんど消費電力がありません。その結果、DACオプションを採用した場合の消費電力の運用コストが削減されます。

動作温度

上記の要因の影響:10G DACの消費電力は本当に低いです。パッシブDACの場合、電力をほとんど消費せず、発熱もありません。したがって、この種類のDAC製品はより用途が広く、より広い温度範囲で使用できます。DACケーブルと比較して、10G AOCケーブルの動作温度はより狭いです。ただし、曲げ半径が薄いと、ラック内の空気の流れを冷やすのに役立ちます。

伝送距離

10G AOCケーブルは、光ファイバテクノロジーを採用しており、100 mの長距離伝送が可能ですが、10G DACケーブルのリンク長の制限は10 mです(パッシブDAC:7 m、アクティブDAC:10 m)。DACケーブルを介して送信できる信号の最大距離は、データレートに応じて変化することに注意してください。たとえば、100G DACケーブルは5メートルまでしか伝送できないため、データレートが増加するとリンク長は短くなります。距離の制限は、DACケーブルの最も一般的な使用法は、同じラック内にある機器の接続、たとえば、サーバーをラックトップスイッチに接続することであることを示しています。結論として、DACソリューションは短距離伝送に適していますが、AOCソリューションは長距離ネットワーキングの場合に適用されます。

費用

大まかに言えば、DACのコンポーネントは比較的単純で、銅ケーブルはファイバケーブルよりもはるかに安価です。したがって、10G DACの価格は10G AOCよりもはるかに低くなります。つまり、大規模なデータセンターに実装すると、AOCオプションと比較して、大量のDACケーブルの費用が節約されます。10G DACは確かに、短距離アプリケーションのAOCに比べて費用効果の高いソリューションを提供しますが、長距離アプリケーションの場合、これら2つのオプションを比較して全体的なコストリストを用意するのが賢明です。

10G DAC/AOCワーキングシナリオ

上記の要因の影響を受けて、10G SFP+ DACおよび10G SFP+ AOCケーブルは通常、異なる作業シナリオで適用されます。

10G SFP+ DACケーブルの典型的なアプリケーション

10G SFP+ DACの主な利用方法は、スイッチ/サーバーをラック内またはラックに隣接するスイッチに接続することです。言い換えると、これらの10Gダイレクトアタッチケーブルは、10G ToRスイッチとサーバー間のToR(Top of Rack)相互接続、または10GbEスイッチのスタッキングの代替として使用できます。10G SFP+ DACは通常、低消費電力、低遅延、低コストで7 mのリンク長をサポートするため、このオプションはこの短距離サーバーとスイッチの接続に最適です。

さらに、DACソリューションをToRシナリオで採用することは、より多くのアクセス機器や高密度の単一キャビネット機器の状況に適しています。この場合、分散アクセスは接続を明確かつ単純にしますが、スイッチの集中保守と管理の難しさを増します。

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図2:10G DAC接続シナリオ

10G SFP+ AOCケーブルの一般的なアプリケーション

厳密なリンク長の制限がない場合、10G SFP+ AOCは、ToR、EoR(行の終わり)、MoR(中央の行)などのデータセンターのいくつかの場所で一般的に使用されます。DACと同様に、サーバーはすべてトップオブラックイーサネットスイッチに接続し、各サーバーはスイッチまで1つまたは2つのイーサネット接続を備え、AOCケーブルを使用してこれらにパッチを適用できます。

EoR展開の場合、サーバーは10G AOCケーブルによって水平ルートを介してスイッチに接続され、ネットワークキャビネットに統合された複数のサーバーキャビネットからの多数のケーブル接続用に設計されています。接続管理は難しいが、集中管理には便利です。ToRとEoRの間の妥協点として、MoRアプリケーションでAOCケーブルを採用するソリューションは、基本的に以前のEoRモードと同様です。管理が集中化されている間、接続は単純化されます。

さらに、データセンターでの10G AOCの利用は、スパイン、リーフ、コアスイッチングエリアなどのいくつかの主要なネットワークエリアでも実現できます。相互接続は通常、これらの10G SFP+ AOCを採用することで満たされ、理論的な最大到達距離は100 mです。

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図3:10G AOC接続シナリオ

その他の考慮事項

10G SFP+ DACおよび10G SFP+ AOCは、高性能コンピューティング接続のためにデータセンターで広く適用されています。10GbE展開に最適なソリューションを設計する前に、まず次の要素を考慮することができます。

  • アプリケーション-アプリケーションシナリオとはなんですか?Top of Rack、Middle of RowまたはEnd of Row

  • メディアの可用性-手持ちのケーブル機器は何ですか?

  • ケーブル管理—ケーブル配線用のラックとケーブル経路に利用可能なスペースはどれくらいですか?

  • 距離-ポート間の接続の長さはどれくらいですか?

  • 消費電力-消費電力料金はいくらですか?

  • プロジェクトの総予算-予想されるコストとスケジュールはどのくらいですか?