Руководство по 10G Direct Attach Cable (DAC) & Active Optical Cable (AOC)

Трансиверы 10G SFP+ с патч-кордами считаются обычным решением для структурированной кабельной системы. Однако 10G DAC и AOC также являются экономическими альтернативами, которые предлагают высокопроизводительные, высокоэффективные и низкобюджетные решения для развертывания 10GbE.   В следующем кабели 10G SFP+ DAC и 10G SFP+ AOC будут проиллюстрированы соответственно и детально сравнены.

Основы и типы 10G DAC/AOC

10G SFP+ Direct Attach Cable (DAC) состоит из медного кабеля twinax, заканчивающегося разъемами SFP+ на обоих концах, которые могут предоставить электрическое подключение непосредственно к активному оборудованию. Кабели DAC могут разделить на две части: пассивный DAC & активный DAC. Оба пассивные и активные кабели DAC могут передавать электрические сигналы непосредственно по медному кабелю. Первый может доставлять без кондиционирования сигнала, в то время как последний имеет электрические компоненты внутри трансиверов для усиления сигналов. Как правило, 10G SFP+ DAC используются для подключения коммутаторов, серверов и хранилищ внутри стоек.

Рисунок 1: пассивный DAC vs активный DAC vs AOC

10G SFP+ Active Optical Cable (AOC) состоит из многомодового оптического кабеля, заканчивающегося разъемами SFP+ на обоих концах, который требует внешнего источника питания для завершения преобразования электрических и оптических сигналов, из электрических сигналов в оптические, и затем преобразование в электрические сигналы наконец. Вообще говоря, 10G SFP+ AOC чаще всего используются для соединения коммутаторов, серверов и хранилищ между различными стойками внутри ЦОД.

10G DAC/AOC Сравнение

После узнания основной информации, мы также можем сделать вывод, что 10G SFP+ DAC & AOC отличаются с точки зрения следующих нескольких аспектов:

EMI Immunity

Электромагнитные помехи (EMI), относится к помехе, вызванной внешним источником, который повлияет на электрическую цепь. Как упоминалось ранее, 10G active optical cable содержит оптические волокна—вид диэлектрика, который не может проводить электрический ток. Поэтому кабели AOC защищены от электромагнитных помех, которые могут использоваться в большинстве ситуаций. Тем не менее, из-за природы меди с отправкой электрических сигналов, 10G direct attach copper cable уязвимы для воздействия EMI. Таким образом среда важна, чтобы избежать нежелательных ответов, деградации или полного сбоя системы.

Потребляемая мощность

Обычно потребляемая мощность 10G SFP+ AOC кабелей выше, чем DAC , что составляет 1-2 Вт. В то время как потребляемая мощность 10G DAC активных кабелей составляет менее 1 Вт, а пассивные почти не требуют энергопотребления при значении ниже 0,15 Вт из-за тепловой конструкции 10G SFP+ direct attach copper cable. В результате эксплуатационные расходы на потребляемую мощность будут уменьшены при выборе опций DAC.

Рабочая температура

Под влиянием вышеупомянутого фактора: потребляемая мощность 10G DAC действительно низкое. Для пассивного DAC, он почти не потребляет мощности и не производит тепла. Следовательно, этот вид DAC более универсален и может использоваться в более широком диапазоне температур. По сравнению с кабелями DAC, рабочая температура для кабелей 10G AOC более узкая. Однако их более тонкий радиус изгиба может помочь увеличить охлаждение воздушного потока в стойках.

Расстояние передачи

При использовании оптической технологии, 10G AOC кабель может передавать на большие расстояния - 100 м, а ограничение длины линии связи 10G DAC кабеля - 10 м (пассивный DAC: 7 м; активный DAC: 10 м). Обратите внимание, макс. расстояние сигнала, который может быть передан через кабель DAC, изменяется в зависимости от скорости передачи данных. Длина линии связи будет уменьшаться с ростом скорости передачи данных, например, 100G DAC кабели могут передавать только до 5 метров. Ограничения по расстоянию показывают, что наиболее распространенным использованием кабелей DAC является подключение оборудования, расположенного в одной стойке, например, подключение серверов к коммутатору top of rack. В заключение, решения DAC подходят для передачи на короткие расстояния, а решения AOC применяются в сетеых примерах на большие расстояния.

Стоимость

Грубо говоря, DAC имеет относительно простую внутреннюю структуру с меньшим количеством компонентов, а медные кабели намного дешевле, чем оптоволоконные кабели. Таким образом, цена 10G DAC намного ниже, чем 10G AOC. То есть, при реализации в крупных ЦОД, сумма денег будет сохранена для большого количества кабелей DAC по сравнению с опциями AOC. 10G DAC действительно предоставляет экономичное решение для приложений на короткие расстояния, но для приложений на большие расстояния, разумно иметь общий список затрат путем сравнения этих двух варианта.

Сценарии работы 10G DAC/AOC

Под влиянием вышеупомянутых факторов, 10G SFP+ DAC и 10G SFP+ AOC кабели обычно применяются в различных рабочих сценариях.

Типичное применение 10G SFP+ DAC кабеля

Основное использование 10G SFP+ DAC заключается в подключении коммутаторов/серверов к коммутаторам внутри или рядом со стойкой. Другими словами, эти 10G direct attach cable могут использоваться в качестве альтернативы для соединений ToR (Top of Rack) между 10G ToR коммутатором и сервером или для стекирования коммутаторов 10GbE. Поскольку 10G SFP+ DAC обычно поддерживает длину линии связи 7 м с низким энергопотреблением, низкой латентностью и низкой стоимостью, этот вариант является идеальным выбором для таких подключений сервера к коммутаторам на небольшом расстоянии.

Кроме того, принятие решений DAC в сценариях ToR подходит для ситуации больше оборудования доступа или высокоплотного оборудования единого кабинета. В этом случае распределенный доступ сделает соединение простым и понятным, но увеличивают сложность централизованного обслуживания и управления коммутаторами.

Рисунок 2: Сценарий подключения 10G DAC

Типовое применение 10G SFP+ AOC кабеля

Без строгих ограничений длины линии связи, 10G SFP+ AOC обычно используются в нескольких местах в ЦОД, таких как ToR, EoR (End of Row) и MoR (Middle of Row). Как DAC, все серверы подключаются к Ethernet коммутатору Top of Rack, и каждый из них будет иметь одно или два Ethernet подключения к коммутатору, и они могут быть исправлены с использованием кабелей AOC.

Для развертывания EoR, серверы подключаются к коммутатору через горизонтальный маршрут по кабелям 10G AOC, предназначенным для большого количества кабельных соединений из нескольких серверных шкафов, объединенных в сетевой шкаф. Сложно в управлении соединением, но удобно в централизованном обслуживании. В качестве компромисса между ToR и EoR, решение использования кабелей AOC в приложениях MoR в основном аналогично предыдущему режиму EoR. Соединение упрощено, а управление централизовано.

Более того, использование 10G AOC в ЦОД также может быть реализовано в нескольких основных сетевых областях, таких как области коммутации Spine, Leaf или ядра. Соединения обычно выполняются путем принятия этих 10G SFP+ AOC с их теоретической максимальной досягаемостью 100 м.

Рисунок 3: Сценарий подключения 10G AOC

Дальнейшие соображения

10G SFP+ DAC и 10G SFP+ AOC широко применяются в ЦОД для высокопроизводительных вычислительных соединений. Возможно, вы могли бы принять во внимание следующие факторы, прежде чем разрабатывать оптимальное решение для развертывания 10GbE:

• Приложение—Что такое сценарий приложения? Top of Rack, Middle of Row или End of row?

• Доступность средства—Что такое оборудование для кабельной системы од рукой?

• Управление кабелями—Сколько места доступно в стойке и кабельных трассах для прокладки кабелей?

• Расстояние—Как долго проходят соединения между портами?

• Потребляемая мощность—Сколько будет стоить плата за энергопотребление?

• Общий бюджет проекта—Что такое ожидаемая стоимость и сроки?