05 июн 2020

Использование высокоскоростного кабеля прямого соединения для внутренних соединений центра обработки данных (ЦОД)

В течение нескольких лет для внутренних соединений ЦОД в основном использовались кабельные соединения категории CAT5e и стандарт 1000BASE-T, однако, их обновление до скорости 10GE, 40GE и выше значительно затруднено из-за повышения как энергопотребления, так и стоимости. Теперь их вытесняет высокоскоростной кабель прямого соединения (DAC), который становится неотъемлемой частью соединений коммутаторов в пределах стойки и стоечных коммутаторов верхнего уровня (ToR-коммутаторов). Здесь рассказывается, что такое DAC кабель.

Что такое DAC кабель — определение, структура и спецификация

Что такое DAC кабель? Кабель прямого соединения, сокращенно DAC кабель, является оконеченным на заводе-изготовителе сдвоенным коаксиальным (твинаксиальным) кабелем, используемым для подключения коммутаторов к маршрутизаторам или серверам. Эти кабели состоят из экранированного медного коаксиального или волоконно-оптического кабеля фиксированной длины с закрепленными на обоих концах подключаемыми трансиверами различного калибра от 24 до 30 AWG. Длина DAC кабеля для внутренних соединений может достигать 15 м при использовании твинаксиального медного кабеля и 100 м при использовании активного оптического кабеля на скорости 10 Гбит/с, 40 Гбит/с или выше.

Типы высокоскоростных кабелей прямого соединения

Теперь вы знаете, что такое DAC кабель, а знаете ли вы типы DAC кабелей? Высокоскоростной кабель прямого соединения можно разделить на медный кабель прямого соединения (DACC) и активный оптоволоконный кабель прямого соединения (DAOC). На следующем рисунке показаны основные типы пассивных и активных кабелей прямого соединения для внутренних подключений ToR-коммутаторов ЦОД:

img

Медный кабель прямого соединения (DACC) представляет собой неразъемную медную кабельную сборку, подключенную непосредственно к «трансиверам». Может иметь длину до 15 м и используется для коротких расстояний. DACC кабель может быть либо пассивным, либо активным. Активный оптический кабель прямого соединения связывает волоконное соединение внутри оконечивающих трансиверов, создавая полную сборку из волоконно-оптического кабеля подобно медному кабелю прямого соединения, но может достигать длины 3 – 200 м.

Сравнение пассивного DAC кабеля и активного DAC кабеля

Пассивный DAC кабель не содержит электрических компонентов, поэтому он имеет минимальное энергопотребление < 0,15 Вт, но расстояние между подключаемым оборудованием ограничено значением 5 м. В то время как активный медный кабель (АСС) содержит электрические компоненты в разъемах, которые могут повышать уровень сигнала, позволяя достигать больших расстояний (5 м и более) с использованием медных носителей и обеспечить лучшее качество передачи. По этой причине активные медные кабели стоят немного дороже и потребляет больше энергии, чем пассивные медные кабели прямого соединения. Подробная информация приведена в следующей таблице.

Макс. длина Тип кабеля Потребляемая мощность Вес Радиус изгиба Применение Стоимость
Пассивный DAC кабель <5 м Твинаксиальный медный кабель <0,15 Вт Наиболее тяжелый 24 AWG = 38 мм
26 AWG = 33 мм
28 AWG = 25 мм
30 AWG = 23 мм
ToR-коммутатор, смежные стойки Наиболее низкая
Активный DAC кабель 5 – 15 м Твинаксиальный медный кабель 0,5 – 1 Вт Наиболее тяжелый 24 AWG = 38 мм
26 AWG = 33 мм
28 AWG = 25 мм
30 AWG = 23 мм
ToR-коммутатор, смежные стойки Низкая

Сравнение DAC кабеля и AOC кабеля

В следующем списке освещаются некоторые преимущества и недостатки DAC кабеля.

Преимущества DAC кабеля:

Более высокая скорость передачи данных: DAC кабель может поддерживать скорость передачи данных от 4 Гб/с до 10 Гб/с, что является более высокой скоростью, чем у обычного медного кабеля.
Быстрая взаимозаменяемость: С развитием медной технологии DAC кабель и оптический трансивер являются взаимозаменяемыми и имеют возможность «горячей» замены.
Низкая стоимость: Медный кабель дешевле, чем оптический, и при использовании DAC кабеля стоимость провода будет меньше.
Хороший теплоотвод: DAC кабель изготовлен из медного сердечника и имеет хорошую теплопередачу.

Недостатки DAC кабеля:

Короткое расстояние передачи, большой вес, большой объем, трудно укладывать.
Восприимчивы к электромагнитным помехам, таким как отклик на внешнее неблагоприятное воздействие, ухудшению характеристик и т. д.
В следующем списке освещаются некоторые преимущества и недостатки AOC кабеля.

Преимущества AOC кабеля

Более широкая полоса пропускания: Обновление устройств не требуется, пропускная способность до 40 Гб/с.
Малый вес: Гораздо легче, чем DAC кабель.
Низкий уровень электромагнитных помех: оптическое волокно является диэлектриком, который слабо поддается влиянию электромагнитных помех.

Недостатки AOC кабеля:

Дороже, чем DAC кабель.

Сравнение высокоскоростного кабеля прямого соединения и оптического модуля трансиверов

При рассмотрении вопроса о том, какой кабель следует использовать для конкретной кабельной инфраструктуры – высокоскоростной кабель прямого соединения или оптический трансивер, – необходимо знать ключевые отличия между DAC кабелем и оптическим трансивером.

Макс. длина Тип кабеля Потребляемая мощность Вес Радиус изгиба Применение Стоимость
Высокоскоростной кабель прямого соединения Около 1 – 100 м Твинаксиальный медный кабель или волоконно-оптический кабель 0,15 – 1 Вт DAC: наиболее тяжелый AOC: наиболее легкий 24 AWG – 30 AWG ToR-коммутатор, смежные стойки, MoR-коммутатор, EoR-коммутатор, Zone to Zone (между зонами) Низкая
Оптический модуль трансиверов Согласно стандарту TIA/IEEE (до160 км) Твинаксиальный медный кабель или волоконно-оптический кабель До 4,5 Вт В зависимости от исполь зуемых трансиве ров и кабелей В зависимости от используемых кабелей ToR-коммутатор, MoR-коммутатор, EoR-коммутатор, Zone to Zone (между зонами) Высокая

Согласно таблице очевидно, что у высокоскоростного кабеля прямого соединения меньшая стоимость и меньшее потребление энергии. Но он, как правило, имеет ограниченное расстояние по сравнению с трансивером, которым оконечен кабель. Таким образом, для любых соединений на короткое расстояние в диапазоне от 5 до 100 м DAC кабели с улучшенными техническими характеристиками предлагают более простое и доступное решение. Но если диапазон расстояний превышает 100 м, предпочтительнее использовать оптические трансиверы.

Высокоскоростной кабель прямого соединения для различного использования

В следующей таблице приведен список широко используемых 10G/25G/40G/56G/100G DAC и AOC кабелей.

DAC тип Описание
GR-SP10-DA1m (DAC, модуль 10G SFP+ и модуль SFP+) Пассивный твинаксиальный DAC кабель с модулями 10G SFP+, 1 м
GR-QS40-DAC1m (DAC, модуль 40G QSFP+ и модуль QSFP+) Пассивный DAC кабель с модулями 40G QSFP+, 1 м
GR-QS40+4SP10-DA1m (DAC, модуль 40G QSFP+ и модуль SFP+) Пассивный DAC кабель с модулем 40G QSFP+ и четырьмя модулями 10G SFP+, 1 м
GR-QS56-DAC1m (DAC, модуль 56G QSFP+ и модуль QSFP+) Пассивный DAC кабель с модулями 56G QSFP+, 1 м
GR-SP25-DA1m (DAC, модуль 25G SFP28 и модуль SFP28) Пассивный твинаксиальный DAC кабель с модулями 25G SFP28, 1 м
GR-QS100-DA1m (DAC, модуль 100G QSFP28 и модуль QSFP28) Пассивный твинаксиальный DAC кабель с модулями 100G QSFP28, 1 м
GR-QS100+4SP25-DA1m (DAC, модуль 100G QSFP28 и модуль SFP28) Пассивный DAC кабель с модулем 100G QSFP28 и четырьмя модулями 25G SFP28, 1 м
GR-SP10-AOC1m (AOC, модуль 10G SFP+ и модуль SFP+) Активный оптический кабель с модулями 10G SFP+, 1 м
GR-QS40-AOC1m (AOC, модуль 40G QSFP+ и модуль QSFP+) Активный оптический кабель с модулями 40G QSFP+, 1 м
GR-QS40+4SP10-AOC1m (AOC, модуль 40G QSFP+ и модуль SFP+) Активный оптический кабель с модулем 40G QSFP+ и четырьмя модулями 10G SFP+, 1 м
GR-QS100-AOC1m (AOC, модуль 100G QSFP28 и модуль QSFP28) Активный оптический кабель с модулями 100G QSFP28, 1 м
GR-SP25-AOC1m (AOC, модуль 25G SFP28 и модуль SFP28) Активный оптический кабель с модулями 25G SFP28, 1 м

Кабель с модулем SFP: сравнение DAC кабеля с модулем 10G SFP+ и DAC кабеля с модулем 25G SFP28

Кабель с модулем 10G SFP+ на сегодня предлагает самую высокую плотность передачи, имеет наиболее низкую стоимость и 10 Гб/с Ethernet с самым низким энергопотреблением. Кроме того, модуль SFP+ позволяет осуществить массовый переход от сети 1GbE к сети 10GbE, предлагая вариант SFP+ 10GBASE-Cu (медная кабельная сборка прямого соединения) для коротких внутренних соединений, имеющий очень низкую стоимость.

Модули 25G SFP28 DAC кабелей имеют тот же форм-фактор, что и модуль 10G SFP+, но внутренний электрический интерфейс у них улучшен и поддерживает скорость передачи данных 25 Гбит/с для 25G Ethernet приложений, а также будущие стандарты, такие как 32G Fiber Channel. DAC кабель с модулем 25G SFP28 предлагает более быстрый переход к сети 100G. По сравнению с сетью 40G, использующей четыре полосы 10G, и сетью 100G, использующей десять полос 10G, теперь для обновления до 100GbE, используя DAC кабели с модулем 25G SFP28, необходимо наличие только четырех полос 25G.

Кабель с модулем QSFP+: сравнение модуля 40G QSFP+ и модуля 56G QSFP+

Твинаксиальные медные кабели прямого соединения с модулем 40G QSFP+ поставляются в двух видах: медные кабели прямого соединения с модулем QSFP+ и модулем QSFP+ и кабели для оконечной разводки с модулем QSFP+ и четырьмя модулями SFP+. Медные кабели прямого соединения с модулем 40G QSFP+ и модулем QSFP+ подходят для очень коротких расстояний (в пределах 10 м) и обеспечивают эффективное соединение на скорости 40G между портами QSFP+ коммутаторов с модулем QSFP+ в пределах стойки и соседних стоек. В то время как кабели для оконечной разводки с модулем QSFP+ и четырьмя модулями 10G SFP+ делят 40-Гигабитный порт на коммутаторе или сервере на четыре 10-Гигабитных порта; идеально подходят для быстрого перехода от сети 10G к сети 40G.

Кабели с модулем 56G QSFP+ поддерживают до четырех полос 14G и предлагаются как эффективная альтернатива, имеющая низкое потребление мощности, для коротких внутренних соединений между сетью 40G InfiniBand 4×FDR и сетью 56G Ethernet. DAC кабели с модулем 56G QSFP+ имеют ту же конструкцию, что и DAC кабели 40G, поэтому работа DAC кабеля с модулем 56G QSFP+ и DAC кабеля с модулем 40G QSFP+ при развертывании 40G сети будет аналогичной.

Кабель с модулем 100G QSFP28

Кабель прямого соединения с модулем QSFP28 и модулем QSFP28 и DAC кабель для оконечной разводки с модулем 100G QSFP28 и четырьмя модулями SFP28 являются повсеместно используемыми типами кабелей для внутренних соединений на скорости 100G. Медный кабель прямого соединения с модулем QSFP28 и модулем QSFP28 содержит четыре высокоскоростные медные пары, каждая из которых работает на скорости передачи данных до 25 ГБ/с, в сумме составляя 100G. В то время как DAC кабели для оконечной разводки с модулем QSFP28 и четырьмя модулями SFP28 могут поддерживать 100G при совместной работе четырех сетей 25G Ethernet. Они обычно используются для перехода с сети 100G на сеть 25G.

img

Где найти надежного поставщика высокоскоростных кабелей прямого соединения?

На рынке так много вариантов и поставщиков, кого из них я должен выбрать и кому доверять? На сайте fibertool.ru предлагаются наиболее полнофункциональные DAC и AOC кабели в различных форм-факторах и с различными скоростями передачи данных, включая 10G, 25G, 40G, 100G и также 56G. Мы можем изготовить по индивидуальному заказу совместимые со всеми основными брендами кабельные сборки прямого соединения различной длины, с различным диапазоном калибров AWG и так далее, удовлетворяющие любым требованиям клиентов.

img

Кроме того, мы можем прошить кабели на любом конце под различные бренды. Например, если вы хотите соединить коммутаторы Cisco и Juniper, то мы можем прошить кабель под Cisco на одном конце, а на другом – под Juniper (как показано на рисунке выше). Самое главное, каждый из наших DAC кабелей тщательно протестированы в целях обеспечения 100% совместимости со всеми основными поставщиками и системами и гарантированного бесперебойного функционирования с сетевыми устройствами.

Заключение

В соответствии с вышеупомянутой подробной информацией вы узнали, что высокоскоростной кабель прямого соединения является идеальным решением для коротких расстояний и высокой плотности, организации сети в высокоскоростных I/O ЦОД. Он может быть как DAC, так и AOC типа и иметь различные скорости передачи данных, такие как 10G/25G/40G/56G/100G.