Dac 10g кабель cisco

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

Worton

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?

Источник

Direct Attach Cable (DAC)

Кабели DAC и AOC — недорогая альтернатива оптическим модулям SFP+ 10G и QSFP+ 40G, QSFP28, при необходимости соединения коммутаторов на небольшом расстоянии, в пределах стойки, серверной или ЦОДа (для AOC).

Какие бывают кабели?

• Direct Attach Cable Twinax — медные, пассивные и активные;
• Active Optical Cables — оптические, только активные.

Direct Attach Cable Twinax

В чем отличия между Twinax активными и пассивными? Активные Twinax имеют в модулях на концах кабеля компоненты для увеличения уровня сигнала, что позволяет трансиверам работать на больших расстояниях, чем пассивные. Внешне кабели ни чем не отличаются, пассивные DAC (PCC) длиной до 3 метров, активные DAC (ACC) — до 12 метров.

Возможные модификации Direct Attach Cable Twinax (DAC):

с модулями CFP и CFP, CFP2 и CFP2, CFP4 и CFP4, QSFP28 и QSFP28,
с модулями QSFP+ и QSFP+, QSFP+ и 4 x SFP+, QSFP+ и 4 x XFP+,
с модулями SFP+ и SFP+, SFP+ и XFP, XFP и XFP.

Direct Attach Cable Twinax 40G QSFP+ и 40G QSFP+

Данный тип медного Direct Attach кабеля, является самым бюджетным вариантом подключения двух 40G интерфейсов в рамках одной стойки. По стандарту IEEE 802.3ba максимальная длина кабеля 10 метров.

Рисунок №1. Direct Attach Cable Twinax 40G QSFP+ и 40G QSFP+

Direct Attach Twinax Breakout Cable QSFP+ 40G и 4 х 10G (кабель-переходник с 40G QSFP+ на 4 х 10G SFP+)

Twinax Breakout Cable — разветвленный кабель, у которого с одной стороны QSFP+ 40G трансивер, а с другой стороны четыре оптических модуля SFP+ или XFP.

Рисунок №2. Direct Attach Breakout Cable Twinax, DAC кабель-переходник с 40G QSFP+ на 4 х 10G SFP+

Данный вид кабеля-переходника с 40G на 4 х 10G позволяет подключать оборудование с высокопроизводительными интерфейсами 40G к оборудованию с менее производительными интерфейсами 10G, что способствует плавному и гибкому внедрению 40G интерфейсов в существующую инфраструктуру, без резкой «массовой» замены имеющегося телекоммуникационного оборудования.

В таких DAC кабелях-конвертерах с одной стороны установлен модуль QSFP+ 40G, из которого выходит медный кабель, разделяющийся на четыре, которые подключаются к модулям SFP+ или модулям XFP. Кабель работает без оптоэлектронного преобразования, что делает данный тип кабеля самым дешевым решением, но при этом данные виды кабеля чувствительны к электромагнитным наводкам.

Active Optical Cables (AOC)

40G Active Optical Cables (AOC) — это активный оптический кабель состоящий из оптических трансиверов, работающих на длине волны 850 нм, которые неразъемно подключены между собой восьмижильным многомодовым оптическим кабелем.

Предельная длина кабеля для OM3 мультимодового волокна (MMF) – 300м и для OM4 мультимодового волокна (MMF) – 400м.

Возможные модификации Active Optical Cables (AOC):

Модуль QSFP+ и модуль QSFP+
Модуль QSFP+ и 4 модуля SFP+, модуль QSFP+ и 4 модуля XFP,
Модуль QSFP+ с 4 парами LC коннекторов под сменные модули SFP+ и/или XFP

По аналогии с DAC кабелями, AOC кабели могут быть в исполнении:

• Модуль QSFP+ 40G ← → модуль QSFP+ 40G (рисунок №3)
• Модуль QSFP+ 40G ← → 4 модуля SFP+ или 4 модуля XFP (рисунок №4)
• Модуль QSFP+ 40G ← → с 8 оптическими разъемами под сменные 4 х 10G SFP+ или XFP (рисунок №5)

Рисунок №3. Active Optical Cables (AOC) 40G QSFP+ и 40G QSFP+

Рисунок №4. Active Optical Breakout Cables, AOC кабель-переходник с 40G модуль QSFP+ на 4 модуля 10G SFP+

Рисунок №5. Active Optical Breakout Cables, AOC кабель-переходник 40G модуль QSFP+ на 8 оптических разъемов под сменные 4 модуля 10G SFP+ или 4 модуля XFP (в любых комбинациях по количеству SFP+ и XFP модулей)

Основные отличия между медными Direct Attach Cables Twinax (DAC) и оптическими Active Optical Cables (AOC)

Для наглядности, сведем основные характеристики Direct Attach Cable Twinax (DAC) и Active Optical Cables (AOC) в таблицу и сравним их.

Таблица №6. Сравнение основных характеристик Direct Attach Cable Twinax (DAC) и Active Optical Cables (AOC)

Источник

Кабели DAC

Direct Attach Copper Cable сокращенно DAC (в переводе с англ. кабель для прямого медного подключения) – это твинаксиальный кабель оконеченный с обоих концов электрическими разъемами трансиверов форм-факторов SFP+, XFP, SFP28, QSFP, CFPn.

Твинаксиальный (от англ. twin-axial) кабель – это электрический коаксиальный кабель с двумя параллельными проводниками, заключенные в общий экран.

DAC кабели используются для организации двунаправленного локального соединения и могут рассматриваться как альтернатива «коротким» съемным трансиверам, к примеру SFP+ 10G – T, SFP+ 10G – SR, SFP+ 10G – LRM. Зачастую DAC используют для создания подключения в пределах телекоммуникационной стойки, к примеру для подключения локального оборудования к магистральному; в пределах машинного зала.

В зависимости от длины, все Direct Attach Copper Cable делятся на пассивные и активные кабели.

Пассивные DAC кабели представляют собой твинаксиальный кабель напрямую соединенный с PCB оконечивающего трансивера. Максимальная длина таких кабелей может достигать 7 метров (указана длина для 10G кабеля). Но зачастую для гарантированности корректной работы производители ограничивают максимальную длину пассивного кабеля 3 метрами.

Активные DAC кабели в свою очередь представляют собой твинаксиальный кабель соединенный с PCB укомплектованной дополнительными электронными компонентами. За счет этого, максимальная длина кабеля может составлять 12 метров (указана длина для 10G кабеля).

Кабели Direct Attach Copper так же можно разделять по диаметру сечения токопроводящей жилы, этот параметр измеряется в AWG единицах. AWG влияет на максимальную длину кабеля: с увеличением длины, увеличивается вносимое затухание, для нивелирования затуханий необходимо увеличивать диаметр проводника.

Стоит отдельно отметить то, что увеличение диаметра токопроводящей жилы приводит к увеличению общего диаметра кабеля. Что в свою очередь влияет на минимальный радиус изгиба кабеля.

AWG	Диаметр проводника	Минимальный радиус изгиба
24	0,511 мм	38 мм
26	0,405 мм	33 мм
28	0,321 мм	25 мм
30	0,255 мм	23 мм

В виду этих особенностей Direct Attach Copper кабелей необходимо заранее продумывать их прокладку и коммутацию с активным сетевым оборудованием.

Возможны следующие комбинации DAC кабелей:

• 10G: SFP+ – SFP+, SFP+ – XFP, XFP – XFP
• 4*10G: QSFP+ – 4 x SFP+, QSFP+ – 4 x XFP
• 40G: QSFP+ – QSFP+
• 4*25G: QSFP28 – 4 x SFP28
• 100G: QSFP28 – QSFP28, CFP – CFP, CFP2 – CFP2, CFP4 – CFP4

Следует отметить, что кабели вида 4*xxG – называются Direct Attach Copper breakout кабель, жаргонное название «гидра». Breakout кабель является своего рода разветвителем, то есть высокоскоростной канал четырехпоточного xxG хост коннектора делитится на четыре равных низкоскоросных xx/4 G потока.

Источник