Giải pháp cáp trung tâm dữ liệu: Cáp DAC và Cáp AOC

Cáp DAC và Cáp AOC được ứng dụng rộng rãi trong các trung tâm dữ liệu cho hệ thống cáp mạng máy tính hiệu suất cao do độ trễ thấp hơn, công suất thấp hơn và chi phí thấp hơn. Cáp DAC và Cáp AOC có nhiều cấu hình khác nhau để đáp ứng các yêu cầu mạng. Mỗi loại đều có sẵn ở các tốc độ dữ liệu 10G SFP +, 25G SFP28, 40G QSFP + và 100G QSFP28 với các tùy chọn bổ sung cho các biến thể đột phá từ 40G đến 4x10G hoặc 100G đến 4x25G.

Thông tin cơ bản về các loại cáp DAC / AOC

Cáp gắn trực tiếp (DAC) bao gồm một cáp đồng twinax được kết thúc bằng các đầu nối SFP + / SFP28 / QSFP + / QSFP56 / QSFP28, có thể cung cấp kết nối điện trực tiếp vào thiết bị đang hoạt động. Cáp DAC có thể được phân thành hai loại: DAC thụ động và DAC chủ động. Cả cáp DAC thụ động và tích cực đều có thể truyền tín hiệu điện trực tiếp qua cáp đồng. Thiết bị đầu tiên có thể phân phối mà không cần điều hòa tín hiệu, trong khi thiết bị thứ hai có các thành phần điện bên trong bộ thu phát để tăng tín hiệu. Thông thường, cáp DAC được sử dụng để kết nối thiết bị chuyển mạch, máy chủ và bộ lưu trữ bên trong giá đỡ. Đối với cáp DAC, vui lòng đọc Sử dụng Cáp Đính kèm Trực tiếp Tốc độ Cao để Kết nối Trung tâm Dữ liệu .

Cáp quang hoạt động (AOC) bao gồm một cáp quang đa chế độ được kết thúc bằng đầu nối hệ số dạng SFP ở cả hai đầu, yêu cầu nguồn điện bên ngoài để hoàn thành quá trình chuyển đổi tín hiệu điện và quang, từ tín hiệu điện sang tín hiệu quang, sau đó chuyển đổi thành điện tín hiệu cuối cùng. Nói chung, cáp AOC chủ yếu được sử dụng để liên kết các thiết bị chuyển mạch, máy chủ và lưu trữ giữa các giá đỡ khác nhau bên trong các trung tâm dữ liệu.

So sánh cáp DAC / AOC

Cáp DAC được sử dụng để kết nối thiết bị chuyển mạch, máy chủ và lưu trữ bên trong giá đỡ, trong khi cáp AOC chủ yếu được sử dụng để liên kết thiết bị chuyển mạch, máy chủ và lưu trữ giữa các giá đỡ khác nhau bên trong trung tâm dữ liệu. Bên cạnh đó, cáp DAC AOC khác nhau ở các khía cạnh sau.

Sự tiêu thụ năng lượng

Thông thường, mức tiêu thụ điện của cáp AOC cao hơn cáp DAC từ 1-2w. Trong khi mức tiêu thụ điện của cáp chủ động DAC nhỏ hơn 1w, và cáp thụ động gần như không tiêu thụ điện năng ở giá trị thấp hơn 0,15w do thiết kế tản nhiệt của cáp đồng gắn trực tiếp. Do đó, chi phí vận hành về tiêu thụ điện năng sẽ giảm khi áp dụng các tùy chọn DAC.

Khoảng cách truyền

Áp dụng công nghệ cáp quang, cáp AOC có thể truyền trên khoảng cách xa hơn – 100 m, trong khi giới hạn chiều dài liên kết cáp DAC là 10 m (DAC thụ động: 7 m; DAC chủ động: 10 m). Tóm lại, các giải pháp cáp DAC phù hợp với các đường truyền tầm ngắn, trong khi các giải pháp AOC được áp dụng trong các trường hợp mạng tầm xa.

Lưu ý: giá thầu tối đa Khoảng cách của tín hiệu có thể được truyền qua cáp DAC thay đổi tùy thuộc vào tốc độ dữ liệu. Chiều dài liên kết sẽ giảm khi tốc độ dữ liệu tăng lên, ví dụ, cáp DAC 100G chỉ có thể truyền tối đa 5 mét.

Trị giá

Nói một cách đại khái, DAC có cấu trúc bên trong tương đối đơn giản với ít thành phần hơn, và cáp đồng rẻ hơn nhiều so với cáp quang. Khi được triển khai tại các trung tâm dữ liệu quy mô lớn, số tiền lớn sẽ được tiết kiệm cho số lượng lớn cáp DAC so với các tùy chọn AOC. DAC thực sự cung cấp một giải pháp hiệu quả về chi phí so với AOC cho các ứng dụng tầm ngắn, nhưng đối với các ứng dụng tầm xa, thật khôn ngoan khi có danh sách chi phí tổng thể bằng cách so sánh hai tùy chọn này.

Miễn dịch EMI

Nhiễu điện từ (EMI), đề cập đến nhiễu do nguồn bên ngoài tạo ra sẽ ảnh hưởng đến mạch điện. Giống như đã đề cập trước đây, cáp quang hoạt động có chứa các sợi quang – một loại chất điện môi không thể dẫn dòng điện. Do đó, cáp AOC miễn nhiễm với nhiễu điện từ, có thể được sử dụng trong hầu hết các trường hợp. Tuy nhiên, do bản chất của đồng với việc gửi tín hiệu điện, các cáp đồng gắn trực tiếp rất dễ bị ảnh hưởng bởi các tác động của EMI. Do đó, môi trường là rất quan trọng để tránh các phản ứng không mong muốn, sự xuống cấp hoặc sự cố hoàn toàn của hệ thống.

Các ứng dụng của cáp DAC / AOC

Bị ảnh hưởng bởi các yếu tố nêu trên, cáp DAC và AOC thường được áp dụng trong các tình huống làm việc khác nhau.

Ứng dụng điển hình của cáp DAC

Việc sử dụng chính của 10G SFP + DAC là kết nối thiết bị chuyển mạch / máy chủ với thiết bị chuyển mạch bên trong hoặc bên cạnh giá đỡ. Nói cách khác, các cáp gắn trực tiếp 10G này có thể được sử dụng như một sự thay thế cho các kết nối ToR (Top of Rack) giữa bộ chuyển mạch 10G ToR và máy chủ hoặc xếp chồng các bộ chuyển mạch 10GbE. Vì 10G SFP + DAC thường hỗ trợ chiều dài liên kết 7 m với mức tiêu thụ điện năng thấp, độ trễ thấp và chi phí thấp, tùy chọn này là một lựa chọn lý tưởng cho các kết nối máy chủ chuyển đổi tầm ngắn này.

Ứng dụng điển hình của cáp 10G SFP + AOC

Không có giới hạn độ dài liên kết nghiêm ngặt, 10G SFP + AOC thường được sử dụng ở một số vị trí trong trung tâm dữ liệu như ToR, EoR (Cuối hàng) và MoR (Giữa Hàng). Giống như DAC, tất cả các máy chủ đều kết nối với bộ chuyển mạch Top of Rack Ethernet và mỗi máy chủ sẽ có một hoặc hai kết nối Ethernet tới bộ chuyển mạch và chúng có thể được vá bằng cách sử dụng cáp AOC.

Hơn nữa, việc sử dụng 10G AOC trong trung tâm dữ liệu cũng có thể được thực hiện trong một số lĩnh vực mạng chính như các khu vực chuyển mạch Spine, Leaf hoặc Core. Các kết nối thường được thực hiện bằng cách sử dụng các SFP + AOC 10G này với phạm vi tiếp cận tối đa lý thuyết của chúng là 100m.