Оптические модули или кабели DAC: 7 ключевых факторов, которые следует учитывать

Содержание

Введение

Таблица быстрого сравнения

Оптические модули против DAC-кабелей

Фактор 1: Назначение

Фактор 2: Физическое расстояние и топология

Фактор 3: Скорость передачи данных и форм-фактор порта

Фактор 4: Бюджет мощности и тепловой режим

Фактор 5: Задержка

Фактор 6: Тип оптоволоконной среды (только для оптического модуля)

Фактор 7: Воздушный поток и управление кабелями

Заключение

QA

Введение

Высокоскоростные кабели составляют основу корпоративных сетей. При соединении коммутаторов, маршрутизаторов и серверов сетевые архитекторы в первую очередь полагаются на два физических метода соединения: оптические трансиверные модули в паре с оптоволоконным кабелем и DAC-кабели (Direct Attach Copper). Выбор правильного кабеля влияет на производительность сети, энергопотребление, тепловой режим и бюджет развёртывания. В этом руководстве мы рассмотрим 7 факторов, которые следует учитывать при выборе оптического модуля и DAC-кабеля.

Таблица быстрого сравнения

Примечание. Форм-факторы оптических модулей, поддерживаемые Omada, включают SFP/SFP+/SFP28/QSFP+/QSFP28.

Оптические модули против DAC-кабелей

Фактор 1: Назначение

Оптические модули и DAC-кабели — это аппаратные компоненты, используемые для соединения сетевого оборудования, но они используют разные физические среды и имеют разное назначение.

Оптические трансиверные модули

Оптические модули, также называемые оптоволоконными трансиверами, — это небольшие компактные устройства, которые отправляют и принимают данные с использованием света. Эти модули вставляются в сетевое оборудование, такое как коммутаторы, маршрутизаторы и серверы, и преобразуют световые сигналы из оптоволоконных кабелей в электрические сигналы и наоборот.

Подключив оптический модуль и оптоволоконный кабель к устройству, вы не ускорите оборудование, уже работающее на максимальной скорости, но сохраните эту скорость на огромных расстояниях. Это означает, что если вам нужно соединить здания, уровни распределения и точки агрегации в корпоративных кампусах или географически разделённых объектах, скорость будет сохранена.

DAC-кабели

DAC-кабели (Direct Attach Copper) — это высокоскоростные медные кабели с предварительно оконцованными разъёмами трансиверного типа на обоих концах. Вместо покупки отдельных оптических модулей и оптоволоконных кабелей можно использовать DAC-кабели и подключать их напрямую. Однако, в отличие от оптических модулей, DAC-кабели передают чистые электрические сигналы от конца до конца.

Основное назначение DAC-кабелей — обеспечить экономичное, высокоскоростное и низкопотребляемое соединение сетевого оборудования на коротких расстояниях.

Фактор 2: Физическое расстояние и топология

Физическое расстояние между сетевыми устройствами является одним из основных ограничений при выборе оптического модуля или DAC-кабеля.

Менее 10 метров

Максимальная длина DAC-кабеля варьируется от 3 до 10 метров в зависимости от типа и модели DAC-кабеля. Если физическое расстояние между сетевыми устройствами менее 10 метров, DAC-кабели можно рассмотреть вместо оптических модулей в зависимости от сценария использования.

Примечание. В настоящее время Omada предоставляет DAC-кабели длиной 1 и 3 метра.

Более 10 метров

Если физическое расстояние между сетевыми устройствами превышает 10 метров, потребуются оптические модули в паре с оптоволоконным кабелем.

Фактор 3: Скорость передачи данных и форм-фактор порта

Проверка физического соответствия и требований к пропускной способности на обоих концах — ещё один фактор, который следует учитывать при выборе DAC-кабелей и оптических модулей. Убедитесь, что концы трансивера соответствуют физическим слотам на устройстве, в которое они будут вставлены, таким как SFP+ (10G), SFP28 (25G), QSFP28 (100G) или QSFP-DD/OSFP (400G/800G).

Примечание. Скорость оптического модуля обычно обратно совместима. Например, оптические модули SFP28(25G) обратно совместимы с SFP+(10G).

Если требуется breakout, например разбиение порта 100G на 4 x 25G порта, можно использовать соответствующий breakout DAC-кабель или breakout оптический модуль.

Фактор 4: Бюджет мощности и тепловой режим

Порты коммутатора с высокой плотностью могут генерировать значительное тепло, влияя на охлаждение и эксплуатационные расходы, что является ещё одним фактором, который следует учитывать при выборе оптического модуля или DAC-кабеля.

DAC-кабели

DAC-кабели состоят из двух типов: активные и пассивные кабели.

Пассивные DAC-кабели обычно не потребляют активную мощность, поскольку в них нет внутренних сигнальных чипов, и они полагаются на сигнал, управляемый коммутатором или портом сетевой карты.

Активные DAC-кабели содержат внутренние активные компоненты для повышения целостности сигнала, что может увеличить энергопотребление до 1 Вт на линию в зависимости от модели.

Оптические модули

Оптические модули генерируют тепло пропорционально своей скорости и дальности. Это означает, что чем больше портов заполнено оптическими модулями, тем выше тепловая нагрузка и общее энергопотребление.

Фактор 5: Задержка

Задержка — ещё один важный фактор при выборе оптического модуля и DAC-кабеля.

DAC-кабели

DAC-кабели передают данные с использованием электрических сигналов. Поскольку этим кабелям не нужно преобразовывать электрические сигналы в свет и обратно, они могут иметь немного меньшую задержку по сравнению с оптическими модулями.

Однако компромисс — это расстояние. Для коротких кабельных линий DAC-кабели выигрывают по более низкой задержке, но сигнал будет ухудшаться на больших расстояниях.

Оптические модули

Преобразование света в электрический сигнал в оптических модулях, а также обработка сигнала и прямая коррекция ошибок на более высоких скоростях могут вносить более высокую задержку в зависимости от модели.

Как упоминалось, хотя короткие кабельные линии могут выигрывать от более низкой задержки DAC-кабелей, на длинных кабельных линиях свыше 10 метров потребуются оптические модули и оптоволокно для поддержания силы сигнала и стабильности.

Фактор 6: Тип оптоволоконной среды (только для оптического модуля)

Если требуется оптический модуль, характеристики трансивера должны соответствовать требуемому расстоянию передачи и масштабу.

Многомодовое оптоволокно (MMF)

Многомодовое оптоволокно можно рассмотреть, если расстояние между соединяемыми устройствами меньше, например менее 500 метров. Примеры таких расстояний включают помещения центров обработки данных, локальные сети или корпоративные серверные.

Если бюджет имеет значение, MMF-кабели, как правило, также дешевле.

Одномодовое оптоволокно (SMF)

Одномодовое оптоволокно можно рассмотреть, если расстояние между соединяемыми устройствами больше, например через большие кампусы, между разными зданиями или через город. Хотя SMF-кабели обычно дороже, эти кабели отлично сохраняют скорость и ёмкость.

Хотя оптоволокно вызывает затухание сигнала, как SMF, так и MMF поддерживают передачу без ошибок в пределах указанных максимальных рабочих расстояний, предотвращая потерю или повреждение данных.

Фактор 7: Воздушный поток и управление кабелями

Физическая форма и размер оптических модулей и DAC-кабелей напрямую влияют на воздушный поток и обслуживание кабелей.

Воздушный поток

DAC-кабели — это более толстые кабели, и большая группа из них может скапливаться за портом коммутатора или сервера. В зависимости от прокладки и количества кабелей вероятность нарушения воздушного потока выше по сравнению с оптическими модулями. С другой стороны, пассивные DAC-кабели генерируют практически нулевую тепловую нагрузку, поэтому они не добавят никакой тепловой нагрузки в сетевую среду.

Оптоволоконные кабели тоньше и оставляют много свободного пространства вокруг оборудования, поэтому вероятность нарушения воздушного потока низкая. Оптические модули потребляют электроэнергию для преобразования электрических сигналов в свет, поэтому они могут генерировать локальное тепло на уровне порта. Хотя один модуль может не вызвать серьёзной тепловой нагрузки, устройство, полностью заполненное оптическими модулями, может работать немного интенсивнее, чтобы справиться с этой дополнительной тепловой нагрузкой.

Управление кабелями

Толщина и вес DAC-кабелей могут затруднить их изгиб в ограниченном пространстве. При укладке множества DAC-кабелей в высокоплотную стойку потребуются надлежащие методы управления кабелями.

Тонкая структура и гибкость оптоволоконных кабелей облегчают их изгиб и прокладку через горизонтальные и вертикальные кабельные организаторы без добавления объёма, но учтите, что оптоволокно имеет минимальный радиус изгиба. Эта же тонкость может затруднить отслеживание кабеля, поэтому при прокладке оптоволоконных кабелей потребуются надлежащие методы управления кабелями и маркировка, чтобы кабели не перепутались и не смешались.

Заключение

Мы рассмотрели 7 факторов, которые следует учитывать при выборе оптического модуля и DAC-кабеля. Решение в конечном итоге сводится к балансу между физическим расстоянием, тепловыми бюджетами стойки и долгосрочной гибкостью инфраструктуры.

Для коротких высокоплотных соединений внутри одной стойки DAC-кабели остаются стандартом благодаря практически нулевому энергопотреблению, низкой задержке и экономической эффективности.

Однако когда линии выходят за пределы нескольких метров, пересекают ряды или соединяют отдельные сетевые уровни, ограничения сигнала и физический объём меди делают оптические трансиверные модули и оптоволоконные кабели необходимым выбором. Хотя оптические решения могут потребовать более высоких начальных инвестиций и выделения мощности портов, они обеспечивают дальность, гибкость кабелей и высокоскоростную стабильность, необходимые для масштабируемых, перспективных сетевых магистралей.

Чтобы узнать больше о каждой функции и конфигурации, посетите Support Home, чтобы скачать или ознакомиться с руководством для вашего продукта.

QA

Q1: Могу ли я подключить одномодовый (SMF) оптический модуль к многомодовому (MMF) оптическому модулю?

A1: Нет, оба конца должны совпадать, поскольку одномодовые и многомодовые оптические модули работают на совершенно разных длинах волн лазера и размерах сердцевины оптоволокна.

Q2: Может ли модуль SFP+ (10G) или DAC-кабель работать в порту SFP (1G)?

A2: Нет, стандартные порты SFP 1G не могут принимать оборудование SFP+ 10G, хотя многие порты коммутатора SFP+ 10G могут обратно поддерживать оптику 1G, если скорость установлена вручную.