Direct Attach vs. Aktives Optisches Kabel - Unterschiede, Anwendungen und Vorteile

Ein direkt angeschlossenes Kupferkabel ist ein Kabel mit festen Steckern an beiden Enden. In der Netzwerkbranche werden diese Kabel gewöhnlich als DACs bezeichnet. Aktive Kupferkabel und passive Kupferkabel sind die beiden Arten von Direct-Attach-Kabeln. Im Allgemeinen können die Stecker eines DACs nicht von den Kupferkabeln getrennt werden, die sie verbinden. DACs übertragen Daten in Form von elektrischen Signalen, da sie die Umwandlung von Licht in Elektrizität oder von Elektrizität in Licht nicht unterstützen. Mit anderen Worten, diese Kabel haben nichts mit der optischen Übertragung von Daten und Glasfaserkabeln zu tun. Lassen Sie uns nun mehr über die einzelnen Arten von DACs sprechen.

Passives Kupferkabel

Es handelt sich um ein direkt angeschlossenes Kabel, das ein abgeschirmtes Hochgeschwindigkeits-Differenzialkupferkabel für die Datenübertragung enthält. Ein passives Kupferkabel enthält keine Chips oder ICs auf den Leiterplatten beider Seiten und führt daher keine Signalverarbeitung während der Datenübertragung durch. In Rechenzentren werden passive Kupferkabel häufig in Kurzstreckenanwendungen eingesetzt, z. B. zur Verbindung von Netzwerkkomponenten, die sich im selben Schrank befinden oder in benachbarten Schränken installiert sind. Extrem niedriger Stromverbrauch, hohe Zuverlässigkeit und niedrige Kosten sind einige der bemerkenswertesten Merkmale passiver Kupferkabel.

Häufigste Verwendungszwecke von DAC-Kabeln

10G-Ethernet-Verbindungen

Eine große Anzahl von DACs in jedem Rechenzentrum wird nur für die Verbindung der 10G-Ports an Switches, Routern, Servern oder anderen Geräten verwendet. Im aktuellen Szenario sind 10G-Ports vielleicht am häufigsten anzutreffen, und DAC-Kabel sorgen für eine schnelle, einfache und zuverlässige Verbindung dieser Ports untereinander. Ein SFP+-zu-SFP+-Plus-Direct-Attach-Kabel ist alles, was Sie brauchen, um sofort eine 10G-Ethernet-Verbindung herzustellen. Diese Lösung ist jedoch nur für kürzere, 1 bis 2 Meter lange Verbindungen geeignet. Für eine weitergehende Verbindung benötigen Sie einen optischen SFP+-Transceiver mit einem geeigneten Glasfaserkabeltyp.

40G-Ethernet-Verbindungen

Die meisten Geräte verfügen über Ports der Größe QSFP+ für die Datenübertragung über 40G-Ethernet-Verbindungen. Das Verhältnis zwischen 10G- und 40G-Ports in Rechenzentren und Netzwerken nimmt rapide ab. DAC-Kabel bieten eine direkte Verbindung zwischen 40G-Ports, um direkte Ethernet-Verbindungen herzustellen. Darüber hinaus können diese Kabel auch verwendet werden, um einen 40G-Port in vier 10G-Ethernet-Ports aufzulösen. Für solche Anwendungen haben wir DAC-Breakout-Kabel im Angebot.

100G-Ethernet-Verbindungen

DAC-Kabel bieten direkte Konnektivität zwischen 100G- und 40G-Ports. Darüber hinaus sind auch DAC-Breakout-Kabel erhältlich, mit denen ein 100G-Port in vier 25G-Ports aufgelöst werden kann. Sowohl aktive als auch passive Kabel sind für eine solche Verbindung geeignet. Diese Lösung ist jedoch nur für kurze Entfernungen (

Aktive optische Kabel

Aktive optische Kabel oder AOCs sind an beiden Enden mit einem elektrischen Stecker versehen. Die elektrischen Stecker dieser Kabel enthalten alle notwendigen Komponenten, die für die Umwandlung von elektrischen in optische Daten erforderlich sind. Diese Kabel empfangen elektrische Eingaben und wandeln sie in Lichtsignale um, die über ein Glasfaserkabel übertragen werden. Der Hauptzweck hinter der Erfindung von AOCs bestand darin, der Industrie eine Alternative zu direkt angeschlossenen Kupferkabeln zur Unterstützung von Hochleistungs-Computing-Anwendungen zu bieten. AOCs bieten viele Vorteile, wie z. B.;

- Diese Kabel bieten eine höhere Bandbreite und eine größere Reichweite
- AOCs gewährleisten eine zuverlässige und sichere Datenübertragung
- Diese Kabel sind besser in Bezug auf EMI/RFI-Belastung
- Aktive optische Kabel wiegen weniger als die DACs

InfiniBand, LAN, proprietäre Interconnect-Netze und OmniPath sind einige typische Anwendungen für aktive optische Kabel. AOCs können Verbindungsdistanzen von bis zu 100 Metern ermöglichen, sind aber in Rechenzentren für Anwendungen vom Typ Server-to-ToR, bei denen die Verbindungsdistanzen in der Regel

Verfügbare Typen von aktiven optischen Kabeln

Aktive optische Kabel werden für 10, 40 und 100G-Anwendungen im Rechenzentrum immer beliebter. AOCs werden nach Steckertyp, Kabeltyp und Kabellänge unterschieden. Einige Hersteller bieten sogar kundenspezifische aktive optische Kabel an. Auf dem Markt sind diese Kabel in einer Vielzahl von Steckerkonfigurationen erhältlich, z. B;

- 10G SFP+ AOC
- 25G SFP28 AOC
- Breakout 40G QSFP+ auf 8x LC AOC
- 100G QSFP28 AOC
- Ausbruch 100G QSFP28 auf 4x SFP28 AOC
- 120G CXP AOC
- 40G QSFP+ AOC
- Ausbruch 40G QSFP+ auf 4x SFP+ AOC
- 56G QSFP+ AOC

Zunehmender Einsatz von AOCs in Rechenzentren

Aktive optische Kabel sind weitaus leistungsfähiger als Direct-Attach-Kabel. Viele Betreiber von Rechenzentren haben bereits von Kupfer- auf AOC-Kabel umgestellt, um eine optimierte Switching-Fabric zwischen verschiedenen 25G/40G-Geräten wie Routern, Switches und Servern zu gewährleisten. Aktive optische Kabel werden als praktikable Lösung für die Verbindung von ToR-Switches mit Aggregations-Switches angesehen. Darüber hinaus werden diese Kabel auch für die Verbindung von ToR-Switches mit Speichersubsystemen verwendet, da sie eine größere Reichweite haben als DACs.
Im Folgenden werden die drei häufigsten Netzwerkkonfigurationen aufgeführt, bei denen Systembetreiber AOCs gegenüber anderen Optionen bevorzugen;

Szenario 1: Ein AOC-Kabel kann eine direkte Verbindung zwischen zwei Switches herstellen, wie in der folgenden Abbildung gezeigt;

Szenario 2: Ein aktives optisches Breakout-Kabel kann eine äußerst kosteneffiziente Methode sein, um Konnektivität zwischen benachbarten Racks und innerhalb einzelner Racks zu erreichen. In der folgenden Abbildung sehen Sie, wie ein aktives optisches Breakout-Kabel 40GbE QSFP+ zu 4 x SFP+ verwendet wird, um 1 x 40G QSFP+ Port mit 4 x 10G SFP+ Ports zu verbinden.

Szenario 3: Eine Kombination aus OEO-Konvertern, Singlemode-Patchkabeln und AOC-Kabeln kann verwendet werden, um eine geeignete Langstrecken-Kommunikationsverbindung zwischen zwei weit voneinander entfernten Switches herzustellen. Dabei bleibt die Möglichkeit erhalten, verschiedene Typen von Glasfaserkabeln zu mischen und anzupassen.

How to select AOC and DAC

Direct Attach Cables are less expensive but cannot be used to establish connections of more than a few meters in length. However, the reliability and versatility of DACs make them ideal for short distance applications where the length of the connections is between 1 and 5 meters. Direct Attach Cables are also known to be extremely power efficient.

AOCs, on the other hand, are characterized by a long transmission distance. Connections of up to one meter are possible with these cables. However, customized AOC cables for connections of up to 300 meters are also possible. However, such long active optical cables are more expensive and consume more power.
Active optical cables are less bulky, susceptible to electromagnetic interference and can be bent at steeper angles. For this reason, active optical cables are preferred in data centers.