Was sind die am häufigsten verwendeten Verbindungen innerhalb eines Rechenzentrums?

 

In der Umgebung eines Rechenzentrums gibt es viele Verbindungen, die von einer großen Anzahl an Ports von Access Switches zu den Ports von Backbone-Routern mit großer Bandbreitenkapazität führen, welche wiederum mit besonderen Portverbindungen zu Storage Access Netzen verbunden sind. Alle diese Ports benötigen zuverlässige Implementierungen in Form von Verbindungskabeln auf kurzen Distanzen. Es gibt zwei Hauptformen von Verbindungslösungen:

 

AOC (Active Optical Cables) Kabel und DAC (Direct Attach Cables) Twinaxial Kabel. Die Zielanwendung ist die Zusammenschaltung von Top-of-Rack-Switches mit Applikationsservern und Speichergeräten innerhalb eines Racks oder über benachbarte Racks hinweg.

 

Aktive Optische Kabel (AOC) – Die optische Lösung
AOC - Kabel werden unter Verwendung optischer Fasern gefertigt und haben an den Enden aktive optische Komponenten in Form von optischen Transceivern angebracht. Ihr Vorteil besteht im Schutz vor elektromagnetischen Störungen, in größeren Bandbreiten Möglichkeiten und eingebetteten Management-Funktionen in den aktiven Endteilen des Kabels. Alle diese Eigenschaften sind jedoch verbunden mit einem proportional höheren Preis im Vergleich zu Twinaxial DAC Kabeln.

 

 

 

Direct Attach Kabel (DAC) – Die Twinaxial Kupfer Lösung
DAC - Kabel verwenden twinaxiale Kupferdrähte um Signale zu übertragen. Twinaxial DAC Kabel ähneln CATV Koaxialkabeln, sind aber nicht dasselbe, da DAC Kabel aus zwei leitenden Drähten bestehen, welche durch ein Schutzschild abgeschirmt werden. Sie sind geeignet für Datenraten von bis zu 10 Gbps und Distanzen von bis zu 15 Metern. An den jeweiligen Enden befinden ebenfalls Transceiver als Steckverbinder.

Der Vergleich: Twinaxial gegen Cat5 oder Cat6 Ethernet-Kabel
Der Vorteil von Twinaxial DAC Kabeln über kurze Distanzen besteht in der niedrigeren Verzögerung bei Übertragungen von 0,1μs gegenüber 1,5 bis 2,5μs für aktuelle Implementierungen von SFP+ DAC-Kabeln im Vergleich zu 10GBASE-T über Cat. Kabel.

Die Leistungsaufnahme von Twinaxial DAC Kabeln mit SFP+ Connector liegt bei etwa 0,1 Watt, was ebenfalls viel besser ist im Vergleich zu 4-8 Watt bei 10GBASE-T über Cat. Kabel. DAC Kabel dürfen nicht unterhalb ihres minimalen Biegeradius gebogen werden, was von der Kabelgröße abhängt, die in dem Maß AWG (American Wire Gauge) angegeben ist.

Was unterscheidet aktive von passiven DAC-Kabeln?
Es gibt ein paar Varianten von DAC Kabeln, die aktive Module an den jeweiligen Enden des Kabels haben. Diese aktive Twinaxial 10G SFP+ CU/CR DAC Verbindung verwendet einen Empfangsentzerrer im Host PHY/SerDes, um die Inter-Symbol-Interferenz (ISI) des Kabels zu kompensieren und eine Signal Verstärkung und Optimierung durchzuführen. Hierdurch wird eine Übertragung auf längeren Strecken möglich gemacht.

 

Die übliche Reichweite für passive DAC Kabel Varianten liegt innerhalb von 7 Metern für Rechenzentrumsverbindungen. Die aktiven Komponenten sind derzeit erhältlich für Datenraten von bis zu 40G, passive bis 100G.

 

Passive Kabel sind weniger kostspielig, aber müssen vom Host richtig bedient werden um korrekt zu arbeiten.

 

Vorteile passive DAC Kabel:

Nachteile passiver DAC Kabel:

- Geringere Kosten
- Höhere Zuverlässigkeit

- Keine TX Deaktivierung
- Keine Unterbrechungen möglich
- Begrenzte Verwaltungsschnittstelle
- Host muss CU-Kabel selber betreiben

 

 


Die neue Generation: 100G Direct Attach Kabel
Die physikalischen 40GBASE-CR4 und 100GBASE-CR10 Schichten die 7 Meter Twinaxial Kabel nutzen, werden als Teil der 100 Gigabit Ethernet Spezifikationen der IEEE 802.3bj Arbeitsgruppe entwickelt.

IEEE 802.3bj definiert eine 4-spurige 100Gbit/s PHY Rückwandplatine für den Betrieb von Verbindungen die mit Kupferspuren versehen sind, um Längen von bis zu mindestens einem Meter zu ermöglichen und einer 4-spurigen 100Gbit/s PHY für den Betrieb über Verbindungen die mit Kupfer-Twinaxial Kabeln übereinstimmen, mit Längen von bis zu mindestens 5 Metern.

Das SC282801LXM30 - BlueLAN© 100GBASE-CR4 QSFP28 Direct Attach Kabel (passiv), 1 bis 2 Meter, AWG 30 - Dieser Artikel ist aktuell die DAC Lösung mit der höchsten Bandbreite mit einen Gesamtdurchsatz von 100 Gigabit pro Sekunde.