كابل 200G AOC و DAC: مقدمة وتطبيق

تتزايد حركة المرور في مركز البيانات. مع التطور السريع لشبكة Ethernet ، يكون الطلب على معدل النطاق الترددي أعلى وأعلى. لم يعد معدل السرعة المنخفضة التقليدي قادرًا على تلبية استخدام مركز البيانات. ترقية معدل السرعة المنخفضة اتجاه لا مفر منه. أصبح معدل نقل الاتصالات الضوئية 100G شائعًا في السوق ولم يعد يتمتع بالميزة التقنية. لذلك ، في الوقت الحاضر ، يركز الجميع على تطوير تقنيات نقل 200G وحتى 400G. ستقدم هذه المقالة 200G DAC و AOC بالإضافة إلى حلول الكابلات 200G التي يمكن تطبيقها على مراكز البيانات.

200G AOC مقابل DAC: ما هما؟

ما هو 200G AOC - الكبل البصري النشط 200G هو كبل اتصال يتطلب طاقة خارجية لتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية أو إشارات ضوئية إلى إشارات كهربائية أثناء الاتصال. توفر أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية على طرفي الكبل تحويلًا كهروضوئيًا بالإضافة إلى وظائف النقل البصري ، ويصل معدل النقل إلى 200 جيجابت / ثانية. يتكون AOC من جهازي إرسال واستقبال بصريين وكابل تصحيح ألياف بصرية ، له مسافة إرسال طويلة ، تصل عمومًا إلى 100 متر.

ما هو 200G DAC - يشير كبل التوصيل المباشر إلى الوحدة الضوئية المثبتة على طرفي كبل التصحيح عالي السرعة ، والذي يستخدم لتوصيل المحول بجهاز التوجيه أو الخادم. يستخدم DAC على نطاق واسع في شبكات منطقة التخزين ومراكز البيانات ووصلات الكمبيوتر عالية الأداء. يعتمد 200G DAC موصل مطلي بالفضة وسلك عازل رغوي ، والذي يتميز بأداء توهين ممتاز وأداء تأخير منخفض بحيث يكون نقل الإشارة صحيحًا ويمكنه أيضًا تحسين سرعة النقل. إنه حل اتصال قصير المسافة بدلاً من وحدة بصرية. السعر أرخص بكثير من نفس النوع من الوحدات الضوئية ويرحب به على نطاق واسع في تطبيقات الاتصال لمسافات قصيرة. تبلغ مسافة إرسال DAC بشكل عام حوالي 5 أمتار.

200G AOC مقابل DAC: ماذا'ق الفرق؟

عندما نأخذ كابل AOC مقابل DAC، من الضروري معرفة أن الاختلاف الأكبر بين AOC و DAC هو أن وسيط الإرسال مختلف ، أي أن كابل AOC مصنوع من مادة الألياف البصرية (العزل) ، والتي تنتمي إلى اتصالات الألياف الضوئية ولا تخضع للكهرومغناطيسية تدخل الموجة بينما كبل DAC مصنوع من سلك نحاسي ينتمي إلى الاتصالات الكهربائية وسيخضع للتداخل الكهرومغناطيسي. علاوة على ذلك ، يحتوي AOC على ليزر ، بينما لا يحتوي DAC على أجهزة بصرية بداخله. نظرًا لأن سعر مادة الألياف الضوئية أغلى من الكابلات النحاسية ، فإن سعر تكلفة الليزر مرتفع أيضًا ، وبالتالي فإن سعر AOC أعلى بكثير من DAC.

كبل 200G AOC و DAC: ما هي عوامل الشكل الخاصة بجهاز الإرسال والاستقبال؟

اعتمدت 200G AOC و DAC بشكل أساسي نوعين من عوامل الشكل (أشكال التعبئة والتغليف): QSFP56 و QSFP-DD.

• عامل الشكل QSFP-56: كتطور لـ 40G QSFP + و 100G QSFP28 ، تم تصميم QSFP56 (رباعي 50 جيجابت صغير الحجم قابل للتوصيل) خصيصًا لشبكة إيثرنت 200 جيجا. بالمقارنة مع QSFP + و QSFP28 ، فإن ملف 200غ QSFP56 عامل الشكل حيث أن 200G QSFP التي تدعم قنوات 4 x 50G يمكن أن تحقق سرعات شبكة أعلى. أهم تغيير من QSFP + و QSFP28 إلى QSFP56 هو أن QSFP56 يتغير من ترميز NRZ إلى ترميز PAM4. 

• عامل شكل QSFP-DD: QSFP-DD تعني "رباعي صغير الحجم قابل للتوصيل بكثافة مزدوجة". يمكن أن يحقق QSFP-DD نوعين من أشكال معدل البيانات: مع تعديل NRZ ، يمكن تحقيق معدلات بيانات تصل إلى 25G x 8 (قنوات) لنقل شبكة 200G ؛ بينما مع تعديل PAM4 ، يمكن أن تصل معدلات البيانات إلى 50 جيجا × 4 (قنوات) ، مما يتيح نقل شبكة 400 جيجا لمراكز بيانات الحوسبة عالية الأداء والشبكات السحابية. يمكن أن تدعم وحدات QSFP-DD 400 جيجابت في الثانية ، بينما يمكن أن يصل QSFP56 إلى 200 جيجابت في الثانية فقط ، لذلك يتم استخدام نموذج الحزمة QSFP56 بشكل أكثر شيوعًا في أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية 200 جيجابت وكابلات AOC / DAC.

كابل 200G AOC و DAC: كيفية الاستخدام؟

تطبيق 200G AOC:

 

هناك نوعان من 200G AOC ، QSFP28-DD AOC و QSFP56 AOC ، كلاهما بطول موجة 850 نانومتر. ال QSFP56 كابل تحتوي الحزمة على أربعة منافذ إرسال واستقبال ، ومعدل نقل كل قناة يصل إلى 56 جيجابت في الثانية ، ووضع التعديل هو PAM4. تحتوي حزمة QSFP28-DD على ثمانية منافذ إرسال واستقبال ، ومعدل نقل كل قناة 28 جيجابت في الثانية ، ووضع التعديل هو NRZ. يتم استخدام 200G AOC بشكل أساسي في 200G Ethernet بمسافة إرسال من 1-100 متر.

1. 200G AOC إلى 2x100G AOC: يتم توصيل وحدة ضوئية 200G في أحد طرفيها ووحدتان ضوئيتان 100G في الطرف الآخر بمعدل نقل أقصى يبلغ 212.5 جيجابت في الثانية ، واستهلاك الطاقة للوحدة الضوئية 200G أقل من 4W ، وهذا من الوحدة الضوئية 100G أقل من 2.5W. يتم تطبيق طريقة الأسلاك هذه بشكل أساسي على روابط فرع Ethernet من 200G إلى 2x100G في مركز البيانات.

2. 200G AOC إلى 4x 50G AOC: باستخدام كبل بصري نشط ثنائي الاتجاه ذي 8 قنوات ، يتم توصيل وحدة بصرية 200G بطرف واحد وأربع وحدات 50G متصلة بالطرف الآخر ، مع أقصى معدل يصل إلى 206.25 جيجابت في الثانية. استهلاك الطاقة لجهاز الإرسال والاستقبال 200 جيجابت أقل من 4 وات ، والحد الأقصى لاستهلاك الطاقة لكل وحدة 50 جيجابت أقل من 1.5 وات. يتم تطبيق طريقة الأسلاك هذه بشكل أساسي على روابط فرع Ethernet من 200G إلى 4x50G.

تطبيق 200G DAC:

 

على غرار 200G AOC ، يحتوي 200G DAC على حزمتين: QSFP-DD DAC و QSFP56 DAC ، كلاهما بطول موجة 850 نانومتر. يختلف عن 200G AOC ، فإن استهلاك الطاقة لـ DAC صغير جدًا ويمكن حتى تجاهله ، ولكن أبعد مسافة نقل لها هي 5 أمتار فقط.

1. 200G QSFP56 DAC إلى 2x100G QSFP28 DAC: يتم توصيل وحدة بصرية 200G QSFP56 في طرف واحد ووحدتين بصريتين 100G QSFP28 في الطرف الآخر ، بمسافة إرسال تبلغ 3 أمتار ومعدل نقل أقصى يبلغ 212.5 جيجابت في الثانية. تُستخدم طريقة الكابلات هذه بشكل أساسي في شبكات 200G إلى 2x100G في نفس الرف في مراكز البيانات. .

2. 200G QSFP56 DAC إلى 4x50G SFP56 DAC: يتم توصيل وحدة بصرية 200G QSFP56 في أحد طرفيها وأربع وحدات بصرية SFP56 موصولة في الطرف الآخر ، بمسافة نقل تبلغ 3 أمتار. يتم تطبيق طريقة 200G QSFP56 إلى 4xc الكابلات بشكل أساسي على أجهزة 200G إلى 4x50G على نفس الرف.

 

بينما تستمر مراكز البيانات في التوسع في الحجم ، تستمر معدلات الإرسال في الزيادة ، وبالتالي تتجه التكاليف بشكل مستقيم. بالمقارنة مع 200G AOC ، فإن 200G DAC أصغر في استهلاك الطاقة لأن وحدة الموصل الموجودة أعلى الكبل عالي السرعة لا تحتوي على ليزر ضوئي باهظ الثمن ومكونات إلكترونية أخرى ، والتي تكلف أقل. باختصار ، في المسافة القصيرة جدًا لنقل مركز البيانات 200G ، حظيت DAC بميزة السعر واستهلاك الطاقة بمزيد من الاهتمام.