200G AOC- und DAC-Kabel: Einführung und Anwendung

Der Verkehr im Rechenzentrum wächst. Mit der rasanten Entwicklung von Ethernet wird die Nachfrage nach Bandbreitenraten immer höher. Der herkömmliche Lowspeed-Tarif kann der Auslastung des Rechenzentrums nicht mehr gerecht werden. Niedriggeschwindigkeits-Upgrades sind ein unvermeidlicher Trend. Die Übertragungsrate der optischen 100G-Kommunikation ist auf dem Markt populär geworden und hat nicht mehr den technischen Vorteil. Daher konzentriert sich heutzutage jeder auf die Entwicklung von 200G- und sogar 400G-Übertragungstechnologien. In diesem Artikel werden 200G DAC und AOC sowie 200G-Verkabelungslösungen vorgestellt, die in Rechenzentren eingesetzt werden können.

200G AOC vs. DAC: Was ist das?

Was ist 200G AOC - 200G aktives optisches Kabel ist ein Kommunikationskabel, das externe Energie benötigt, um während der Kommunikation elektrische Signale in optische Signale oder optische Signale in elektrische Signale umzuwandeln. Die optischen Transceiver an beiden Enden des Kabels bieten eine photoelektrische Umwandlung sowie optische Übertragungsfunktionen und die Übertragungsrate erreicht 200 Gb/s. Das AOC besteht aus zwei optischen Transceivern und einem Glasfaser-Patchkabel, das eine lange Übertragungsstrecke von in der Regel bis zu 100 Metern hat.

Was ist 200G DAC – Direct-Attach-Kabel bezieht sich auf das optische Modul, das an beiden Enden des Hochgeschwindigkeits-Patchkabels installiert ist und das verwendet wird, um den Switch mit dem Router oder Server zu verbinden. DAC wird häufig in Speichernetzwerken, Rechenzentren und Hochleistungscomputerverbindungen verwendet. 200G DAC verwendet einen versilberten Leiter und einen geschäumten isolierenden Kerndraht, der eine hervorragende Dämpfungsleistung und eine geringe Verzögerungsleistung aufweist, sodass die Signalübertragung korrekt ist und auch die Übertragungsgeschwindigkeit verbessert werden kann. Es handelt sich um eine Kurzstreckenverbindungslösung anstelle eines optischen Moduls. Der Preis ist viel billiger als der gleiche Typ von optischen Modulen und wird bei Anwendungen mit Verbindungen über kurze Distanzen allgemein begrüßt. Die Übertragungsdistanz von DAC beträgt im Allgemeinen etwa 5 Meter.

200G AOC vs. DAC: Was?'ist der Unterschied?

Wenn wir nehmen AOC-Kabel vs. DAC, es ist notwendig zu wissen, dass der größte Unterschied zwischen AOC und DAC darin besteht, dass das Übertragungsmedium unterschiedlich ist, dh das AOC-Kabel besteht aus Glasfasermaterial (Isolation), das zur Glasfaserkommunikation gehört und nicht elektromagnetisch unterliegt Welleninterferenz; während das DAC-Kabel aus Kupferdraht besteht, der zur elektrischen Kommunikation gehört und elektromagnetischen Störungen ausgesetzt ist. Darüber hinaus enthält der AOC einen Laser, während der DAC keine optischen Geräte enthält. Da der Preis für Glasfasermaterial höher ist als für Kupferkabel, ist auch der Selbstkostenpreis des Lasers sehr hoch, sodass der Preis des AOC viel höher ist als der des DAC.

200G AOC- und DAC-Kabel: Welche Transceiver-Formfaktoren haben sie?

Der 200G AOC und der DAC haben hauptsächlich zwei Arten von Formfaktoren (Verpackungsformen) angenommen: QSFP56 und QSFP-DD.

• QSFP-56-Formfaktor: Als Weiterentwicklung des 40G QSFP+ und 100G QSFP28 wurde das QSFP56 (Quad 50 Gigabit Small Form-factor Pluggable) speziell für 200G Ethernet entwickelt. Im Vergleich zu QSFP+ und QSFP28 ist die 200G QSFP56 Formfaktor als 200G QSFP, das 4 x 50G-Kanäle unterstützt, können höhere Netzwerkgeschwindigkeiten erreichen. Die wichtigste Änderung von QSFP+ und QSFP28 zu QSFP56 besteht darin, dass QSFP56 von der NRZ-Kodierung zu PAM4-Kodierung wechselt. 

• QSFP-DD-Formfaktor: QSFP-DD bedeutet „Quad Small Form Factor Pluggable Double-Density“. Das QSFP-DD kann zwei Arten von Datenratenformen erreichen: Mit NRZ-Modulation können Datenraten von bis zu 25 G x 8 (Kanäle) für eine 200 G-Netzwerkübertragung erreicht werden; während mit PAM4-Modulation die Datenraten 50 G x 4 (Kanäle) erreichen können, was eine 400 G-Netzwerkübertragung für Hochleistungsrechenzentren und Cloud-Netzwerke ermöglicht. QSFP-DD-Module können 400 Gbit/s unterstützen, während QSFP56 nur 200 Gbit/s erreichen kann, sodass die QSFP56-Gehäuseform häufiger in optischen 200-G-Transceivern und AOC/DAC-Kabeln verwendet wird.

200G AOC- und DAC-Kabel: Wie verwendet man es?

200G AOC-Anwendung:

 

Es gibt zwei Arten von 200G AOC, QSFP28-DD AOC und QSFP56 AOC, beide mit einer Wellenlänge von 850 nm. Die QSFP56 Kabel Das Paket verfügt über vier Sende- und Empfangsports, die Übertragungsrate jedes Kanals beträgt bis zu 56 Gbit/s und der Modulationsmodus ist PAM4. Das QSFP28-DD-Paket verfügt über acht Sende- und Empfangsports, die Übertragungsrate jedes Kanals beträgt 28 Gbit/s und der Modulationsmodus ist NRZ. Das 200G AOC wird hauptsächlich in 200G Ethernet mit einer Übertragungsdistanz von 1-100m verwendet.

1. 200G AOC bis 2x100G AOC: Ein 200G optisches Modul ist an einem Ende angeschlossen und zwei 100G optische Module sind am anderen Ende mit einer maximalen Übertragungsrate von 212.5 Gbit/s angeschlossen. Die Leistungsaufnahme des 200G optischen Moduls beträgt weniger als 4W, und das des optischen 100G-Moduls beträgt weniger als 2.5 W. Diese Verkabelungsmethode wird hauptsächlich auf die 200G bis 2x100G Ethernet-Zweigverbindungen im Rechenzentrum angewendet.

2. 200G AOC bis 4x 50G AOC: Unter Verwendung eines 8-Kanal-Vollduplex-aktiven optischen Kabels wird ein optisches 200G-Modul an einem Ende und vier 50G-Module an das andere Ende angeschlossen, mit einer maximalen Rate von bis zu 206.25 Gbit/s. Der Stromverbrauch des 200G-Transceivers beträgt weniger als 4W und der maximale Stromverbrauch jedes 50G-Moduls beträgt weniger als 1.5W. Diese Verkabelungsmethode wird hauptsächlich auf die 200G bis 4x50G-Ethernet-Zweigverbindungen des Rechenzentrums angewendet.

200G DAC-Anwendung:

 

Ähnlich wie der 200G AOC hat der 200G DAC zwei Gehäuse: QSFP-DD DAC und QSFP56 DAC, beide mit einer Wellenlänge von 850nm. Anders als bei 200G AOC ist der Stromverbrauch des DAC sehr gering und kann sogar vernachlässigt werden, aber seine größte Übertragungsdistanz beträgt nur 5m.

1. 200G QSFP56 DAC zu 2x100G QSFP28 DAC: ein 200G QSFP56 optisches Modul ist an einem Ende angeschlossen und zwei 100G QSFP28 optische Module sind am anderen Ende angeschlossen, mit einer Übertragungsdistanz von 3 Metern und einer maximalen Übertragungsrate von 212.5 Gbit/s. Diese Verkabelungsmethode wird hauptsächlich in 200G- bis 2x100G-Netzwerken im selben Rack in Rechenzentren verwendet. .

2. 200G QSFP56 DAC zu 4x50G SFP56 DAC: Ein 200G QSFP56 optisches Modul ist an einem Ende angeschlossen und vier SFP56 optische Module am anderen Ende mit einer Übertragungsdistanz von 3 Metern. Diese 200G QSFP56 zu 4x Verkabelungsmethode wird hauptsächlich auf 200G bis 4x50G Geräte im selben Rack angewendet.

 

Da Rechenzentren immer größer werden, werden die Übertragungsraten immer höher, sodass die Kosten gerade nach oben tendieren. Im Vergleich zu 200G AOC hat 200G DAC einen geringeren Stromverbrauch, da das Anschlussmodul oben auf dem Hochgeschwindigkeitskabel keine teuren optischen Laser und andere elektronische Komponenten enthält, die weniger kosten. Zusammenfassend hat der DAC mit Preis- und Stromverbrauchsvorteil in der ultrakurzen Distanz der 200G-Rechenzentrumsübertragung mehr Aufmerksamkeit erhalten.