Понимание ЦАП OSFP: будущее высокоскоростных кабелей прямого подключения

В сфере передачи данных растет потребность в более быстрых и эффективных соединениях. Несмотря на то, что число центров обработки данных увеличивается, а спрос на высокоскоростные сетевые решения растет, OSFP (восьмеричный сменный разъем малого форм-фактора) Кабели прямого подключения (DAC) являются примером того, что может быть особенно полезно. В этой статье будет представлено подробное объяснение того, что означает технология OSFP DAC, включая принципы ее проектирования и преимущества; мы также рассмотрим его значение в сетях быстрой передачи данных. Это правда, что эти провода помогают решать проблемы с задержкой, сохраняя при этом повышенную пропускную способность, необходимую для современных приложений, и, следовательно, становятся неотъемлемой частью будущих сетевых инфраструктур.

Что такое кабель OSFP DAC?

Как работает ЦАП OSFP?

ЦАП OSFP использует несколько каналов для отправки высококачественных данных по медным проводникам. Они могут поддерживать скорость 25 Гбит/с каждый, а имеется 8 пар дифференциальных портов, которые при объединении обеспечивают 400 Гбит/с. Потери сигнала и перекрестные помехи сведены к минимуму в конструкции кабеля, что обеспечивает надежность и эффективность связи на коротких расстояниях (обычно от 0.5 до 2 метров). Это означает, что ЦАП OSFP подключается напрямую к сетевому оборудованию через порты OSFP, что исключает необходимость оптический трансивер требованиям, что обеспечивает быстрое развертывание в центрах обработки данных.

Основные характеристики кабелей прямого подключения OSFP

Кабели прямого подключения OSFP (DAC) имеют несколько основных характеристик, которые являются ключевыми для современных сетевые решения:

1. Высокая пропускная способность: Каждый ЦАП OSFP поддерживает скорость передачи данных 25 Гбит/с на линию, тем самым создавая общую полосу пропускания 400 Гбит/с между восемью линиями. Такая широкая емкость необходима для больших данных и многих других приложений для центров обработки данных.
2. Короткая досягаемость: Оптимальный радиус действия ЦАП OSFP составляет от 0.5 до 2 метров, поскольку они предназначены для каналов ближней связи. Идеально подходит внутри стоек и между ними, поскольку пространство ограничено.
3. Низкая задержка: Благодаря небольшим потерям сигнала благодаря высококачественным медным проводникам и оптимизированной конструкции кабеля ЦАП OSFP обеспечивают передачу с малой задержкой, необходимую в системах обработки данных в реальном времени, с минимальным временем реакции.
4. Эффективность затрат: Они обеспечивают экономичный подход к высокоскоростным соединениям в центрах обработки данных без использования оптических трансиверов. Кроме того, простота их развертывания значительно снижает трудозатраты, связанные с установкой.
5. Совместимость и универсальность: Разработанные для подключения непосредственно к портам OSFP, это означает, что они могут работать с широким спектром сетевых устройств, таких как маршрутизаторы или коммутаторы и другие. Их универсальность позволяет использовать их в различных целях, например в облачных вычислениях и высокочастотной торговле.
6. Надежная конструкция: Изготовлен из качественных материалов; эти кабели достаточно прочны, чтобы их можно было использовать в таких средах, как центры обработки данных, где температура легко меняется, при этом обеспечивая надежную работу.

Включив эти характеристики в свои конструкции, ЦАП OSFP повысили свою эффективность, что сделало их популярными среди пользователей, которые хотят оптимизировать свою сетевую инфраструктуру в соответствии с текущими и будущими потребностями в передаче данных.

Сравнение ЦАП OSFP с другими трансиверами

Сравнивая медные кабели прямого подключения OSFP (DAC) с другими типами трансиверов, такими как SFP+ и QSFP+, следует учитывать несколько факторов:

1. Производительность и скорость: С OSFP DAC вы можете получить скорость передачи данных до 400 Гбит/с. Это намного быстрее, чем можно достичь с помощью трансиверов SFP+, которые обычно обеспечивают около 10 Гбит/с. Для модулей QSFP+ скорость может достигать 40 Гбит/с, но все равно ниже, чем у OSFP DAC, которые были разработаны для приложений с большим объемом данных.
2. Стоимость и сложность: Одна особенность ЦАП OSFP заключается в том, что они, как правило, дешевле оптических трансиверов, поскольку не требуется никакой дополнительной оптики, что снижает затраты в целом. И наоборот, устройства SFP+, а также устройства QSFP+, способные покрывать большие расстояния, имеют более высокую цену из-за оптики и дополнительных затрат на инфраструктуру.
3. Варианты использования и приложения: Когда дело доходит до соединений на короткие расстояния в центрах обработки данных (менее двух метров), ничто не сравнится с ЦАП OSFP. Однако, если ваша сеть требует как коротких, так и больших расстояний, то трансиверы SFP+ должны работать отлично, даже если они медленнее, чем их аналоги, предназначенные для этой цели. С другой стороны, при работе на средних дистанциях и скоростях модули QSFP+ справятся отлично.

В заключение, что это значит? Это означает, что, среди прочего, экономичность на высоких скоростях на коротких дистанциях в среде центра обработки данных определяет OSF PDAC в отличие от других типов трансиверов, таких как SPF XQ или QSP SXF. Кроме того, при выборе между различными доступными вариантами вам необходимо учитывать конкретные потребности сети в рабочем контексте.

Каковы преимущества использования ЦАП OSFP в центрах обработки данных?

Повышенная производительность благодаря ЦАП OSFP 400G и 800G

1. Сильно изменяемая скорость передачи данных: Скорость 400 гигабит в секунду может быть достигнута с помощью ЦАП OSFP, которые также способны обеспечить вдвое больше с 800G, чем улучшения, и, следовательно, удовлетворить растущие потребности в данных в центрах обработки данных.
2. Низкая задержка: Конструкция этих оптических кабелей такова, что они создают минимальные задержки при передаче информации; эта функция важна для суперкомпьютеров, а также для одновременной обработки огромных объемов информации.
3. Энергоэффективность: Мощность, потребляемая ЦАП OSFP в течение одного рабочего цикла, представляет собой их максимально возможный уровень потребления: она снижает счета за электроэнергию, одновременно заставляя центры обработки данных потреблять меньше энергии, что, как было доказано, является преимуществом перед другими аналогичными устройствами, предназначенными для использования в устойчивом развитии. центры, в которых расположены такие учреждения.
4. Масштаб: Эти системы обеспечивают масштабируемость за счет внедрения версий с более высокой пропускной способностью, например 400 Гбит/с сейчас и 800 Гбит/с в будущем, без существенного изменения аппаратной инфраструктуры, что позволяет им гибко реагировать на изменяющиеся сетевые требования с течением времени.
5. совместимость: Любое сетевое оборудование может поддерживаться с помощью кабелей прямого подключения OSFP, поэтому, когда люди хотят обновить или расширить свои сети, им не нужно беспокоиться о том, все ли будет работать нормально или нет, потому что все должно идти гладко, без каких-либо проблем.

Экономическая эффективность пассивных медных кабелей

В приложениях с высокой пропускной способностью пассивные медные кабели, такие как кабели Direct Attach Copper (DAC), известны своей экономической эффективностью. Они предлагают значительный потенциал экономии, поскольку имеют более низкие производственные и материальные затраты, чем оптические решения, особенно в центрах обработки данных, где соединения охватывают короткие расстояния. Еще одним преимуществом является то, что этим типам проводов не нужны внешние источники питания, что также снижает эксплуатационные расходы, связанные с инфраструктурой. Более того, их можно легко и быстро установить, поэтому требуется меньше рабочих часов и простоев, что приводит к общей низкой общей стоимости владения. Такое сочетание доступности и эффективности при использовании делает их очень привлекательными для любой организации, стремящейся максимально использовать свои средства, а также удовлетворять постоянно растущий спрос на более высокие мощности.

Масштабируемость и гибкость в центрах обработки данных

Способность масштабироваться и быть гибкими — важная часть новой архитектуры центра обработки данных, которая позволяет внедрять новые технологии по мере их появления и приспосабливаться к изменениям спроса. Масштабируемые конструкции помогают гарантировать, что бизнес может продолжать расти, позволяя добавлять дополнительное оборудование или ресурсы, сохраняя при этом бесперебойную работу. Это предполагает использование модулей, которые представляют собой автономные блоки, которые можно добавлять или модернизировать, не вызывая каких-либо серьезных перерывов в работе.

Кроме того, гибкость центров обработки данных означает возможность использовать различные ИТ-решения, такие как общедоступные или частные облака, а также гибридные установки, чтобы рабочие нагрузки в любой момент времени сопоставлялись с нужным объемом ресурсов. Гибкость дополнительно обеспечивается передовыми методами виртуализации, которые не только экономят физические ресурсы, но и упрощают управление виртуальными машинами. В конечном счете, это сводится к тому, что если вы хотите более эффективную работу, то сочетайте масштабируемость с гибкостью, поскольку это приближает возможности вашего центра обработки данных к реализации стратегических бизнес-целей, а не просто облегчает вам задачу, когда что-то идет не так.

Как правильно выбрать кабель ЦАП OSFP?

Факторы, которые следует учитывать при выборе кабеля ЦАП

При выборе медного кабеля прямого подключения (DAC) необходимо учитывать несколько ключевых моментов, чтобы гарантировать оптимальную производительность и совместимость. Вот эти соображения:

1. Длина: Это делается для предотвращения ухудшения качества сигнала путем определения необходимой длины кабеля, чтобы избежать его увеличения затухания.
2. Скорость передачи данных: Обычно кабель ЦАП должен поддерживать скорость передачи данных от 10GbE до 400GbE для большинства приложений.
3. Тип разъема: Убедитесь, что типы разъемов, используемых в ваших устройствах, таких как SFP+, SFP28 или OSFP, соответствуют друг другу или нет.
4. Качество сборки: Оцените, насколько хорошо построены кабели, например, правильно ли выполнено экранирование и изоляция, чтобы увеличить срок их службы и уменьшить помехи.
5. Потребляемая мощность: Обратите внимание на энергоэффективность, связанную с кабелями ЦАП, поскольку низкие затраты на электроэнергию снижают общие затраты центров обработки данных.
6. Рыночные стандарты: Что касается этого вопроса, необходимо соблюдать значительное количество рыночных стандартов, чтобы компания могла обеспечить надежную работу за счет совместимости с существующей инфраструктурой.

Различия между ЦАП OSFP 400G и ЦАП OSFP 800G

Медные кабели прямого подключения (DAC) OSFP 400G и 800G различаются по скорости передачи данных, энергопотреблению и пропускной способности. Скорость, с которой данные перемещаются по сети, измеряется в битах в секунду или бит/с. Он измеряет количество битов, отправленных за одну секунду. Кроме того, скорость передачи данных также может быть представлена ​​в байтах в секунду или бит/с.

В этом случае скорость передачи данных, поддерживаемая ЦАП 400G OSFP, составляет до 400 гигабит в секунду (Гбит/с). Это делает его идеальным для использования в высокоскоростных приложениях, а также в средах с интенсивным использованием данных. С другой стороны, его аналог — ЦАП 800G OSFP — имеет в два раза большую пропускную способность, что позволяет ему поддерживать передачу со скоростью до 800 Гбит/с. Из-за этого более высокого значения центрам обработки данных следующего поколения требуются такие виды соединений с увеличенной пропускной способностью и уменьшенными уровнями задержек.

Кроме того, еще одно различие между этими двумя типами кабелей заключается в их требованиях к энергопотреблению. Хотя оба используют электричество для рабочих целей; однако, поскольку они предназначены для разных поколений или стадий технологического развития; таким образом, у каждого есть особые потребности в отношении эффективности использования энергии.

Понимание роли медных кабелей

Медные кабели являются ключевым компонентом передачи информации, особенно в центрах обработки данных и других сетевых средах. Они обеспечивают дешевый метод соединения устройств на коротких расстояниях, обеспечивая быструю связь через различные протоколы, такие как Ethernet или медный кабель прямого подключения (DAC). Основное преимущество медных кабелей заключается в том, что в определенных ситуациях они могут надежно передавать данные с меньшей задержкой, чем некоторые другие варианты, такие как оптоволокно. Кроме того, они просты в установке и обслуживании, что делает их привлекательными для многих предприятий. Однако с ростом спроса на данные возникает необходимость использования кабелей большей емкости, таких как 400G или 800G, а это означает, что необходимо тщательно учитывать требования к полосе пропускания и учитывать будущую масштабируемость. Таким образом, знание того, какую роль играют эти провода и их возможности, может помочь инженерам проектировать сети, которые лучше подходят потребностям организаций.

Чем ЦАП OSFP отличается от ЦАП QSFP56?

Пропускная способность и скорость передачи данных

Восьмеричный сменный модуль малого форм-фактора представляет собой цифро-аналоговый преобразователь, который может передавать больше информации, чем счетверенный сменный модуль малого форм-фактора. Он имеет более высокую скорость передачи данных и может отправлять 800G по восьми каналам, каждый из которых имеет 100G. Четырехподключаемый модуль малого форм-фактора предназначен для соединения устройств 200G вместе с использованием четырех каналов, каждый из которых может обрабатывать 50G. Это различие делает восьмеричный сменный модуль малого форм-фактора более подходящим для сред, где требуется более высокая пропускная способность, в то время как счетверенный сменный модуль малого форм-фактора остается эффективным в приложениях с более низкими требованиями к пропускной способности. Тем не менее, оба этих кабельных решения работают с разъемами QSFP предыдущего поколения, поэтому они универсальны в существующих сетевых инфраструктурах.

Совместимость и варианты использования

Развертывание OSFP и QSFP56 ЦАП в различных сетевых средах зависит от их совместимости друг с другом. В этом случае при разработке ЦАП OSFP учитывается обратная совместимость, что упрощает их интеграцию в существующие системы, использующие порты QSFP-DD или QSFP56 для инфраструктуры 200G и 400G. Это означает, что предприятия могут увеличить пропускную способность без необходимости изменения всей настройки сети.

ЦАП OSFP оказались очень полезными в центрах обработки данных, где за короткое время передается большой объем данных. В таких местах требуются высокоскоростные каналы связи с минимальными задержками из-за больших рабочих нагрузок, например, в облачных вычислениях или приложениях HPC. С другой стороны, ЦАП QSFP56 больше подходит для корпоративных сетей и сред поставщиков услуг, поскольку им требуется только подключение 200G, которое может поддерживать потоковое видео среди других распространенных приложений, таких как аналитика в реальном времени или поддержка VNF (виртуализированной сетевой функции).

Кроме того, эти два типа кабелей прямого подключения применимы там, где необходимо соединение на небольшом расстоянии, обычно от 5 до 15 метров. В результате становится возможным соединение стоек между собой в непосредственной близости, особенно при работе с густонаселенными серверными помещениями, что позволяет сэкономить на покупке дополнительных оптических модулей и патч-кордов, необходимых для дальних соединений между стойками, расположенными далеко друг от друга. . Таким образом, сетевые менеджеры могут выбирать между использованием OSFP или QSFP56, исходя из текущих требований к пропускной способности, а также планов будущего роста, соответствующих организационным стратегиям.

Компромиссы стоимости и производительности

Для организаций важно оценить компромиссы стоимости и производительности при оценке DAC, поскольку они оказывают значительное влияние на распределение бюджета, а также на эффективность сети. Поскольку они более сложны и имеют большую емкость, OSFP DAC обычно стоят дороже, чем QSFP56; однако они предлагают лучшую производительность для приложений с высокими потребностями в пропускной способности данных в сочетании с низкой задержкой. В этом случае предприятия, работающие в средах, требующих быстрой обработки информации, могут рассматривать такие инвестиции в OSFP DAC как разумные, если не необходимые, из-за потенциального улучшения операционной эффективности и емкости.

С другой стороны, если предприятию или поставщику услуг не нужна очень широкая полоса пропускания, обеспечиваемая решениями OSFP, то ЦАП QSFP56 представляет собой более дешевую альтернативу. Низкая цена делает его подходящим, в частности, для потоковой передачи видео, где подключение 200G в основном используется для аналитики в реальном времени. Таким образом, решение о том, использовать ли ЦАП OSFP или QSFP56, должно основываться на тщательном рассмотрении текущих требований к пропускной способности, прогнозов будущего спроса и финансовых последствий, связанных с каждым вариантом, с учетом конкретных эксплуатационных потребностей в сетевой инфраструктуре организации. Следовательно, достижение баланса между этими элементами приведет к максимально возможному уровню производительности без ненужных затрат.

Каковы последние разработки в технологии ЦАП OSFP?

Инновации в пассивных медных кабелях прямого подключения

Последние усовершенствования медных кабелей с пассивным прямым подключением (DAC) были сосредоточены на ускорении передачи данных при одновременном снижении энергопотребления. Производители сейчас производят кабели, которые могут работать на более высоких частотах, обеспечивая тем самым более широкую полосу пропускания с меньшими потерями сигнала. Они также сделали кабели более прочными за счет более качественных изоляционных материалов и более строгих производственных допусков, что улучшает их способность стабильно работать в различных условиях окружающей среды. Кроме того, в их конструкции используются экранированные витые пары как способ снижения помех, что делает их пригодными для использования в местах с высокой плотностью трафика данных. По сути, эти изменения означают, что они не только обеспечивают более быстрое и надежное соединение, но и экономят энергию, используемую центрами обработки данных.

Тенденции в развитии ЦАП 800G OSFP

Чтобы удовлетворить потребность в большей пропускной способности в корпоративных сетях и центрах обработки данных, появилась технология ЦАП 800G OSFP Breakout, позволяющая быстро передавать высокоскоростные данные. В соответствии с текущими тенденциями люди отдают предпочтение масштабируемым способам, которые могут позволить им эффективно распределять свои высокоскоростные каналы по нескольким интерфейсам. Это достигается за счет использования возможности прорыва, которая позволяет одному соединению 800G разделяться на множество более низкоскоростных соединений, что делает уже существующую инфраструктуру гибкой и пригодной для повторного использования. Более того, охлаждение по-прежнему остается серьезной проблемой, когда речь идет о густонаселенных районах; поэтому производители начали работать над тем, чтобы они потребляли меньше энергии и в то же время оптимизировали тепловые характеристики. Более того, меньшие размеры и повышенная прочность были достигнуты за счет интеграции передовых материалов и инженерных технологий, что позволяет использовать их в течение длительного времени в суровых условиях, даже в таких далеких местах, как подземные кабельные каналы или морское дно. Это всего лишь несколько примеров среди многих других тенденций, которые будут определять решения для сетевых подключений завтрашнего дня, поскольку отрасль продолжает быстро расти день за днем.

Будущие перспективы ЦАП OSFP в высокоскоростных сетях

Будущее высокоскоростного сетевого подключения связано с технологией OSFP DAC, которая, как ожидается, будет значительно развиваться по мере увеличения потребности в большей пропускной способности и более низких задержках. Ожидается, что ЦАП OSFP станут быстрее, поскольку объем генерируемых данных продолжает расти благодаря Интернету вещей, облачным вычислениям и приложениям на основе искусственного интеллекта; в ближайшее время она может достичь около 1.6 Тбит/с, а в ближайшие годы — даже больше. Производителям следует вкладывать значительные средства в исследования и разработки, направленные на улучшение целостности сигнала при минимизации электромагнитных помех, поскольку это позволит масштабировать производительность при увеличении скорости передачи данных.

Более того, если в эти устройства будут интегрированы функции интеллектуального управления, можно будет построить гораздо более интеллектуальные сети, в которых мониторинг станет проще, а обнаружение неисправностей приведет к повышению эксплуатационной надежности. Фактически, производители должны обеспечить обратную совместимость при переходе от 400 Гбит/с (которая становится основной) к 800 Гбит/с, а также любых других будущих стандартов, которые могут последовать этому примеру, но это произойдет только посредством тесного сотрудничества между различными участвующими организациями. в установлении таких контрольных показателей или руководящих принципов их достижения в установленные сроки. Органы по стандартизации вместе с различными сетевыми провайдерами также должны сыграть свою роль в содействии широкому внедрению. Таким образом, предприятиям не нужно ждать, пока их конкуренты превзойдут их, внедрив технологию OSFP DAC, поскольку она формирует основу как для центров обработки данных следующего поколения, так и для корпоративных сетей.

Справочные источники

Подключаемый модуль малого форм-фактора

Медный проводник

Электрический кабель

Часто задаваемые вопросы (FAQ)

Вопрос: Что означает OSFP DAC?

О: OSFP DAC (кабель прямого подключения) — это высокоскоростная пассивная или активная кабельная сборка, используемая для прямого соединения двух портов OSFP (восьмеричный подключаемый модуль малого форм-фактора) в центрах обработки данных и высокопроизводительных вычислительных средах.

Вопрос: Является ли ЦАП OSFP-OSFP лучше, чем другие высокоскоростные кабельные сборки?

О: По сравнению с оптическими трансиверами ЦАП OSFP-OSFP имеет меньшую задержку и энергопотребление, что делает его наиболее экономичным выбором для каналов связи на короткие расстояния внутри центров обработки данных.

Вопрос: Каковы преимущества использования пассивного кабеля ЦАП?

A: Пассивные варианты, такие как предлагаемые OSFP, имеют низкую стоимость, но они также обеспечивают надежную работу на коротких расстояниях, потребляя при этом очень мало энергии, что делает их идеальными для соединений внутри стоек.

Вопрос: Могут ли ЦАП OSFP поддерживать скорость передачи данных 400G?

О: Да, скорость передачи данных 400G и выше поддерживается ЦАП 400G OSFP to OSFP, что соответствует требованиям современной пропускной способности в центрах обработки данных.

Вопрос: Чем ЦАП QSFP100 28G отличается от ЦАП QSFP200 56G?

О: В первом используются четыре линии 25G, что обеспечивает скорость до 100 Гбит/с, тогда как эта сумма может достигать 200 Гбит/с с четырьмя линиями 50G во втором, что обеспечивает вдвое большую пропускную способность при том же форм-факторе.

Вопрос: Каким образом использование кабелей OSFP-OSFP DAC может быть наиболее выгодным для определенных приложений?

Ответ: Основная область применения кабелей OSFP-OSFP DAC — это центры обработки данных и высокопроизводительные вычислительные среды, где требуется низкая задержка, высокая скорость и экономически эффективные каналы.

Вопрос: Какова производительность 400G QSFP-DD по сравнению с NDR OSFP?

A: Оба кабеля 400G QSFP-DD и NDR OSFP обеспечивают высокую скорость передачи данных, необходимую для расширенной сети. Однако в зависимости от конкретных требований центра обработки данных NDR OSFP может иметь более высокую плотность, а также быть более эффективным, чем любой другой кабель в некоторых ситуациях.

Вопрос: Существуют ли активные варианты для ЦАП OSFP?

О: Да, существуют активные варианты, в том числе 800G LPO OSFP или даже 400G AEC, которые обеспечивают лучшую производительность на больших расстояниях за счет использования активной обработки сигналов для поддержания высокого уровня целостности данных.

Вопрос: Каким стандартам должны соответствовать ЦАП OSFP?

О: Когда речь идет о различных сетевых устройствах и инфраструктурах, чтобы они могли бесперебойно работать вместе без каких-либо проблем с интеграцией и в то же время обеспечивать оптимальные результаты; поэтому стандарт IEEE необходим для хорошей совместимости этих систем.

Вопрос: Почему соединения 400G OSFP с OSFP важны в современных центрах обработки данных?

Ответ: Эти соединения играют решающую роль, поскольку они обеспечивают необходимую пропускную способность, необходимую для передачи больших объемов информации за очень короткие периоды времени, поддерживая непрерывные темпы роста, связанные с текущими требованиями к хранению, а также к обработке.