Hoy en día, los centros de datos tienen conexiones convenientes y estables para un mejor rendimiento y operaciones ininterrumpidas.Los cables de cobre conectados directamente (DAC) y los cables ópticos activos (AOC) son dos de los principales componentes que hacen esto posible.Estos cables se utilizan para mejorar la transmisión de datos entre servidores, switches, sistemas de almacenamiento y otros dispositivos dentro del centro de datos.Cada tipo de cable tiene sus propias ventajas y desventajas, dependiendo de las necesidades o limitaciones específicas de un entorno particular..

¿Qué son los cables DAC en los centros de datos?

Cómo funcionan los cables DAC

Los cables de conexión directa se utilizan para transmitir datos a través de la señalización diferencial, donde dos cables transmiten la misma señal a niveles de voltaje opuestos.Esto minimiza las interferencias electromagnéticas y mejora la calidad de la señalPor lo general, los cables DAC pasivos simplemente utilizan las propiedades inherentes de los conductores de cobre para garantizar una transmisión de datos eficiente a corta distancia, generalmente limitada a 5 metros.DACs activos tienen circuitos incorporados que amplifican y condicionan la señal, lo que les permite soportar distancias más largas, a veces hasta 10 metros, manteniendo un alto rendimiento y una latencia mínima.no se requiere una fuente de alimentación adicional, ni requieren ninguna configuración compleja para su implementación.

Tipos de cables DAC Los cables DAC pasivos: Las conexiones pasivas son baratas y simples; no tienen ningún circuito de acondicionamiento de señal.Por lo general se utilizan para aplicaciones de corta distancia hasta 5 metrosEstos cables son más adecuados para instalaciones rentables, ya que consumen menos energía y tienen un diseño más simple.La electrónica integrada en los cables activos mejora la integridad de la señal mientras permite distancias más largasLa latencia sigue siendo baja ya que pueden extenderse más de 10 metros o incluso más sin comprometer la latencia.Estos tipos de cables deben utilizarse cuando se requiere un alto rendimiento a largas distancias.. Factores de forma QSFP y SFP: Los cables DAC vienen en diferentes factores de forma, los más comunes de los cuales son QSFP (Quad Small Form Factor Pluggable) y SFP (Small Form Factor Pluggable).Para enlaces rápidos de 40GbE y 100GbE, se utiliza QSFPDAC, mientras que SFPDAC admite conexiones de 1GbE a 10GbE.Estas diferencias permiten a las personas elegir libremente según la configuración de puertos del equipo de red, así como los requisitos de rendimiento.

¿Qué es un cable óptico activo?

 Cable óptico activo

Un cable óptico activo (AOC) es un tipo de cable que utiliza fibra óptica en lugar del cable de cobre tradicional para la transmisión de datos de alta velocidad.En comparación con los cables de cobre conectados directamente (DAC) que utilizan señales eléctricas para enviar información entre dispositivosLos AOC utilizan la luz para transmitir datos a mayores anchos de banda a largas distancias.Estos cables proporcionan baja interferencia electromagnética y reducción del cruceComo resultado, son particularmente útiles en entornos de hiperescala u otras situaciones en las que se debe mantener la integridad de la señal a distancias considerables.

Cómo funcionan los cables AOC

Los cables ópticos activos (AOC, por sus siglas en inglés) convierten señales eléctricas en señales ópticas, por lo que los datos se pueden enviar más rápido y a distancias más largas que los cables de cobre tradicionales.Los componentes principales de un AOC son los transceptores ópticos conectados a cada extremo del cable y el propio cable de fibra óptica.Así es como funciona un cable AOC:

Modulo del transmisor: Este componente tiene un diodo láser que convierte la señal eléctrica entrante en una señal óptica.que luego se envían por la fibra óptica.

Fibra óptica: generalmente hecho de plástico o vidrio, este es el componente principal de cualquier cable óptico activo.El núcleo de fibra guía la transmisión de pulsos de luz a largas distancias entre un transmisor y un receptor sin perder prácticamente ninguna potencia de la señalEsto se debe en gran medida a las propiedades del material, como la alta capacidad de ancho de banda y las bajas tasas de atenuación.

Módulo receptor: En un extremo, suele haber otro módulo llamado receptor; contiene, entre otras cosas,un detector óptico (generalmente un fotodiodo) que captura los pulsos de luz que llegan y luego los convierte de nuevo en una corriente eléctrica o señal para procesar en otro lugar aguas abajo si es necesario.

Integridad de la señal: Una de las principales características de los cables ópticos activos es su capacidad para mantener la integridad de la señal a largas distancias de transmisión.La transmisión óptica es inherentemente más resistente a las interferencias electromagnéticas (EMI) y al cruce de sonido que los sistemas basados en cobreEsto garantiza una transmisión de datos de mayor calidad con tasas de error de bits más bajas (BER).

Consumo de energía: Mientras que los transceptores embebidos dentro de cada punto final requieren algo de energía,Esto puede resultar en un menor consumo general de energía que las soluciones de cobre equivalentes diseñadas para distancias extendidas (como dentro de un centro de datos), haciendo que los cables ópticos activos sean más eficientes desde el punto de vista energético.

La diferencia está en los siguientes aspectos:

ⅠDistancia de transmisión

• Ventajas del AOC: Larga distancia de transmisión, generalmente de hasta 100 metros o más, y algunos productos de gama alta pueden incluso alcanzar varios cientos de metros.Escenarios aplicables: adecuado para conexiones de larga distancia entre diferentes racks en el centro de datos, o conexiones entre pisos y edificios.
• Ventajas del DAC: Relativamente corta distancia de transmisión, generalmente entre 3-10 metros.Escenarios aplicables: adecuado para conexiones de corta distancia dentro del mismo rack o entre racks adyacentes.

Ⅱ. Tasa de transmisión

• Ventajas de AOC: admite transmisión de alta velocidad, las tasas de transmisión comunes incluyen 10Gbps, 40Gbps, 100Gbps, etc.
• Escenarios aplicables: aplicables a aplicaciones que requieren una transmisión de alta velocidad, como la red principal de un centro de datos.

• Ventajas del DAC: También admite transmisión de alta velocidad, las tasas de transmisión comunes incluyen 10Gbps, 40Gbps, 100Gbps, etc.
• Escenarios aplicables: Aplicable a aplicaciones que requieren una transmisión de alta velocidad pero tienen una distancia corta, como la interconexión entre servidores.

Ⅲ.Costo

• Ventajas de la AOC: aunque el coste inicial es elevado, a largo plazo, debido a la larga distancia de transmisión, se puede reducir el uso de equipos intermedios (como switches y routers),Reducción del coste global.
• Desventajas: La inversión inicial es elevada porque incluye módulos ópticos y fibras ópticas.
• Ventajas del DAC: El costo inicial es bajo porque solo se requieren cables de cobre y conectores simples.
• Desventajas: La distancia de transmisión es limitada y es adecuada para conexiones de corta distancia.

ⅣCalidad de la señal

• Ventajas del AOC: la transmisión de la señal óptica no se ve afectada por interferencias electromagnéticas (EMI), con una alta calidad de la señal y una baja pérdida de transmisión.
• Escenarios aplicables: adecuado para aplicaciones que requieren una alta calidad de señal y baja latencia, como los sistemas informáticos de alto rendimiento y los sistemas de negociación financiera.
• Ventajas de DAC: La calidad de la señal es buena a corta distancia, pero a medida que aumenta la distancia, la calidad de la señal se verá afectada por la interferencia electromagnética.
• Escenarios aplicables: adecuado para aplicaciones en entornos de baja interferencia y de corta distancia.

ⅤConsumo de energía

AOC

• Ventajas: El consumo de energía es relativamente alto porque el módulo óptico es necesario para convertir la señal eléctrica y la señal óptica.

Escenarios aplicables: adecuado para aplicaciones que tengan una cierta tolerancia al consumo de energía.

El DAC

• Ventajas: Bajo consumo de energía porque la señal eléctrica se transmite directamente sin un proceso de conversión adicional.Escenarios aplicables: adecuado para aplicaciones sensibles al consumo de energía, como los centros de datos a gran escala.

ⅥTipo de conector

• Los tipos comunes de AOC: SFP+, QSFP+, QSFP28, CFP, etc.

Escenarios aplicables: aplicable a una variedad de estándares de interfaz, con una gran flexibilidad.

• Tipo de DAC común: SFP+, QSFP+, QSFP28 y otros.

Escenarios aplicables: aplicable a una variedad de normas de interfaz, muy flexible.

Ⅶ- Mantenimiento y fiabilidad

• Ventajas del AOC: La transmisión de fibra óptica tiene una alta fiabilidad y estabilidad, y no se ve fácilmente afectada por el medio ambiente.

Desventajas: El costo de mantenimiento es relativamente alto, y se requieren herramientas y técnicas profesionales.

• Ventajas del DAC: bajo coste de mantenimiento, sencillo de usar, fácil de instalar y mantener.

Desventajas: la fiabilidad puede verse afectada en la transmisión a larga distancia y en entornos de alta interferencia

Resumen de las actividades

AOC: adecuado para aplicaciones de larga distancia, transmisión de alta velocidad, alta calidad de señal, baja latencia y alta fiabilidad, aunque el coste inicial sea mayor.

DAC: Apto para aplicaciones de corta distancia, transmisión de alta velocidad, bajo consumo de energía y bajo costo, adecuado para conexiones en el mismo rack o entre racks adyacentes.

Conclusión

El ensamblaje de cables ópticos activos se ha convertido en la solución central para la interconexión de alto ancho de banda y alta densidad en centros de datos a través de su peso ligero, alta velocidad, larga distancia,fuerte resistencia a las interferenciasEs especialmente adecuado para la IA y la computación en la nube; el cable DAC twinax sigue siendo competitivo en escenarios de corta distancia y bajo costo.