4 VORTEILE DER DIREKTANSCHLUSSVERKABELUNG (DAC)

Heutige Netzwerke erfordern eine höhere Leistung der Netzwerkverkabelung sowie eine kostengünstige Konnektivität. Direkt angeschlossene Kupfer- und Glasfaserkabel bieten beide ihre werkseitig konfektionierte Leistung und reduzieren die mit Feldkonfektionierungen verbundenen Kosten. Beginnen wir mit den Arten von Direktanschlusskabeln, die heute auf dem Markt sind, ihren Vor- und Nachteilen und den Kabeln, die für verschiedene Anwendungen am besten geeignet sind.

 

Was ist ein Hochgeschwindigkeits-Direktanschlusskabel?

 

Ein Hochgeschwindigkeits-Direktanschlusskabel ist eine Art werkseitig konfektionierter Kabelsatz, der in Rechenzentren für Punkt-zu-Punkt-Verbindungen aktiver Netzwerkgeräte verwendet wird. Diese Kabelbaugruppen bestehen aus abgeschirmten Kupfer-Koaxial- oder Glasfaserkabeln fester Länge mit steckbaren Transceivern, die an beiden Enden werkseitig abgeschlossen sind. Direktanschlusskabel sind in den gängigen Transceiver-Formfaktoren erhältlich, darunter SFP, SFP+ und QSFP. Aufgrund der Anforderungen an hohe Bandbreite, Verbindungsdichte und geringe Latenz findet man in der Regel Hochgeschwindigkeits-Verbindungskabel in Rechenzentren, Speichernetzwerken und Hochleistungsrechenzentren (HPC).

 

Es gibt drei gängige Arten von Direktanschlusskabeln:

 

Passiver DAC – Direct Attach Kupfer

Aktiver DAC – Active Direct Attach Kupfer

AOC – Aktives optisches Kabel

 

Passive DACs

 

DACs sind die einfachste Form der Direktanschlussverkabelung. DACs werden aus abgeschirmten doppelaxialen Kupferkabeln in verschiedenen Stärken von 24 bis 30 AWG hergestellt. Die Länge des Kabels beeinflusst die Signaldämpfung, weshalb eine bestimmte Leiterstärke erforderlich ist. Längere Kabel erfordern größere Durchmesser, um den Signalübertragungsverlust durch die Kabel zu reduzieren.

 

DACs sind passive Baugruppen, da sie das Signal in keiner Weise verstärken oder aufbereiten. Stattdessen werden Signale durch die Host-Netzwerkgeräte weitergeleitet und von diesen regeneriert. Die Längenbeschränkung für passive DACs (ohne Verstärkung) beträgt 7 m.

Obwohl DACs passiv sind, enthalten die Anschlüsse in DACs einen „Electrically Erasable Programmable Read-Only Memory“ oder EEPROM, der zum Speichern und Bereitstellen von Informationen an Host-Netzwerkgeräte wie Herstellername, Seriennummer, Teilenummer und Datum verwendet wird der Herstellung. Technisch gesehen verbraucht dieses EEPROM sehr wenig Strom, etwa 0,15 W.

 

Aktive DACs

 

Aktive DACs oder aktive Kupferkabel (ACCs) ähneln im Aufbau passiven DACs, enthalten jedoch einen Mikroprozessor und andere Schaltkreise in den Transceiver-Anschlüssen, um die Signalreichweite zu erweitern. Die Entfernungsgrenze eines ACC beträgt etwa 15 m, was eine zweifache Verbesserung gegenüber der Grenze eines passiven DACs darstellt. Außerdem erhöht die zusätzliche Schaltung des ACC seinen Stromverbrauch auf durchschnittlich etwa 0,5–1,0 W.

 

AOCs – Aktive optische Kabel

 

AOCs ähneln den aktiven DACs darin, dass sie aus einem Duplex-Glasfaserkabel bestehen, das an beiden Enden mit steckbaren Transceiver-Anschlüssen abgeschlossen ist. Bei dem in einem AOC verwendeten Kabel handelt es sich entweder um Multimode- oder Singlemode-Glasfaserkabel, was Vorteile gegenüber DACs oder DCCs bietet, wie z. B. längere Übertragungsentfernungen, Isolierung von Signalinterferenzen und Übersprechen sowie höhere Signalübertragungskapazitäten (Bandbreiten). Bei den Anschlüssen in AOCs handelt es sich eigentlich um optische Transceiver, was sie etwas komplexer und teurer macht als passive oder aktive DACs. Die in AOCs verwendete Glasfaser und Technologie ermöglichen eine Reichweite von bis zu 100 m oder mehr. Von den drei Arten von Direktanschlusskabeln verbrauchen AOCs mit etwa 1–2 W den meisten Strom.

 

Vor- und Nachteile der Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Direktanschlusskabeln gegenüber Transceivern

 

Wenn man den Einsatz einer Direct-Attach-Verkabelung für eine bestimmte Verkabelungsinfrastrukturanwendung in Betracht zieht, müssen die Vor- und Nachteile abgewogen werden. Die folgende Liste hebt einige der Vor- und Nachteile der Verwendung von Direktanschlusskabeln gegenüber diskreten Transceivern hervor, die mit feldgebundener strukturierter Verkabelung verbunden sind.

 

Vorteile

 

• Niedrigerer Preis – Direktanschlusskabel sind kostengünstiger als die Verwendung diskreter Transceiver mit vor Ort angeschlossener Strukturverkabelung, da die Verbindung vereinfacht wird. Entlang des Kommunikationskanals gibt es nicht so viele Steckverbinder, Adapter, Patchpanels und andere Infrastrukturelemente.

 

• Geringerer Stromverbrauch – Insbesondere bei passiven DAC-Kabeln ist der Stromverbrauch im Vergleich zur Verwendung von Transceivern geringer, da es sich um „in sich geschlossene“ Komponenten handelt und sie als Transceiver nicht an Übertragungsspezifikationen gebunden sind. Beispielsweise müssen Transceiver, die für den Betrieb mit strukturierten Kupfer-Twisted-Pair-Kabeln ausgelegt sind, eine maximale Reichweite von 100 m haben, während ein aktiver DAC nur maximal 15 m erreichen muss. Dadurch können die erforderliche interne Schaltung und Signalleistung vereinfacht und reduziert werden.

 

• Plug-and-Play-Einfachheit – DACs und AOCs sind nur eine zu verwaltende Komponente und nicht mehrere Komponenten, die miteinander verbunden werden müssen. Darüber hinaus muss sich der Installateur vor dem Anschließen nicht um die Reinigung und Inspektion von Lichtwellenleitern vor Ort kümmerndie Kabel in die Transceiver.

 

• Werkseitig terminierte Leistung – DACs und AOCs werden im Werk terminiert und zu 100 % getestet. Dies sorgt für konsistente und erwartete Übertragungsleistungsniveaus für den Kanal.

 

Nachteile

 

• Reduzierte Kabelflexibilität – Passive und aktive Kupfer-DACs haben einen größeren Biegeradius und ein größeres Gewicht als herkömmliche strukturierte Kabel oder AOCs, was manchmal zusätzliche Anforderungen an das Kabelmanagement und das Luftstrommanagement innerhalb eines Racks oder Schranks stellen kann.

 

• Reduzierte Modularität – Strukturierte Verkabelung bietet verbesserte Modularität durch die Verwendung von Patchfeldern und anderen Komponenten, um Umzüge, Ergänzungen und Änderungen schneller und einfacher zu machen. DACs und AOCs sind Punkt-zu-Punkt-Verkabelungen, die einen gewissen zusätzlichen Arbeitsaufwand erfordern, da sie vollständig aus Racks, Kabelmanagern, Kabelkanälen und anderen Infrastrukturelementen herausgezogen werden müssen.

 

• Begrenzte Entfernung – Transceiver und strukturierte Verkabelung sind so konzipiert, dass sie in einem universellen und zusammenhängenden System zusammenarbeiten. Daher sind steckbare Transceiver erforderlich, um 100 m oder mehr zu erreichen, während dies bei DACs und AOCs nicht der Fall ist.

 

Anwendungen für Direct-Attach-Kabel

 

Direktanschlusskabel können in einer Vielzahl von Anwendungen und an verschiedenen Orten in einem Rechenzentrum verwendet werden. Im Allgemeinen ist diese vorkonfektionierte Lösung besonders effektiv für die folgenden Anwendungen:

 

• Top-of-Rack/Angrenzendes Rack – Passive oder aktive DACs sind ideal für kürzere ToR- oder Rack-to-Rack-Läufe mit kostenbewussten Budgets. AOCs funktionieren sicherlich bei kürzeren Längen (normalerweise 5 Fuß), aber der Kompromiss zwischen Leistung und Kosten ist möglicherweise nicht so überzeugend.

 

• Mitte der Reihe – Aktive DACs können in dieser Anwendung eine perfekte Lösung sein, solange die Strecken weniger als 15 m betragen. AOCs wären auch eine gute Lösung für MoR-Einsätze.

 

• End of Row – AOCs sind höchstwahrscheinlich die beste Option für EoR-Konfigurationen, da die Anwendbarkeit der aktiven DACs bei einer Länge von etwa 15 Metern an ihre Grenzen stößt.

 

• Zone-zu-Zone – AOCs sind aufgrund der bereits erwähnten Vorteile der Verwendung von Glasfaserkabeln die klare Lösung für längere Zone-zu-Zone-Strecken.

 

DACs vs. AOCs vs. Transceiver und strukturierte Verkabelung

 

Die folgende Tabelle fasst die wichtigsten Unterschiede zwischen der Verwendung von DACs, AOCs und Transceivern zusammen:

 

Schlussfolgerungen

 

Direct-Attach-Kabel bieten eine hervorragende vorkonfektionierte und werkseitig konfektionierte und getestete Lösung für Kupfer- und Glasfaserkabel in Rechenzentren. Leistungsvorteile und Kosteneinsparungen können gegenüber der vor Ort installierten Verkabelung erzielt werden, indem Tests und Inspektionen einzelner Steckverbinder und Verkabelungskomponenten in der Verbindung vermieden werden.