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In Rechenzentrumsumgebungen sind viele Verbindungen erforderlich, von der regulären großen Anzahl von Ports von Zugangs-Switches bis zu den Ports mit großer Bandbreitenkapazität von Backbone-Routern, wobei bestimmte Ports auf die Verbindungen zu Speicherzugriffsnetzwerken ausgerichtet sind. Alle diese Häfen benötigen zuverlässige Verbindungsimplementierungen in Form von Verbindungskabeln auf kurzen Distanzen. Es gibt zwei Hauptformen von Verbindungspatches: AOC – aktive optische Kabel und DAC – Twinax Direct Attach-Kabel. Die Zielanwendung ist die Verbindung von Top-of-Rack-Switches mit Anwendungsservern und Speichergeräten in einem Rack oder über benachbarte Racks hinweg.
Aktives optisches Kabel (AOC) – Die optische Lösung
AOC – Kabel bestehen aus optischen Fasern und haben an den Enden aktive optische Komponenten in Form von optischen Transceivern. Ihr Vorteil besteht im Schutz vor elektromagnetischen Störungen, größeren Bandbreitenkapazitäten und in den aktiven Endteilen eingebetteten Verwaltungsfunktionen. Für alle diese Funktionen ist der Preis proportional höher als bei Twinax-Kabeln.
Direct Attach Cable (DAC) – Die Twinax-Kupferlösung
DAC – Kabel nutzen die Twinax-Kupferdrähte zur Signalübertragung. Twinax-Kabel ähneln CATV-Koaxialkabeln, unterscheiden sich jedoch darin, dass im Inneren zwei leitende Drähte mit einer Schutzabschirmung abgedeckt sind. Sie eignen sich für Datenraten bis zu 10 Gbit/s und Entfernungen bis zu 15 Metern. Am Ende kommt noch ein Transceiver als Steckverbinder zum Einsatz.
Der Vergleich: Twinax versus Cat5- oder Cat6-Ethernet-Kabel
Der Vorteil von Twinax gegenüber kurzen Distanzen besteht in einer geringeren Übertragungsverzögerung von 0,1 μs gegenüber 1,5 bis 2,5 μs bei aktuellen Implementierungen von SFP+ DAC-Kabeln gegenüber 10GBASE-T.
Der Stromverbrauch von Twinax mit SFP+ liegt bei etwa 0,1 Watt, was auch deutlich besser ist als 4–8 Watt für 10GBASE-T. Kabel dürfen nicht unter ihren Mindestbiegeradius gebogen werden, der von der Kabelgröße abhängt, ausgedrückt in AWG (American Wire Gauge).
Was ist der Unterschied zwischen aktiven und passiven DAC-Kabeln?
Es gibt einige DAC-Versionen, die an den jeweiligen Enden über einige aktive Module verfügen. Die aktive 10G SFP+ CU/CR DAC-Verbindung nutzt einen Empfangsentzerrer im Host-PHY/SerDes, um die Intersymbolinterferenz (ISI) zu kompensieren und durch das Kabel eine Signalumformung und -verstärkung durchzuführen, wodurch sie für größere Entfernungen geeignet ist. Die übliche Reichweite passiver DAC-Kabel beträgt für die Konnektivität im Rechenzentrum weniger als 7 Meter. Die aktiven Komponenten sind für Datenraten bis 40G verfügbar, passive Typen bis 100G. Passive Kabel sind wesentlich kostengünstiger, erfordern jedoch die ordnungsgemäße Ansteuerung durch den Host.
Die neue Generation: 100G Direct Attach Kabel
Die physikalischen Schichten 40GBASE-CR4 und 100GBASE-CR10 unter Verwendung eines 7 m langen Doppelaxialkabels werden als Teil der 100-G-Ethernet-Spezifikationen von der IEEE 802.3bj-Arbeitsgruppe entwickelt.
IEEE 802.3bj definiert einen 4-spurigen 100-Gbit/s-Backplane-PHY für den Betrieb über Verbindungen mit Kupferleitungen mit Längen von bis zu mindestens 1 Meter und einen 4-spurigen 100-Gbit/s-PHY für den Betrieb über Verbindungen mit Kupfer-Twinax-Kabeln Längen bis mindestens 5 Meter.
Das SC282801LXM30 – BlueLAN© 100GBASE-CR4 QSFP28 Direct Attach Kabel (passiv), 1 bis 2 Meter, AWG 30 – dieser Artikel ist derzeit die DAC-Lösung mit der höchsten Bandbreite mit einem Gesamtdurchsatz von 100 Gigabit pro Sekunde.
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