Размер трафика передающейся по сети увеличивается с каждым днем все больше и больше и вопрос об организации новых каналов остро стоит перед теми, кто столкнулся с нехваткой емкости своей сети. Решающее значение для успешного внедрения любой технологии передачи данных имеет хороший баланс между скоростью, энергопотреблением и плотностью портов на 1U. Благодаря стандарту IEEE 400GAUI-8, описывающий параллельную передачу 8 каналов по 50 Гбит/с, и разработке форм-фактора QSFP-DD появились новые приемопередающие модули, поддерживающие скорость 400 Гбит/с и получившие широкое признание на рынке. В то же время современные коммутаторы, имеющие до 32 портов QSFP-DD на 1U, предоставляют отличную плотность с точки зрения Гбит/с/U и оптимизированное энергопотребление с точки зрения Гбит/с/Вт.
Потребность в каналах 400G на коротких расстояниях.
Соединения 400G могут быть реализованы оптическим или электрическим кабелями. Оптические решения — хороший выбор для связи между стойками и на больших расстояниях от нескольких сотен метров до нескольких километров. Медные кабели являются идеальным решением для передачи данных на короткие расстояния внутри одной стойке в центрах обработки данных, поскольку они дешевле и потребляют меньше энергии, чем оптоволоконные аналоги.
Медные соединительные шнуры 400G — DAC, re-driver AECs и re-timer AECs
Медные соединительные шнуры 400G имеют 8 кабельных пар, каждая для передачи отдельного канала 50G. Существует две разновидности таких устройств – Direct Attach Cable (DAC) и Active Electrical Cable (AEC). По DAC кабелю сигналы передаются прозрачно из точки А в точку Б, из-за отсутствия преобразования сигнала дальность передачи составляет не более 2-3 метров, то есть в пределах одной стойки, такай кабель потребляет очень мало энергии и его можно назвать «пассивными». Кабели AEC, как следует из названия, используют электрическое преобразование для улучшения характеристик сигнала, это помогает производить кабели длиннее, при сохранении размера сечения медного проводника. Существует два основных типа активных электрических кабелей в зависимости от применяемого преобразования сигнала.
Кабель Re-driver-based AEC использует простое усиление для увеличения дальности передачи сигналов, применяется в необходимости соединений на расстоянии 5-7 м.
Другим вариантом является кабель Re-timer AEC c преобразованием сигналов на основе синхронизации и восстановления данных (CDR), что обеспечивает наиболее надежную связь на расстоянии до 9м. Однако чип CDR потребляет больше энергии и имеет низкую задержку по сравнению с другими вариантами.
Сравнительная таблица описанных выше приемопередающих кабелей 400G с точки зрения задержки, стоимости и обработки
Описание | Дальность передачи | Стоимость | Технология | Задержка | Потребление мощности | DDM |
DAC | 0.5м-3м | $ | - | <10 пс | <0.1 Вт | Не поддерживается |
Re-driver AEC | 0.5м-5м | $$ | Re-Driver/ Amplification | 600-900 пс | 3 Вт | Ограниченно поддерживается |
Re-Timer AEC | 0.5м-9м | $$$ | CDR SOC | ~5 пс | 4.5 Вт | Полностью поддерживается |
Резюме
Проектировщики сетей должны тщательно взвесить преимущества и недостатки каждого типа кабеля, прежде чем принимать решение.
Пассивный DAC обеспечивает отличный вариант для коротких соединений, где приоритетом является низкая задержка. Если требуется соединение до 5 м, Re-driver AEC предлагает наиболее экономичное решение с наименьшим энергопотреблением. Если решающее значение имеет диагностика сигнала и/или требуется большая дальность передачи, наилучшим решением является AEC на основе CDR.
