光纖有源電纜使數(shù)據(jù)中心不受連接限制

在為數(shù)據(jù)中心選擇連接解決方??案時(shí)，IT 經(jīng)理需要在性能、運(yùn)營(yíng)支出和資本支出之間進(jìn)行權(quán)衡。當(dāng)今連接選項(xiàng)（包括銅纜、銅有源電纜和光模塊）的許多缺點(diǎn)往往超過了每種解決方案的優(yōu)點(diǎn)。進(jìn)入市場(chǎng)的另一種選擇 - 有源光纜 （OAC） - 以低得多的成本提供光學(xué)性能。這些電纜非常適合數(shù)據(jù)中心中 10 Gbps 及更高數(shù)據(jù)速率的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)連接。

當(dāng)今可用的連接解決方??案具有與優(yōu)點(diǎn)一樣多的缺點(diǎn)。銅纜成本較低，但具有較大的覆蓋范圍和尺寸性能限制。與銅纜相比，有源銅纜的性能略有提高，但在更高的數(shù)據(jù)速率（如 10 Gbps）下會(huì)受到限制和限制。光纖和光模塊性能最好，但在 10 Gbps 數(shù)據(jù)速率下可能非常昂貴。

與銅纜上的電氣互連相比，OAC 為高生產(chǎn)力集群和數(shù)據(jù)中心提供了多項(xiàng)功能優(yōu)勢(shì)，而沒有其他連接解決方??案的缺點(diǎn)。高性能光纖技術(shù)以高帶寬連接服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)。通過纖細(xì)的電纜，該技術(shù)消除了通常會(huì)導(dǎo)致銅纜電纜性能間歇性的接地回路，并消除了電纜橋架中相鄰電纜之間的 EMI。300 米的長(zhǎng)距離將集群設(shè)計(jì)從短距離銅鏈路的限制中解放出來(lái)。

高性能光纖技術(shù)支持任何規(guī)模的高度互連的集群拓?fù)?，并允許集群變得更大、不連續(xù)、分散且排列更方便。低功耗簡(jiǎn)化了熱管理，降低了冷卻成本，并支持高連接器密度（例如，與 10GBASE-T 不同，10GBASE-T 消耗的功率如此之大，以至于散熱而不是連接器尺寸限制了收發(fā)器沿邊緣封裝的密度）卡片）。此外，收發(fā)器中的 OAC 極低延遲支持集群，處理基于消息或請(qǐng)求響應(yīng)的交易流量，例如數(shù)據(jù)庫(kù)或自動(dòng)金融交易應(yīng)用程序，并執(zhí)行密集模擬和主機(jī)超級(jí)計(jì)算機(jī)應(yīng)用程序。

有源電纜格式提供了一種即插即用解決方案，該解決方案封裝并隱藏了鏈路的光學(xué)特性，并將光纖封裝在堅(jiān)固的電纜中，可像 Cat 5e 一樣處理。

外形尺寸

Quad Small Form Factor Pluggable （QSFP） 電纜端（每個(gè)連接器四個(gè)）的電氣接口符合 10G 光模塊的 SFP+ 多源協(xié)議?，F(xiàn)在作為 10G ASIC 的事實(shí)上的電氣標(biāo)準(zhǔn)出現(xiàn)，基本上所有產(chǎn)品都在設(shè)計(jì)中，SFP+ 接口幾乎肯定會(huì)被采用作為四倍數(shù)據(jù)速率 （QDR） InfiniBand 中每個(gè)通道的標(biāo)準(zhǔn)電氣接口。

SFP+ 接口將高級(jí)鏈路功能置于交換機(jī)、網(wǎng)絡(luò)接口卡或主機(jī)通道適配器上，使電纜端協(xié)議和數(shù)據(jù)速率不可知。然后，OAC 可以通過支持 4 x 2.5 Gbps、4 x 5 Gbps 和 4 x 10 Gbps 數(shù)據(jù)速率（對(duì)應(yīng)于 InfiniBand 術(shù)語(yǔ)中的單、雙和四數(shù)據(jù)速率）以及無(wú)縫傳輸 InfiniBand、光纖通道、以太網(wǎng)、和自定義流量。此外，通過對(duì)多種數(shù)據(jù)速率和傳輸協(xié)議的多功能支持，簡(jiǎn)化了轉(zhuǎn)換并降低了升級(jí)集群和數(shù)據(jù)中心的風(fēng)險(xiǎn)。

OAC 提供了 QSFP 等模塊外形尺寸的性能優(yōu)勢(shì)。QSFP 連接器在功能上類似于 SFP/SFP+，不同之處在于它們支持四個(gè) 10G 通道，而不是每個(gè)連接器一個(gè)。QSFP 是可熱插拔的，通過僅占用卡邊緣 19 毫米的連接器盒提供 40 Gbps 的傳輸速率，并提供任何標(biāo)準(zhǔn)互連選項(xiàng)中最大的帶寬密度。QSFP 使機(jī)架能夠完全填充，從而形成具有高效機(jī)架布局的緊湊型集群。最終，這種高效的布局消除了擴(kuò)展設(shè)施以提高計(jì)算能力的需要。

擁抱纖維

靈活、輕便、纖細(xì)的光纜通過允許電纜彎曲并適應(yīng)機(jī)架，簡(jiǎn)化了電纜管理。將重型銅纜在地板、機(jī)架、電纜橋架和連接器上的過度壓力減輕 10 到 20 倍，對(duì)于小型集群來(lái)說(shuō)相當(dāng)于數(shù)噸，并且可能需要使用銅互連升級(jí)到 10G+ 數(shù)據(jù)速率的結(jié)構(gòu)加固。細(xì)光纖布線的另一個(gè)好處是，它通過將電纜體積減少 5 到 10 倍，從機(jī)架周圍的空間中清除阻塞的電纜雜亂，允許空氣自由流通并更有效地冷卻熱的服務(wù)器和交換機(jī)。而且，

與傳統(tǒng)的 10G 光模塊相比，OAC 提供了一種即插即用的解決方案，克服了設(shè)計(jì)人員對(duì)采用光纖的猶豫，消除了現(xiàn)場(chǎng)切割、拋光和驗(yàn)證光纖接口的需要，并將光纖密封地封裝在堅(jiān)固的像 Cat 5e 一樣處理的電纜。光纖連接器也被取消，因?yàn)楣饫w永久連接到電纜末端。封閉的外形避免了互操作性問題，從而實(shí)現(xiàn)了更嚴(yán)格的光學(xué)操作余量，從而進(jìn)一步降低了成本。出于互操作性的原因，光學(xué)模塊由數(shù)十個(gè)分立元件組裝而成，具有精確的公差。另一方面，OAC 只需要在每一端之間進(jìn)行互操作，從而提高產(chǎn)量。最終，OAC 為光學(xué)模塊提供了一種成本更低的替代方案。

兩種連接器中的佼佼者

Luxtera，??s 的 Blazar 的 40 Gbps （4X10Gbps） OAC，擴(kuò)展了光模塊和銅纜的優(yōu)勢(shì)。具有成本效益的 OAC 提供了可跨越 1-300 米距離的高帶寬互連。Blazar 包括兩個(gè)永久連接的連接器，其中包含光收發(fā)器。光學(xué)器件完全位于密封、獨(dú)立的產(chǎn)品中，可防止灰塵、劃痕、潮濕和不完美的安裝，并且不包含單獨(dú)的光學(xué)模塊或光纖。Blazar 使用單個(gè) CMOS 光子芯片（與傳統(tǒng)光學(xué)模塊中的多個(gè)分立元件相反）和單個(gè)連續(xù)波激光器，集成了四個(gè) SFP+ 光學(xué)模塊的功能。

四個(gè)并行多速率光學(xué)數(shù)據(jù)通道，每個(gè)通道都承載 1-10.55 Gbps 全雙工，共享電纜并終止于四個(gè)微型光學(xué)收發(fā)器，這些光學(xué)收發(fā)器制造在嵌入每個(gè)連接器的單片 CMOS 芯片上。連接器插入標(biāo)準(zhǔn) QSFP 端口并通過四個(gè)支持 InfiniBand、以太網(wǎng)、光纖通道和其他傳輸協(xié)議的標(biāo)準(zhǔn) SFP+ 10G 電氣接口與主機(jī)通道適配器或交換卡交換數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)模塊和銅有源電纜相比，這種顛覆性設(shè)計(jì)提供了更高的可靠性、更低的成本和更高的性能。

雖然 QSFP 提供了所有標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)中心連接器格式中最高的前面板帶寬密度，但 40 Gbps OAC 結(jié)合了光模塊和銅纜等優(yōu)點(diǎn)，為 IT 經(jīng)理提供了更好的數(shù)據(jù)中心連接選擇。

審核編輯：郭婷