Réseaux optiques, Redéfini.
15 mai 2023

Compromis à considérer avec les DAC, les AEC et les AOC

Compromis à considérer avec les DAC, les AEC et les AOC

La haute densité est-elle le moteur du développement des centres de données ? Absolument. Alors que de plus en plus d'entreprises et de consommateurs tirent parti des services cloud natifs et gourmands en données, les principes de conception à haute densité aident les opérateurs de centres de données à faire plus dans une empreinte donnée. De l'amélioration de l'utilisation de l'espace à la réduction des coûts d'exploitation, de nombreuses considérations entrent en ligne de compte dans la conception et le déploiement de centres de données haute densité. L'une des décisions les plus fondamentales consiste à sélectionner les bons câbles pour connecter les commutateurs, les serveurs et les autres équipements réseau au sein du centre de données. 

À cet égard, les opérateurs de centres de données disposent de plusieurs options, notamment les câbles passifs à connexion directe (DAC), les DAC actifs et les câbles optiques actifs (AOC). Les variantes passives et actives des DAC comportent des fils de cuivre qui connectent deux modules émetteurs-récepteurs fixes à chaque extrémité sans composants optiques. Les DAC passifs ne contiennent aucun composant actif, tandis que les AEC (un type particulier de DAC actif) ont un resynchroniseur utilisant le traitement du signal numérique DSP ou la récupération des données d'horloge CDR. Nous comparerons ces 2 types de DAC aux AOC, qui utilisent une fibre optique multimode connectée entre deux émetteurs-récepteurs fixes au lieu d'un fil de cuivre. 

Quel câble convient le mieux à mon centre de données ?

Les deux passif et unDAC actifs ainsi que AOC fonctionnent comme des alternatives à l'achat individuel émetteurs-récepteurs et les câbles séparément.  Comme avec beaucoup conception et ingénierie projets, sélectionner les bons câbles pour votre réseau est tout au sujet compromisTaille, pouvoir, gamme et le coût sont juste certains paramètres qui doit être considéré dans déterminer quels câbles conviennent à une application particulière. 

Pouvoir 

En termes de consommation d'énergie, il est difficile de battre le DAC passif. Les DAC consomment moins de 0,1 W, ce qui est négligeable par rapport aux AEC et AOC plus gourmands en énergie, comme le montre l'estimation approximative de la figure 1.  

DAC, AEC, AOC Comparaison de la consommation d'énergie

figue. 1  Comparaison de la consommation électrique du câble à 400G 

Intégrité du signal et gestion des câbles 

Les centres de données abritent de nombreux serveurs, routeurs et commutateurs, qui génèrent tous des interférences électromagnétiques. Étant donné que les CNA utilisent un signal électrique pour transmettre des données entre les deux extrémités, il est possible que les interférences électromagnétiques réduisent la qualité du signal. Dans ce cas, les opérateurs de centres de données peuvent rencontrer des erreurs sur leurs circuits de données. Les AOC, en revanche, ne rencontrent pas ce problème car les fibres optiques sont naturellement insensibles aux interférences électromagnétiques. Ils peuvent parcourir des distances de 100 mètres ou plus avant que des erreurs ne soient visibles dans le signal. Avec la longueur standard de 50 mètres, les opérateurs de centres de données utilisant des AOC n'auront pas de problèmes de bruit ou d'interférences.   

Étant donné que les câbles électriques sont vulnérables aux interférences électromagnétiques provenant de sources extérieures, ils doivent avoir une isolation importante pour se protéger des interférences électriques et assurer l'intégrité du signal. Plus le débit de données est élevé et la longueur du câble est longue, plus cette isolation doit être épaisse pour éviter les interférences. Cela rend les DAC plus volumineux et plus difficiles à installer/retirer que les AOC puisque les câbles optiques n'ont pas besoin de ce type d'isolation. Les AOC sont beaucoup plus minces et ont un rayon de courbure beaucoup plus serré que les DAC, ce qui les rend plus faciles à utiliser, en particulier dans les centres de données à haute densité. Comme mentionné dans l'introduction, les AEC incluent un composant "re-timer" à l'intérieur de l'émetteur-récepteur qui supprime le bruit et amplifie le signal de sorte que moins d'isolation est nécessaire, et le câble peut être beaucoup plus fin. Un câblage moins encombrant signifie une meilleure dissipation de la chaleur dans/autour du rack, ce qui peut faire une grande différence en termes de puissance et d'efficacité du flux d'air. Les AOC et les AEC améliorent le flux d'air et réduisent la chaleur thermique en occupant moins de volume que les solutions DAC. Notez qu'un soin particulier doit être apporté aux AOC et à toutes sortes de solutions optiques embarquées pour s'assurer qu'ils fonctionnent correctement.  Découvrez notre vidéosur les bonnes façons de gérer votre équipement de fibre optique. 

Intervalle 

En termes de longueur, les DAC sont généralement limités à une longueur maximale de quelques mètres en fonction du débit de données. D'autre part, les AOC peuvent fonctionner jusqu'à une longueur maximale standard de 300 mètres pour les applications jusqu'à 10G/40G et 100m pour les applications 25G à 400G. Les AOC exploitent généralement les câbles multimodes OM3 et OM4, la fibre OM4 étant rétrocompatible avec OM3. Les AOC sont polyvalents et capables de gérer une large gamme d'applications de centres de données. 

Plage à différents débits de données pour DAC vs AOC : 

 

10G 

25G 

100G 

400G 

Gamme maximale du CNA 

7m 

5m 

5m 

3m  

Gamme maximale AOC 

300m 

100m 

100m 

100m 

Le facteur de limitation de longueur avec les CNA est que leurs signaux électriques deviennent assez sensibles aux interférences et à l'atténuation sur de plus longues distances, quelle que soit la quantité d'isolation utilisée. En termes de longueur, les DAC sont généralement limités à une longueur maximale de quelques mètres en fonction du débit de données, il est donc peu probable qu'ils soient le seul câble de choix pour les fournisseurs de centres de données. D'autre part, les AOC peuvent fonctionner jusqu'à une longueur maximale standard de 300 mètres pour les applications jusqu'à 10G et 100m pour les applications de 25 à 400G. Les AOC exploitent généralement les câbles multimodes OM3 et OM4, la fibre OM4 étant rétrocompatible avec OM3. 

Il est peu probable que les DAC avec leurs limites de portée soient le câble de choix pour les centres de données, car leur câblage plus épais les rend plus difficiles à faire passer dans des espaces ou des coins restreints. La fonction de resynchronisation des AEC leur permet d'aller un peu plus loin que les DAC. De loin cependant, pour les applications >= 400G ou les centres de données qui hébergent des équipements à plus de 10 mètres de distance, les AOC offrent la plus grande portée et les meilleures performances, comme le montre la figure 2 ci-dessous. 

Comparaison des gammes DAC, AEC, AOC

Figue. 2  Estimé Comparaison de gamme DAC/AEC/AOC à 400G  

Coût 

Lorsqu'il s'agit de traiter les volumes élevés d'émetteurs-récepteurs et de câbles nécessaires dans un centre de données, les câbles DAC offrent une alternative rentable aux AOC et AEC. Du cuivre utilisé pour connecter les deux extrémités au matériel moins coûteux dans les émetteurs-récepteurs eux-mêmes, les DAC sont un excellent achat pour les opérateurs de centres de données qui achètent en gros pour équiper leurs installations. En comparaison, les AOC, qui exploitent la fibre et d'autres technologies optiques, sont un choix plus coûteux. Le coût des AEC se situe quelque part entre les AOC et les DAC, comme le montre la figure 3. Gardez cependant à l'esprit que la longueur et le rayon de courbure des DAC seront limités, comme mentionné ci-dessus. 

Comparaison des coûts des DAC, AEC, AOC

Figue. 3  Approximatif Comparaison des coûts DAC/AEC/AOC  

Un endroit pour tous 

D'après notre expérience, les fournisseurs de centres de données peuvent utiliser l'une ou l'ensemble de ces options : DAC, AEC et AOC. Par rapport à l'achat d'émetteurs-récepteurs et de câbles individuels, investir dans des câbles avec des émetteurs-récepteurs fixes présente certains avantages, car cela permet d'économiser de l'argent et du temps passé à gérer des longueurs de câbles, des panneaux ou des épissures de fibres potentiellement différents. Pour les centres de données multilocataires, il est courant de rencontrer des scénarios dans lesquels les locataires partagent la connectivité dans leurs racks. Certains peuvent être sur des DAC ou des AEC et d'autres sur des AOC - il est de la responsabilité du fournisseur de répondre aux préférences des clients. Dans d'autres cas, on peut voir un serveur se diriger vers un commutateur via un DAC et le commutateur vers un routeur via AOC. Alors que nous progressons vers des débits de données plus élevés de 800G et au-delà, le rayon de courbure et les limites de portée du cuivre peuvent nécessiter l'utilisation d'AOC dans la plupart, sinon la totalité, des applications de centre de données.   

Comme nous le faisons avec tous les aspects des réseaux de télécommunications, Precision OT adopte une approche d'ingénierie des systèmes pour la connectivité des centres de données. Pour répondre aux diverses demandes de réseau, aux compromis et aux besoins de compatibilité, Precision OT propose une gamme de DAC, AOC et proposera bientôt des AEC. Pour en savoir plus sur la façon dont nous pouvons vous aider à répondre aux besoins de connectivité de votre centre de données,Nous contacter!