Bộ thu phát quang AOC và DAC: Sự khác biệt là gì và bạn nên chọn loại nào?

Khi xây dựng các kết nối rack-to-rack hoặc switch-to-server bên trong trung tâm dữ liệu, các kỹ sư mạng luôn phải đối mặt với cùng một quyết định: AOC hoặc ĐẮC ? Cả cáp quang chủ động và cáp đồng gắn trực tiếp đều giải quyết được cùng một vấn đề kết nối tầm ngắn, tuy nhiên về cơ bản, chúng khác nhau về kết cấu, hiệu suất, phạm vi tiếp cận và chi phí. Việc chọn sai cho kịch bản triển khai của bạn sẽ làm tăng thêm chi phí không cần thiết, hạn chế khả năng mở rộng trong tương lai hoặc gây ra những vấn đề đau đầu về khả năng tương thích làm chậm quá trình triển khai.

Hướng dẫn này cung cấp sự so sánh trực tiếp, kỹ thuật giữa bộ thu phát AOC và DAC, bao gồm các tình huống cụ thể trong đó mỗi giải pháp hoạt động tốt nhất và giải thích những gì cần đánh giá khi tìm nguồn cung ứng từ nhà sản xuất bộ thu phát quang bên thứ ba.

Cáp DAC là gì?

A Cáp DAC (Direct Attach Copper) là cụm cáp song trục bằng đồng có chiều dài cố định với các đầu nối dạng bộ thu phát quang - thường là SFP, SFP28, QSFP hoặc QSFP28 - được gắn cố định vào mỗi đầu. Các đầu nối cắm trực tiếp vào cổng SFP hoặc QSFP của thiết bị chuyển mạch, máy chủ hoặc thiết bị lưu trữ, tạo ra một kết nối đồng thụ động hoặc chủ động mà không yêu cầu cáp quang hoặc bộ thu phát riêng biệt.

Cáp DAC có sẵn trong hai biến thể:

• ĐẮC thụ động: Không có thiết bị điện tử hoạt động trong các đầu nối. Tín hiệu điện truyền trực tiếp qua cáp đồng trục đôi. Cáp DAC thụ động được giới hạn ở khoảng cách ngắn — thường từ 1 đến 3 mét — nhưng là tùy chọn kết nối tầm ngắn hiệu quả nhất về mặt chi phí hiện có.
• DAC hoạt động: Chứa các thiết bị điện tử điều hòa tín hiệu trong một hoặc cả hai đầu nối để mở rộng phạm vi tiếp cận và cải thiện tính toàn vẹn của tín hiệu ở khoảng cách từ 3 đến 10 mét. Cáp DAC hoạt động lấy một lượng điện năng nhỏ từ cổng máy chủ.

Cáp AOC là gì?

Một AOC (Cáp quang chủ động) là cụm cáp quang có thiết bị điện tử chuyển đổi điện sang quang tích cực được tích hợp vĩnh viễn vào cả hai đầu nối. Giống như cáp DAC, cáp AOC sử dụng các đầu nối dạng chuẩn SFP, SFP28, QSFP hoặc QSFP28 ở mỗi đầu, cắm trực tiếp vào các cổng thu phát tiêu chuẩn mà không cần đến các đầu thu phát quang riêng biệt.

Bên trong mỗi đầu nối AOC, một bộ phát VCSEL (Laser phát ra bề mặt dọc) tích hợp và bộ thu photodiode chuyển đổi tín hiệu điện từ cổng máy chủ thành tín hiệu quang, truyền qua sợi quang đa mode và chuyển đổi trở lại thành tín hiệu điện ở đầu xa. Đường truyền quang này cho phép cáp AOC đạt khoảng cách xa hơn đáng kể so với cáp DAC trong khi vẫn duy trì tính đơn giản khi cắm và chạy.

AOC vs DAC: Sự khác biệt chính về mặt kỹ thuật

Khi nào nên chọn cáp DAC

Cáp DAC là sự lựa chọn tối ưu khi tất cả các điều kiện sau áp dụng cho việc triển khai:

Khoảng cách là 3 mét hoặc ít hơn

Đối với các kết nối trong một giá đỡ duy nhất — bộ chuyển đổi từ máy chủ lên đầu giá đỡ, bộ lưu trữ đến máy chủ hoặc bộ chuyển đổi sang bộ chuyển mạch trong cùng một giá đỡ — cáp DAC thụ động là giải pháp tiết kiệm chi phí nhất. Ở khoảng cách từ 1 đến 3 mét, tính toàn vẹn của tín hiệu đồng là hoàn toàn đầy đủ và không cần có thành phần hoạt động nào.

Ngân sách điện năng là ưu tiên hàng đầu

Cáp DAC thụ động về cơ bản tiêu thụ điện năng bằng 0 vượt quá mức tín hiệu mà cổng máy chủ yêu cầu. Trong quá trình triển khai mật độ cao với hàng trăm hoặc hàng nghìn cổng, việc tiết kiệm điện năng so với cáp AOC có thể có ý nghĩa trong suốt thời gian triển khai. Một trung tâm dữ liệu siêu quy mô lớn triển khai 10.000 cổng bằng cáp DAC thụ động thay vì cáp AOC giúp tiết kiệm khoảng 5.000 đến 10.000 watt điện năng tiêu thụ liên tục.

Chi phí mỗi cảng là thước đo mua sắm chính

Cáp DAC thụ động luôn là lựa chọn kết nối tầm ngắn có chi phí thấp nhất. Đối với các hoạt động triển khai trong đó tất cả các kết nối nằm trong một giá đỡ duy nhất và phạm vi tiếp cận không bao giờ vượt quá 3 mét, DAC thụ động cung cấp hiệu suất tương đương với AOC với chi phí trên mỗi cổng thấp hơn đáng kể.

Khi nào nên chọn cáp AOC

cáp AOC là lựa chọn đúng khi thỏa mãn một trong các điều kiện sau:

Khoảng cách vượt quá 7 mét

Cáp DAC hoạt động mở rộng phạm vi tiếp cận lên khoảng 7 đến 10 mét, nhưng vượt quá khoảng cách này, tính toàn vẹn của tín hiệu trục đôi bằng đồng sẽ giảm bất kể điều hòa đang hoạt động. Cáp AOC hỗ trợ khoảng cách lên tới 100 mét trên sợi đa mode OM3 hoặc OM4, bao phủ tất cả các kết nối thực tế giữa các giá đỡ và hàng với nhau trong tầng trung tâm dữ liệu.

Quản lý cáp và trọng lượng là quan trọng

Cáp đồng trục đôi nặng hơn đáng kể so với cáp quang có chiều dài tương đương. Khi triển khai mật độ cao với cáp được định tuyến qua các khay trên cao hoặc đường dẫn dưới sàn, sự khác biệt về trọng lượng là rất đáng kể. Cáp AOC nhẹ hơn và linh hoạt hơn nhiều, đơn giản hóa việc lắp đặt và giảm ứng suất cơ học lên các đầu nối cổng trong suốt thời gian triển khai.

Nhiễu EMI là mối lo ngại

Cáp đồng trục đôi dễ bị nhiễu điện từ từ thiết bị phân phối điện, hệ thống UPS và hệ thống cáp dòng điện cao chạy gần. Cáp quang được sử dụng trong các tổ hợp AOC hoàn toàn miễn nhiễm với EMI, khiến cáp AOC trở thành lựa chọn ưu tiên khi triển khai nơi định tuyến cáp đi qua gần thiết bị EMI cao.

Cần có sự linh hoạt trong tương lai

Cáp AOC nhẹ hơn và linh hoạt hơn đáng kể so với cáp DAC đồng, giúp dễ dàng định tuyến lại, thay thế hoặc mở rộng khi quá trình triển khai phát triển. Trong môi trường mà giá đỡ thường xuyên được cấu hình lại hoặc di chuyển, ưu điểm xử lý của cáp AOC có thể giảm thời gian lắp đặt và nguy cơ hư hỏng đầu nối do căng cáp.

AOC và DAC trong các ứng dụng tốc độ cao: 100G, 400G và 800G

Cả hai giải pháp AOC và DAC đều có sẵn trên tất cả các tiêu chuẩn tốc độ dữ liệu chính và việc lựa chọn giữa chúng ở tốc độ cao hơn tuân theo cùng các nguyên tắc về khoảng cách và công suất như ở tốc độ thấp hơn — nhưng có những cân nhắc bổ sung.

100G QSFP28 AOC và DAC

Cáp DAC 100G QSFP28 (thụ động và chủ động) được triển khai rộng rãi cho các kết nối máy chủ hàng đầu trong các trung tâm dữ liệu siêu quy mô. Ở tốc độ này, cáp DAC thụ động vẫn tiết kiệm chi phí cho khoảng cách lên tới 3 mét. Cáp 100G QSFP28 AOC mở rộng phạm vi tiếp cận lên 30 mét hoặc 100 mét trên sợi OM3/OM4, bao phủ hầu hết các kết nối giữa các giá đỡ.

400G QSFP-DD và OSFP AOC và DAC

Ở 400G, cả hai giải pháp DAC và AOC đều có sẵn ở dạng QSFP-DD và OSFP. Cáp DAC thụ động 400G thường bị giới hạn ở khoảng cách từ 1 đến 2 mét do những thách thức về điện của tín hiệu đồng 400G, trong khi cáp AOC 400G hỗ trợ khoảng cách lên tới 100 mét. Đối với việc triển khai 400G, cáp AOC bao phủ phạm vi khoảng cách kết nối thực tế rộng hơn và ngày càng được ưa chuộng hơn DAC đồng cho hầu hết các ứng dụng ngoài kết nối trong giá đỡ.

800G AOC và DAC

Tiêu chuẩn 800G mới nổi đưa ra những hạn chế hơn nữa đối với phạm vi tiếp cận của DAC đồng. Cáp DAC thụ động 800G hiện bị giới hạn từ 1 đến 1,5 mét, khiến cáp AOC trở thành lựa chọn thiết thực cho hầu như tất cả các kết nối giữa các thiết bị 800G ngoài các liên kết ngắn nhất trong giá đỡ. Cáp 800G AOC có sẵn ở dạng OSFP và QSFP-DD từ các nhà sản xuất chuyên dụng.

Những cân nhắc về khả năng tương thích đối với AOC và DAC của bên thứ ba

Một trong những câu hỏi phổ biến nhất từ người mua tìm nguồn cung ứng Cáp AOC và DAC từ các nhà sản xuất bên thứ ba là khả năng tương thích với các nền tảng bộ chuyển mạch và bộ định tuyến chính. Các điểm sau đây giải quyết những cân nhắc chính về khả năng tương thích.

Mã hóa EEPROM và khóa nhà cung cấp

Các nhà cung cấp thiết bị mạng lớn, bao gồm Cisco, Juniper, Arista và Huawei, sử dụng mã hóa EEPROM độc quyền trong các mô-đun quang và cáp OEM của họ để hạn chế việc sử dụng các sản phẩm của bên thứ ba. Cáp AOC và DAC của bên thứ ba yêu cầu mã hóa EEPROM dành riêng cho nhà cung cấp để được nền tảng máy chủ công nhận là tương thích. Các nhà sản xuất bên thứ ba có uy tín duy trì thư viện mã hóa cho tất cả các nền tảng chính và có thể cung cấp cáp mã hóa sẵn tương thích với plug-and-play mà không cần giải pháp CLI.

Hỗ trợ DOM

Giám sát quang kỹ thuật số (DOM) cho phép hệ thống quản lý mạng đọc dữ liệu nhiệt độ, điện áp và năng lượng quang theo thời gian thực từ bộ thu phát. Bên thứ ba chất lượng cao cáp AOC hỗ trợ đầy đủ chức năng DOM tương thích với các công cụ giám sát của nền tảng máy chủ. Luôn xác nhận hỗ trợ DOM khi đặt mua cáp AOC cho môi trường mạng được quản lý.

Kiểm tra và chứng nhận

Trước khi triển khai cáp AOC hoặc DAC mới của bên thứ ba trong mạng sản xuất, hãy chạy thử nghiệm chấp nhận bao gồm xác minh liên kết, đọc DOM và kiểm tra lưu lượng truy cập ngắn ở tốc độ đường truyền để xác nhận hoạt động không có lỗi. Các nhà sản xuất có uy tín cung cấp các báo cáo thử nghiệm theo từng lô, bao gồm sơ đồ mắt và dữ liệu BER theo yêu cầu.

Câu hỏi thường gặp (FAQ)

Câu hỏi: Cáp DAC có thể được sử dụng trong cổng SFP được xếp hạng cho bộ thu phát quang không?

Đ: Vâng. Cáp DAC sử dụng các đầu nối hệ số dạng SFP, SFP, SFP28, QSFP hoặc QSFP28 tiêu chuẩn tương thích về mặt vật lý và điện với cùng loại cổng được sử dụng cho bộ thu phát quang. Bộ chuyển mạch chủ hoặc bộ định tuyến phát hiện cáp DAC thông qua mã định danh EEPROM trong đầu nối và định cấu hình cổng tương ứng. Không cần cấu hình bổ sung trên hầu hết các nền tảng dành cho cáp DAC thụ động.

Câu hỏi: Khoảng cách tối đa cho cáp SFP DAC 10G là bao nhiêu?

Đáp: Bị động Cáp DAC SFP 10G hỗ trợ khoảng cách từ 1 đến 3 mét. Cáp DAC 10G SFP hoạt động mở rộng tầm với tới 5 đến 7 mét. Đối với các kết nối 10G yêu cầu khoảng cách vượt quá 7 mét, nên sử dụng cáp SFP AOC 10G hỗ trợ lên đến 100 mét trên sợi đa mode OM3/OM4. Ngoài ra, có thể sử dụng các bộ thu phát quang 10G SFP riêng lẻ có cáp nối sợi quang cho bất kỳ khoảng cách nào cho đến tầm với định mức của bộ thu phát.

Câu hỏi: Cáp AOC có tương thích với cổng SFP và QSFP tiêu chuẩn không?

Đ: Vâng. cáp AOC sử dụng các đầu nối dạng vật lý giống như bộ thu phát quang tiêu chuẩn — SFP, SFP28, QSFP, QSFP28, QSFP-DD hoặc OSFP tùy thuộc vào tốc độ dữ liệu — và cắm trực tiếp vào các cổng tiêu chuẩn mà không yêu cầu bất kỳ bộ chuyển đổi hoặc cấu hình cổng đặc biệt nào. Quá trình chuyển đổi quang sang điện được xử lý bên trong đầu nối AOC, do đó thiết bị chủ coi AOC là bộ thu phát tiêu chuẩn.

Hỏi: Cáp AOC có thể sửa chữa được nếu cáp quang bị hỏng không?

Đ: Không. cáp AOC có sợi quang được tích hợp vĩnh viễn vào cụm cáp và không thể sửa chữa được nếu sợi quang bị đứt hoặc hư hỏng. Toàn bộ cụm cáp phải được thay thế. Đối với các hoạt động triển khai có nguy cơ hư hỏng cáp — chẳng hạn như định tuyến trên sàn ở khu vực có lưu lượng truy cập cao — cáp DAC hoặc các giải pháp cáp vá sợi quang và bộ thu phát riêng biệt có thể thực tế hơn do chi phí thay thế từng bộ phận thấp hơn.

Câu hỏi: Sự khác biệt về mức tiêu thụ điện năng giữa cáp 100G QSFP28 DAC và AOC là bao nhiêu?

Đáp: Cáp DAC thụ động 100G QSFP28 tiêu thụ khoảng 0,1 đến 0,3 watt cho mỗi đầu nối cuối. Cáp AOC 100G QSFP28 tiêu thụ khoảng 1,0 đến 1,5 watt trên mỗi đầu nối do thiết bị điện tử của máy phát VCSEL và máy thu photodiode. Khi triển khai 1.000 cổng, sự khác biệt này lên tới khoảng 1.400 đến 2.400 watt tiêu thụ điện năng liên tục bổ sung cho AOC so với DAC thụ động — một sự khác biệt đáng kể về chi phí vận hành trên quy mô lớn.

Nguồn cáp AOC và DAC từ Optoray

Công ty TNHH Truyền thông Hoàng Sơn Optoray sản xuất đầy đủ các Cáp thu phát quang AOC và DAC trên tất cả các tốc độ dữ liệu chính — 10G, 25G, 40G, 100G, 200G, 400G và 800G — ở các hệ số dạng SFP, SFP28, QSFP, QSFP28, QSFP-DD và OSFP. Với năng lực sản xuất hàng năm trên 3 triệu chiếc, thiết bị kiểm tra nội bộ và hỗ trợ mã hóa EEPROM cho tất cả các nền tảng chuyển mạch chính, Optoray cung cấp cho các nhà sản xuất thiết bị mạng, nhà điều hành trung tâm dữ liệu và nhà tích hợp hệ thống trên toàn cầu.

Các dịch vụ OEM và ODM có sẵn, bao gồm ghi nhãn tùy chỉnh, đóng gói và mã hóa EEPROM cho các yêu cầu tương thích nền tảng cụ thể.

Liên hệ với chúng tôi qua Fiberay.com để yêu cầu mẫu, xác nhận tính tương thích và giá bán buôn.

Sản phẩm liên quan: Bộ thu phát quang AOC | Bộ thu phát quang DAC | Bộ thu phát quang 10G SFP | Bộ thu phát quang 100G QSFP28