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線纜基礎(chǔ)設(shè)施的未來發(fā)展:數(shù)據(jù)性能要求如何塑造數(shù)據(jù)中心架構(gòu)

2022-08-04
來源:智酷界

由于數(shù)據(jù)中心所要求的頻率越來越高,,因此在做規(guī)劃時務(wù)必記住,,隨著每一次頻率提高而需要使用哪些電纜,。DAC的連接長度容量會一次次地縮短。例如,,在224Gbps下,,DAC可能只可以實現(xiàn)最長1米距離的高質(zhì)量數(shù)據(jù)傳輸。為了支持更長的橋接長度,,有源電纜(AEC)和有源光纜(AOC)必須填補 DAC 在支持即插即用升級方面的不足之處,。換句話說,今天的數(shù)據(jù)中心管理人員必須在傳統(tǒng)電纜產(chǎn)品之外選擇連線產(chǎn)品,,以管理不同的機架架構(gòu),。數(shù)十年以來,DAC等無源電纜一直主導(dǎo)著機架架構(gòu)方面的連接,,但隨著數(shù)據(jù)行業(yè)進(jìn)入下一代頻率范疇,,有源電纜不僅變得更受歡迎,而且必不可少,。

為了針對未來發(fā)展做好準(zhǔn)備,,并立即最大限度地提高數(shù)據(jù)傳輸性能。以下列出關(guān)鍵考慮因素,,在選擇電纜解決方案時以滿足不斷變化之?dāng)?shù)據(jù)中心需求,。

短距連接和功率預(yù)算:

DAC已成為數(shù)據(jù)中心機架內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)連接解決方案。在56 Gbps PAM-4(一種脈沖幅度調(diào)制技術(shù))下,,DAC可以在最大3.0m空間機架內(nèi)有效地連接各排服務(wù)器,,但更高的數(shù)據(jù)速率會在這些無源電纜中產(chǎn)生數(shù)據(jù)丟失。隨著數(shù)據(jù)速率不斷攀升,,DAC將會是1.0m或更小范圍應(yīng)用的理想選擇,,但這個長度可能不足以將架頂式(TOR)交換機與機架較低位置的服務(wù)器連接起來。

由于DAC的電纜組件中沒有電子器件,,它提供了一種可以直接傳遞數(shù)據(jù)的無源解決方案,。因此,除了適用于機架內(nèi)部的連接之外,,它們還非常適合增加功率可能會導(dǎo)致機架整體功耗更大的情況,。

一個位于美國北達(dá)科他州的云運營數(shù)據(jù)中心展示了DAC電纜的實際應(yīng)用。這個中心的七英尺機架設(shè)備正在嗡嗡作響地進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸,,TOR交換機則通過 DAC 電纜與下方成排設(shè)施中的每臺服務(wù)器進(jìn)行通信,。鑒于DAC方案的布線成本低于其他解決方案,并且不會增散熱預(yù)算,,因而對于以較低頻率運行的繁忙數(shù)據(jù)中心而言,,DAC是很好的解決方案。此外,,在56 Gbps PAM-4傳輸下,,DAC可以有效地將TOR交換機連接到機架上的所有服務(wù)器,,涵蓋最頂層的服務(wù)器直到最底層的服務(wù)器。

隨著時間的推移,,人們對于性能的預(yù)期不斷提高,,數(shù)據(jù)中心也升級到112 Gbps PAM-4速率。人們?nèi)钥梢允褂肈AC將TOR交換機連接到機架較高位置的服務(wù)器,,但如果距離超過了2.0m,,它們在較高的數(shù)據(jù)速率下會出現(xiàn)不可接受的數(shù)據(jù)損耗水平。如今數(shù)據(jù)中心管理人員需要一種替代布線解決方案,,將位置較低的服務(wù)器連接到 TOR交換機,,同時保持可接受的性能水平。

底線:DAC不會增加功率預(yù)算,,它是最長3.0m長度機架內(nèi)56 Gbps PAM-4 應(yīng)用的可行選擇,。在112 Gbps PAM-4下,它們在 0.5 到 1.0m 傳輸連接長度仍然有效,。

填補空白:有源電纜

針對112 Gbps PAM-4下DAC方案連接長度不足的情況,,AEC提供了功能強大的解決方案,它的數(shù)據(jù)丟失幾乎為零,,并且電纜直徑更小,,為超過2.0m 以上數(shù)據(jù)傳輸長度應(yīng)用創(chuàng)造了更好的電纜選擇。

AEC中內(nèi)置的重定時器可在入口和出口位置清潔信號,。數(shù)據(jù)進(jìn)入電纜,,重定時器(Re-timers)則對其進(jìn)行修復(fù),消除噪聲并放大信號,。當(dāng)數(shù)據(jù)離開電纜時,,則再次進(jìn)行相同的操作過程。與DAC相比,,AEC可在更長的距離上“更清潔”地傳輸數(shù)據(jù),,而且,其價格低于AOC組件,。

上述北達(dá)科他州云運營數(shù)據(jù)中心的管理人員已將 AEC 添加到其升級至 112 Gbps PAM-4數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟季€組件選項中,。他們的機架現(xiàn)在使用DAC和AEC組件的組合,從而有效地為全新的更高功能和更高頻率數(shù)據(jù)中心提供兩全其美的優(yōu)勢,。DAC仍然是將TOR交換機連接到較高位置服務(wù)器的最佳成本效益方式,,但數(shù)據(jù)丟失問題阻礙它們用于連接機架下方較遠(yuǎn)位置的服務(wù)器。AEC相比光纖電纜價格便宜,,并且提供了從機架頂部到底部的無損連接,。隨著數(shù)據(jù)速率繼續(xù)提高,AEC在DAC和AOC之間提供了理想的中間部分電纜選擇,。

底線:在最長7.0m傳輸長度機架中,,AEC是實現(xiàn)各行服務(wù)器之間清潔的高速連接的絕佳選擇。盡管它們使用了電力,,但其小直徑尺寸幫助改善了氣流,。

克服傳輸距離問題:光纖

AOC則是另一個重要的選擇,使用了可以清潔信號且?guī)缀鯚o損的光纖電纜,。當(dāng)數(shù)據(jù)通過AOC時,,幾乎沒有數(shù)據(jù)丟失。而且,,鑒于這種結(jié)構(gòu),,AOC能夠在更長的連接長度上可靠地傳輸數(shù)據(jù)——事實上,這些距離可以以公里為單位來度量,。

在可用的三種線纜選項中,,AEC相比DAC成本昂貴,而AOC則是三種類型中最昂貴的,。雖然在許多案例中,,升級到光纖的成本可能高達(dá)原始銅纜成本的10倍,但這些光纖電纜非常適合機架至機架,,以及服務(wù)器行至行的連接,,尤其是在性能閾值要求嚴(yán)苛,電纜連接距離很長的大型數(shù)據(jù)中心,。這意味著在機架內(nèi)連接各行的服務(wù)器時,,使用AOC沒有經(jīng)濟(jì)效益,而DAC和AEC電纜是在經(jīng)濟(jì)方面更合適的選擇,。

我們示例中提及的北達(dá)科他州云運營數(shù)據(jù)中心現(xiàn)在將 AOC 用于更長距離應(yīng)用 (>7.0m),,例如連接TOR行尾交換機。在112 Gbps PAM-4 甚至更高數(shù)據(jù)速率下,,AOC不會出現(xiàn)數(shù)據(jù)丟失問題,。北達(dá)科他州設(shè)施還使用光纖連接位于德克薩斯州和弗吉尼亞州的數(shù)據(jù)中心,并且,,這種長距離連接態(tài)勢繼續(xù)向前發(fā)展,,最終將會連接位于歐洲、亞洲和全球其他地方的數(shù)據(jù)中心,。

底線:AOC及其強大的光纖功能同時為服務(wù)器行至行和數(shù)據(jù)中心至數(shù)據(jù)中心的連接提供了出色的解決方案,。

Molex莫仕DAC組件

四通道小型可插拔雙密度 (QSFP-DD) 互連解決方案專為滿足高密度應(yīng)用而設(shè)計,可有效利用空間,、功率和端口密度,。QSFP-DD/QSFP+ 具有高速 I/O 無源電纜組件,可提供高達(dá) 400 Gbps 的數(shù)據(jù)速率,,具有各種長度或定制選項,,以實現(xiàn)更大的設(shè)計靈活性,。

由于創(chuàng)新的制造和屏蔽工藝可最大限度地減少外部和內(nèi)部噪聲,這些組件提供了卓越的性能和可靠性,。I/O無源電纜符合IEEE802.3by,、IEEE802.3bj 和 IEEE802.3cd、與行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)連接器和籠子兼容,。

AEC 112 Gbps PAM-4 解決方案

對帶寬密集型,、數(shù)據(jù)驅(qū)動的服務(wù)的需求猛增,推動了計算,、數(shù)據(jù)存儲和網(wǎng)絡(luò)功能的增長,。為響應(yīng)更高的帶寬需求,采用 QSFP-DD 和 OSFP 互連的有源電纜 (AEC) 解決方案作為一種新型可插拔連接,,旨在以 112G PAM-4 和更高速度(端口容量介于 100和 800 Gbps),,同時在不使用光纜的情況下將覆蓋范圍擴大至 5米。

隨著數(shù)據(jù)速率要求的提高,,信號損耗也成為設(shè)計問題,。工程師有多種選擇,例如光連接,、線性放大器和重定時器——每種選擇都有其優(yōu)缺點,。當(dāng)需要超過 1.5 到 2.0米的電纜長度時,AEC 是一個理想的選擇,。由于 AEC 組件中的連接器可再生信號并消除噪音,,因此即使在長達(dá) 5.0 至 7.0m 的長度下,由于箱內(nèi)信號損失造成的限制也會顯著減輕,。

隨著速度和功能的提高,,熱管理對電信和網(wǎng)絡(luò) OEM 來說變得更具挑戰(zhàn)性,需要將機箱前方繁重布線引起的空氣阻抗降至最低,。AEC 解決方案將電纜束尺寸最小化,,從 28 到 32 AWG,從而降低機箱前部的氣流阻抗,。

數(shù)據(jù)中心管理人員通常需要超過 2.0米長度的電纜才能到達(dá)機箱之間,,但較長的長度會產(chǎn)生更大的損耗。AEC 112 Gbps PAM4 解決方案使外部長度可達(dá) 5.0 至 7.0米,。

AOC集成電纜解決方案

Molex 的AOC方案擁有明顯優(yōu)于傳統(tǒng)光學(xué)模塊的成本優(yōu)勢,。此外,AOC 可以通過廣泛的標(biāo)準(zhǔn) MSA 連接器(包括 QSFP+,、iPass+? HD 和 CXP)與系統(tǒng)連接,。這些電纜在電氣上與 InfiniBand* FDR/DDR/QDR、以太網(wǎng) (10、40 和 56 Gbps),、光纖通道(8 和 10 Gbps),、SAS 3.0 和 2.1(12 和 6 Gbps)和其他協(xié)議應(yīng)用程序兼容。

Heilind以強大的庫存,、靈活的政策,、靈敏的系統(tǒng)、知識廣博的技術(shù)支持和無與倫比的客戶服務(wù)為運營理念,。2012年12月,赫聯(lián)電子正式啟動其亞太業(yè)務(wù),。赫聯(lián)亞太的總部位于中國香港,,除設(shè)有銷售部外,還設(shè)置了區(qū)域配送中心和增值服務(wù)中心;迄今,,赫聯(lián)亞太已在中國香港,、上海、天津,、青島,、蘇州、深圳,、東莞,、成都、廈門,、臺北,、臺南、新加坡,、馬來西亞,、印度、泰國,、菲律賓,、越南、印度尼西亞等地開設(shè)24處分部和4處倉庫(香港,、新加坡,、蘇州和臺北),致力于將分銷的核心價值帶回業(yè)界,。



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