امروزه، مراکز داده باید ارتباطات راحت و پایدار برای بهبود عملکرد و عملیات بدون وقفه داشته باشند.کابل های مس متصل به طور مستقیم (DACs) و کابل های نوری فعال (AOCs) دو جزء اصلی هستند که این امکان را فراهم می کننداین کابل ها برای بهبود انتقال داده بین سرورها، سوئیچ ها، سیستم های ذخیره سازی و سایر دستگاه های داخل مرکز داده استفاده می شوند.هر نوع کابل مزایا و معایب خود را بسته به نیازهای خاص یا محدودیت های یک محیط خاص دارد.

کابل های DAC در مراکز داده چیست؟

چگونه کابل های DAC کار می کنند

کابل های اتصال مستقیم برای انتقال داده ها از طریق سیگنال های تفاضلی استفاده می شوند، جایی که دو سیم سیگنال مشابه را در سطوح ولتاژ مخالف منتقل می کنند.این باعث کاهش تداخل الکترومغناطیسی و بهبود کیفیت سیگنال می شودبه طور معمول، کابل های DAC منفعل به سادگی از خواص ذاتی هادی های مس استفاده می کنند تا انتقال داده های کوتاه مدت کارآمد را تضمین کنند، که معمولاً به 5 متر محدود می شود.DAC های فعال دارای مدارهای داخلی هستند که سیگنال را تقویت و شرایط می کنند، اجازه می دهد تا آنها را به حمایت از مسافت های طولانی تر، گاهی اوقات تا 10 متر، در حالی که هنوز هم حفظ عملکرد بالا و کمترین تاخیر.هیچ منبع برق اضافی مورد نیاز نیست، و همچنین برای اجرای آنها نیازی به هیچ ساز و ساز پیچیده ای ندارند.

انواع کابل های DAC کابل های DAC منفعل: اتصالات منفعل ارزان و ساده هستند؛ آنها هیچ مدار تنظیم سیگنال ندارند.آنها معمولا برای برنامه های کوتاه مدت تا 5 متر استفاده می شوداین سیم ها برای نصب مقرون به صرفه مناسب تر هستند زیرا مصرف برق کمتری دارند و طراحی ساده تری دارند. کابل های فعال DAC:الکترونيک هاي ادغام شده در کابل هاي فعال صداقت سيگنال را بهبود مي بخشند در حالي که اجازه ميدن به فاصله هاي بزرگتر را مي دهندتاخیر کم باقی می ماند زیرا می توان آنها را بیش از 10 متر یا حتی بیشتر بدون به خطر انداختن تاخیر گسترش داد. بنابراین،این نوع کابل ها باید زمانی استفاده شوند که عملکرد بالا در مسافت های طولانی تر مورد نیاز باشد.فاکتورهای فرم QSFP و SFP: کابل های DAC در فاکتورهای فرم مختلف وجود دارند که رایج ترین آنها QSFP (Quad Small Form Factor Pluggable) و SFP (Small Form Factor Pluggable) هستند.برای لینک های سریع 40GbE و 100GbE، QSFPDAC استفاده می شود، در حالی که SFPDAC از اتصال 1GbE تا 10GbE پشتیبانی می کند.این تفاوت ها به مردم اجازه می دهد تا آزادانه بسته به پیکربندی پورت تجهیزات شبکه و همچنین الزامات عملکردی انتخاب کنند..

کابل نوری فعال چیست؟

 کابل نوری فعال

کابل نوری فعال (AOC) یک نوع کابل است که از فیبر نوری به جای سیم مس سنتی برای انتقال داده با سرعت بالا استفاده می کند.در مقایسه با کابل های مس مستقیم متصل که از سیگنال های الکتریکی برای ارسال اطلاعات بین دستگاه ها استفاده می کنند، AOC ها از نور برای انتقال داده ها در پهنای باند بالاتر در مسافت های طولانی استفاده می کنند.این کابل ها تداخل الکترومغناطیسی پایین و کاهش crosstalk را فراهم می کننددر نتیجه، آنها به ویژه در محیط های هیپراسکیل یا سایر موقعیت هایی که باید یکپارچگی سیگنال در مسافت های قابل توجهی حفظ شود، مفید هستند.

چگونه کابل های AOC کار می کنند

کابل های نوری فعال (AOC) سیگنال های الکتریکی را به سیگنال های نوری تبدیل می کنند، بنابراین داده ها می توانند سریعتر و در مسافت های طولانی تر از سیم های مس سنتی ارسال شوند.اجزای اصلی یک AOC گیرنده های نوری متصل به هر دو سر کابل و خود کابل فیبر نوری هستنداینجوری یه کابل AOC کار میکنه:

ماژول فرستنده: این قطعه دارای دیود لیزری است که سیگنال الکتریکی ورودی را به سیگنال نوری تبدیل می کند.که سپس از طریق فیبر نوری ارسال می شوند.

فیبر نوری: معمولاً از پلاستیک یا شیشه ساخته شده است، این قطعه اصلی هر کابل نوری فعال است.هسته فیبر هدایت انتقال پالس های نوری را در مسافت های طولانی بین فرستنده و گیرنده بدون تقریباً هیچ گونه از دست دادن قدرت سیگنالاین عمدتا به دلیل خواص مواد مانند ظرفیت پهنای باند بالا و نرخ کاهش کم است.

ماژول گیرنده: در یک انتها، معمولا یک ماژول دیگر به نام گیرنده وجود دارد؛ شامل موارد دیگر،یک آشکارساز نوری (معمولا یک فوتودیود) که پالس های نوری وارد شده را ضبط می کند و سپس آنها را به یک جریان الکتریکی یا سیگنال برای پردازش در جای دیگر در پایین رودخانه در صورت لزوم تبدیل می کند.

یکپارچگی سیگنال: یکی از ویژگی های اصلی کابل های نوری فعال توانایی آنها در حفظ یکپارچگی سیگنال در مسافت های انتقال طولانی است.انتقال نوری به طور ذاتی در برابر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) و crosstalk مقاومتر از سیستم های مبتنی بر مس است، که یک نقطه مشترکی برای دستگاه های متعدد در امتداد طول خود فراهم می کند. این امر انتقال داده با کیفیت بالاتر با نرخ خطا بیت پایین تر (BER) را تضمین می کند.

مصرف برق: در حالی که فرستنده های جاسازی شده در هر نقطه آخر نیاز به قدرت دارند،این هنوز هم می تواند منجر به مصرف انرژی کلی پایین تر از راه حل های مس معادل طراحی شده برای مسافت های طولانی (مانند در یک مرکز داده) شود.، که باعث می شود کابل های نوری فعال از نظر انرژی کارآمدتر باشند.

تفاوت در جنبه های زیر است:

Ⅰ: فاصله انتقال

• مزایای AOC: فاصله انتقال طولانی، معمولا تا 100 متر یا بیشتر، و برخی از محصولات پیشرفته حتی می توانند چندین صد متر را به دست آورند.سناریوهای قابل استفاده: مناسب برای اتصالات فاصله طولانی بین قفسه های مختلف در مرکز داده، یا اتصالات بین طبقه ها و ساختمان ها.
• مزایا DAC: فاصله انتقال نسبتا کوتاه، معمولا بین 3-10 متر.سناریوهای قابل استفاده: مناسب برای اتصالات کوتاه مدت در یک استخر یا بین استخر های مجاور.

Ⅱنرخ انتقال

• مزایا AOC: از انتقال سرعت بالا پشتیبانی می کند، نرخ انتقال رایج شامل 10Gbps، 40Gbps، 100Gbps و غیره است.
• سناریوهای قابل استفاده: قابل استفاده برای برنامه هایی که نیاز به انتقال با سرعت بالا دارند، مانند شبکه ستون فقرات یک مرکز داده.

• مزایای DAC: همچنین از انتقال با سرعت بالا پشتیبانی می کند، نرخ انتقال رایج شامل 10Gbps، 40Gbps، 100Gbps و غیره است.
• سناریوهای قابل استفاده: قابل استفاده برای برنامه هایی که نیاز به انتقال با سرعت بالا دارند اما فاصله کوتاهی دارند، مانند اتصال بین سرورها

Ⅲهزینه

• مزایای AOC: اگر چه هزینه اولیه بالا است، در طولانی مدت، به دلیل فاصله انتقال طولانی، استفاده از تجهیزات واسطه (مانند سوئیچ ها و روترها) می تواند کاهش یابد.در نتیجه کاهش کل هزینه.
• معایب: سرمایه گذاری اولیه بالا است زیرا شامل ماژول های نوری و فیبر نوری است.
• مزایا DAC: هزینه اولیه کم است زیرا فقط سیم های مس و کانکتورهای ساده مورد نیاز است.
• معایب: فاصله انتقال محدود است و برای اتصالات کوتاه مدت مناسب است.

Ⅳکیفیت سیگنال

• مزایای AOC: انتقال سیگنال نوری تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی (EMI) نیست، با کیفیت سیگنال بالا و از دست دادن انتقال کم.
• سناریوهای قابل استفاده: مناسب برای کاربردهایی که نیاز به کیفیت سیگنال بالا و تاخیر کم دارند، مانند سیستم های محاسباتی با عملکرد بالا و سیستم های معاملاتی مالی.
• مزایا DAC: کیفیت سیگنال در مسافت های کوتاه خوب است، اما با افزایش فاصله، کیفیت سیگنال تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار می گیرد.
• سناریوهای قابل استفاده: مناسب برای برنامه های کاربردی در محیط های کوتاه فاصله و کم تداخل است.

Ⅴمصرف برق

AOC

• مزایا: مصرف برق نسبتا بالا است زیرا ماژول نوری برای تبدیل سیگنال الکتریکی و سیگنال نوری مورد نیاز است.

سناریوهای قابل استفاده: مناسب برای کاربردهایی که تحمل خاصی برای مصرف برق دارند.

DAC

• مزایا: مصرف انرژی کم، زیرا سیگنال الکتریکی بدون فرآیند تبدیل اضافی به طور مستقیم منتقل می شود.سناریوهای قابل استفاده: مناسب برای کاربردهایی که نسبت به مصرف برق حساس هستند، مانند مراکز داده در مقیاس بزرگ.

Ⅵ. نوع کانکتور

• انواع رایج AOC: SFP +، QSFP +، QSFP28، CFP، و غیره

سناریوهای قابل استفاده: قابل استفاده برای انواع استانداردهای رابط، انعطاف پذیری بالا.

• انواع رایج DAC: SFP +، QSFP +، QSFP28، و غیره

سناریوهای قابل استفاده: قابل استفاده برای انواع استانداردهای رابط، بسیار انعطاف پذیر.

Ⅶ. نگهداری و قابلیت اطمینان

• مزایای AOC: انتقال فیبر نوری دارای قابلیت اطمینان و ثبات بالا است و به راحتی تحت تأثیر محیط زیست قرار نمی گیرد.

معایب: هزینه نگهداری نسبتاً بالاست و ابزار و تکنیک های حرفه ای مورد نیاز است.

• مزایا DAC: هزینه نگهداری پایین، استفاده ساده، نصب و نگهداری آسان.

معایب: قابلیت اطمینان ممکن است در انتقال فاصله طولانی و محیط های با تداخل بالا تحت تأثیر قرار گیرد

خلاصه

AOC: مناسب برای کاربردهایی با فاصله های طولانی، انتقال با سرعت بالا، کیفیت سیگنال بالا، تاخیر کم و قابلیت اطمینان بالا، اگرچه هزینه اولیه بالاتر است.

DAC: مناسب برای کاربردهایی با فاصله کوتاه، انتقال با سرعت بالا، مصرف انرژی کم و هزینه کم، مناسب برای اتصال در همان قفسه یا بین قفسه های مجاور.

نتیجه گیری

مونتاژ کابل نوری فعال تبدیل به راه حل اصلی برای پهنای باند بالا، تراکم بالا در مراکز داده از طریق سبک وزن، سرعت بالا، فاصله طولانی،ضد تداخل قوی، و ویژگی های مصرف انرژی کم. این به ویژه برای هوش مصنوعی و محاسبات ابری مناسب است؛ کابل دوگانه DAC در سناریوهای فاصله کوتاه و کم هزینه رقابتی باقی می ماند.