نوشته های بلاگ "2024" از "مرداد"

نیاز به سرعت انتقال داده‌ها در مسافت‌های گوناگون سبب شده تا تعداد بیشماری از کاربران به راه‌حل‌های فیبر نوری روی بیاورند. ترنسیورهای +40G QSFP برای انتقال داده‌ها با سرعت 40 گیگابیت بر ثانیه طراحی شده‌اند. این ماژول‌ها از کارایی بالایی برخوردارند و در کاربردهایی نظیر ارتباطات بین سرورها، سوییچ‌ها، و روترها در دیتاسنترهای بزرگ استفاده می‌شوند. +40G QSFP با قابلیت پشتیبانی از انتقال داده‌های پرسرعت، به ویژه در مراکزی که نیاز به پهنای باند بالایی دارند، بسیار مناسب است. به عنوان دو راه‌حل غالب ترنسیورهای فیبر نوری (ماژول فیبر نوری) +40G QSFP و کابل‌های 40G DAC/AOC در هنگام پیاده‌سازی 40GbE مورد علاقه کاربران است. این مقاله به فرستنده-گیرنده‌ی فیبر نوری 40G DAC/AOC می‌پردازد.

ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ DAC Basics

ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ DAC مخفف عبارت 40G QSFP+ direct attach copper cable می‌باشد. ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ DAC دارای یک کابل twinax با سرعت بالا است که در انتهای دو سر آن ماژول +QSFP قرار دارد. استفاده اصلی کابل‌های DAC برای اتصالات داخلی است که معمولاً شامل سوئیچ‌ها، روترها و سرورها می‌شود. حداکثر طول کابل‌ها ۱۵متر می‌باشد که می‌تواند نیازهای data centerهای نوظهور و برنامه‌های محاسباتی با عملکرد بالا را برای مسافت‌های کوتاه برآورده کند؛ به همین علت است که ترنسیورهای فیبر نوری 40G QSFP+ DAC به طور گسترده درdata centerها و بخصوص در صنعت شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرند.

کابل‌های 40G DAC را می‌توان بر اساس استانداردهای مختلف به انواع متفاوتی طبقه‌بندی نمود. باتوجه به ساختار داخلی، تقسیم‌بندی کابل‌های G QSFP+ direct attach copper 40 به دو دسته اصلی تقسیم می‌شود: QSFP+ passive DAC  و QSFP+ active DAC. تفاوت برجسته بین این دو در این است که آیا شامل مدارهای الکترونیکی برای تقویت سیگنال هستند یا خیر. QSFP+ passive DAC که فاقد الکترونیک هستند، نیازی به برق برای مدارهای داخلی ندارند و هیچ برقی مصرف نمی‌کنند یا گرما تولید نمی‌کنند، در حالی که QSFP+ active DAC که دارای الکترونیک داخلی هستند، برای کارکرد مدارهای داخلی به برق نیاز دارند و می‌توانند مسافت‌های بیشتری را پوشش دهند.

علاوه بر این، کابل‌های 40G QSFP+ direct attach copper بر اساس نوع کانکتورهای هر دو انتها به دو نوع اصلی تقسیم می‌شوند QSFP+ to QSFP+ DAC و +QSFP+ to 4 SFP

مزایا و معایب کابل‌های DAC (Direct Attach Copper)

مزایا:

1. مقرون به صرفه: کابل‌های DAC اغلب از نظر هزینه مقرون به صرفه تر از کابل‌های AOC هستند.
2. مصرف انرژی کمتر: چون نیاز به تقویت کننده‌های نوری ندارند، مصرف انرژی کمتری دارند.
3. سازگاری بالا: به دلیل استفاده از فناوری مس، با بسیاری از تجهیزات موجود سازگار هستند.
4. تاخیر کمتر: کابل‌های مسی معمولاً تاخیر کمتری نسبت به کابل‌های نوری دارند.

معایب:

1. محدودیت طول: طول کابل‌های DAC معمولاً به 7 متر یا کمتر محدود می‌شود، که برای برخی کاربردها محدود کننده است.
2. وزن و انعطاف‌پذیری: این کابل‌ها معمولاً سنگین‌تر و کم انعطاف‌تر از کابل‌های نوری هستند.
3. امکان تداخل الکترومغناطیسی: کابل‌های مسی ممکن است تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار بگیرند، که می‌تواند کیفیت سیگنال را کاهش دهد.

ماژول فیبر نوری 40G QSFP+ AOC Basics

کابل‌های AOC که برای data centers و برنامه‌های محاسباتی با عملکرد بالا اختراع شده‌اند، به دلیل پایداری و انعطاف‌پذیری بیشتر، تا حدی جایگزین فناوری مسی شده‌اند. کابل نوری فعال (Active optical cable) را می‌توان به عنوان یک کابل فیبر نوری تعریف کرد که در دو انتهای این کابل ماژول فیبر نوری قرار دارد. این کابل از تبدیل داده‌های الکتریکی به نوری در انتهای کابل‌ها برای بهبود عملکرد سرعت و فاصله کابل بدون از دست دادن سازگاری با رابط‌های الکتریکی استاندارد استفاده می‌کند.

در حال حاضر، انواع مختلفی از کابل‌های QSFP+ AOC برای کاربردهای 40G در بازار عرضه شده‌اند، مانند 40GQSFP+ to QSFP+ AOC، 40G QSFP+ to 4 SFP+ breakout AOC و 40G QSFP+ to 8 LC breakout AOC. آن‌ها معمولاً برای ارتباطات داده‌ای short-range multi-lane و کاربردهای اتصال بین دو دستگاه استفاده می‌شوند، مانند اتصال رک به رک، ذخیره‌سازی، هاب‌ها، سوئیچ‌ها، روترها، سرورها و... .

در حالت کلی، کابل +40G QSFP دارای پنج نوع است: کابل QSFP+ to QSFP+ DAC ، کابل QSFP+ to QSFP+ AOC، کابل‌های QSFP+ to 4 SFP+ breakout DAC، کابل‌های QSFP+ to 4 SFP+ breakout AOC، و کابل‌های  40G QSFP+ to 8 LC breakout AOC. جدول زیر برخی از عواملی را که ممکن است به شما در تمایز بین DAC ،AOC و دو ترنسیور با کابل‌کشی ساختاریافته کمک کند، به طور خلاصه آمده است.

مزایا و معایب کابل‌های AOC (Active Optical Cable)

مزایا:

1. طول بیشتر: کابل‌های AOC می‌توانند مسافت بیشتری را پوشش دهند (تا چند ده متر)، که آنها را برای ارتباطات بلندتر مناسب می‌کند.
2. وزن کمتر و انعطاف‌پذیری بیشتر: کابل‌های نوری سبک‌تر و انعطاف‌پذیری بالایی نسبت به کابل‌های مسی دارند.
3. عدم تداخل الکترومغناطیسی: کابل‌های نوری تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند، بنابراین سیگنال‌ها با کیفیت بالاتری را انتقال می‌دهند.

معایب:

1. هزینه بالاتر: کابل‌های AOC معمولاً گران‌تر از کابل‌های DAC هستند.
2. مصرف انرژی بیشتر: به دلیل وجود تقویت کننده‌های نوری، مصرف انرژی بیشتری دارند.
3. پیچیدگی بیشتر: نصب و نگهداری کابل‌های نوری ممکن است نیاز به دانش تخصصی‌تری داشته باشد.

انتخاب بین کابل‌های DAC و AOC بستگی به نیازهای خاص شبکه و دیتاسنتر دارد. اگر هزینه و مصرف انرژی اولویت دارند و طول کابل مورد نیاز کم است، کابل‌های DAC گزینه مناسبی هستند. اما اگر طول بیشتر و کیفیت بالاتر سیگنال اهمیت دارد، کابل‌های AOC می‌توانند انتخاب بهتری باشند.

سوالات متداول در مورد ماژول‌های فیبر نوری +40G QSFP

سوال 1: کدام ماژول‌ فیبر نوری +40G QSFP را می‌توان برای 4x10G استفاده کرد؟

ماژول‌های فیبر نوری 40G BASE-SR4، 40G BASE-CSR4، 40G BASE-PLR4  و 40GBASE-PLRL4 همگی از فناوری موازی با 4lanes در هر جهت استفاده می‌کنند. این ترنسیورهای 40G می‌توانند به 4x10G تقسیم شوند.

سوال 2: برای ماژول‌های فیبر نوری PLRL4 و PLR4 به چه نوع کابلی نیاز است؟

ماژول‌های PLR4 و PLRL4 از کابل‌های MTP-12 سینگل مود با کانکتورهای MTP-12 APC (کانکتور زاویه‌دار پالیش شده) استفاده می‌کنند.

سوال 3: QSFP+ DAC ، QSFP+ AOC و +QSFP کدام را انتخاب کنیم؟

موثرترین راه برای تصمیم‌گیری این است که فاصله انتقال را در نظر بگیرید. زمانی که فاصله انتقال داده کمتر از ۱۵ متر باشد، استفاده از کابل مسی passive QSFP+ قابل اعتماد و به‌صرفه‌ترین راه حل است. اما زمانی که فاصله ارتباط 40G بین ۱۵ متر و ۱۰۰ متر باشد، توصیه می‌شود از کابل AOC با حداکثر فاصله انتقال بیشتر استفاده کنید. اگر فاصله ارتباط بیش از ۱۰۰ متر باشد، می‌توانید از ماژول فیبر نوری 40G BASE-SR4 را همراه با کابل فیبر نوری OM3 برای مسافت‌های بالای ۱۰۰ متر یا OM4 برای مسافت‌های بالای ۱۵۰ متر را انتخاب و یا ماژول فیبر نوری 40GBASE-LR4 را همراه با فیبر نوری سینگل مود (SMF) برای مسافت‌های طولانی‌تر انتقال داده استفاده کنید.