فهم كابلات DAC وAOC لمراكز البيانات: الاختلافات والاستخدامات الرئيسية

اليوم، عندما يتعلق الأمر بمراكز البيانات، من المهم أن يكون لديك اتصال مريح ومستقر للحصول على أداء أفضل وتشغيل دون انقطاع. كابلات التوصيل النحاسي المباشر (DAC) والكابلات الضوئية النشطة (AOC) هما عنصران رئيسيان يساعدان في تحقيق هذا الهدف. تُستخدم هذه الأسلاك لتحسين نقل البيانات بين الخوادم والمحولات وأنظمة التخزين والأجهزة الأخرى داخل مركز البيانات. اعتمادًا على المتطلبات أو القيود المحددة لبيئة معينة، فإن كل نوع من الكابلات له فوائده وعيوبه أيضًا. ما يلي هو تحليل لما يميز DAC عن AOC، بما في ذلك حالات الاستخدام بالإضافة إلى اعتبارات الاختيار من قبل خبراء تكنولوجيا المعلومات. وبهذه الطريقة، سيتمكن المشغلون من تنمية الشبكات بكفاءة مع اتخاذ خيارات مستنيرة حتى يتمكنوا من توسيع نطاقها قدر الإمكان لتناسب احتياجاتهم.

ما هو كابل DAC في مراكز البيانات؟

أساسيات كابل التوصيل المباشر

كبل التوصيل المباشر (DAC) هو كبل نحاسي يحتوي على أجهزة إرسال واستقبال متصلة عند طرفيه. تُستخدم كابلات DAC على نطاق واسع في مراكز البيانات للاتصالات قصيرة المدى وعادةً ما يتراوح طولها من 1 إلى 7 أمتار. تشتهر هذه الكابلات بزمن الوصول المنخفض والموثوقية العالية وفعالية التكلفة، مما يجعلها مثالية لربط الخوادم أو المحولات داخل الرفوف أو الرفوف المجاورة. هناك متغيرات DAC سلبية ونشطة؛ تحتوي DACs السلبية على إلكترونيات معالجة الإشارات بينما لا تحتوي الأجهزة النشطة على ذلك؛ وبالتالي، فهي تستهلك طاقة أقل ولا يمكن استخدامها إلا لمسافات قصيرة بسبب بساطتها. من ناحية أخرى، تدعم DACs النشطة أطوالًا أطول من خلال وجود إلكترونيات معالجة الإشارات التي تساعد في الحفاظ على سلامة الإشارة طوال مسافة الإرسال.

كيف تعمل كابلات DAC

تُستخدم كبلات التوصيل المباشر لنقل البيانات من خلال الإشارات التفاضلية حيث ينقل سلكان إشارات متطابقة عند مستويات جهد متعاكسة. وهذا يقلل من التداخل الكهرومغناطيسي ويعزز جودة الإشارة. عادةً، تستغل كابلات DAC السلبية فقط الخصائص الجوهرية للموصلات النحاسية لضمان نقل البيانات بكفاءة على مسافة قصيرة، والتي تقتصر عادةً على 5 أمتار. على العكس من ذلك، تحتوي محولات DAC النشطة على دوائر مدمجة تعمل على تضخيم الإشارة وتكييفها، مما يسمح لها بدعم مسافات أطول - تصل أحيانًا إلى 10 أمتار - مع الحفاظ على الأداء العالي بأقل قدر من التأخير. نظرًا لأنها أجهزة تعمل بالتوصيل والتشغيل، فلا حاجة إلى مصدر طاقة إضافي، ولا توجد أي إعدادات معقدة مطلوبة لتنفيذها.

أنواع كابلات DAC

1. كابلات DAC السلبية: الاتصالات السلبية رخيصة وبسيطة؛ ليس لديهم أي دوائر تكييف الإشارة. يتم استخدامها عادةً للتطبيقات قصيرة المدى حتى 5 أمتار. تعتبر هذه الأسلاك مناسبة بشكل أفضل للتركيبات الفعالة من حيث التكلفة لأنها تستهلك طاقة أقل وأبسط في التصميم.
2. كابلات DAC النشطة: يتم تعزيز سلامة الإشارة من خلال المكونات الكهربائية المدمجة في الكابلات النشطة مع السماح بمسافات أطول. يظل زمن الوصول منخفضًا حيث يمكن أن يمتد لمسافة تزيد عن 10 أمتار أو أكثر دون المساس به. ولذلك، ينبغي استخدام هذه الأنواع من الأسلاك عندما يكون الأداء العالي مطلوبًا على مسافات أكبر.
3. الاختلافات بين QSFP وSFP: توجد عوامل شكل مختلفة لكابلات DAC، مع كون QSFP (رباعي الشكل قابل للتوصيل) وSFP (عامل الشكل الصغير القابل للتوصيل) هي الأكثر شيوعًا. للحصول على روابط سريعة 40 جيجابت و100 جيجابت، استخدم QSFP DACs، بينما تدعم SFP DACs اتصالات 1 جيجابت إلى 10 جيجابت. اعتمادًا على تكوينات منافذ معدات الشبكة بالإضافة إلى احتياجات الأداء، تسمح هذه الاختلافات للشخص بالاختيار من بينها بحرية.

ما هو الكبل البصري النشط؟

مقدمة إلى الكابلات الضوئية النشطة

الكبل البصري النشط (AOC) هو نوع من الكابلات التي تستخدم الألياف الضوئية بدلاً من الأسلاك النحاسية التقليدية لنقل البيانات بسرعة عالية. وعلى النقيض من الكابلات النحاسية المتصلة مباشرة (DAC)، والتي تستخدم الإشارات الكهربائية لإرسال المعلومات بين الأجهزة، تستخدم AOCs الضوء لنقل البيانات بنطاقات ترددية أعلى عبر مسافات أطول. تم تطوير هذه الكابلات لمنع تدهور الإشارة عبر المسافات الممتدة، وتوفر تداخلًا كهرومغناطيسيًا منخفضًا وتقليل التداخل. ومن ثم فهي مفيدة بشكل خاص في البيئات ذات النطاق الفائق أو المواقف الأخرى التي يجب فيها الحفاظ على سلامة الإشارة على فترات طويلة.

كيف تعمل كابلات AOC

تقوم الكابلات الضوئية النشطة (AOCs) بتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات ضوئية، وبالتالي يمكنها إرسال البيانات بشكل أسرع بكثير عبر مسافات أكبر من الأسلاك النحاسية التقليدية. الأجزاء الرئيسية من AOCs هي أجهزة الإرسال والاستقبال الضوئية التي يتم توصيلها على طرفي الكابل وكابل الألياف الضوئية نفسه. إليك كيفية عمل كابلات AOC:

1. وحدة الارسال: يحتوي هذا الجزء على صمام ثنائي ليزر يقوم بتغيير الإشارة الكهربائية الواردة إلى إشارة ضوئية. يقوم بتشفير نبضات الضوء مع المدخلات الكهربائية من الجهاز ثم يرسلها عبر الألياف الضوئية.
2. الألياف البصرية: عادة ما يكون مصنوعًا من البلاستيك أو الزجاج، وهذا هو ما يشكل معظم الكابلات الضوئية النشطة. يقوم قلب الألياف الضوئية بتوجيه عمليات نقل النبضات الضوئية لمسافات طويلة بين أجهزة الإرسال والاستقبال، ولا يفقد أي قوة إشارة تقريبًا. ويتم ذلك بفضل خصائص المواد، مثل سعة النطاق الترددي العالية إلى جانب معدلات التوهين المنخفضة.
3. وحدة الاستقبال: في أحد الأطراف، توجد عادة وحدة أخرى تسمى جهاز الاستقبال؛ فهو يحتوي، من بين أشياء أخرى، على كاشف بصري (في كثير من الأحيان صمام ثنائي ضوئي) يلتقط نبضات الضوء القادمة قبل تحويلها مرة أخرى إلى تيارات كهربائية أو إشارات مرة أخرى - مما يجعلها جاهزة للمعالجة في مكان آخر إذا لزم الأمر.
4. سلامة الإشارة: إحدى الميزات الرئيسية للكابلات الضوئية النشطة هي قدرتها على الحفاظ على سلامة الإشارة عبر مسافات طويلة. يقاوم النقل البصري بطبيعته التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) والتداخل بشكل أكثر فعالية من الأنظمة القائمة على النحاس، والتي تحتوي على نقاط أرضية مشتركة لأجهزة متعددة على طولها. وهذا يضمن نقل بيانات عالي الجودة مع تقليل معدلات خطأ البت (BER).
5. استهلاك الطاقة: على الرغم من أن بعض الكهرباء التي تحتاجها أجهزة الإرسال والاستقبال المدمجة داخل كل نقطة نهاية لا تزال قد تؤدي إلى انخفاض الاستخدام الإجمالي للطاقة عند مقارنتها بالحلول النحاسية المكافئة المصممة خصيصًا للاستخدام عبر الامتدادات الممتدة مثل تلك الموجودة داخل مراكز البيانات، مما يجعل الكابلات الضوئية النشطة أكثر كفاءة في استخدام الطاقة.

البيانات الفنية حول أداء AOC

• معدلات البيانات: يمكن دعم ما يصل إلى 400 جيجابت في الثانية من خلال تطبيقات مختلفة تتراوح من 10 جيجابت في الثانية لشبكة إيثرنت وحتى معايير تتجاوز 100 جيجابت في الثانية.
• المسافات: يمكن للكابلات الضوئية النشطة القياسية الإرسال لمسافة قصوى تبلغ حوالي مائة متر، على الرغم من أن بعض الإصدارات المتخصصة يمكن أن تذهب إلى أبعد من ذلك.
• الكمون: يتم تحقيق زمن الوصول المنخفض باستخدام النقل البصري، وهو مثالي للبيئات التي تتطلب سرعات عالية.
• نطاق درجة حرارة: تعمل الكابلات الضوئية النشطة بشكل أفضل ضمن نطاقات واسعة من درجات الحرارة، تتراوح عادةً بين سالب خمس درجات مئوية وسبعين درجة مئوية؛ وبالتالي، فهي موثوقة للغاية في الظروف البيئية المختلفة.

من الواضح أن نرى لماذا أصبحت AOCs جزءًا مهمًا من الشبكات الحديثة ومراكز البيانات - من خلال الاستفادة من التكنولوجيا المستندة إلى الضوء، تتيح هذه الأجهزة الاتصال السريع لمسافات طويلة.

فوائد استخدام الكابلات الضوئية النشطة

1. ارتفاع معدلات البيانات وعرض النطاق الترددي: توفر الكابلات الضوئية النشطة (AOCs) معدلات بيانات أفضل وعروض نطاق أوسع من الكابلات النحاسية التقليدية. يمكنها الوصول إلى سرعات تصل إلى 400 جيجابت في الثانية، وبالتالي فهي مثالية للحوسبة عالية الأداء والتطبيقات المكثفة للبيانات.
2. الوصول لمسافة أطول: تتمتع AOCs بالقدرة على الإرسال عبر مسافات طويلة دون فقدان كبير للإشارة كأحد فوائدها الرئيسية. في الحالات العادية، تبلغ مسافة الإرسال التي تتعامل معها AOCs القياسية 100 متر ولكن هناك إصدارات يمكن أن تتجاوز هذا الحد.
3. محصن ضد التداخل الكهرومغناطيسي: EMI أو الحديث المتبادل وهي مشاكل شائعة في الكابلات النحاسية لا تؤثر على AOCs على الإطلاق لأنها تتمتع بحصانة طبيعية ضد مثل هذه التداخلات. تتيح هذه الميزة نقلًا موثوقًا للبيانات وبالتالي ضمان الحفاظ على مستويات عالية من التكامل طوال الوقت.
4. استهلاك أقل للطاقة: من ناحية الطاقة، يعد استخدام AOC أكثر كفاءة من الكابلات النحاسية، خاصة عند التعامل مع مسافات أطول حيث تتطلب الأخيرة الكثير من الطاقة لأجهزة الإرسال والاستقبال الخاصة بها. بمعنى آخر، على الرغم من أن أجهزة الإرسال والاستقبال المدمجة تتطلب طاقة عبر مسافات طويلة، إلا أنها تستهلك كمية أقل، مما يجعل هذا النوع مناسبًا لإعدادات الشبكات واسعة النطاق داخل مراكز البيانات.
5. خفة الوزن والمرونة: تظهر مقارنة أوزان هذين النوعين بوضوح أن الكابل البصري النشط أخف بكثير من نظيره الكابل النحاسي. وبالتالي، فهو يجعل عملية التثبيت أسهل ويقلل الحمل على مكونات البنية التحتية في نفس الوقت. علاوة على ذلك، فإن المرونة التي تظهرها هذه الأسلاك تعزز ممارسات إدارة الكابلات الجيدة داخل مراكز البيانات.
6. تحسين الاعتمادية بالإضافة إلى المتانة: تعمل عادةً في نطاق درجة حرارة يتراوح من -5 درجة مئوية إلى 70 درجة مئوية، وقد تم تصنيع الأسلاك الضوئية النشطة بقوة كافية يمكنها العمل بكفاءة في ظل الظروف البيئية القاسية؛ وهذا يجعلها موثوقة حتى بعد استخدامها لبعض الوقت في مناطق مختلفة.

الاختلافات الرئيسية بين كابلات DAC وAOC

التمييز بين كابلات التوصيل المباشر والكابلات الضوئية النشطة

1. مسافة الإرسال: عادةً ما تتمتع كابلات التوصيل المباشر (DACs) بنطاق إرسال محدود لا يزيد عادةً عن 10 أمتار؛ ومع ذلك، تتمتع الكابلات الضوئية النشطة (AOCs) بالقدرة على تغطية ما يصل إلى 100 متر أو أكثر.
2. جودة الإشارة: تكون DACs عرضة لتدهور الإشارة والتداخل الكهرومغناطيسي، ولكن يمكن لـ AOCs مقاومة هذه المشكلات، وبالتالي ضمان سلامة البيانات على مسافات أطول.
3. استهلاك الطاقة: على مسافات قصيرة، تستهلك DAC طاقة أقل مقارنة بـ AOC التي تتميز بالكفاءة في استخدام الطاقة لعمليات الإرسال لمسافات طويلة على الرغم من أنها تتطلب طاقة لأجهزة الإرسال والاستقبال.
4. التثبيت والإدارة: خفيفة الوزن ومرنة، تعمل AOCs على تبسيط التثبيت وإدارة الكابلات، في حين أن DACs أثقل وأقل مرونة.
5. القوة والقدرة على التكيف البيئي: وفيما يتعلق بالمتانة، فقد تم جعل AOCs أقوى حتى تتمكن من تحمل نطاقات درجات حرارة واسعة، في حين أن هذا ليس هو الحال مع DACs التي تعمل في ظروف بيئية ضيقة نسبيًا.

اعتبارات طول الكابل: AOC مقابل DAC

عندما تفكر في طول الكابل، فإن DAC هو الأكثر ملاءمة للتطبيقات على مسافة قصيرة، والتي عادة ما تكون أقل من 10 أمتار مما يجعلها مثالية للاتصالات بين الحامل أو داخل الحامل. على العكس من ذلك، يمكن لـ AOC دعم مسافات أطول بكثير تتجاوز غالبًا 100 متر، مما يجعلها أكثر ملاءمة للاتصالات بين المباني أو اتصالات مراكز البيانات الكبيرة. بالإضافة إلى ذلك، تتميز AOCs أيضًا بالمرونة، مما يجعل من السهل تركيب وإدارة الكابلات على أطوال ممتدة، في حين أن DACs، من ناحية أخرى، صلبة وقد تواجه صعوبات تحت مسافات مماثلة. لذلك، يجب عليك اختيار إما AOCs أو DACs استنادًا إلى المسافة المحددة والمتطلبات البيئية في سيناريو نشر محدد.

معدل البيانات: DAC مقابل AOC

أثناء النظر إلى معدلات البيانات، فإن كلاً من كابلات التوصيل المباشر (DACs) والكابلات الضوئية النشطة (AOCs) قوية، ولكن لها أداء مختلف عند استخدامها لمختلف التطبيقات والمسافات. عادةً، يمكن لـ DACs التعامل مع سرعات بيانات تصل إلى 400 جيجابت في الثانية مما يجعلها خيارًا جيدًا للاتصالات عالية السرعة ضمن نطاقات أقصر في مراكز البيانات. ومع ذلك، فإن قدرتها تتضاءل مع المسافة بسبب توهين الإشارة. وفي المقابل، تستخدم شركة AOC دعمًا مماثلاً لمعدل البيانات من خلال استخدام تقنية الألياف الضوئية التي تحافظ على الأداء الممتاز حتى على مسافات طويلة، تتجاوز أحيانًا 100 متر، مما يجعلها أكثر ملاءمة حيث يجب نقل كميات كبيرة من المعلومات بسرعة وبعيدة مع ضمان توحيد قوة الإشارة دون التأثر بالتداخلات الكهرومغناطيسية كما قد يحدث مع DACs. لذلك، يجب عليك تحديد إما DAC أو AOC اعتمادًا على مدى تباعد الأشياء بالإضافة إلى نوع السرعة المطلوبة في كل نقطة في بنية تصميم الشبكة لديك.

متى يجب عليك استخدام كابلات AOC في مركز البيانات الخاص بك؟

مزايا الكابلات الضوئية النشطة

1. التغطية الموسعة: تستطيع AOCs تغطية أكثر من 100 متر، مما يجعلها مثالية لربط المباني المتباعدة أو في أجزاء مختلفة من نفس مركز البيانات الكبير.
2. معدلات نقل بيانات أسرع: يمكنهم نقل البيانات بسرعة تصل إلى 400 جيجابت في الثانية مع الحفاظ على الأداء الجيد عبر المسافات الطويلة.
3. تدخل كهرومغناطيسي أقل: تضمن هذه الميزة عدم وجود أي اضطراب كهرومغناطيسي؛ وبالتالي، يتم الحفاظ دائمًا على جودة الإشارات.
4. المزيد من التنوع: تسمح مرونتها بسهولة التركيب وإدارة الكابلات، خاصة عند العمل باستخدام كابلات أطول.
5. جودة إشارة أفضل: يضمن استخدام تقنية الألياف الضوئية في AOCs سلامة أعلى للإشارة مقارنة بالكابلات النحاسية الممتدة حيث يحدث التدهور.

حالات الاستخدام المحددة لكابلات AOC

1. الاتصال بين مراكز البيانات: تتميز AOCs بكفاءة عالية في توصيل مراكز البيانات و/أو المباني المتميزة داخل ساحة واسعة، خاصة عندما يكون النطاق وتكامل الإشارة أمرًا بالغ الأهمية.
2. مجموعات الحوسبة عالية الأداء: يتم استخدام AOCs في بيئات الحوسبة عالية الأداء لتسهيل نقل البيانات بسرعة من عقدة إلى عقدة بأقل زمن وصول.
3. مقدمو الخدمات السحابية: هذه هي أفضل الخيارات لمقدمي الخدمات السحابية الذين يحتاجون إلى اتصالات يمكن الاعتماد عليها ذات نطاق ترددي هائل لدعم الخدمات والتطبيقات المختلفة المستندة إلى السحابة.
4. شبكات منطقة التخزين (SAN): تتطلب شبكات SAN AOCs التي تحافظ على إشارات عالية الجودة عبرها وبالتالي ضمان عمليات فعالة لتخزين البيانات واسترجاعها.
5. محولات الشبكة وأجهزة التوجيه: يمكن استخدامها لإنشاء روابط سريعة بين محولات الشبكة وأجهزة التوجيه مما يؤدي إلى تحسين الأداء في طبولوجيا الشبكة المعقدة.

تقييم احتياجات الكابلات في مراكز البيانات

لضمان الأداء الجيد وقابلية التوسع، من المهم مراعاة عدد من العوامل عند تحديد متطلبات الكابل في مراكز البيانات. وفيما يلي بعض المجالات الرئيسية التي تحتاج إلى تقييم:

1. عرض النطاق الترددي: تحديد متطلبات النطاق الترددي الحالية والمستقبلية للمنشأة. وهذا يعني أن الكابلات يجب أن تتمتع بمعدلات بيانات عالية والتي يمكن دعمها بواسطة AOC (الكبل البصري النشط) أو DAC (النحاس المرفق المباشر) من بين آخرين لأن التطبيقات عالية الأداء تتطلب ذلك بالإضافة إلى زيادة حركة المرور.
2. المسافات: قم بتقييم مدى تباعد الأجزاء المختلفة من المركز ماديًا بالنسبة لبعضها البعض والمسافة التي ستغطيها الأسلاك أثناء نقل المعلومات بين هذه النقاط. في المواقف التي يتعين فيها تغطية مسافات أطول، على سبيل المثال، بين المباني داخل الحرم الجامعي، ستعمل الحلول المستندة إلى الألياف الضوئية مثل AOCs بشكل أفضل نظرًا لسلامة الإشارة القوية، حتى على الأطوال الطويلة بأقل قدر من التوهين.
3. كثافة الكابل وتدفق الهواء: عند التعامل مع البيئات ذات الكثافة السكانية العالية، من الضروري التخطيط بعناية حتى لا تزدحم كل شيء معًا بل يسمح بالتهوية الكافية حولها. يجب أن يشتمل التصميم على أسلاك أرق، والتي يمكن أن تنحني بسهولة، بدلاً من الحبال الأكثر سمكًا. وهذا من شأنه أن يعزز التبريد المناسب من خلال الإدارة الفعالة للكابلات، وبالتالي تقليل هدر الطاقة المرتبط بتوليد الحرارة المفرط.
4. إثبات المستقبل- يجب أيضًا أخذ الاعتبارات حول آفاق النمو والتقدم التكنولوجي المتوقع في العاصمة. تتيح استثمارات البنية التحتية القابلة للتطوير إجراء عمليات ترقيات سهلة دون الحاجة إلى تعطيل الأنظمة الحالية بشكل كبير أو تدمير الأسس الموضوعة بالفعل بالكامل أثناء التوسعات اللاحقة.
5. القيود المفروضة على الميزانية: تحقيق التوازن بين توقعات الأداء مقابل الأموال المتاحة حيث توفر الألياف الضوئية أداءً فائقًا إلى جانب كونها دليلاً على المستقبل؛ وبالتالي، يوصى حيثما ينطبق ذلك من منظور قصير المدى حتى الاتصالات ذات السرعة المنخفضة عبر مساحات محدودة.

هذه مجرد بعض الاعتبارات عند إجراء مثل هذا التقييم؛ ومع ذلك، يمكن دائمًا وجود الكثير منها اعتمادًا على الظروف المحددة المحيطة بكل مؤسسة مركز بيانات معينة.

يرجى الرجوع إلى مصادر أخرى مثل Cisco وArista Networks وCentre Dynamics للحصول على رؤية أعمق وأحدث التطورات بما يتماشى مع احتياجات DC المعاصرة. توفر المصادر الأخرى إرشادات شاملة تعتمد على أفضل ممارسات الصناعة الحالية التي تلبي الجوانب المختلفة لعمليات مركز البيانات، بما في ذلك إدارة الأمن والطاقة، من بين أمور أخرى (Cisco وArista Networks وDatacenter Dynamics).

متى يجب عليك استخدام كابلات DAC في مركز البيانات الخاص بك؟

إيجابيات وسلبيات كابلات التوصيل المباشر

الايجابيات:

1. الاقتصادية: عادةً ما تكون تكلفة المحولات الرقمية إلى التناظرية (DACs) أقل من نظيراتها من الألياف الضوئية، مما يؤدي إلى خفض التكاليف.
2. تأخير منخفض: لديهم تأخير إشارة منخفض، وهو أمر مهم للتداول عالي التردد والتطبيقات الأخرى حيث يكون الكمون أكثر أهمية.
3. بسيطة التركيب: تعتبر DACs قابلة للتوصيل والتشغيل، مما يقلل من الوقت وصعوبة تثبيتها.
4. أداء رائع: كونها جيدة للمسافات القصيرة، يمكنها نقل البيانات بمعدلات مذهلة تصل إلى 400 جيجابت في الثانية.

سلبيات:

1. مدى الوصول المحدود: فعال فقط في نطاق مسافة محدودة، عادة حوالي سبعة أمتار.
2. ضخامة: هذه الكابلات أكثر سمكًا وأقل مرونة من الألياف الضوئية، مما قد يؤدي إلى زيادة كثافة الكابلات.
3. عرضة للتدخل - قد يعاني هذا من التداخل الكهرومغناطيسي (EMI) الذي قد يؤدي إلى تدهور الإشارات في البيئات الصاخبة.
4. قضايا قابلية التوسع — ليس الخيار الأفضل للتدقيق المستقبلي؛ قد يلزم استبدالها عندما تتغير البنية التحتية لمركز البيانات.

السيناريوهات التي تكون فيها كابلات DAC مثالية

تعتبر كابلات DAC مفيدة في المواقف المختلفة داخل مركز البيانات:

1. اتصالات أعلى الحامل (ToR): من الأفضل أن يتم توصيل الخوادم بمحول Top-of-Rack باستخدامها نظرًا لاحتياجات المسافة القصيرة.
2. تطبيقات الكمون المنخفض: تعتبر هذه الأنواع من الأسلاك جيدة عند استخدامها في البيئات التي تتطلب تأخيرًا منخفضًا للغاية، مثل أنظمة التداول المالي ومراكز معالجة البيانات في الوقت الفعلي.
3. جمعيات عالية الكثافة: تصبح هذه مفيدة في رفوف الخوادم الكثيفة حيث يكون من الضروري تبسيط إدارة الكابلات عن طريق توصيل الأجهزة مباشرة مع بعضها البعض باستخدام أطوال قصيرة فقط.
4. عمليات النشر الحساسة للتكلفة: يجب أن تفكر المشاريع الموفرة لرأس المال في نشرها لأنها تساعد في تقليل نفقات البصريات.
5. البيئات المستقرة: يمكن استخدامها عندما يكون هناك تداخل كهرومغناطيسي قليل أو معدوم مما يؤثر على سلامة الإشارة.

كفاءة التكلفة مع كابلات DAC

تتفوق كابلات DAC على حلول الألياف الضوئية التقليدية من حيث كفاءة التكلفة بعدة طرق. أولاً، إنها مصنوعة في الغالب من النحاس، مما يقلل من تكلفة المواد من جذورها. يمكن إنشاؤها بشكل أقل تعقيدًا، وهذا هو السبب في أن عملية تصنيعها أبسط أيضًا، وبالتالي أكثر تكلفة. في المتوسط، تكون هذه الكابلات أرخص بنسبة تصل إلى 70٪ من الألياف الضوئية. علاوة على ذلك، نظرًا لعدم وجود حاجة إلى أجهزة إرسال واستقبال ضوئية عند استخدامها، فإن تكاليف النشر تنخفض بشكل كبير على المستوى العام. هذه المدخرات مهمة، خاصة لاتصالات المدى القصير بين مراكز البيانات التي تحتوي على العديد من الكابلات داخل مساحات محدودة. بالإضافة إلى ذلك، يسمح DAC بالتثبيت والصيانة بسهولة، وبالتالي تقليل النفقات التشغيلية وتسريع عمليات طرح الشبكة. وبالتالي، إذا كانت الكيانات تريد توفير المال دون المساس بتدفق المعلومات السريع والأداء الجيد للشبكة، فعليها أن تفكر في اعتماد كابلات DAC لأنها توفر قيمة ممتازة مقابل المال.

الاتجاهات المستقبلية في كابلات DAC وAOC

الابتكار في الكابلات الضوئية النشطة

تعد الكابلات الضوئية النشطة (AOC) واحدة من أهم التطورات في الشبكة لأنها تعمل على تحسين قدرات إرسال البيانات بشكل كبير. تم تحسين سلامة الإشارة من خلال الابتكارات التي تم إجراؤها في تقنيات AOC، مع زيادة مسافة الإرسال وتحسين كفاءة الطاقة من خلال تضمين أجهزة إرسال واستقبال بصرية متطورة في AOCs؛ يمكن إجراء اتصالات البيانات السريعة عبر مسافات أطول من كابلات DAC. علاوة على ذلك، تساعد مواد الألياف الضوئية وتطوير تكنولوجيا الليزر أيضًا على تقليل زمن الوصول وتحسين جودة الإشارة. مع تغير المتطلبات داخل مراكز البيانات، يجب أن تتوفر اتصالات عالية السعة قابلة للتطوير. هذا هو المكان الذي تلعب فيه AOCs!

التطورات في كابلات التوصيل المباشر

في مراكز البيانات، تتغير كابلات التوصيل المباشر (DAC) بسرعة بسبب الحاجة إلى نطاق ترددي أعلى وكفاءة أفضل للشبكة. ويهدف التقدم الأخير في مجال تكنولوجيا DAC إلى تعزيز قدرات عرض النطاق الترددي وجعل الكابلات أخف وزنا، من بين أمور أخرى، مما يعزز سلامة الإشارات. يفعلون ذلك من خلال دمج الابتكارات مثل النحاس عالي الجودة وطرق الحماية الأفضل، مما يقلل من فقدان الإشارة أثناء نقل البيانات بشكل أسرع مع تجنب التداخل الكهرومغناطيسي (EMI). علاوة على ذلك، تم تطوير DACs السلبية والنشطة بحيث يمكن تطبيقها على المزيد من بنيات الشبكات بسرعات تتراوح من 10 جيجابت في الثانية إلى 400 جيجابت في الثانية وما بعدها. بالإضافة إلى ذلك، فإن الجيل الجديد من DACs مصنوع من مواد متقدمة باستخدام عمليات تصنيع أفضل، وبالتالي ضمان القوة والمتانة وتقليل تكاليف التشغيل التي تنتج عن عمليات الاستبدال المتكررة. وبالتالي، تساهم هذه الخطوات في تحقيق اتصال أقوى وبأسعار معقولة داخل مراكز البيانات عالية الكثافة.

التحولات المتوقعة في السوق في تكنولوجيا الكابلات

من المتوقع أن يخضع سوق تكنولوجيا الكابلات لتغييرات كبيرة، حيث تعد معدلات البيانات الأعلى والشبكات الأكثر كفاءة هي المحركات الرئيسية. أصبحت كابلات الألياف الضوئية التي توفر سرعات عالية محور الاهتمام بشكل متزايد إذا كنا نعتمد على أفضل مصادر Google. وذلك لأن مثل هذه الكابلات يمكنها دعم التقنيات الجديدة مثل 5G والحوسبة السحابية وإنترنت الأشياء. يعد عرض النطاق الترددي وسلامة الإشارة من بين الأسباب التي تجعل الطلب على الكابلات الضوئية النشطة (AOCs)، بالإضافة إلى المحولات الرقمية إلى التناظرية فائقة السرعة، ينمو - فهي تتفوق على الكابلات النحاسية المستخدمة عادة في الأنظمة التقليدية. بالإضافة إلى ذلك، ووفقًا للمخاوف البيئية العالمية جنبًا إلى جنب مع المعايير التنظيمية، تتحول أسواق الكابلات في جميع أنحاء العالم نحو أنماط استهلاك الطاقة المستدامة أثناء عمليات الإنتاج، مما يجعلها صديقة للبيئة أيضًا، أو خضراء إذا شئت! تتطلب مثل هذه الخطوة استخدام مواد بيئية عند تصنيع هذه الأسلاك ليس فقط لتقليل انبعاثات الكربون ولكن أيضًا للحد من أشكال التلوث الأخرى المرتبطة بتصنيعها. وفي الختام، قد تكتسب الحلول المشفرة الآمنة شعبية كبيرة بسبب الطلب المتزايد على السلامة في هذا المجال مع ضمان عدم المساس بسلامة البيانات داخل مراكز المعلومات المكتظة بالسكان وغيرها من هياكل الشبكة الهامة.

مصادر مرجعية

عامل شكل صغير قابل للتوصيل

الألياف البصرية

موصل نحاسى

الأسئلة الشائعة (FAQs)

س: ماذا تفعل كابلات DAC وAOC في مراكز البيانات؟

ج: تُستخدم كابلات DAC (الكبل النحاسي المباشر) وAOC (الكبل البصري النشط) لنقل البيانات بسرعة عالية بين أجهزة الشبكة في مراكز البيانات. يمكن لهذين النوعين من الكابلات نقل المعلومات بسرعات فائقة.

س: كيف تختلف كابلات AOC وDAC عن بعضها البعض؟

ج: تختلف كابلات AOC وDAC لأن الأول يستخدم كابلات الألياف الضوئية لإنشاء التوصيلات، بينما يستخدم الأخير كابلات نحاسية. لديهم أيضًا طرق عمل مختلفة لأن أحدهم يستخدم الإشارات الضوئية بينما ينقل الآخر الإشارات الإلكترونية.

س: متى يجب علي استخدام كابل AOC بدلاً من كابل DAC؟

ج: إذا كنت ترغب في تحقيق مستويات أداء أعلى عبر مسافات أطول داخل مركز البيانات، فسوف تختار استخدام الكابلات الضوئية النشطة (AOCs). كما أنها أكثر مرونة وأخف وزنًا من نظيراتها، مما يجعلها أسهل في التثبيت، خاصة عندما تكون المساحة محدودة أو ضيقة.

س: هل كابلات DAC أرخص بكثير من كابلات AOC؟

ج: نعم، عادةً ما تكون الحلول المستندة إلى النحاس المباشر (DAC) أقل تكلفة من تلك التي تستخدم التكنولوجيا الضوئية النشطة، ويرجع ذلك أساسًا إلى تكاليف المواد المتضمنة في تصنيعها، أي النحاس مقابل الألياف الضوئية.

س: ما هي بعض الأنواع والمواصفات الشائعة لكابلات DAC وAOC؟

ج: تتضمن بعض الأمثلة 25G SFP28 DAC و100G QSFP28 DAC و200G QSFP56 DAC للنحاس المتصل مباشرة (DAC)، بينما تتكون الكابلات الضوئية النشطة (AOC) من 25G SFP28 AOC، و100G QSFP28 AOC، و200G QSFP56 AOC، وغيرها. علاوة على ذلك، تأتي هذه الأسلاك مزودة بموصلات تتوافق مع وحدات إرسال واستقبال محددة وأجهزة الشبكة نفسها.

س: هل من الممكن استخدام كابلات DAC وAOC بالتبادل؟

ج: على الرغم من أن كابلات DAC وAOC لها وظائف مماثلة، إلا أنها ليست قابلة للتبديل دائمًا. هناك اختلافات في قيود المسافة والمرونة. يعتمد الاختيار بين نوعي الكابلات على ما يحتاجه مركز البيانات الخاص بك فيما يتعلق بالمسافة والأداء.

س: ما هي الطرق التي يساعد بها فهم الفرق بين كابلات DAC وAOC في إعداد مركز البيانات الخاص بي؟

ج: إن فهم هذه الفوارق سيمكنك من الاختيار بحكمة بناءً على عوامل مثل المسافة والتكلفة ومعدل نقل البيانات، من بين عوامل أخرى، مما يجعلها تعمل على النحو الأمثل لتحقيق كفاءة البنية التحتية لمراكز البيانات الخاصة بك.

س: ما هو كابل الاختراق، وكيف يتم استخدامه مع كابلات DAC وAOC؟

A: كابل الاختراق يقوم بتقسيم اتصال واحد عالي السرعة إلى عدة اتصالات ذات سرعة أقل. يمكن استخدامه مع كابلات DAC أو AOC لأنها تسمح بتوصيل منفذ واحد عالي السرعة بالعديد من الأجهزة منخفضة السرعة مما يوفر المزيد من المرونة وخيارات الاتصال في إعدادات الشبكة.

س: هل تستخدم كابلات AOC تقنية الكابلات النشطة؟

ج: نعم، هذا صحيح. يتم دمج الإلكترونيات النشطة في هذه الأنواع من الأسلاك، وتحويل الإشارات الكهربائية إلى إشارات بصرية مرة أخرى وتمكين مسافات اتصال أطول مع توفير سرعات أسرع من تلك التي تكون الأسلاك النحاسية السلبية قادرة على توفيرها.