Compreendendo os cabos breakout QSFP28 para transferência de dados em alta velocidade

Os cabos breakout tornaram-se um componente crítico para alcançar taxas de transferência de dados mais rápidas em data centers e ambientes de rede de alta velocidade. Com a necessidade de maiores larguras de banda e transmissões mais eficientes entre as organizações, torna-se importante saber o que os cabos breakout QSFP28 fazem e onde podem ser usados. Este artigo procura dar uma visão abrangente de Cabos breakout QSFP28 observando seu design, recursos operacionais e benefícios nas infraestruturas de rede atuais. Os leitores compreenderão, portanto, por que estes são vistos como elementos-chave para redes modernas de dados de alta capacidade, investigando alguns aspectos técnicos e cenários de implantação.

O que é um cabo breakout QSFP28?

Definição de cabos QSFP28 e breakout

Um QSFP28 cabo de fuga é um tipo de solução de conectividade de alta velocidade criada para data centers e outros locais onde ocorre computação de alto desempenho. O 28 em QSFP28 significa que cada pista desta interface pode suportar até 28 Gbps, dando-nos assim 100 Gbps para quatro pistas. Com estes cabos é possível dividir uma porta em quatro portas separadas – normalmente portas SFP28 – permitindo assim uma configuração de rede flexível e eficiente. Os cabos breakout QSFP28 permitem que dispositivos operando em velocidades diferentes sejam conectados uns aos outros enquanto salvam portas ao mesmo tempo, para que a eficiência geral da largura de banda e o desempenho da rede possam ser melhorados.

Aplicações comuns de cabos breakout QSFP28

Ambientes de data center de alta densidade e clusters de computação de alto desempenho (HPC) geralmente usam cabos breakout QSFP28. Eles são ideais para situações em que se deseja aumentar a eficiência de utilização da porta e ao mesmo tempo gerenciar a largura de banda, entre muitas outras coisas que precisam ser consideradas em um projeto de sistema de rede, porque podem dividir uma única porta de alta velocidade em múltiplas conexões de baixa velocidade. Aqui estão alguns exemplos onde eles podem ser aplicados:

1. Interconexões de data centers: são usadas para conectar switches, roteadores e servidores dentro de data centers, a fim de melhorar a flexibilidade da rede, o que, por sua vez, levará a uma melhor otimização da alocação de recursos.
2. Plataformas de computação em nuvem: Esses cabos facilitam a comunicação rápida entre servidores, bem como sistemas de armazenamento em qualquer infraestrutura de nuvem, para que não haja nenhum ponto em que as informações fiquem inacessíveis ou atrasadas quando, de qualquer maneira, deveriam ter sido processadas nessas velocidades.
3. Redes Empresariais: As redes empresariais muitas vezes exigem que diferentes dispositivos funcionem em velocidades diferentes para serem interconectados de forma eficiente; é aqui que a versatilidade do cabo breakout QSFP28 entra em ação.
4. Computação de alto desempenho: Em um ambiente HPC, grandes quantidades de dados são tratadas muito rapidamente, daí a necessidade de soluções de conectividade rápidas e eficientes como essas, que forneçam largura de banda suficiente para tais tarefas.

Ao usá-los nessas áreas, as organizações obterão maior eficiência de rede, escalabilidade e desempenho necessários para atender às necessidades das cargas de trabalho de computadores modernos que aumentam a cada dia.

Benefícios do uso de cabos breakout QSFP28

O cabo breakout QSFP28 possui uma variedade de recursos que podem melhorar significativamente as operações e a eficiência da rede:

1. Econômico: ao permitir que uma porta de alta velocidade seja dividida em várias conexões de baixa velocidade, os cabos breakout QSFP28 reduzem a necessidade de mais hardware, resultando em custos gerais de infraestrutura mais baixos.
2. Alta largura de banda com baixa latência: Esses cabos suportam taxas de dados de até 100 Gbps, garantindo transmissão rápida de dados com atraso mínimo – um fator crítico para data centers de alta densidade e computação de alto desempenho.
3. Escalável e flexível: os cabos breakout QSFP28 oferecem diferentes tipos de opções de conectividade que ajudam as redes a escalar dinamicamente conforme as demandas de tráfego aumentam. Isso significa que eles podem ser facilmente integrados à infraestrutura existente para permitir o gerenciamento adaptável e eficiente das redes.
4. Melhor desempenho: Esses cabos melhoram a eficiência da largura de banda, bem como o desempenho geral da rede, otimizando o uso das portas disponíveis; isso é necessário para plataformas de computação em nuvem ou redes empresariais que precisam de conexões fortes e confiáveis.

Os cabos breakout QSFP28 permitem que as organizações criem ambientes de rede simplificados, econômicos e de alto desempenho que atendam aos requisitos das operações modernas de dados e computação.

Como escolher um cabo breakout QSFP28?

Compatibilidade com a infraestrutura existente

Ao decidir sobre um cabo breakout QSFP28, você deve certificar-se de que ele é compatível com sua infraestrutura de rede atual. Isso garantirá sua integração suave e desempenho máximo. Estes são os principais pontos a considerar:

1. Compatibilidade de hardware: Verifique se os cabos breakout QSFP28 podem funcionar com seus dispositivos de rede, switches e transceptores. Você pode consultar as especificações do fabricante ou usar ferramentas online dos principais fornecedores para verificação de compatibilidade.
2. Comprimento e tipo de cabo: O comprimento e tipo de cabo devem ser capazes de atender aos requisitos físicos e ambientais de onde são implantados em sua rede. Locais diferentes, como data centers ou redes empresariais, podem ter necessidades diferentes no que diz respeito ao gerenciamento e instalação de cabos.
3. Suporte de firmware e software: certifique-se de que as atualizações de firmware aplicáveis ​​aos cabos breakout QSFP28 possam ser suportadas pelo hardware de rede usado em questão. Isto permitirá que esses cabos utilizem todos os recursos fornecidos em uma infraestrutura existente sem causar interrupções ou problemas de compatibilidade.

Ao considerar esses fatores de compatibilidade, pode-se integrar Cabos breakout QSFP28 em seu sistema, otimizando assim o desempenho e mantendo a eficiência operacional.

Métricas de desempenho a serem consideradas

Ao avaliar os cabos breakout QSFP28, existem algumas métricas principais de desempenho que devem ser consideradas para garantir a eficácia e eficiência ideais da rede:

1. Taxa de dados/largura de banda: Normalmente, esses cabos oferecem velocidade de transferência de dados de 100 Gbps, o que deve ser verificado quanto à capacidade de manuseio de alta largura de banda e prevenção de qualquer perda de dados.
2. Latência: Observe os números de latência fornecidos pelo fabricante porque é necessário ter um desempenho de baixa latência, especialmente quando se trata de aplicações sensíveis ao tempo. Isso significa que os sinais não devem demorar muito.
3. Integridade do Sinal: Teste coisas como taxa de erro de bit (BER) ou níveis de diafonia – estes são indicadores usados ​​para medir o quão bons os fios se comunicam entre si sem causar qualquer interferência, o que pode resultar em falha durante a transmissão.
4. Consumo de energia: É importante considerar também o consumo de energia, pois isso pode contribuir para a economia de energia, reduzindo assim os custos operacionais em sua organização. Um cabo deve seguir as diretrizes de eficiência energética definidas pelos órgãos relevantes.
5. Desempenho térmico: Garanta que esse tipo de cabo possa sobreviver sob diferentes condições de ambiente térmico onde será implantado em vários momentos. Caso contrário, se não for bem gerido, o calor produzido poderá levar a problemas de sobreaquecimento, afectando assim a estabilidade geral do funcionamento do sistema.

Ao investigar minuciosamente esses fatores, as empresas podem escolher cabos breakout QSFP28 adequados que atendam às suas necessidades específicas de rede, para que um compartilhamento de dados forte e confiável seja alcançado em toda a empresa.

Comentários e recomendações do cliente

Ao comprar cabos breakout QSFP28, as pessoas geralmente percebem os seguintes aspectos de acordo com avaliações de clientes e conselhos profissionais:

1. Qualidade do Cabo: É sempre mencionado pelos clientes que devem ser utilizados bons materiais na fabricação deste produto aliados a uma construção robusta. A longevidade e a confiabilidade de tais conectores têm um efeito significativo no desempenho ao longo do tempo, bem como nos custos de manutenção.
2. Métricas de Desempenho: Desempenho de baixa latência, excelência na integridade do sinal e falta de crosstalk estão entre algumas medidas frequentemente citadas para o sucesso nas revisões. Os usuários desejam cabos de alta taxa de dados que possam atender aos requisitos de grande largura de banda, mas não às custas dessas qualidades.
3. Facilidade de instalação: As recomendações frequentemente destacam como é fácil instalá-los em dispositivos de rede já existentes. A satisfação do usuário tende a aumentar se eles puderem simplesmente conectar e usar sem qualquer confusão devido à má rotulagem ou instruções pouco claras dadas pelos vendedores sobre o que cada conector faz exatamente quando conectados entre si, etc.
4. Custo-benefício: Ao falar sobre custo, muitos comparam os preços com as capacidades declaradas pelos revisores que mencionam esse fator de forma consistente em todos os comentários analisados ​​até agora. Eles esperam aqueles que ofereçam desempenho superior a preços acessíveis, agregando assim valor ao dinheiro investido na infraestrutura de cabos breakout Qsfp 28 necessária para fins de rede.

Concluindo, deve-se levar em consideração a qualidade, o desempenho, a facilidade de uso e o preço acessível ao selecionar os cabos breakout QSFP28 com base no feedback de outros clientes de fontes confiáveis.

Que tipos de cabos breakout QSFP28 estão disponíveis?

Cabos breakout QSFP28 a 4x SFP28

Em centros de informações de alta velocidade, os cabos breakout QSFP28 a 4x SFP28 são componentes importantes que ajudam a conectar portas 100G (QSFP28) e quatro portas 25G (SFP28). Esses cabos suportam aplicações de rede de alta densidade e alta largura de banda, permitindo assim versatilidade no projeto de redes. Eles geralmente vêm em duas versões que incluem: ativo e passivo.

1. Cabos de cobre passivos (DACs): São utilizados para conexões de curta distância de até 5 metros sem necessidade de alimentação adicional. A boa relação custo-benefício e a baixa latência os tornam ideais para conexões intra-rack e entre racks na mesma sala.
2. Cabos ópticos ativos (AOCs): Os AOCs são projetados para distâncias maiores, onde usam fibras ópticas para transmitir dados enquanto incorporam conversão elétrica em óptica nas extremidades do cabo. Eles podem suportar até 100 metros ou mais com baixo consumo de energia, alto desempenho e mínima interferência de sinal.
3. Cabos breakout com conector MTP/MPO: Os cabos breakout ópticos MTP/MPO usados ​​com módulos breakout fornecem soluções escaláveis ​​para ambientes que exigem alta densidade. Podem trabalhar com diferentes tipos de fibra e ser adaptados de acordo com configurações específicas de rede, promovendo assim uma gestão eficiente dos cabos.

Essencialmente, ao permitir a expansão contínua e econômica das redes, os data centers modernos se beneficiam da flexibilidade, eficiência e desempenho fornecidos pelos cabos breakout QSFP28 a 4x SFP28.

Cabos Ópticos Passivos vs. Ativos

Para descobrir se é passivo ou cabos ópticos ativos (AOCs) devem ser usados ​​em um ambiente de data center, você precisa conhecer os requisitos de distância, consumo de energia e desempenho. Os cabos ópticos passivos são feitos de cobre e são usados ​​para conexões de curto alcance que normalmente não excedem 5 metros. Esses cabos não exigem energia extra para transmitir um sinal, por isso possuem baixa latência, o que é barato além de ser adequado principalmente dentro de um rack e entre racks próximos uns dos outros.

Por outro lado, os cabos ópticos activos utilizam tecnologia de fibra óptica juntamente com dispositivos de conversão eléctrico-ópticos localizados em ambas as extremidades de um cabo para permitir a transmissão de dados a longa distância que pode cobrir até ou mais de 100 metros em alguns casos. Os AOCs funcionam melhor onde há necessidade de perda mínima de sinal, menos interferência eletromagnética e taxas de dados mais altas. Embora possam ser caros em comparação com os seus homólogos sem qualquer atividade como estes, ainda assim os seus melhores níveis de eficiência energética, juntamente com a boa qualidade do sinal, tornam-nos ideais para arquiteturas de rede específicas.

Concluindo, é importante levar em consideração as compensações entre distância, custo e aspectos de desempenho exigidos por diferentes tipos de data centers ao escolher entre cabos ópticos passivos e ativos.

Cabos breakout de cobre de conexão direta

Os cabos breakout Direct Attach Copper (DAC) fornecem uma maneira eficaz e de baixo custo de fazer conexões de alta velocidade em data centers. Eles são compostos de muitos cabos biaxiais com um conector em uma extremidade dividido em vários conectores na outra, e isso é fundamental para redes densas. O caso de uso mais comum para cabos breakout DAC são transferências de dados de curta distância e alta largura de banda ao longo de alguns metros, geralmente entre switches e servidores ou dispositivos de armazenamento dentro do mesmo rack ou racks vizinhos.

Baixa latência, consumo reduzido de energia e conectividade simplificada – eliminando a necessidade de transceptores extras – estão entre as principais vantagens do uso de cabos breakout DAC. Esses tipos de cabo suportam diversas taxas de dados, como 10 Gbps, 25 Gbps, 40 Gbps e 100 Gbps, para atender às diferentes demandas de largura de banda nos data centers contemporâneos. Além disso, a compatibilidade plug-and-play garante que eles possam ser implantados rapidamente sem a necessidade de muita configuração, melhorando assim a eficiência operacional.

Concluindo, pode-se dizer que os cabos de conexão de cobre Direct Attach oferecem uma solução confiável e barata para redes de curta distância e alta densidade em data centers onde a eficiência é mais importante, mas também atendem aos requisitos de velocidade em diferentes áreas de operação.

Como garantir a compatibilidade do cabo breakout QSFP28?

Compreendendo os padrões MSA

A compatibilidade e interoperabilidade dos padrões do Multi-Source Agreement (MSA) são muito importantes, especialmente em equipamentos de rede de diferentes fornecedores no que diz respeito aos cabos breakout QSFP28. Vários fabricantes colaboram para formar MSAs para que possam delinear as especificações mecânicas, elétricas e ópticas dos transceptores, bem como dos conectores, garantindo assim que atendam aos requisitos comuns.

Em relação aos cabos breakout QSFP28, a conformidade com os padrões MSA envolve o cumprimento de certas especificações, como fator de forma, interface elétrica, fonte de luz e processamento de sinal. Estas regras garantem que um módulo ou cabo QSFP28 autorizado funcionará perfeitamente com equipamentos de rede de diferentes fornecedores, minimizando assim as chances de problemas de compatibilidade.

Por exemplo, a chave entre os padrões MSA é o SFF-8665, que rege os recursos elétricos e mecânicos de um QSFP28, enquanto o SFF-8024 fornece instruções sobre conjuntos de conectores e gaiolas. Os operadores que seguem essas diretrizes podem ter certeza de que seus cabos breakout QSF+P28 apresentam bom desempenho em diferentes dispositivos, suportando assim integração e operação sem problemas em vários ambientes de rede.

Resumindo, a conscientização e a conformidade com os padrões MSA não devem ser menosprezadas porque o não cumprimento deles pode levar a um desempenho não confiável dos cabos breakout QSFP 28 em ecossistemas de rede de vários fornecedores, dificultando assim operações confiáveis ​​de data center de alto desempenho.

Verificando compatibilidade Cisco e Arista

Para conhecer a compatibilidade dos cabos breakout QSFP28 com dispositivos Cisco e Arista, é necessário seguir o que esses fornecedores fornecem como matrizes específicas de compatibilidade e outras documentações.

Compatibilidade Cisco:

Os cabos oficiais da série QSFP-100G-CU* da Cisco foram criados de forma a atender aos padrões mais rigorosos exigidos pela Cisco em termos de compatibilidade, o que garante que eles funcionem de forma confiável. Eles estão incluídos na tabela de matriz de compatibilidade do módulo transceptor da Cisco em cabos breakout QSFP28 que podem ser encontrados em seus portais de suporte e documentação. Este registro fornece todos os detalhes sobre os transceptores suportados, tipos de cabos usados ​​junto com as configurações recomendadas para vários roteadores e switches feitos pela Cisco.

Compatibilidade Arista:

Além disso, a Arista possui um extenso guia de transceptores e cabos que lista todos os números de modelos suportados para cabos breakout QSFP28 junto com seus modelos de hardware correspondentes onde podem operar melhor. Estes documentos descrevem apenas os módulos baseados no formato QSFP28 testados e aprovados para uso com switches Arista e, ao mesmo tempo, declaram as distâncias máximas suportadas de acordo com as especificações MSA ou SFF para que a conformidade seja garantida. Seguir essas instruções permitirá que as operadoras de rede obtenham integração suave, bem como desempenho máximo de seus próprios breakouts QSFP28 em um ambiente executado em uma plataforma Arista.

Concluindo, ao determinar se o seu patchcord de fibra óptica QFSP 20Gbps escolhido funcionará perfeitamente entre produtos de diferentes fornecedores, como CISCO ou ARISTA, deve-se sempre consultar as tabelas de matriz específicas de cada fornecedor fornecidas junto com a documentação oficial. Depois de fazer isso, você pode ter certeza de que sua implantação de rede será robusta o suficiente para lidar com a interoperabilidade de vários fornecedores, além de ser altamente confiável com uma capacidade máxima de transferência de pelo menos até 100Gbps.

Quais são os principais recursos dos cabos breakout QSFP28?

Consumo de energia e eficiência

Os cabos breakout QSFP28 foram construídos tendo em mente que devem ser eficientes e, ao mesmo tempo, consumir menos energia na transferência de dados. Na maioria dos casos, esses fios usam cerca de 3.5 watts por módulo, o que é muito menos do que o usado pelos transceptores tradicionais. Este feito é possível através de conceitos de design modernizados que limitam o desperdício de energia devido a fugas e, ao mesmo tempo, melhoram a intensidade do sinal através de melhores materiais, entre outras coisas. Além disso, os módulos QSFP28 podem ter recursos que economizam energia, como gerenciamento adaptativo de energia, que varia de acordo com as necessidades operacionais, e assim por diante. De modo geral, o uso de cabos breakout QSFP28 de baixa potência reduz os custos de operação, além de reduzir a dissipação de calor, tornando os data centers mais eficientes em termos energéticos.

Taxas de transferência de dados de até 100G

Os cabos breakout QSFP28 podem suportar taxas de dados de até 100 gigabits por segundo (Gbps). Essa velocidade só é possível por causa do PAM4 (Pulse Amplitude Modulation) e outros materiais que ajudam a evitar que o meio de transmissão perca muita qualidade do sinal. Cada módulo se divide em canais 4x25G ou 2x50G, tornando-o útil para diversas finalidades nos atuais ambientes de computação de alto desempenho. Esta taxa de dados de 100G funciona bem onde há grandes quantidades de dados sendo transmitidos ao mesmo tempo com atrasos baixos, como grandes armazéns que armazenam informações ou redes comerciais que conectam diferentes edifícios rapidamente, enquanto negociam ações frequentemente em milissegundos. Portanto, estes cabos são necessários para atender às crescentes demandas por velocidades mais rápidas e conexões mais confiáveis ​​entre dispositivos em uma rede.

Fatores de durabilidade e confiabilidade

Ao implantar cabos breakout QSFP28 em data centers, a durabilidade e a confiabilidade são de extrema importância. São feitos de materiais resistentes que os fazem ter um bom desempenho por longos períodos sem se desgastarem facilmente com o contato físico. Interferência eletromagnética (EMI) e proteção contra danos físicos podem ser alcançadas usando cobre de alta qualidade junto com tipos especiais de blindagens projetadas especificamente para essa finalidade. Além disso, eles têm capacidade de resistência frequente de conexão e desconexão devido ao seu design que suporta a construção de rede dinâmica.

Os métodos de fabricação são rigorosos e os testes são intensos para garantir uma prestação de serviço mais confiável. Os padrões fornecidos pelo IEEE ou IEC, entre outros, controlam como esses fios funcionam dentro da indústria enquanto são produzidos em grandes quantidades no mundo todo. Seguir essas regras garante níveis de qualidade uniformes em todas as aplicações onde os cabos breakout QSFP28 podem ser usados, melhorando assim sua confiabilidade muito. Essa combinação de componentes de construção resistentes, juntamente com o rigor em relação ao que deve ser considerado aceitável, contribui para torná-los confiáveis ​​o suficiente para uso nas redes de alta velocidade atuais.

Fontes de referência

1. Cisco
   • White Paper: “Compreendendo a tecnologia de cabo breakout QSFP28”
   • URL: Cisco
   • Resumo: Os aspectos técnicos e as aplicações dos cabos breakout QSFP28 para transferência de dados em alta velocidade são discutidos neste white paper da Cisco, que também fornece insights detalhados sobre sua tecnologia e implantação em ambientes de rede.
2. FS.com
   • Postagem no blog: “Desmistificando cabos breakout QSFP28: um guia abrangente”
   • Resumo: De acordo com esta postagem do blog da FS.com, os cabos breakout QSFP28 podem ser otimizados para transferência de dados em alta velocidade em data centers e redes corporativas. O artigo aborda usos, benefícios e práticas recomendadas.
3. Arista Networks
   • Documentação técnica: “Guia de implantação de cabos breakout QSFP28”
   • Resumo: Para transferir dados com eficiência e alta velocidade, a documentação técnica da Arista Networks recomenda diferentes considerações de desempenho para dicas de configuração na implantação de cabos breakout QSFP28 em vários dispositivos com informações de compatibilidade.

Perguntas Frequentes (FAQs)

P: O que significam cabos breakout QSFP28?

R: Um conjunto de cabos de alta velocidade que permite que um transceptor QSFP28 seja dividido em vários transceptores SFP28 para gerenciamento e expansão eficazes da rede do data center.

P: Como 100g é compatível com SFP28?

R: 100g QSFP28 pode ser dividido em vários 25g SFP28 por meio de cabo breakout DAC ou cabo breakout AOC, o que melhora muito a flexibilidade da rede de 100 Gbps.

P: Quais são as diferenças entre cabos breakout passivos e ativos?

R: Os cabos breakout passivos (como cabos breakout de cobre de conexão direta passiva) não possuem amplificação de sinal integrada, enquanto os ativos (AOC) possuem componentes eletrônicos que aumentam ativamente o sinal, geralmente permitindo distâncias mais longas e melhor integridade do sinal.

P: Quais aplicativos se beneficiam do uso de uma configuração QSFP28 para 2x ou 4x 25g SFP28?

R: Essas configurações são úteis em computação de alto desempenho, interconexões de data centers, switches Ethernet de alta densidade, etc., pois melhoram a utilização e a escalabilidade da largura de banda.

P: Os cabos passivos de conexão direta são testados individualmente quanto ao desempenho individual?

R: Sim, cada cabo DAC passivo, incluindo o cabo breakout DAC – Volex, é testado individualmente para garantir o melhor desempenho em data centers.

P: Quais comprimentos estão disponíveis para cabos breakout passivos QSFP28?

R: Cabos de cobre passivos e cabos breakout de cobre de conexão direta passiva normalmente variam de 0.5 m a 7 m de comprimento, atendendo a diferentes requisitos em data centers.

P: Como os cabos DAC QSFP28 ajudam a reduzir o consumo de energia?

R: Os cabos DAC QSFP28, especialmente o DAC passivo, consomem menos energia em comparação com os cabos ópticos ativos (AOC), uma vez que não precisam de componentes elétricos extras para amplificar os sinais, tornando-os energeticamente eficientes para conexões de curto alcance.

P: Posso usar cabos breakout QSFP28 em minhas implantações Ethernet 25G?

R: Sim, os cabos breakout QSFP28 podem ser usados ​​para implantações Ethernet 25G, dividindo uma conexão QSFP100 28G em várias conexões passivas de cobre de conexão direta SFP25 28G, permitindo assim transferência de dados em alta velocidade e dimensionamento de rede flexível.

P: Qual é a função do cabo DAC Twinax nas conexões breakout QSFP28?

R: Os cabos DAC Twinax são importantes nas conexões breakout QSFP28, pois fornecem um meio econômico, de baixa latência e de alto desempenho para dividir conexões de 100G em vários links de 25G para garantir uma transmissão de dados eficiente em um ambiente de data center.