Установлены новые рыночные стандарты и типы разъемов. Оптические сети и оптический транспорт более низкого уровня испытали рост спроса на 400G ОСФП. В то же время многие поставщики неохотно продвигают свои продукты для соответствия этому новому развивающемуся стандарту на рынке. Существуют явные преимущества, по которым оптическое соединение будет играть жизненно важную роль в коммутационных центрах обработки данных и обеспечивать быстро расширяемую поддержку для покрытия различных диапазонов пропускной способности. По крайней мере, эта статья завершается резюме, выводами и текущим статусом; однако, чтобы достичь этого, нам сначала нужно знать объем работы. Она также коснется концепций волоконно-оптических технологий, которые следует использовать при развертывании и развитии нового рынка и сетей, на которых фокусируется эта статья.
Как технология OSFP меняет центры обработки данных?
Технология OSFP преобразует традиционные центры обработки данных за счет значительного улучшения передачи данных и эксплуатационной эффективности. Способность передавать данные со скоростью 400 гигабит в секунду, Кабели OSFP помогают быстро передавать данные, что жизненно важно при работе с большими объемами данных, характерными для современных цифровых экосистем. Плотность стоек еще больше увеличивается за счет небольшого размера разъемов OSFP, что максимизирует эффективное использование пространства стойки и снижает общие затраты. Кроме того, кабели OSFP способствуют экономии энергии, позволяя центрам обработки данных поддерживать высокую производительность с помощью энергоэффективного подхода. В сочетании с этими возможностями существуют преимущества повышения масштабируемости и надежности центра обработки данных и снижения эксплуатационных расходов, что подготавливает решения OSFP 400g с пассивным прямым подключением к требованиям будущих центров обработки данных.
Изучение форм-фактора OSFP
OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable) был разработан для удовлетворения потребностей современных центров обработки данных в высокой пропускной способности, позволяя при этом проекту достигать хорошего управления температурой и высокой плотности взаимосвязей. Небольшой, гибкий проект принимает 16 высокоскоростных трансиверов на одном интерфейсе, значительно увеличивая пропускную способность на коммутатор или серверный блок. Это приводит к уменьшению занимаемой площади и увеличению пропускной способности данных. Более того, форм-фактор OSFP был разработан для легкого обновления до следующего уровня в новых технологиях, поэтому для улучшения структуры центра обработки данных не требуется вносить массовые изменения в существующее оборудование.
Роль PAM4 в улучшении передачи данных
Инновационная технология PAM4 имеет решающее значение для увеличения пропускной способности данных, поскольку она передает вдвое больше данных с той же инфраструктурой. Она использует четыре уровня вместо прошлых систем сигнализации, зависящих от двух (0 и 1, низкий и высокий уровень), таким образом эффективно кодируя и передавая два бита двухуровневых данных через один символ. Это увеличение скорости передачи данных будет иметь важное значение, поскольку нет необходимости в дополнительной пропускной способности, что делает ее идеальной для систем передачи данных, которым требуется большая скорость. Что касается оптимизации пропускной способности и повышения производительности, PAM4 внесет значительный вклад в постоянно растущие требования к системам передачи данных в современных сетях.
Преимущества OSFP в приложениях центров обработки данных
На рисунке 11 показано, что команды 400f, касающиеся коэффициента конфигурации оптического порта высокой плотности OSFP-3U, улучшают плотность до восьми встроенных оптических модулей, интегрированных с интерфейсом и электрическими трансиверами в корпусе 12x12x5 мм. Для просмотра интеграции в использовании прилагаются фотографии объемных прототипов, которые в первой серии было решено использовать только в качестве ссылок. Ассоциация многоисточниковых соглашений OSFP подчеркивает: «OSFP — это революционная технология, которая произведет революцию в сетях облачных сервисов и центров обработки данных, а капиталовложения наших клиентов будут минимизированы, поскольку автономные компоненты могут быть заменены».
В чем разница между кабелями прямого подключения и активными оптическими кабелями?
Понимание медных кабелей прямого подключения
Медные кабели прямого подключения (DAC) — это кабели с высокой пропускной способностью, которые в основном используются для соединения устройств на коротких расстояниях в центрах обработки данных и вокруг них. Кабели DAC имеют медные провода с изолятором, покрывающим их, и приемопередатчик, постоянно прикрепленный к концу каждого кабеля или провода, что делает провод с приемопередатчиком постоянно прикрепленным. Они энергоэффективны и используют прямое соединение вместо внешнего модуль приемопередатчика, что снижает расходы, связанные с подключением. Эти кабели также предпочтительны в таких ситуациях из-за их способности передавать данные с высокой скоростью на короткие расстояния (обычно около 7 метров). Таким образом, низкое энергопотребление и низкая задержка делают их эффективными для сетей высокой плотности. Их функция plug-and-play обеспечивает простоту развертывания и обслуживания, что делает их подходящими для подключения устройств внутри или около одной стойки. По сравнению с активными оптическими кабелями (AOC) они обладают меньшей гибкостью в охвате и совместимостью с различными сетевыми устройствами.
Обзор активных оптических кабелей
AOC воплощают активный оптический кабель, который включает многомодовый волоконный приемопередатчик и кабель DAC, что позволяет им лучше развертываться для передачи данных на большие расстояния. AOBs теперь могут использовать оптические волокна для передачи данных, используя световые сигналы вместо электрических сигналов, что обычно обеспечивает более расширенную дальность действия более 100 метров, в зависимости от типа кабеля. Их преимущества включают в себя превосходную устойчивость к электромагнитным помехам, уменьшенное затухание с расстоянием и легкий вес, что облегчает изгибание и обработку кабеля. Эти преимущества делают AOC хорошим вариантом для соединения коммутаторов/маршрутизаторов или высокопроизводительных вычислительных систем, которым требуется быстрая и эффективная передача больших объемов данных по сетям. Хотя AOC дороже, чем DAC, они обладают определенной степенью гибкости и совместимости в более сложной сетевой среде, что делает их более эффективными там, где важны скорость и расстояние.
Сравнение энергопотребления и эффективности
Несколько поразительных особенностей проявляются при исследовании энергопотребления и эффективности кабелей Direct Attach Copper (DAC) и сравнении с активными оптическими кабелями (AOC). Как правило, кабели DAC потребляют меньше энергии, поскольку они являются пассивными устройствами, чем AOC. Эта эффективность обусловлена тем, что кабелям DAC не нужны дополнительные компоненты, необходимые для преобразования электрического сигнала в свет, что является основной функцией AOC. Однако AOC, с другой стороны, имеют ограничения по энергопотреблению, поскольку они менее эффективны; тем не менее, они очень эффективны в различных компонентах, таких как полоса пропускания и расстояние. Способность AOC передавать большие объемы данных с низкими потерями сигнала более чем компенсирует высокое энергопотребление, и это распространено с OSFP DAC. Такая ситуация имеет важное значение в местах, где необходимо передавать большой объем данных на большие расстояния, поскольку движущим фактором является эффективность всей системы, а не мощность, используемая кабелем. Как правило, соображениями при выборе между DAC и AOC являются производительность сети по сравнению с охватом и другими факторами окружающей среды.
Почему стоит выбрать кабели 400G OSFP DAC?
Преимущества пассивных медных кабелей прямого подключения
Пассивные кабели прямого подключения (DAC) широко разработаны, особенно в областях сетей на короткие расстояния, где пассивные кабели прямого подключения 400g могут обеспечить ощутимые преимущества. Во-первых, из-за их несложной архитектуры и конструкции они экономически выгодны, поскольку это помогает снизить общие затраты на инфраструктуру. Кабели DAC гарантируют высокую точность сигнала и низкую задержку, что особенно важно в центрах обработки данных и ситуациях высокочастотной торговли, где эффективность и скорость имеют значение даже в доли секунды. Кроме того, подключение по принципу «plug-and-play» повышает простоту использования и устраняет необходимость в дополнительных трансиверах и оптических компонентах при развертывании и обслуживании кабелей. Такая простота развертывания в сочетании с низкими требованиями к питанию позволяет рассматривать DAC даже в тех областях, где критически важны экономическая эффективность, простота и надежная работа на коротких расстояниях, например, соединение 50g.
Основные характеристики кабелей OSFP DAC
Кабели OSFP DAC, которые пользуются большим спросом и славятся своей эффективностью, обладают несколькими существенными характеристиками, которые соответствуют требованиям современных центров обработки данных. Во-первых, высокая плотность соединений достигается за счет поддержки восьми каналов по 400 гигабит в секунду (Гбит/с). Это делает их идеальными для любого приложения, требующего высокоскоростного обмена данными. Дело в том, что эти кабели имеют ненадлежащее высокое терморегулирование из-за своей пассивной структуры; таким образом, нет необходимости в дополнительных системах охлаждения, что снижает эксплуатационные расходы. Наконец, кабели OSFP DAC совместимы с существующими сетевыми системами, поэтому их можно использовать для улучшения производительности сети как в новых устройствах, так и в модернизированных системах.
Приложения в решениях высокоскоростного соединения
В контексте высокоскоростных межсоединений кабели OSFP DAC с годами стали предпочтительным межсоединением в центрах обработки данных следующего поколения, которым требуются масштабирование и эффективные сетевые решения. Во-первых, они широко используются в гипермасштабируемых облачных центрах обработки данных для облегчения передачи больших объемов данных, необходимых для виртуализированных рабочих нагрузок и больших данных. Во-вторых, они являются неотъемлемой частью управления корпоративными данными, обеспечивая эффективную передачу данных с высокой надежностью и низкой задержкой для поддержания бизнес-операций. Наконец, кабели OSFP DAC стали популярными среди телекоммуникационных компаний, стремящихся расширить свои сети, чтобы предложить большую пропускную способность для удовлетворения современных требований, таких как 5G и далее. Такие приложения иллюстрируют роль кабелей OSFP DAC в достижении высокой производительности и скорости передачи данных в мире с постоянными изменениями в цифровой связи.
Как кабели для оконечной разводки повышают гибкость сети?
Изучение конфигураций коммутационного кабеля
Кабели Breakout способствуют упрощению сети, предоставляя один высокоскоростной порт, который может быть разделен на множество портов с более низкой скоростью, так что общая доступная емкость используется полностью. В большинстве случаев, однако, разрывной кабель помогает разделять пути передачи, не влияя на производительность передачи, позволяя использовать несколько скоростей передачи данных, особенно пассивную медь прямого подключения 400 г. Эффективность затрат следует подходу, который обеспечивает адаптивность в сетевых ситуациях, особенно в центрах обработки данных, где необходима оптимизация плотности портов и пропускной способности. Кроме того, кабели для разрыва расширяют функциональность сети и повышают эффективность операций, сохраняя высокое качество данных. Благодаря своей универсальности кабели для разрыва соответствуют многочисленным протоколам и стратегиям и имеют жизненно важное значение для современных проектов в ответ на новые технологические тенденции.
Влияние на масштабируемость и производительность сети
Принимая во внимание влияние кабелей breakout на масштабируемость и производительность сети, я замечаю, что они необходимы для более эффективного удовлетворения растущих требований к данным. Кабели breakout повышают масштабируемость сети, поскольку один высокоскоростной интерфейс может быть использован для подключения большего количества интерфейсов с более низкой скоростью, тем самым увеличивая пропускную способность без увеличения затрат на инфраструктуру. С точки зрения производительности сети они обеспечивают высокую скорость передачи данных через несколько интерфейсов одновременно, но с минимальной задержкой, что необходимо в случае приложений с интенсивным трафиком. Эти кабели также предлагают функции для сопряжения через различные сетевые протоколы, так что инновации в будущем могут быть легко включены в общую структуру сети, что положительно влияет на ее эффективность и масштабируемость.
Каковы будущие тенденции в области 400G и далее?
Эволюция в сторону решений 800G OSFP
По мере того, как я перехожу на решения 800G OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable), наблюдается сдвиг и прогресс, достигнутые в первую очередь из-за спроса на большую пропускную способность и эффективность центров обработки данных. Это изменение основывается на достижениях технологии 400G, поскольку оно стремится увеличить плотность портов и снизить мощность, используемую на бит для передачи данных. Чтобы достичь возможностей спецификации 800G, лидеры отрасли создают новые надежные оптические компоненты и методы модуляции, которые позволяют передавать более значительные объемы информации по существующей инфраструктуре. Кроме того, эти решения смогут улучшить такие технологии, как AΙ, IoT и передовые облачные сервисы, подчеркивая роль решений 800G OSFP в создании надежных сетевых архитектур в будущем.
Инновации в технологиях кабельной сборки
Заметные улучшения в технологиях сборки кабелей повышают производительность и эффективность. Одним из примеров является создание высокоплотных межсоединений, которые удовлетворяют растущую потребность в меньших, более эффективных решениях для передачи данных. Благодаря внедрению эффективных производственных процессов эти сборки могут вместить больше разъемов в меньшие пространства без уменьшения объема передаваемых данных.
Кроме того, прочные материалы и новые методы экранирования помогают повысить долговечность кабельных сборок и качество сигнала, включая новейшие вариации пассивной прямой медной проводки 400g. Это позволяет передавать высокочастотные, высокоскоростные данные по более длинным кабелям и на короткие расстояния благодаря минимальному затуханию сигнала, что имеет решающее значение для соблюдения современных требований к производительности сети.
Наконец, автоматизированные на заводе процессы используются для повышения однородности и надежности сборки кабелей. Автоматизация минимизирует риски ошибок из-за человеческого контакта, ускоряет выпуск и обеспечивает место для массового производства на основе потребностей рынка. Все эти изменения позволяют иметь надежную инфраструктуру, чтобы справиться с растущими потребностями приложений с большим объемом данных и будущих сетевых стандартов.
Будущее Infiniband и модулей SFP
Модули Infiniband и SFP (малый форм-фактор подключаемых) будущего повлияют на растущие потребности современных центров обработки данных, которые могут обрабатывать большие объемы данных в единицу времени с меньшими задержками. Тенденция к росту Infiniband продолжается, с дальнейшими разработками в области масштабируемости и эффективности, которые стремятся эффективно развертываться в передовых вычислениях. Эти разработки имеют решающее значение для более требовательных приложений, таких как научные вычисления и задачи обработки в реальном времени.
С другой стороны, модули SFP фокусируются на более высоких уровнях интеграции, тем самым обеспечивая больше возможностей скорости передачи данных и лучшую гибкость сети. Последние версии SFP, а именно SFP28 и все последующие, будут включать более эффективные элементы управления охлаждением и терморегулированием, которые будут более конкурентоспособны с новыми растущими потребностями пользователей в более высоком сетевом трафике и более разнообразном использовании данных. На сегодняшний день эти три технологии находятся на квалификационном пьедестале, чтобы стать одним из ключевых элементов в построении будущих сетей, которые будут всегда готовы поддерживать экспоненциальный рост больших данных, облачных вычислений и устройств IoT.
Справочные источники
Часто задаваемые вопросы (FAQ)
В: Что такое трансивер OSFP 400G и чем он отличается от QSFP-DD?
A: Трансивер 400G OSFP (Octal Small Form-factor Pluggable), лучше всего подходящий для приложений Ethernet 400 Gigabit, представляет собой тип оптического модуля, способного обеспечивать пропускную способность 400G. В условиях тенденции миниатюризации интерфейса QSFP-DD (Quad Small Form-factor Pluggable Double Density), OSFP, хотя и несколько более обширный, обеспечивает улучшенное управление температурой и более высокие потенциальные скорости в будущих поколениях. Поддержка 400G есть как для QSFP-DD, так и для OSFP, но OSFP имеет приоритет над 800G& вне судебных разбирательств, поскольку он задействован для целей будущего поколения.
В: Каковы преимущества развертывания решений 400G OSFP AOC (активный оптический кабель)?
A: В контексте решений 400G OSFP AOC, независимо от других факторов, есть доказанные преимущества с точки зрения энергоэффективности, расстояния и задержки по сравнению с обычными медными кабелями. Они лучше всего подходят для соединений центров обработки данных и сред с высокопроизводительными компьютерами с высокой пропускной способностью и низкими требованиями к задержке, особенно с новыми технологиями soft top flat, такими как 400g. Более того, AOC имеют лучшую целостность сигнала на больших расстояниях, чем напрямую подключенные медные кабели.
В: Чем отличаются кабели 400G QSFP-DD и кабели 400G OSFP?
A: Кабели 400G QSFP-DD и 400G OSFP могут поддерживать 400 Gigabit Ethernet, но имеют разные форм-факторы и разъемы. Между тем, механизм соединения для OSFP более эффективен с точки зрения температуры и имеет лучшие перспективы с 800G и даже более высокими стандартами в будущем. Оба часто выбираются на основе спецификаций сети, доступного оборудования и предпочтительности 400g решений с плоским верхом.
В: Какова максимальная длина кабелей прямого подключения OSFP-OSFP?
A: Доступны многочисленные кабели прямого подключения OSFP-OSFP длиной, подходящей для различных центров обработки данных и сетевых схем. Стандартные длины составляют 0.5 м, 1 м, 2 м и 3 м. Очень короткие кабели, такие как 0.5 м, подходят для коротких установок стойка-стойка, тогда как более длинные кабели используются для более длинных пролетов, как в случае нескольких стоек в центре обработки данных.
В: Какие особенности пассивных медных кабелей прямого подключения 400G OSFP имеют особое значение?
A: Пассивные медные кабели прямого подключения OSFP 400G изготовлены из высококачественной конструкции твинаксиального кабеля, которая обеспечивает производительность следующего поколения, наилучшим образом подходящую для приложений с коротким радиусом действия. Эти кабели обеспечивают низкую задержку, высокую пропускную способность и превосходную целостность сигнала. Они являются недорогими альтернативами для внутри- и околостоечных соединений, поддерживая полную нагрузку 400G, обычно до 3 метров. Эти кабели не требуют питания, поскольку они пассивны, что идеально подходит для поддержки энергоэффективности в межсетевом взаимодействии центра обработки данных.
В: Есть ли кабель OSFP, который является универсальным и совместим с небрендовым кабелем? Как отличается прочность обоих проводов?
A: Да, универсальные совместимые кабели OSFP доступны для продажи и, по-видимому, являются более дешевыми альтернативами, чем их фирменные аналоги. Эти кабели созданы и изготовлены в соответствии с эксплуатационными характеристиками фирменных кабелей, включая расширенные опции, такие как OSP и OSP dac. Несмотря на то, что они не включают в себя специфичные для бренда атрибуты, универсальные совместимые кабели обеспечивают то же качество и долговечность по более низкой цене, чем многожильные медные купольные твинаксиальные кабели. Все универсальные провода должны быть надлежащим образом протестированы и сертифицированы для используемого оборудования, особенно вокруг кабелей, доступных для продажи.
В: В чем разница между кабелями OSFP 400G с плоским верхом и стандартными кабелями OSFP с точки зрения их функциональности и назначения?
A: Кабели OSFP 400G с плоским верхом были изготовлены с переопределенным разъемом OSFP с общим уплощением на верхней поверхности. Эта реконструкция может потенциально улучшить управление потоком воздуха и охлаждением в ситуациях с высокой плотностью коммутаторов. Большинство обычных разъемов на стандартных кабелях OSFP имеют круглую форму. Конструкция с плоским верхом должна быть полезна в некоторых конфигурациях стоек, где проблемы управления кабелями и охлаждения являются основными. Они отличаются только физической формой разъема и, возможно, некоторыми тепловыми преимуществами. В остальном они оба поддерживают одни и те же скорости и протоколы 400G.
В: Помимо вышеперечисленного, какие преимущества обеспечивают сертифицированные пассивные медные кабели для соединений OSFP 400G?
A: Пассивные медные кабели, квалифицированные и предназначенные для соединений 400G OSFP, имеют несколько преимуществ. Эти кабели были сертифицированы для прохождения некоторых стандартов тестирования, включая требования внутреннего рынка к производительности сигнала, целостности и общему качеству. Они подходят для использования на коротких расстояниях, около 3 метров или меньше. Поскольку эти кабели пассивные, они не потребляют электроэнергию, способствуя экономии энергии в центрах обработки данных. Более того, эти кабели также хорошо изготовлены на более высоком калибре AWG, гарантируя достижение полных скоростей 400G при экстремальном изгибе и установке.
