光纤有源电缆使数据中心不受连接限制

　　在为数据中心选择连接解决方​​案时，IT 经理需要在性能、运营支出和资本支出之间进行权衡。当今连接选项（包括铜缆、铜有源电缆和光模块）的许多缺点往往超过了每种解决方案的优点。进入市场的另一种选择 - 有源光缆 （OAC） - 以低得多的成本提供光学性能。这些电缆非常适合数据中心中 10 Gbps 及更高数据速率的点对点连接。

　　当今可用的连接解决方​​案具有与优点一样多的缺点。铜缆成本较低，但具有较大的覆盖范围和尺寸性能限制。与铜缆相比，有源铜缆的性能略有提高，但在更高的数据速率（如 10 Gbps）下会受到限制和限制。光纤和光模块性能最好，但在 10 Gbps 数据速率下可能非常昂贵。

　　与铜缆上的电气互连相比，OAC 为高生产力集群和数据中心提供了多项功能优势，而没有其他连接解决方​​案的缺点。高性能光纤技术以高带宽连接服务器、交换机和存储。通过纤细的电缆，该技术消除了通常会导致铜缆电缆性能间歇性的接地回路，并消除了电缆桥架中相邻电缆之间的 EMI。300 米的长距离将集群设计从短距离铜链路的限制中解放出来。

　　高性能光纤技术支持任何规模的高度互连的集群拓扑，并允许集群变得更大、不连续、分散且排列更方便。低功耗简化了热管理，降低了冷却成本，并支持高连接器密度（例如，与 10GBASE-T 不同，10GBASE-T 消耗的功率如此之大，以至于散热而不是连接器尺寸限制了收发器沿边缘封装的密度）卡片）。此外，收发器中的 OAC 极低延迟支持集群，处理基于消息或请求响应的交易流量，例如数据库或自动金融交易应用程序，并执行密集模拟和主机超级计算机应用程序。

　　有源电缆格式提供了一种即插即用解决方案，该解决方案封装并隐藏了链路的光学特性，并将光纤封装在坚固的电缆中，可像 Cat 5e 一样处理。

　　外形尺寸

　　Quad Small Form Factor Pluggable （QSFP） 电缆端（每个连接器四个）的电气接口符合 10G 光模块的 SFP+ 多源协议。现在作为 10G ASIC 的事实上的电气标准出现，基本上所有产品都在设计中，SFP+ 接口几乎肯定会被采用作为四倍数据速率 （QDR） InfiniBand 中每个通道的标准电气接口。

　　SFP+ 接口将高级链路功能置于交换机、网络接口卡或主机通道适配器上，使电缆端协议和数据速率不可知。然后，OAC 可以通过支持 4 x 2.5 Gbps、4 x 5 Gbps 和 4 x 10 Gbps 数据速率（对应于 InfiniBand 术语中的单、双和四数据速率）以及无缝传输 InfiniBand、光纤通道、以太网、和自定义流量。此外，通过对多种数据速率和传输协议的多功能支持，简化了转换并降低了升级集群和数据中心的风险。

　　OAC 提供了 QSFP 等模块外形尺寸的性能优势。QSFP 连接器在功能上类似于 SFP/SFP+，不同之处在于它们支持四个 10G 通道，而不是每个连接器一个。QSFP 是可热插拔的，通过仅占用卡边缘 19 毫米的连接器盒提供 40 Gbps 的传输速率，并提供任何标准互连选项中最大的带宽密度。QSFP 使机架能够完全填充，从而形成具有高效机架布局的紧凑型集群。最终，这种高效的布局消除了扩展设施以提高计算能力的需要。

　　拥抱纤维

　　灵活、轻便、纤细的光缆通过允许电缆弯曲并适应机架，简化了电缆管理。将重型铜缆在地板、机架、电缆桥架和连接器上的过度压力减轻 10 到 20 倍，对于小型集群来说相当于数吨，并且可能需要使用铜互连升级到 10G+ 数据速率的结构加固。细光纤布线的另一个好处是，它通过将电缆体积减少 5 到 10 倍，从机架周围的空间中清除阻塞的电缆杂乱，允许空气自由流通并更有效地冷却热的服务器和交换机。而且，

　　与传统的 10G 光模块相比，OAC 提供了一种即插即用的解决方案，克服了设计人员对采用光纤的犹豫，消除了现场切割、抛光和验证光纤接口的需要，并将光纤密封地封装在坚固的像 Cat 5e 一样处理的电缆。光纤连接器也被取消，因为光纤永久连接到电缆末端。封闭的外形避免了互操作性问题，从而实现了更严格的光学操作余量，从而进一步降低了成本。出于互操作性的原因，光学模块由数十个分立元件组装而成，具有精确的公差。另一方面，OAC 只需要在每一端之间进行互操作，从而提高产量。最终，OAC 为光学模块提供了一种成本更低的替代方案。

　　两种连接器中的佼佼者

　　Luxtera，Äôs 的 Blazar 的 40 Gbps （4X10Gbps） OAC，扩展了光模块和铜缆的优势。具有成本效益的 OAC 提供了可跨越 1-300 米距离的高带宽互连。Blazar 包括两个永久连接的连接器，其中包含光收发器。光学器件完全位于密封、独立的产品中，可防止灰尘、划痕、潮湿和不完美的安装，并且不包含单独的光学模块或光纤。Blazar 使用单个 CMOS 光子芯片（与传统光学模块中的多个分立元件相反）和单个连续波激光器，集成了四个 SFP+ 光学模块的功能。

　　四个并行多速率光学数据通道，每个通道都承载 1-10.55 Gbps 全双工，共享电缆并终止于四个微型光学收发器，这些光学收发器制造在嵌入每个连接器的单片 CMOS 芯片上。连接器插入标准 QSFP 端口并通过四个支持 InfiniBand、以太网、光纤通道和其他传输协议的标准 SFP+ 10G 电气接口与主机通道适配器或交换卡交换数据，与传统模块和铜有源电缆相比，这种颠覆性设计提供了更高的可靠性、更低的成本和更高的性能。

　　虽然 QSFP 提供了所有标准数据中心连接器格式中最高的前面板带宽密度，但 40 Gbps OAC 结合了光模块和铜缆等优点，为 IT 经理提供了更好的数据中心连接选择。

　　审核编辑：郭婷