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易飞扬高速线缆最全解析

来源:http://www.irneph.com 作者:灵寿县单防区模块有限公司 时间:2020-02-11 09:04

  随着网络的迅猛发展,数据中心一直面临着高带宽、高可靠性和低延时的挑战,亟待低成本、高效益的高速互连解决方案。高速线缆作为一种替代光模块的低成本短距离连接方案,广泛应用于SATA存储设备、RADI系统场景、核心路由器、10G或40G以太网等数据中心互连场景中。

  高速线缆(Direct Attach Cable,简称DAC)通常是以固定长度采购、两端带有固定接头的线缆组件。高速线缆端所采用的接头和光模块的接口一样,但是相比光模块而言,高速线缆上面的连接器模块没有昂贵的光学激光器和其他电子元件,从而在短距离应用中大大地节约了成本和功耗,作为一种替代光模块的低成本高效益的高速数据通信解决方案,可通过将交换机连接到路由器或服务器上,在存储区域网络、数据中心和高性能计算机连接中广泛使用。

  DAC高速线缆是由一根线缆和两个光器件组成。其线缆采用镀银导体、物理发泡聚烯烃材料的绝缘芯线以及线对屏蔽/总屏蔽的方式,分布均匀,具备较高的机械强度和绝缘附着力,以及优良的衰减性能、低延时和抗干扰性。线缆组成结构主要分为四层:

  ● 第一层:绕包芯线,主要是通过绕包机将两根绝缘芯线和地线结合在一起,外面包裹着一层铝箔和一层自粘聚酯带;

  ● 第二层:成缆芯线,主要是由多根绕包芯线组成,同样,外层包裹着一层聚酯带和铝箔麦拉带;

  ● 第三层:金属屏蔽网,是指成缆芯线外的线材编织物,用于增强线材的屏蔽效果,获得更好的性能;

  DAC高速线缆两端的光器件看似与光模块一般无二,但其实它并不是真正的光模块,因为它没有光学激光器且不带有电子元件,只能传输电信号,无法传输光信号。正因如此,DAC高速线缆比光模块更为便宜,在短距离的应用中能大大节省成本和功耗,是一种低成本、高效益的通信解决方案。

  此外,DAC高速线缆又分为有源DAC高速线缆和无源DAC高速线缆,两者的区别在于有源DAC高速线缆多了一个驱动芯片,同时,无源光缆无需电源既能显示其特性,而有源光缆需借助外部电源才能显示特性。一般情况下,当传输距离超过5米时,为了降低信号干扰问题,选择有源DAC高速线缆最为合适。

  1、与有源光缆传输距离相比,高速线缆的传输距离较短,应用在数据中心的短距离布线中,高速线m,而有源电缆的最大传输距离一般在15m左右。

  2、高速线缆的内部采用的材料是铜芯,铜缆具有天然散热器的作用,散热效果好,节能环保,具有通信容量大、传输稳定性高、保密性好、少受自然条件和外部干扰影响等优点;而有源光缆内部是由光纤制成,光纤很脆弱,使用的时候需要特别注意。

  3、与有源光缆功耗相比,光纤芯模块高速线缆功耗低。由于高速线缆不需要电源,耗电量几乎为0;而有源电缆耗电量一般在440mW左右。因此高速线缆在耗能方面具有一定优势。

  4、铜缆价格远低于光纤,所以,与有源光缆相比较,高速线缆可以大大降低整个数据中心的布线成本。

  1、线缆弯曲会使传输信号减弱。线缆都是单根的形式存在,易弯折,且弯曲后的恢复能力比较差。所以线材加工和使用的过程中,应尽量避免绝缘芯线扭转、弯折,使导体弯曲从而影响性能。

  2、线材中的绝缘部分是发泡结构,机械性能比较差,很容易受到挤压或拉伸,分发至变形从而会破坏泡层结构。因此线材加工和使用的过程中,应尽量避免绝缘芯线受到挤压或拉伸,使高速线、线缆中的线对是平行绕包结构,没有对绞节距,因此容易弯折变形。因此加工和使用线材时,尽量不要使绕包线对弯折,保证绕包结构尽可能小的破坏。

  4、为获得好的电气性能,相对较大的成缆节距可以保证最佳的电气性能,但同时也使线材弯曲性能变差。所以在线材加工和使用的过程中,确保尽量大的线材弯曲半径,建议线材弯曲半径为线、焊接发泡绝缘线材时,必须尽量减少浸锡及焊接时间,这样可以减少绝缘回缩及融化,使高速线缆性能受到的影响减小。

  高速线缆成本低,主要实现服务器、交换机和存储器等设备间的互连,了解了以上影响高速线缆性能的因素,以后大家在使用高速线缆时需要更加注意了,尽量让高速线缆的性能发挥到最佳状态。

  现在市场上的高速线缆多种多样,光纤芯模块要购买一款满意的高速线缆产品,应重点考虑以下三个因素:一、有源or无源

  根据光纤收发装置中是否配置有电气元件,高速线缆可以分为有源高速线缆和无源高速线缆。无源高速线G SFP+高速线缆)无需电能驱动就能传输光信号,而且在传输过程中不会对光信号进行放大、均衡等处理。有源高速线缆的光纤收发装置中配置有电气元件,它在传输光信号的同时还会对其进行放大处理,从而增加传输距离。因此,有源高速线缆的传输距离要比无源高速线缆远,但是其价格也更加昂贵。

  AWG即美国线规,是一种区分导线直径的标准,高速线AWG。选购高速线缆时,线缆长度越长,应选择AWG越大的线缆。一般来讲,无源高速线 m,而有源高速线m。因此,如果网络设备间的距离不超过5 m,选择无源高速线缆是最节省成本的解决方案;如果超过5 m且小于15 m,则最好使用有源高速线缆,以保证光信号能够正常传输。

  不同接头的高速线缆适合的应用也不尽相同,一般来说,SFP+高速线G连接,QSFP+高速线高速线高速线G连接。此外,常见的QSFP+转4xSFP+高速线G网络设备间的连接。

  以上关于购买高速线缆时需要注意的成本、传输距离、AWG指标、线缆长度和合适的适配器仅仅作为参考,更多的细节还需根据实际的情况来判断和选择。

  当形成链路叠层时,高速线缆可将一个交换机与另一个交换机连接起来。让我们以10G SFP+电缆为例。当交换机上的SFP+端口支持接入高速电缆时,你只需要将高速电缆上的SFP+模块插入交换机上的SFP+端口直至锁定。如果你想将已经插好的电缆换成有源光缆,第一步,你需要轻拉电缆上的橡胶环,将电缆的SFP+模块移出(见图一)。当端口空置之后,从两侧捏住有源光缆的SFP+模块将其插入交换机的端口中(见图二),并确保模块完全插好。

  DAC高速线缆根据传输速率的不同可分为10G SFP+ DAC高速线 DAC高速线G QSFP+ DAC高速线 DAC高速线缆,主要用于数据中心短距离直连中。与此同时,DAC高速线缆为了满足用户网络升级的需求,40G QSFP+ DAC高速线G的网络升级应用场景中。

  终上所述,高速线缆以高性价比、高效能、高速率、高复合以及低损耗等显著优点被越来越多的用户所接受使用,并成为高速数据通信解决方案的首选。

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关键词: 光纤芯模块