数据中心布线之有源光缆

本帖最后由 易飞扬 于 2020-8-22 15:05 编辑

根据通信产业研究机构(CIR)的报告，2020年用于数据中心的有源光缆AOC市场将达42亿美元(约合人民币266.8亿元)。有源光缆应用于数据中心布线机架间、交换机间以及交换机与服务器间互连，从而实现机器与机器之间的相互通信。

数据中心一般会选择先安装交换机，然后做结构化布线，最后选择合适的互连产品接入到网络中。

• 对于超短距离(<90m@10G和<10m@40G)，铜缆是最便宜的选择；
• 对于中等距离(<500m@10G和150m@40G)，多模VCSEL(垂直腔面发射激光器)收发器是最合适的选择，AOC便是其中一种。
• 超过500米@10G、150米@40G和100米@100G，有多种单模收发器可供选择，他们的成本也是逐步增加的。
  

其中在数据中心综合布线中，服务器布线方式有TOR(Top of Rack)布线方式和EOR(End of Row)布线方式。

TOR(Top of Rack)布线方式
TOR布线方式是将接入交换机放置在每个服务器机柜或单元的顶部，机柜内服务器直接通过短跳线连接到顶部的交换机上，再经由铜缆/光纤从交换机的上行链路端口连至核心交换机。


EOR(End of Row)布线方式
EoR布线方式是将接入交换机集中安装在一列机柜端的机柜内，通过水平线缆以永久链路方式连接设备柜内的主机/服务器/小型机设备。EoR中设备机柜需要铺设大量的水平线缆连接到交换机。配线架上的铜缆/光纤延伸到边端网络机柜，网络机柜中安装接入交换机。机架式服务器安装在服务器机柜中，服务器网卡通过跳线（铜缆/光纤）连接机柜中的配线架。

依图可见，EOR布线方式从服务器机柜到网络机柜的铜缆或光纤多，且距网络机柜越远的服务器机柜在机房中的布线距离越长，由此导致线缆管理维护工作量大、灵活性差。


TOR布线方式简化了服务器机柜与网络机柜间的布线，从每个服务器机柜到EOR/MOR的网络机柜的铜缆或光纤数量较少，也极大地缩短了服务器到交换机间的距离，因此，TOR布线方式将更可能被更多数据中心布线采用。同时，随着数据中心机房面积的扩大使得单位机房面积增大与功能区增加，加大了主干子系统线缆的传输距离，在这种布线方式下，传输距离多为中等距离，因此会运用到大量的有源光缆。


AOC通常用于数据中心以下几个位置:

服务器机柜；其中多达40台服务器都连接到架顶交换机（TOR）。 每个服务器有一个或两个以太网连接口连接到到交换机。

主网络区域；AOC可以用于Spine,Leaf或核心交换区域。在当今网络的这些区域，存在大量的离散交换机，它们都需要相互连接，以创建一个大型的交换机架构。这些互连通常使用AOC来实现。在一些数据中心，交换机架构可以占用多个机柜，甚至可以在数据中心中占据一整排。


当然，选择AOC不止是因为距离因素，它还具备以下许多优势，因而成数据中心布线首选：
有源光缆与高速线缆相比较：

• 在系统链路上的传输功率更低；
• 体积约为铜缆的一半，重量仅为高速线缆的四分之一；
• 在机房布线系统中，空气流动性更好，散热性更强；
• 光缆的弯折半径比铜缆更小；
• 产品传输性能的误码率也更优，BER可达10^-15。
  

有源光缆与光收发模块相比：

• 有源光缆的光接口不外露，即不存在光接口清洁和被污染的问题；
• 系统稳定性和可靠性更高；
• 使网络系统更加方便管理和维护；
• 大大降低运维成本，提高效益。
  

从未来数据中心发展趋势来看，未来倡导全光网络，志在提升网络速率，随着网络速率的不断提高，有源光缆AOC在数据中心会得到大量的使用。


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