مراکز داده جهان با سریع‌ترین توان عملیاتی و پردازشی در حال فعالیت هستند و در این بین، تجهیزات شبکه استاندارد و اتصالات صنعتی به پیشرفت نوآوری در حال تغییر بازار کمک می‌کنند. مراکز داده زیادی وجود دارند که از کابل‌های سرور با سرعت بالا استفاده می‌کنند و در لایه دسترسی مکان‌های ابری خصوصی، عمومی و ترکیبی در سراسر جهان قرار می‌گیرند. این اتصالات سرور، برای فعال کردن طیف گسترده ای از خدمات و برنامه‌های کاربردی در حال ظهور در صنایع مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرند. در این مقاله قصد داریم به اهمیت استفاده از کابل DAC در فضای ابری بپردازیم. اهمیت سرعت کابل‌ها در فضای ابریمزیت استفاده از محاسبات ابری این است که کاربران و شرکت‌ها مجبور نیستند سرورهای فیزیکی خود را مدیریت کنند و در این حالت هم در فضا و هم در هزینه صرفه‌جویی می‌شود. همچنین به همین دلیل است که می‌توانید از هر دستگاهی وارد حساب‌های ایمیل و رسانه‌های اجتماعی خود شوید و همچنان همه پیام‌ها و پست‌های خود را ببینید. آن شرکت‌ها از ابر استفاده می‌کنند، بنابراین هیچ چیز به صورت محلی در دستگاه شما ذخیره نمی‌شود. اگر دستگاه شما خراب شود یا گم شود، این می‌تواند نجات دهنده باشد، زیرا شما به طور خودکار همه چیزهایی را که روی آن بود نیز از دست نمی‌دهید! مفهوم رایانش ابری (یا ابررایانه‌ها) از اواخر دهه 90 مطرح شده است، اما این فناوری اخیراً پتانسیل خود را کاملاً درک کرده است.امروزه برنامه‌ها و ابزارهای ابری به طور مداوم در حال ظهور هستند و کاربران را به راحتی به خدمات دیجیتال بیشتری متصل می‌کنند؛ اما تمام این موارد تنها با کابل‌های پرسرعت فعال می‌شوند. برخی از صنایع در حال حاضر از مزایای داشتن سریع‌ترین زمان پاسخ و قابلیت‌های پردازش پیشرفته استفاده می‌کنند؛ مانند: امور مالی، SaaS، مراقبت‌های بهداشتی و غیره.سرعت 400Gدر حال حاضر سر و صدای زیادی در صنعت در مورد سرعت پورت‌های نسل بعدی 400G و 800G وجود دارد که توسط مراکز داده فوق مقیاس، ارائه دهندگان خدمات ابری و برخی از شرکت‌های بزرگ مقیاس ایجاد شده است. سوئیچ‌های جدید شبکه 400G برای پیوند به هسته شبکه مستقر شده اند و در نهایت سریع‌ترین سرعت سرور را ممکن می‌سازند.
سرعت 400G در نهایت راه خود را به شرکت‌های بزرگ‌تر جهت گرفتن لینک‌های آپلود بین لایه‌های سوئیچ، باز می‌کند. اتصالات سرور در مورد پهنای باند و تأخیر زمانی نیز باید با تجارت الکترونیک و فناوری‌های نوظهور مانند: تجزیه و تحلیل داده‌های پیشرفته، یادگیری ماشینی و بخصوص (ML) هوش مصنوعی (AI)، پزشکی از راه دور، بانکداری آنلاین، محتوای ویدئویی با وضوح بالا و سایر برنامه‌های کاربردی بلادرنگ و فوری هماهنگ باشد. کابل DOCکابل مسی “Direct Attach” یا کابل DAC یک کابل مسی تویناکس است که مستقیماً پورت‌ها (یا کارت‌های خط) را در تجهیزات فعال مانند سوئیچ‌ها، روترها، سرورها یا دستگاه‌های ذخیره‌سازی داده در یک شبکه داده متصل می‌کند.
خوشبختانه، کابل‌های اتصال مستقیم با سرعت بالا یا کابل DAC با این نیازهای روزافزون مطابقت دارند. کابل‌های مسی (DAC)، کم‌ترین تأخیر را در بین گزینه‌های اتصال کوتاه‌دست دارند. این به دلیل تاخیرهای قابل اندازه گیری در اتصالات نوری‌ست که به طور فعال سیگنال‌های مسی را به سیگنال‌های نوری و سپس به سیگنال‌های مسی تغییر می‌دهد.
قابل ذکر است که مزیت کابل فیبر نوری فعال در اتصالات با سرعت بالای 3 متر و کمتر و هنگام استقرار اتصالات سرور 25G و 100G موثر نیست. به علاوه، نیازی به تصحیح خطای Forward یا (FEC) وجود ندارد.سنج کابل DAC (AWG)در این موارد، سنج کابل DAC (AWG) می‌تواند به غلبه بر نیاز به FEC کمک کند که بسیار مهم است؛ زیرا ابر عمومی برای هر سازمانی مناسب نیست. به عنوان مثال، مؤسسات مالی و مراقبت‌های بهداشتی که به شدت تحت نظارت هستند، اغلب به دلیل الزامات امنیتی سخت که با اطلاعات مشتری خصوصی همراه است، پیگیری مطابقت را با مشکل مواجه می‌کنند.این به تنهایی می‌تواند یک سیستم ابری خصوصی را به بهترین گزینه تبدیل کند. (AMERICAN WIRE GAUGE با نام اختصاری AWG یک واحد برای اندازه گیری قطر و ضخامت سیم‌ها و کابل‌هاست که قابل تبدیل به اینچ و میلی‌متر و میلی‌متر مربع است).محاسبات ابری را می‌توان به سه نوع کلی طبقه بندی کردابر عمومی نوعی رایانش ابری‌ست که از طریق اینترنت ارائه می‌شود و در بین سازمان‌ها به اشتراک گذاشته می‌شود.ابرخصوصی، محاسبات ابری‌ست که صرفاً به سازمان شما اختصاص داده شده است.ابرترکیبی هر محیطی‌ست که از ابرهای عمومی و خصوصی استفاده می‌کند.ابر عمومیابرهای عمومی محبوب شده‌اند؛ زیرا در سرویس ابر عمومی، تمامی دیتاسنترها (سخت‌افزارها و تجهیزات سرورها) در مالکیت شرکت سرویس‌دهنده قرار دارند و تمامی مسئولیت حفظ، نگهداری و تعمیر این تجهیزات برای ایجاد ارتباطی پرسرعت و با کیفیت نیز به عهده‌ی آنهاست.به علاوه در معماری ابر عمومی، منابع ایجاد شده میان چندین کاربر به اشتراک گذاشته می‌شوند و به نوعی هر کاربر بخشی از منابع سرور را برای مدتی اجاره می‌کند. همچنین بخش‌هایی که از طریق مجازی‌سازها در اختیار هر مشترک قرار می‌گیرند، از منابع تخصیص داده شده به دیگر مشترکان مستقل است و با آنکه همگی از یک زیرساخت استفاده می‌کنند، عملکردشان بر عملکرد مشترکان دیگر تاثیری نمی‌گذارد.استفاده از ابر خصوصی و ترکیبیبا این حال، زمانی که نیاز مداوم به حجم کاری پردازشی بزرگ‌تر وجود دارد، داشتن یک ابر خصوصی یا ابر ترکیبی هزینه بیشتری را به همراه دارد. سازمان‌های بزرگ، معمولاً متوجه می‌شوند که راه‌اندازی یک ابر خصوصی در درازمدت اقتصادی‌تر است. سیستم‌های ToRهنگام طراحی سیستم‌های ابری، چابکی یک نکته کلیدی‌ست و انتخاب کابل‌کشی مناسب می‌تواند به کاهش بودجه IT شما کمک کند. بسیاری از مراکز داده ابری مقدماتی و عمومی از غلاف‌های سرور Top of Rack (ToR) برای استقرار محاسبات بیشتر در صورت نیاز استفاده می‌کنند. (ToR شبکه‌ای ست که امکان مخفی‌سازی هویت کاربران را در فضای اینترنت فراهم می‌آورد و از دسترسی سیستم‌های نظارتی، مکان‌یاب و غیره به حریم خصوصی کاربران جلوگیری می‌کند).
در ترکیب با کابل‌های مسی اتصال مستقیم، سیستم‌های ToR نیز می‌توانند مقرون به صرفه‌تر باشند، زیرا سیستم‌های سرور ابری، بسیار تشنه انرژی هستند و گرمای زیادی ایجاد می‌کنند.مزیت کابل DACعلاوه بر قیمت پایین کابل‌های مسی اتصال مستقیم (DAC)، مصرف برق یکی دیگر از ملاحظات کلیدی در مورد هزینه است. بسیاری از اتصالات کوتاه دسترسی در سیستم‌های ToR ایجاد می‌شوند و موقعیت‌های ایده آل برای استفاده از کابل DAC هستند.
مصرف انرژی در هر پورت که به کاهش مصرف انرژی مرکز داده و همچنین هزینه‌های خنک کننده کمک می‌کند. هنگام ایجاد اتصال کوتاه، اتصال مستقیم کابل مسی انتخاب محبوب است. استفاده از کابل‌های نوری برای مسافت‌های زیادبا این حال، اگر به مسافت‌های طولانی‌تری نیاز دارید، کابل نوری فعال (AOC) با فرستنده گیرنده‌های تعبیه شده خود می‌توانند مسافت‌های زیاد را طی کنند؛ اما نسبت به استفاده از کابل DAC انرژی بیشتری مصرف می‌کنند. کابل کشی ساختاریافته با فرستنده و گیرنده بیشترین انرژی را در بین سه گزینه دارد، که معمولاً بیش از 1.2 وات در هر پورت برای 25 گیگ و 3.5 وات برای 100 گیگ مصرف می‌کند. نکته پایانیمی‌توان از کابل DAC برای اتصال سوئیچ ها به روترها یا سرورها استفاده کرد. آنها در حال محبوب شدن در صنعت شبکه هستند و به طور گسترده ای در شبکه منطقه ای ذخیره سازی، مرکز داده و اتصال محاسبات با کارایی بالا و غیره استفاده می‌شوند. دلیل اصلی محبوب بودن کابل DAC در بازار قیمت است. یکی دیگر از دلایل افزایش محبوبیت آنها این است که RJ-45 10G به طور گسترده‌ای به تصویب نمی‌رسد و بیشتر سوئیچ‌های 10G با تراکم بالا با پورت‌های SFP 48x در 1 واحد رک تحویل داده می‌شوند.
ttttttttttttttttttttttt
چگونه از کابل های DAC و AOC در مراکز داده استفاده می‌شود؟
nnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnnn
با افزایش سرعت انتقال اطلاعات و ذخیره سازی داده‌ها، نیاز به مراکز داده با مقیاس بزرگ، افزایش یافته است؛ بنابراین تمرکز روی به وجود آمدن مراکز داده لبه یا غیر متمرکز هم بیشتر شده است. در حالی که مراکز بزرگ در خدمت شرکت‌هایی مانند آمازون، مایکروسافت و گوگل هستند، سازمان‌های دیگر، به احداث مراکز داده کوچک‌تر و نزدیک به استفاده کننده اطلاعات، تمایل دارند. در هر دو مورد ذکر شده، برای پیوند دادن مراکز داده به یکدیگر استفاده از کابل‌های مسی مستقیم یا کابل های DAC و کابل‌های نوری فعال (AOC) ضروری‌ست. لایه پیوند داده، چیست؟یک لایه فیزیکی جهت ارتباط بین سرورهاست که تضمین می‌کند تمام منابع محاسباتی با پتانسیل کامل خود استفاده شوند. سرعت و یکپارچگی این کانکتورها می‌تواند تفاوت زیادی ایجاد کند. لایه پیوند داده، شامل کابل‌های مسی متصل مستقیم یا کابل DAC، کابل‌های نوری فعال (AOC) و مجموعه‌های کابل فیبر نوری متصل به فرستنده‌های گیرنده در سراسر مرکز داده هستند. سوال این است که هر کدام چگونه کار می‌کنند و چرا برای نصب، نگهداری و استقرار بسیار مهم هستند؟AOCیک کابل نوری فعال است که از دستگاه‌های نوری الکترونیکی (دو گیرنده نوری و جهنده کابل نوری) تشکیل شده است. کابل‌های نوری فعال عمدتا در مراکز داده، کامپیوترهای با کارایی بالا ، ذخیره سازی با ظرفیت بالا و سایر تجهیزات برای انجام تجهیزات انتقال سریع و قابل اطمینان اتصالات به کار می‌روند. برنامه AOC یک رابط الکتریکی‌ست که با الزامات استانداردهای صنعتی مطابقت دارد. با استفاده از تبدیل داخلی الکتریکی-نوری-الکتریکی، کابل نوری را قادر می‌سازد تا انتقال داده کارآمد و پایدار را انجام دهد. کابل های DACکابل اتصال مستقیم پرسرعتی‌ست که می‌توان آن را کابل مسی اتصال مستقیم نیز نامید. این نوع پورت کابل قابل تعویض نیست و سر ماژول و کابل مسی از هم جدا نمی‌شوند. کابل های DAC مسی متداول‌ترین کابل‌های اتصال مستقیم برای اتصال سرورها و شبکه‌های فضای ذخیره سازی در مراکز داده هستند.کابل‌های مسی با اتصال مستقیم، به کابل‌های مسی غیر فعال و کابل‌های مسی فعال تقسیم می‌شوند. در این میان، کابل‌های مسی غیرفعال بیشتر استفاده می‌شوند. از آنجا که کابل‌های مسی غیرفعال مقرون به صرفه و سریع هستند، بهترین راه حل را برای انتقال از راه دور ارائه می‌دهند. برنامه کابل های DAC معمولاً در اتاق‌های رایانه مرکز داده روی سوئیچ‌ها استفاده می‌شوند و می‌توان از هر دو نوع غیر فعال و فعال استفاده کرد. نیاز به سرعتدو جنبه در مساله سرعت وجود دارد: نیاز به سرعت در فاصله‌های کوتاه بین سرورها و نیاز به سرعت در فواصل طولانی‌تر. انواع مختلف کابل‌ها در هر فاصله، متفاوت عمل می‌کنند.به عنوان مثال، DACها اغلب در فواصل کوتاه استفاده می‌شوند و واحدها را در همان رک سرور به یکدیگر متصل می‌کنند. آنها می‌توانند فعال یا غیرفعال باشند – اتصالات فعال بخشی از مدار پردازش سیگنال هستند و اتصالات غیرفعال به سادگی انرژی را حمل می‌کنند. کابل های DAC، به جای فیبر از مس ساخته شده‌اند. مقایسه کابل‌های DAC/AOCکابل های DAC برای اتصال سوئیچ‌ها، سرورها و ذخیره‌سازی داخل رک‌ها استفاده می‌شوند، در حالی که کابل‌های AOC بیشتر برای اتصال سوئیچ‌ها، سرورها و ذخیره‌سازی بین رک‌های مختلف در مراکز داده استفاده می‌شوند. علاوه بر این، کابل های DAC و AOC در جنبه‌های زیر با یکدیگر متفاوت هستند. مصرف برقبه طور معمول، مصرف برق کابل‌های AOC بیشتر از کابل‌های DACw2-1 است. در حالی که مصرف برق کابل های DAC کمتر از 1 وات است و کابل‌های غیرفعال به دلیل طراحی حرارتی کابل‌های مسی اتصال مستقیم، تقریباً هیچ مصرف برقی در مقدار کمتر از 0.15 وات ندارند. در نتیجه، هزینه‌های عملیاتی مصرف برق در هنگام استفاده از گزینه‌های DAC کاهش می‌یابد.فاصله انتقالبا استفاده از فناوری فیبر نوری، کابل AOC می‌تواند در فواصل طولانی‌تر – 100 متر، انتقال را انجام دهد، در حالی که محدودیت طول پیوند کابل DAC ده متر است. ( به طور خلاصه، راه حل‌های کابل کشی DAC برای انتقال کوتاه برد مناسب هستند، در حالی که راه حل‌های AOC در موارد شبکه‌های دوربرد استفاده می‌شوند.توجه: حداکثر فاصله سیگنالی که می‌تواند از طریق کابل های DAC منتقل شود بسته به نرخ داده تغییر می‌کند. با افزایش نرخ داده، طول پیوند کاهش می‌یابد، برای مثال، کابل های 100G) DAC) فقط تا 5 متر می‌توانند انتقال دهند. هزینهبه طور کلی، DAC دارای ساختار داخلی نسبتاً ساده با اجزای کمتر است و کابل‌های مسی بسیار ارزان‌تر از کابل‌های فیبر هستند. هنگامی که در مراکز داده در مقیاس بزرگ پیاده سازی شود، مقدار زیادی از کابل‌های DAC در مقایسه با گزینه های AOC صرفه جویی می‌شود.کابل های DAC در واقع یک راه حل مقرون به صرفه نسبت به AOC ها، برای برنامه‌های کاربردی کوتاه برد ارائه می‌دهد؛ اما برای برنامه‌های دوربرد، عاقلانه است که با مقایسه این دو گزینه، لیست هزینه‌های کلی را بررسی کنید. ایمنی EMIتداخل الکترومغناطیس (EMI)، به اختلال ایجاد شده توسط یک منبع خارجی اشاره دارد که بر مدار الکتریکی تأثیر می‌گذارد. همانطور که قبلا ذکر شد، کابل نوری فعال حاوی فیبرهای نوری‌ست – نوعی دی الکتریک که نمی‌تواند جریان الکتریکی را هدایت کند.-بنابراین، کابل‌های AOC در برابر تداخل الکترومغناطیسی مصون هستند. با این حال، به دلیل ماهیت مس با ارسال سیگنال‌های الکتریکی، کابل‌های مسی متصل شده مستقیم در برابر اثرات EMI آسیب پذیرهستند. سناریوهای کاری DAC/AOC کاربرد معمولی کابل های DACاستفاده عمده از 10G SFP+ DAC، اتصال سوئیچ ها/سرورها به سوئیچ‌های داخل یا مجاور رک است. به عبارت دیگر، این کابل‌های اتصال مستقیم 10 گیگ را می‌توان به عنوان جایگزینی برای اتصالات ToR (Top of Rack) بین سوئیچ 10G ToR و سرور یا انباشته شدن سوئیچ‌های 10 GbE استفاده کرد. از آنجایی که 10G SFP+DAC معمولاً از طول پیوند 7 متر با مصرف انرژی کم، تأخیر کم و هزینه کم پشتیبانی می‌کند، این گزینه یک انتخاب ایده آل برای این اتصالات میان برد سرور به سوییچ است. کاربرد معمولی کابل 10G SFP+ AOCبدون محدودیت‌های دقیق طول پیوند، 10G SFP+ AOC معمولاً در چندین مکان در مرکز داده مانندToR ، EoR (انتهای ردیف) و MoR (وسط ردیف) استفاده می‌شوند. مانند کابل های DAC سرورها همگی به یک سوئیچ اترنت Top of Rack متصل می‌شوند و هر یک از آنها یک یا دو اتصال اترنت تا سوئیچ خواهند داشت و اینها را می‌توان با استفاده از کابل‌های AOC وصل کرد.علاوه بر این، استفاده از AOCهای 10G در مرکز داده می‌تواند در چندین حوزه اصلی شبکه مانند Spine، Leaf یا Core سوئیچینگ نیز تحقق یابد. اتصالات متقابل معمولاً با پذیرش 10G SFP + AOC و با حداکثر دستیابی نظری آنها تا 100 متر انجام می‌شود.