Fiber vs DAC vs Ethernet, quin escollir en un data center?

Avui en dia s'utilitzen principalment tres tipus de cablejat diferents, Fiber, DAC (direct attach copper) i Ethernet. En aquest post es resumirà les diferències entre ells i quin es recomana escollir depenent de la situació. Per simplificar s'ha escollit parlar sobre una velocitat de connexió de 10Gbps.

Introducció

• Ethernet 10GBASE-T SFP+ es va dissenyar per poder funcionar amb un cablejat Cat 6a o superior, a velocitats de 10Gbps. El connector converteix de forma activa l'extrem SFP+ a un connector per RJ45 permetent seguir els estàndards per funcionar a través d'un cablejat Ethernet.
• SFP+ DAC (direct attach copper), és molt similar al funcionament d'un adaptador 10GBASE-T SFP+, amb l'única diferència que no tenim l'extrem RJ45, sinó que l'extrem SFP+ està unit mitjançant un cable de coure inseparable a l'altre extrem SFP+. Originalment dissenyats per poder realitzar connexions de poca distància, per exemple, connectar a un switch ToR.
• SFP+ Fiber converteix el senyal rebut en l'extrem SFP+ a un senyal òptic transmès mitjançant cables de fibra òptica, cosa que ens permeten assolir distancies molt elevades (fins a 100km) amb molt poc retard.

Diferencies

En aquest apartat es descriuran les majors diferències entre 10GBASE-T, Fiber i DAC.

Latència

La latència és un factor molt important en un Data Center, no només significa un retard en la transmissió, sinó que actualment també ens pot afectar en el rendiment de la CPU, perquè si la CPU no ha rebut l'ordre de les tasques que ha de realitzar, tindrem una CPU en standby durant uns petits mil·lisegons. Si sumem aquests mil·lisegons al llarg d'un any, resulten en hores i hores d'ineficiència que es pot evitar escollint el correcte cablejat.

En la següent taula es mostra el retard en nanosegons de cada un dels tipus de cablejat:

• 10GBASE-T SFP+ 2,6ns
• SFP+ Fiber 0,1ns
• SFP+ DAC 0,3ns

Preferiblement, en enllaços troncals o que requereixen latència molt baixa es recomana utilitzar Fibra o en cas d’estar limitats de pressupost DAC.

Distància

A nivell de distància veiem més clarament la diferència entre DAC i 10GBASE-T, ja que utilitzant un cablejat Cat6A o superior, podem assolir velocitats de 10Gbps en enllaços de 100m, comparat els 10 metres màxim que DAC pot aconseguir a 10Gbps. Preferiblement, en enllaços troncals o que requereixen latència molt baixa es recomana utilitzar Fibra o en cas d'estar limitats de pressupost DAC.

D’altra banda, SFP+ Fiber pot arribar a tenir un màxim de 100Km, utilitzant, però cablejat d’alta qualitat i fibra monomode, el que resulta en un major cost.

Consum

10GBASE-T SFP+ pot arribar a consumir més de 5W per extrem, ja que requereix una conversió activa del connector SFP+ a RJ45, aquest consum extra s'ha de tenir en compte a l'hora de triar el tipus de refrigeració que s'utilitzarà en cada extrem.

Per altra banda, els enllaços DAC i Fiber tenen un consum d’uns 0,7W molt inferior als 10GBASE-T.

Cost

Finalment cost, no només escollim el cablejat segons les prestacions, perquè fos així i en moltes aplicacions la fibra seria la millor opció, sinó que també ens fixem en cost.

Malauradament, la fibra és l'opció més cara i també la més fràgil, no només poem trencar la fibra en doblegar el cable, sinó que també es poden embrutar els extrems en connectar i desconnectar fent que l'enllaç no assoleixi la màxima velocitat. Per altra banda, 10GBASE-T és el següent enllaç més car, queda entremig de la fibra i el DAC a nivell de cost, això és a causa dels microprocessadors que es necessiten en l'enllaç per poder dur a terme la conversió de SFP+ a 10GBASE-T. Per últim, DAC és l'enllaç més econòmic i molt utilitzats depenent de la topologia del nostre Data Center, en casos com ToR connexions DAC ens permeten estalviar en cablejat gràcies al seu mínim cost i bones prestacions de latència i consum.

Conclusió

En resum, el cablejat a escollir dependrà de molts factors, des de quin enllaç es connectarà, quina és la distància a transmetre, si requereix mínims de latència, o fins i tot si el port SFP+ és prou potent per aguantar el consum extra que pot tenir algun enllaç SFP+ 10GBASE-T.

Autors

Ferran Montoliu

Joan Farràs