Em data centers modernos de pequenas e médias empresas (PMEs) e de borda, assim que se ultrapassam os simples cabos de cobre de 1G/10G, três opções surgem rapidamente para links curtos e de alta velocidade: cabos DAC, cabos AOC e a combinação clássica de transceptores ópticos com cabos de fibra óptica. Todos se conectam a portas SFP+/SFP28/QSFP e todos indicam “10G/25G/40G” na etiqueta, mas seu desempenho em termos de custo, alcance, consumo de energia e manuseio diário é bastante diferente.

Este artigo aborda os cabos DAC de um ponto de vista prático. Analisaremos o que são, de fato, os conjuntos DAC, como eles diferem dos cabos AOC e dos cabos ópticos plugáveis, e quais padrões em projetos reais tendem a favorecer o uso de DAC em relação às alternativas. O objetivo não é memorizar todos os números de peça, mas sim tomar decisões futuras sobre "qual cabo usar" em seus racks com muito mais rapidez.

1. O que exatamente é um cabo DAC?

Um cabo DAC é um cabo de cobre twinax com terminações de fábrica e conectores integrados do tipo transceptor em ambas as extremidades. Em vez de comprar dois módulos ópticos separados e um cabo de conexão, você recebe um conjunto único de comprimento fixo, onde os "módulos" e o cabo são permanentemente conectados.

Eletricamente, o DAC se conecta aos slots SFP+/SFP28/QSFP e se apresenta ao switch ou à placa de rede de maneira quase idêntica a um transceptor óptico. Internamente, porém, não há conversão óptica: as vias elétricas de alta velocidade trafegam diretamente pelos condutores twinax. Esse caminho direto é exatamente o que confere ao DAC suas características principais, tanto em termos de pontos fortes quanto de limitações.

Na prática, você encontrará duas categorias principais de DACs:

DAC passivo. O conjunto de cabos não contém condicionamento de sinal ativo. Ele depende da equalização própria das portas do host para abrir o diagrama de olho. Os DACs passivos são normalmente usados ​​para as conexões mais curtas em um rack – geralmente de 1 a 3 metros – e são valorizados por seu baixo custo, consumo de energia zero e baixa latência.

DAC ativo. As extremidades do cabo incluem componentes ativos (como equalização ou pré-ênfase) para estender o alcance útil do cobre. Os DACs ativos podem suportar comprimentos maiores em velocidades mais altas do que os passivos, mas consomem uma pequena quantidade de energia de cada porta do dispositivo host e geralmente são um pouco mais caros.

2. DAC vs AOC vs Óptica + Fibra: Como eles realmente se comparam

Do ponto de vista externo, os conversores DAC, AOC e os conjuntos de transceptor com fibra óptica parecem "algo que você conecta a portas SFP ou QSFP". No entanto, dentro da rede, eles atendem a nichos técnicos e econômicos distintos. A tabela abaixo resume os principais contrastes.

Para ambientes de pequenas e médias empresas (PMEs) e de borda, o padrão é simples: DAC para links de alta velocidade e muito curtos dentro e entre racks; AOC para links de médio alcance onde não se deseja feixes de cobre pesados; e óptica discreta mais fibra estruturada para tudo além disso.

Se você está na fase de seleção de cabos físicos para um layout de switch existente, nossa coleção dedicada de conjuntos de alta velocidade pode ser uma referência útil. Você pode Veja todos os cabos DAC e AOC aqui. Para ter uma noção dos comprimentos, bitolas e formatos mais comuns.

3. Tipos comuns de cabos DAC em projetos reais

Em teoria, existe uma grande variedade de opções de DAC. Em projetos reais, vemos as mesmas combinações repetidamente:

Conversor DAC SFP+ para SFP+ 10G. O cabo principal para enlaces de curto alcance de 10G, geralmente de 1 a 3 metros, conectando servidores a um switch Top-of-Rack (ToR) ou interligando switches dentro de um rack. A maioria desses conjuntos utiliza cabo twinax passivo.

Conversor DAC SFP28 para SFP28 de 25G. O mesmo padrão se repete em cabos de 25G. As leis da física são menos tolerantes, então o comprimento e a bitola do cabo são mais importantes. É comum ver uma mistura de DACs passivos em cabos de 1 a 3 metros e DACs ativos em cabos próximos a 5 metros.

DAC QSFP+ ou QSFP28. Esses switches suportam links de 40G/100G, seja como conexões 1:1 entre switches de agregação ou como conexões breakout para múltiplas portas de 10G/25G (por exemplo, QSFP28 para 4×SFP28). Eles são muito úteis para arquiteturas spine-leaf dentro de um único rack ou linha.

Calibre e flexibilidade. Cabos twinax mais grossos (por exemplo, 24 AWG) permitem alcances maiores, mas podem ser rígidos em sistemas de gerenciamento de cabos densos. Cabos de bitola mais fina (por exemplo, 30 AWG) são mais flexíveis, mas normalmente são usados ​​apenas para comprimentos menores. Em racks compactos, a facilidade de gerenciamento dos cabos pode ser tão importante quanto o metro extra de alcance.

4. Quando os cabos DAC são a melhor escolha

Uma vez compreendidas as principais vantagens e desvantagens, as situações em que o DAC é a melhor solução começam a parecer muito semelhantes. Alguns exemplos ilustram esse padrão.

4.1 Conexões entre servidor em rack e ToR

O caso de uso clássico de um DAC é um servidor duas unidades abaixo de um switch ToR. O percurso do cabo é curto, ambas as extremidades estão no mesmo rack e a probabilidade de redirecionamento repetido é baixa. Nesse cenário, DACs passivos de 1 a 3 metros fornecem:

Latência previsível, consumo mínimo de energia, baixo custo de material e implantação muito simples. Há pouco a ganhar com o uso de AOC ou módulos ópticos completos para esses links, a menos que você tenha um layout de rack muito incomum.

4.2 Conexões curtas entre racks na mesma linha

Em muitas salas de servidores de pequenas e médias empresas (PMEs) e salas de servidores de borda, dois ou três racks compõem todo o ambiente. Switches em racks vizinhos são frequentemente interligados por meio de cabos DAC curtos de 10G/25G ou 40G que passam por uma bandeja suspensa ou sob o piso. O comprimento total pode variar de 3 a 5 metros, entrando diretamente na faixa de DAC ativo em velocidades mais altas.

Essas conexões se beneficiam da baixa latência e da lista de materiais simplificada do DAC. Em vez de gerenciar módulos ópticos e cabos de conexão separados, você lida com um único conjunto codificado por link. A desvantagem é o volume do cabo, que se torna perceptível se você executar muitos DACs em paralelo entre os mesmos racks.

4.3 Empilhamento e Uplinks Curtos entre Switches

Algumas famílias de switches suportam portas de empilhamento dedicadas ou portas no painel frontal que são comumente conectadas através de conjuntos DAC. Quando todos os membros da pilha estão próximos uns dos outros, o DAC oferece novamente um bom equilíbrio entre simplicidade e desempenho.

Para conexões curtas de switches de acesso para um switch de agregação na mesma linha, o DAC também é uma opção natural, desde que o comprimento e o roteamento mantenham você dentro dos limites de segurança para a velocidade e a bitola escolhidas.

5. Quando o AOC ou a óptica fazem mais sentido

Existem também cenários em que o DAC é tecnicamente possível, mas deixa de ser a opção mais prática. À medida que as suas ligações se tornam mais longas, mais numerosas ou mais expostas fisicamente, o AOC ou a combinação de fibra óptica e fibra estruturada tendem a ser as soluções mais adequadas.

O primeiro ponto é o alcance. Mesmo com equalização ativa, os enlaces DAC geralmente são limitados a alguns metros nas velocidades atuais. Se o seu orçamento de enlace ou o layout físico exigirem dezenas de metros, geralmente é mais eficiente optar por AOC ou por óptica padrão com instalações de fibra bem planejadas.

O segundo ponto é o volume dos cabos. Os feixes de cabos DAC de alta densidade são pesados ​​e rígidos, o que pode dificultar a manutenção do raio de curvatura, a preservação do fluxo de ar e a organização dos racks. Os cabos de fibra óptica e os cabos AOC, por outro lado, são mais leves e flexíveis em feixes maiores.

Por fim, há a questão da flexibilidade de roteamento. Os links baseados em fibra óptica podem ser redirecionados através de painéis de conexão e pontos de consolidação com mais liberdade do que os conjuntos DAC de comprimento fixo. Em ambientes onde os layouts mudam frequentemente ou onde se deseja uma separação clara entre a rede principal e o cabeamento dos equipamentos, a abordagem óptica se encaixa mais naturalmente nas práticas de cabeamento estruturado.

6. Lista de verificação de projeto para data centers de pequeno e médio porte e data centers de borda

Em vez de debater DAC versus AOC de forma abstrata, é útil analisar cada link candidato por meio de uma breve lista de verificação. As respostas tendem a tornar a escolha certa óbvia:

1) Qual é o tipo e a velocidade da porta? Você está trabalhando com portas SFP+, SFP28, QSFP+ ou QSFP28, e qual a taxa de transmissão delas? Nem todos os números de peça do DAC estão disponíveis para todas as combinações.

2) Qual é o comprimento realista do percurso do cabo? Meça o percurso real, não apenas a distância em linha reta. Para DACs passivos de 10G/25G, manter três metros ou menos oferece uma margem confortável na maioria dos projetos de hardware. Percursos mais longos podem exigir DACs ativos ou alternativas ópticas.

3) Quantas ligações paralelas existem no mesmo percurso? Um único DAC é fácil de rotear; vinte no mesmo gerenciador vertical já é outra história. Se você prevê muitas conexões paralelas, leve em consideração a espessura do cabo e o raio de curvatura ao tomar essa decisão.

4) Quão estável é o layout físico? Os conjuntos DAC funcionam melhor em layouts estáveis ​​e bem definidos, onde os pontos de extremidade não se movem com frequência. Em ambientes mais dinâmicos, os módulos ópticos com painéis de conexão são mais fáceis de reconfigurar.

5) Existem restrições rigorosas de energia ou latência? Em situações onde tanto o consumo de energia quanto a latência são limitados, a conversão direta de antena (DAC) apresenta vantagem sobre soluções que exigem conversão óptica – especialmente em switches ToR de alta densidade.

7. Escolhendo cabos DAC passo a passo

Uma vez que você tenha decidido que o DAC é apropriado para uma determinada ligação, o processo de seleção em si é relativamente mecânico. Uma abordagem repetível ajuda a manter a consistência nos pedidos em diferentes projetos e locais.

Passo 1 – Confirme o formato e a velocidade em cada extremidade. Verifique se as portas são SFP+, SFP28, QSFP+ ou QSFP28 e confirme se estão configuradas para a mesma taxa de linha. Para aplicações de breakout (por exemplo, QSFP28 para 4×SFP28), verifique se a plataforma suporta explicitamente esse modo.

Passo 2 – Meça o percurso e selecione o comprimento. Siga o percurso de cabos planejado entre os dispositivos, incluindo os organizadores verticais e horizontais, e escolha o próximo comprimento padrão a partir do valor medido. Deixar uma pequena folga é melhor do que forçar um DAC curto a se estender por todo o rack.

Passo 3 – Escolha entre passivo ou ativo e faça a medição. Para cabos muito curtos em racks de 10G, conversores DAC passivos de 30 AWG geralmente são suficientes. À medida que o comprimento e a velocidade aumentam, o uso de cabos com bitola mais grossa ou de conversores DAC ativos amplia o alcance. É uma boa prática consultar as recomendações do fabricante do switch quanto ao comprimento máximo do DAC para cada velocidade.

Etapa 4 – Confirme as expectativas de compatibilidade. Muitos switches e placas de rede são tolerantes a DACs de terceiros baseados em padrões, mas alguns exigem codificação específica do fornecedor. Verificar a lista de compatibilidade da plataforma e documentar quaisquer restrições antecipadamente evita surpresas desagradáveis ​​durante a instalação.

Etapa 5 – Padronize os números de peça sempre que possível. Depois de encontrar combinações que funcionem bem no seu ambiente, a padronização em um pequeno conjunto de montagens DAC para tipos de links comuns simplifica tanto as operações quanto o planejamento de estoque de peças de reposição.

Para ver como essas combinações se apresentam em produtos reais – incluindo opções SFP+, SFP28 e QSFP em comprimentos comuns – você pode navegar nossa coleção de cabos DAC e AOC como referência prática.

Perguntas frequentes: Cabos DAC em redes de pequenas e médias empresas e redes de borda

Os cabos DAC sempre têm menor latência do que os cabos ópticos?

Os cabos DAC evitam a conversão óptica, eliminando assim uma pequena quantidade de atraso de processamento em comparação com soluções que utilizam módulos ópticos. Na prática, a diferença de latência é modesta em termos absolutos, mas em projetos muito sensíveis à latência, cada microssegundo pode fazer diferença.

Qual a distância máxima que posso usar com um cabo DAC sem problemas?

Para DAC passivo de 10G, muitas instalações ficam em ou abaixo de três metros. Em velocidades mais altas ou distâncias maiores, os DACs ativos podem estender o alcance para cerca de cinco a sete metros, dependendo da plataforma e da bitola. Além desse alcance, as soluções baseadas em AOC ou fibra geralmente são mais robustas.

Os cabos DAC fazem parte da cablagem estruturada?

Os conjuntos DAC geralmente são tratados como cabos de equipamento, e não como parte do sistema de cabeamento estruturado permanente. A infraestrutura permanente ainda é composta por cabos de cobre ou fibra óptica terminados em painéis de conexão, com o DAC sendo utilizado entre os dispositivos ativos no nível do rack.