不斷創(chuàng )新的網(wǎng)絡(luò )技術(shù)和層出不窮的網(wǎng)絡(luò )應用推動(dòng)著(zhù)網(wǎng)絡(luò )飛速發(fā)展，作為信息數據集中交換處理和網(wǎng)絡(luò )設備存放的數據中心，一直面臨著(zhù)高帶寬，高可靠性和低延時(shí)的挑戰。根據IDC產(chǎn)業(yè)發(fā)展研究報告，截止到2011年，全球IDC市場(chǎng)保持平穩增長(cháng)的趨勢，整體市場(chǎng)規模達到222.6億美元，增速為21.5%，其中亞太等新興市場(chǎng)成為帶動(dòng)整個(gè)行業(yè)增長(cháng)的最大動(dòng)力，未來(lái)2-3年，亞太地區將進(jìn)入數據中心部署和升級的高增長(cháng)期。在國內，很多傳統的數據中心都是按照90年代的標準建設的，在結構的可靠性、能耗和制冷系統都不能滿(mǎn)足擴展和升級的需要，面臨高能耗和高運營(yíng)成本問(wèn)題。同時(shí)，數據中心運營(yíng)商剛剛脫離經(jīng)濟危機，比以往更加重視成本和預算，在不斷增加的業(yè)務(wù)量的壓力下，數據中心正在尋求合適有效的方法，以更加經(jīng)濟型的方式進(jìn)行升級擴容，面對上述的IDC的市場(chǎng)趨勢以及傳統數據中心所面臨的種種問(wèn)題，數據中心接入層從千兆走向萬(wàn)兆將是不可逆轉的大的趨勢。
10G SFP+ DAC電纜嶄露頭角
SFP（Small Form-factor Pluggables）是GBIC（Gigabit Interface Converter）的升級版本，體積比GBIC模塊減少一半，功能上與GBIC基本一致，實(shí)現千兆位電信號轉換為光信號的功能。而10G模塊經(jīng)歷了從300Pin，XENPAK，X2，XFP的發(fā)展，最終實(shí)現了用和SFP一樣的尺寸傳輸10G的信號，這就是SFP+。SFP+憑借其小型化低成本等優(yōu)勢滿(mǎn)足了設備對光模塊高密度的需求，從2002年標準推行了，到2010年已經(jīng)取代XFP成為10G 市場(chǎng)主流。SFP由多家廠(chǎng)商共同制定的協(xié)議MSA進(jìn)行規范，SFP+ 遵從的協(xié)議：IEEE 802.3ae、SFF-8431、SFF-8432。
用于網(wǎng)卡之間互連的電纜組件（含兩端接口模塊）稱(chēng)作直接連接電纜----- Direct Attach Cables（DAC）。DAC電纜組件主要應用于以太網(wǎng)10G交換機的堆疊連接，TOR交換機和服務(wù)器互連，光纖通道設備互連，InfiniBand設備互連以及服務(wù)器/存儲設備之間的互連。
SFP+ DAC也被稱(chēng)為10GSFP+銅，10GBASE-CR或SFP+，10GBASE-CX1，或10GbE銅SFP電纜。直接連接，采用的是無(wú)源式雙軸電纜組件，并直接連接到SFP+模塊。SFP+直接連接具有一個(gè)固定長(cháng)度的電纜，通常3，5或7米的長(cháng)度，使用體積不大電纜的和小尺寸的SFP+模塊，具有低功率，低成本和低延時(shí)的優(yōu)勢。
SFP+ DAC直連電纜
過(guò)去，服務(wù)器廠(chǎng)商在主板上采用自帶的RJ45的端口基本上是免費的，而現在10G端口價(jià)格不菲，可插拔的端口模塊成了不可忽視的成本障礙。目前，10G以太網(wǎng)數據中心主流服務(wù)器網(wǎng)卡有三種：10G Base-CR SFP+網(wǎng)卡，這種光網(wǎng)卡需要配合10G SFP+ DAC（Direct Attach Cable）直連銅纜組件連接。另外還有10G Base-T銅網(wǎng)卡和10G Base-SR光網(wǎng)卡。使用這三種網(wǎng)卡的鏈路根據當前的技術(shù)發(fā)展狀態(tài)，從整體成本和功耗進(jìn)行比較，光鏈路成本是銅鏈路的1.3倍左右。10GBase-T銅網(wǎng)卡使用的是RJ45接口，目前市場(chǎng)上批量銷(xiāo)售的網(wǎng)卡相對功耗較大，目前許多用戶(hù)還在觀(guān)望之中，期待10G Base-T功率能有較大幅度的降低。
TIA942-A-1標準草案附錄中已經(jīng)提到數據中心架構的新的發(fā)展趨勢，與更加扁平化的大二層網(wǎng)絡(luò )架構（Fabric）相配套。傳統的HDA已經(jīng)和EDA融合，采用TOR的架構已經(jīng)是虛擬化數據中心的方向之一，接入層交換機放置在每臺機柜上方，減少每臺機柜與列頭柜之間的布線(xiàn)，但是每臺機柜服務(wù)器密度提高了，服務(wù)器與接入交換機的互連數量增加，距離縮短，延遲也大大縮小，在這種架構下，10G SFP+ DAC直連方式能體現出成本與功耗低的優(yōu)勢，而對于無(wú)源的DAC直連線(xiàn)7米以下的距離限制將不再是問(wèn)題。
如何看待40G QSFP DAC電纜
服務(wù)器端口速率從1Gbps提升到10Gbps，接入層上行到核心的主干鏈路提升到40Gbps/100Gbps是網(wǎng)絡(luò )要實(shí)現無(wú)阻塞全線(xiàn)速的基礎，從2011年起，各大廠(chǎng)家已經(jīng)相繼推出MSA規范的40G甚至100G接口的交換機。每臺交換機上行至少有4-8個(gè)40G端口，向下為至少24個(gè)10G端口。以前很多人認為40G只是100G的過(guò)渡階段，目前在整體大環(huán)境下，數據中心建設成本的緊縮，而且 40G光鏈路成本相比較銅鏈路，已經(jīng)不止10G鏈路的3-4倍。100G光鏈路成本更高，最初采用WDM技術(shù)的的4x25Gbps的100G收發(fā)器是10G收發(fā)器的250倍，特別是超過(guò)10km的100G單模光鏈路成本更是讓人望而卻步。雖然現在成本逐步下降，相對價(jià)格仍然居高，至少成本降至40G的2-3倍，10G的5-6倍，才能真正進(jìn)入100G的時(shí)代。因此，至少未來(lái)3年內，40G將成為以太網(wǎng)服務(wù)器端口的主流趨勢。以太網(wǎng)聯(lián)盟在2010年6月發(fā)布的《40G以太網(wǎng)和100G以太網(wǎng)技術(shù)概述》中針對物理層介質(zhì)：?jiǎn)文９饫w，OM3和OM4多模光纖，背板，銅纜以及相應的接口做了技術(shù)分析，并給出了相應的要求，如雙工速率，傳輸距離，誤碼率，最大/最小數據幀。
針對40G傳輸速率的QSFP+（Quad Small Form-factor Pluggable）接口模塊應運而生，QSFP+可插拔模塊以每通道10Gbps的速度支持四個(gè)通道的數據傳輸最高可達40Gbps。QSFP+適用于高密度，高速的I/O；多通道互連；存儲網(wǎng)絡(luò )設備互連；交換路由設備互連。QSFP+同樣由MSA規范，遵從的協(xié)議IEEE 802.3ba，SFF-8436，QDR InfiniBand。
40GQSFP+轉4x10GSFP+ DAC直連銅纜
40GQSFP+轉4x10GSFP+ DAC直連銅纜可將TOR接入層交換機下行40G端口方便轉換成4個(gè)10G通道連接到柜內服務(wù)器端口，將與前述10G SFP+直連銅纜在服務(wù)器機柜內的應用。而40GQSFP+ DAC直連銅纜將應要應用于數據中心接入層網(wǎng)絡(luò )到核心網(wǎng)絡(luò )的主干鏈路，但由于40GQSFP+ DAC直連銅纜最長(cháng)距離不超過(guò)7米，對于一般數據中心主干鏈路來(lái)說(shuō)，由于長(cháng)度的限制比較難以應用，由于40GQSFP+ DAC直連銅纜的成本優(yōu)勢，將可以部分思考應用于集裝箱式的數據中心以及設備間的高速堆疊。對于主干鏈路在當前的技術(shù)狀況下，更多的將需要采用支持更長(cháng)距離的并行多模光纖鏈路。
結束語(yǔ)：
10GSFP+以及40GQSFP+轉4x10GSFP+ DAC 直連電纜在接入層網(wǎng)絡(luò )與服務(wù)器之間的傳輸應用已經(jīng)規模化部署，第三方市場(chǎng)調研機構預測，到2015年，支持10G及以上的DAC直連銅纜市場(chǎng)份額將從2010年2800萬(wàn)美元增加到15億美元，DAC直連銅纜將在未來(lái)2-3年將呈現一個(gè)較大幅度的增長(cháng)，在未來(lái)萬(wàn)兆服務(wù)器端口應用中將有30%-40%左右的市場(chǎng)份額。而40GQSFP+ DAC直連銅纜由于距離的限制，將會(huì )應用于特定的數據中心或設備堆疊以及工業(yè)領(lǐng)域內，數據中心的主干在今后較長(cháng)時(shí)間內仍將由光纖作為主導。TIA與ISO標準化組織已經(jīng)在開(kāi)發(fā)基于40G銅纜支持100米的解決方案，對于銅纜40G的標準化的發(fā)展我們仍需拭目以待。
