Dans les centres de données actuels, les besoins en bande passante augmentent constamment, et pour y répondre, les débits réseau augmentent également. Cette augmentation des débits est due à l'évolution et au développement des commutateurs réseau et des puces qu'ils contiennent. Au cours des 15 dernières années, les débits des principaux centres de données sont passés de 1 Gbit/s à 10 Gbit/s, 40 Gbit/s, 25 Gbit/s, puis 100 Gbit/s. Aujourd'hui, les centres de données les plus avancés déploient des réseaux 400 Gbit/s. Les commutateurs réseau déployés constituent la base de ces réseaux. C'est leur vitesse qui détermine la vitesse de fonctionnement du réseau.
Les commutateurs réseau sont souvent classés par ports et par débit. Comme indiqué précédemment, un commutateur 100 Gbit/s à 32 ports est un commutateur réseau doté de 32 ports, chacun capable de fonctionner à 100 Gbit/s. Pour fonctionner, des émetteurs-récepteurs doivent être connectés à ses ports afin de convertir les signaux électriques en signaux transmissibles par fibre optique ou par câbles en cuivre. La séparation de l'émetteur-récepteur et du commutateur vise à offrir aux opérateurs de centres de données la flexibilité (et des économies) nécessaires pour choisir l'émetteur-récepteur le plus adapté.

Comme le montre le commutateur réseau ci-dessus, le port 10G est plus compact que le port 100G (et 40G). Pour les ports 1G, 10G et 25G, l'émetteur-récepteur utilise un boîtier SFP et est plus compact. Pour les ports 40G et 100G, l'émetteur-récepteur dispose de quatre canaux dans un boîtier QSFP. Un émetteur-récepteur 40G combine quatre canaux 10 Gbit/s pour atteindre un débit de 40 Gbit/s, tandis qu'un émetteur-récepteur 100G combine quatre canaux 25 Gbit/s.
Comme le montre le commutateur réseau ci-dessus, le port 10G est plus compact que le port 100G (et 40G). Pour les ports 1G, 10G et 25G, l'émetteur-récepteur utilise un boîtier SFP et est plus compact. Pour les ports 40G et 100G, l'émetteur-récepteur dispose de quatre canaux dans un boîtier QSFP. Un émetteur-récepteur 40G combine quatre canaux 10 Gbit/s pour atteindre un débit de 40 Gbit/s, tandis qu'un émetteur-récepteur 100G combine quatre canaux 25 Gbit/s.

Cette structure agrégée à quatre canaux présente l'avantage supplémentaire de permettre à quatre périphériques fonctionnant à la fois à la vitesse réseau la plus faible et à la vitesse agrégée la plus élevée d'être connectés à un seul port de commutateur - c'est-à-dire que quatre serveurs fonctionnant à 25 G/s peuvent être connectés à un seul port de commutateur fonctionnant à 100 G/s.
Les centres de données sélectionnent et installent généralement d'abord les commutateurs, puis réalisent le câblage structuré, et enfin connectent les émetteurs-récepteurs au réseau via des cordons de brassage en fibre optique ou en cuivre. Cependant, dans certains cas, si les commutateurs et/ou les serveurs sont proches les uns des autres, des câbles optiques actifs (AOC) peuvent être déployés à la place des cordons de brassage pour connecter deux émetteurs-récepteurs. Un AOC peut être considéré comme un simple cordon de brassage LC ou MPO, dont le connecteur LC ou MPO est remplacé par un connecteur doté des fonctionnalités de l'émetteur-récepteur. Ces câbles gagnent en popularité car ils sont bien moins coûteux que deux émetteurs-récepteurs plus un cordon de brassage. De plus, lorsque la connexion optique est remplacée par une connexion électrique, les problèmes liés à la contamination des extrémités des connecteurs sont éliminés. Leur faible coût est dû à l'utilisation d'optiques VCSEL multimodes performantes à l'intérieur de l'émetteur-récepteur.

Ils sont couramment utilisés dans les emplacements suivants du centre de données. Le premier est l'armoire serveur, où jusqu'à 40 serveurs sont connectés à un commutateur top-of-rack (TOR). Chaque serveur dispose d'une ou deux connexions Ethernet connectées au commutateur, où un AOC peut servir de pont. Le deuxième emplacement le plus courant pour les AOC dans un centre de données est la zone réseau principale, qui peut être située dans la zone de commutation spine, leaf ou core. Dans les réseaux actuels, ces zones contiennent un grand nombre de commutateurs discrets interconnectés pour créer une vaste matrice de commutation ; jusqu'à la moitié des ports du commutateur sont utilisés pour les interconnexions au sein de la matrice. Ces interconnexions sont généralement implémentées à l'aide d'AOC. Dans certains centres de données, la matrice de commutation peut occuper plusieurs armoires, voire une rangée entière. Les AOC peuvent également être utilisés pour des connexions plus longues, avec une distance d'application maximale théorique pouvant atteindre 100 mètres.

Tous les AOC présentent généralement les mêmes propriétés optiques que les VCSEL multimodes, transmettant à 10 Gbit/s ou 25 Gbit/s. L'AOC 10 Gbit/s possède une paire de canaux d'émission et de réception intégrés à l'émetteur-récepteur, déployant une fibre multimode duplex, tandis que l'AOC 40 Gbit/s contient quatre paires de canaux d'émission et de réception, déployant huit fibres multimodes. La même configuration duplex et huit fibres est également utilisée dans les AOC 25 Gbit/s et 100 Gbit/s, où le 100 Gbit/s possède quatre paires de canaux de 25 Gbit/s.

À 400 Gbit/s, la situation est un peu plus complexe. Il déploie 8 canaux de 25 Gbit/s pour atteindre 200 Gbit/s et utilise le codage PAM-4 pour doubler la vitesse de la ligne, faisant passer la vitesse effective de 200 Gbit/s à 400 Gbit/s. Avec le boîtier OSFP, le format est également plus grand et le nombre de fibres optiques passe à 16. En raison de la complexité du codage et du débit du canal, la distance de transmission est également réduite à 30 m maximum.