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浅析铜缆布线不会在综合布线发展中衰弱

时间: 2018-11-01
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1、前言

数据大爆炸的时代已经来临,数据中心建设则则越来越多,尤其云计算数据中心将更多采用基于光纤传输的10G,甚至40G/100G等高速网络应用,同时虚拟化技术的应用也对网络传输提出了更高的要求,给光纤系统的应用带来了新的机会。当我们时刻关注着光纤行业动态与信息时,是否标志铜缆布线系统已经逐渐减少?接下来我们将分别从铜缆布线相关标准的发展、使用场合等方面来分析铜缆布线系统的市场变化与发展方向。

2、铜缆布线系统的标准发展方向

在千兆1000Base-T及以下以太网的传输介质中,Cat5e、Cat6等铜缆双绞线具有绝对的优势,随着基于铜缆双绞线作为传输介质的10GB(万兆)以太网IEEE 802.3an 10GBASE-T规范于2006年6月正式批准发布,该规范支持传统的双绞线电缆,端口采用标准RJ45连接器进行连接,可以向下兼容1000Base-T及以下以太网的应用。Cat6A铜缆双绞线可以支持的10GBase-T传输距离达到100米,Cat6双绞线则可支持37米的10GBase-T传输,使新装用户可沿用原有的双绞线电缆。

来自40G Base-T标准方面的进展情况:IEEE802.3已于2012年7月成立NG BASE-T研究小组,研究的要点是面向数据中心的屏蔽线缆、重点包括长度、功耗等,计划2014年底完成、2015年9月投票、2016年3月正式发布;

ISO/IEC TR 11801-99-x WD2包含2部分:基于Cat6A、Cat7的屏蔽器件支持,支持25米传输,频率范围1~1000MHz,以及基于新的器件,支持50米传输,频率范围1~1600MHz/2000MHz;

TIA 42.7委员会下的ANSI/TIA-568-C.2-1将线缆定义为Cat8,明确使用RJ45接口,支持信道长度50米、链路长度40米,频率范围1~2000MHz。

 我们从国际标准化组织明确的标准发展方向来看,并没有看出要放弃铜缆向更高级别发展的路线,标准的发展始终与应用相关,关键是要看具体应用方向。以下是铜缆布线系统各种场合的应用。

3、铜缆布线系统在数据中心的应用

3.1 传统数据中心的布线系统

在传统企业级数据中心的建设中,更多采用的仍然是维护性较强的 EOR(End of Row,如图一)网络架构,当服务器仍然采用千兆以太网接入时,水平配线区HDA和设备配线区EDA之间,通常会部署大量的水平铜缆双绞线。

浅析铜缆布线不会在综合布线发展中衰弱

图一 EOR网络架构

由于新应用的数据流量不断增长,基于EOR架构的数据中心将逐步向万兆升级,目前主流的万兆网络标准主要有两种:基于铜缆双绞线、设备接口类型为RJ45的10GBase-T,以及基于850nm多模(万兆)光缆、设备接口类型为LC的10GBase-SR。采用10GBase-T在初期成本投入方面具有小幅优势,但端口能耗较大、目前约为10GBase-SR的2-3倍左右,由于数据中心对能耗的关注,基于铜缆双绞线的10GBase-T网络端口在当前及今后一段时间内并没有太大的优势,数据中心升级万兆后,基于EOR的数据中心铜缆应用量将有较大幅度的下降。

3.2云计算数据中心的布线系统

为满足基于虚拟化技术云计算数据中心的应用,布线系统需要具备低延时、低损耗、高带宽、高可靠的特点,网络将采用更为扁平的二层网络架构—TOR网络架构(如图二)。TOR架构下的HDA与EDA已经融合,传统结构化布线的水平部分已经不复存在、即便采用铜缆端口,TOR架构用铜缆跳线来取代传统EOR架构下的铜缆永久链路,这一架构将导致铜缆用量大幅度降低。

浅析铜缆布线不会在综合布线发展中衰弱

4、铜缆布线系统在楼宇的应用

在传统的楼宇布线项目中,由于工作区信息点位相对比较分散,即便在楼层管理间及设备管理间等区域,用于布线系统的物理空间相对比较宽敞,在选择传输介质时不用过多考虑布线密度的影响因素。分布在各个楼层管理配线间的布线机柜也降低了对制冷的要求,网络设备的端口能耗大小对楼宇布线系统的影响程度相对数据中心较低。在楼宇布线规划中,项目关注的焦点更多的是经济性、即项目建设的总体成本投入。

因此,前期投入成本更低的铜缆双绞线布线系统在楼宇布线中占有绝对的优势。

4.1楼宇项目布线系统

在新建的楼宇布线项目中,以六类铜缆支持1000Base-T千兆以太网到桌面的解决方案占有最大的市场份额,另外基于10GBase-T以太网标准的万兆网络设备端口,具备自动向下兼容千兆1000Base-T、百兆100Base-T等低速率以太网的性能,万兆以太网到桌面的应用案例也增长迅速。万兆以太网传输的铜缆双绞线将以Cat6A为主,其支持万兆以太网传输的距离达到100米,而Cat6支持的距离只有37米。

IEEE802.3an发布的10GBase-T万兆以太网标准和以往类似标准比增加了一个新的内容:对外部串扰的要求。由于各种屏蔽布线链路具有非常优异的外部串扰特性,其测试的外部串扰性能比标准要求平均高出10dB以上,而非屏蔽布线链路则需要通过非常复杂的外部串扰测试后,才能确保布线系统符合万兆传输的要求。因此万兆以太网下传输介质,采用Cat6A屏蔽系列将具有实际应用的优势。

5、总结

在数据中心中,万兆以上的应用基于铜缆双绞线传输的布线系统在延时、端口能耗以及布线密度等方面具有一定的局限性,因此在数据中心的布线系统中,铜缆布线在很长的时间内都不具备应用优势,但也占据一定的份额。

而相对于占布线市场半壁江山以上的楼宇布线系统,对端口能耗、延时等方面的要求相对较低。另外由于RJ45接口具有网络向下兼容的自适应功能,且相比较光纤网络设备端口,铜缆网络设备更具有明显的价格优势。

相信铜缆布线系统在相当长的一段时期内,会牢牢占据综合布线系统中主要位置,不会随着综合布线技术的发展而衰弱。


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