萬兆布線技術(shù)淺析

文｜李寶瑞

萬兆布線技術(shù)淺析

文｜李寶瑞

1 10G技術(shù)

新興應(yīng)用的涌現(xiàn)以及互聯(lián)網(wǎng)用戶的增加刺激著對高帶寬技術(shù)的需求，10G以太網(wǎng)技術(shù)目前已成為行業(yè)關(guān)注的焦點(diǎn)。萬兆以太網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)和布線標(biāo)準(zhǔn)是同步進(jìn)行的，IEEE負(fù)責(zé)制定萬兆以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)物理層技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，TIA與ISO分別負(fù)責(zé)制定北美以及國際的萬兆以太網(wǎng)布線銅纜技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)。

已發(fā)布的IEEE 802.3ae標(biāo)準(zhǔn)是針對光纖傳輸介質(zhì)制定的，并支持多種光纖類型的10Gbps傳輸速率。在IEEE 802.3ae標(biāo)準(zhǔn)中做出規(guī)定說明的10G以太網(wǎng)光纖布線如：50/125μm激光優(yōu)化多模光纖的傳輸要求在TIA/EIA 568B.3.1與ISO/IEC 11801:2002 2nd Ed中說明。300m傳輸距離情況下要求500MHz·km模式帶寬1300nm。

為了滿足10G以太網(wǎng)的需求，同時(shí)，解決萬兆光纖以太網(wǎng)高成本的尷尬，萬兆以太網(wǎng)銅纜解決方案以及相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)都在有條不紊地進(jìn)行著。新出臺的IEEE 802.3an標(biāo)準(zhǔn)描述了6類/E級、增強(qiáng)6類/E級和F級雙絞線銅纜布線10GBase-T的應(yīng)用。

2 網(wǎng)絡(luò)特征應(yīng)用領(lǐng)域

任何新技術(shù)的出現(xiàn)均有其自身的需求背景，那么作為專業(yè)的布線媒體，我們不禁要問，一個(gè)符合目前市場需要的真正萬兆布線系統(tǒng)應(yīng)該具備怎樣的特性？哪里又需要10G？

特征：專為處理目前新興的基于IP的應(yīng)用而建；品質(zhì)和創(chuàng)新并保證其穩(wěn)定性；能方便地從供應(yīng)商獲得一個(gè)面向高端的主干和水平解決方案。

應(yīng)用：首先想到的是數(shù)據(jù)中心（數(shù)據(jù)存儲器、服務(wù)器等）和1G到桌面的主干傳輸。這兩處10G的應(yīng)用好像是理所當(dāng)然的，但其他的10G運(yùn)用可能是許多人沒有意識到，如政府部門。政府部門一般要存儲重要數(shù)據(jù)并要為各種應(yīng)用而利用實(shí)時(shí)模擬。當(dāng)我們問起政府部門的人會選擇哪種媒介來實(shí)現(xiàn)這些應(yīng)用時(shí)，大多數(shù)說會考慮光纖或者7類。政府部門一直都鐘情于用屏蔽系統(tǒng)，因?yàn)樗乖肼?、傳輸能力更高并且安全性更好?/p>

醫(yī)療行業(yè)也會采用10G技術(shù)，尤其是涉及到數(shù)字化放射治療，通過熔合將多張反映身體結(jié)構(gòu)和新陳代謝變化的圖像合在一起。利用這一技術(shù)，治療計(jì)劃制定者能利用這些圖像對準(zhǔn)放射部位，而對周圍組織的傷害降到最小。

另外，視頻和金融行業(yè)也將會受益于這項(xiàng)技術(shù)。實(shí)時(shí)交互式視頻將出現(xiàn)在大學(xué)、培訓(xùn)中心，也許下載一部電影將變得更加容易、便捷。

最后，會采用這項(xiàng)技術(shù)的是CAD/CAM行業(yè)。CAD文件正變得越來越大，會因各種原因被模擬和展示，在有些情況下還被應(yīng)用到計(jì)算機(jī)輔助制造和機(jī)器人。在工程方面，這將使工程師們?yōu)闇y試任何的情形建立更好的模型。

3 選擇

那么，我們應(yīng)該怎樣來選擇一種最合適的萬兆布線系統(tǒng)？

如果要設(shè)計(jì)一個(gè)距離大于100m的高速局域網(wǎng)主干，與城域網(wǎng)和廣域網(wǎng)都有接口，并且有高安全性和抗EMI的要求，比如數(shù)據(jù)中心、存儲中心、服務(wù)器集群、VOD點(diǎn)播等，就應(yīng)該采用基于OM3技術(shù)的光纖布線系統(tǒng)。

如果想在高EMI環(huán)境中實(shí)現(xiàn)在一根傳輸媒質(zhì)上集成傳輸視頻、語音、數(shù)據(jù)或控制信號，并且考慮對未來更高帶寬應(yīng)用的支持，比如智能化大樓集中控制系統(tǒng)、智能家庭、多媒體終端站等，就可以采用7類/F級的STP屏蔽布線系統(tǒng)。

如果正在構(gòu)造一個(gè)強(qiáng)大的局域網(wǎng)，需要更快的網(wǎng)絡(luò)響應(yīng)時(shí)間，減少網(wǎng)絡(luò)堵塞，支持高端ERP系統(tǒng)，遠(yuǎn)程供電全雙工千兆以太網(wǎng)數(shù)據(jù)終端設(shè)備，用于遠(yuǎn)程教育或雇員/客戶培訓(xùn)的交互式點(diǎn)對多點(diǎn)的流式媒體，以及帶整體文件協(xié)作的寬帶電視會議等應(yīng)用，那么就應(yīng)該選擇6類萬兆布線系統(tǒng)。

那么，如何選擇布線廠商？首先是相關(guān)產(chǎn)品的測試報(bào)告。在布線產(chǎn)品的測試報(bào)告中，測試結(jié)果可以是在最壞情況下或典型情況下得到的。由于這兩種情況所得到的測試結(jié)果是不能相互作比較，因此清楚報(bào)告內(nèi)容是很重要的。如果所有測試報(bào)告的都是最壞情況，那么可以對比一下測試參數(shù)結(jié)果，以確定誰能提供更佳的布線系統(tǒng)。

現(xiàn)場測試同樣重要，如果一個(gè)連接必須進(jìn)行再端接，它仍然會達(dá)到預(yù)期的性能？如果由于任何端接錯誤而需要新的連接器，那么儲備將會很快消耗掉?，F(xiàn)場測試環(huán)境同樣能使用戶看到實(shí)際端接需要多長時(shí)間，以及產(chǎn)品質(zhì)量如何。顯然，現(xiàn)場測試結(jié)果比各實(shí)驗(yàn)室的測試報(bào)告能提供更多的信息來幫助做出正確的布線選擇。

其次是布線生產(chǎn)商所能提供的培訓(xùn)。有些布線認(rèn)證培訓(xùn)也許只需兩個(gè)小時(shí)的端接課程就可獲得，但這類培訓(xùn)只針對整個(gè)信道的一小部分。較好的培訓(xùn)應(yīng)包括銅纜和光纖的完整信道，并包括端接及測試。

第三應(yīng)比較布線廠商的支持服務(wù)。這應(yīng)該包括設(shè)計(jì)協(xié)助、安裝審計(jì)、繼續(xù)培訓(xùn)，以及其他些有利于公司的項(xiàng)目。盡管費(fèi)用不盡相同，但是有服務(wù)提供使得企業(yè)能與廠商建立合作關(guān)系，而不是僅僅購買部件。如果布線企業(yè)開展這些項(xiàng)目，是基于終端用戶群有這樣的需求，那么，這就告訴用戶這家公司會聽取用戶意見并做出反應(yīng)以更好地服務(wù)于其終端用戶。

最后應(yīng)比較布線廠商提供的質(zhì)保。當(dāng)用戶仔細(xì)查看質(zhì)保條文時(shí)，會發(fā)現(xiàn)各種質(zhì)保大不相同。有些只擔(dān)保部件，有些包括替換更新部件，還有些提供部件和勞力，這是特別重要的。當(dāng)需要質(zhì)保時(shí)，是找生產(chǎn)商還是安裝商，并非所有的安裝商都能一直經(jīng)營下去。更好的辦法是能夠直接找生產(chǎn)商。

有些質(zhì)保提供部件、勞力和應(yīng)用保證，基本表明在設(shè)計(jì)上運(yùn)行的系統(tǒng)都能夠正常運(yùn)行，或生產(chǎn)商會出面解決問題。質(zhì)保的時(shí)間跨度可能太長或太短，但應(yīng)該包含布線使用壽命的時(shí)間。超過布線預(yù)期壽命的質(zhì)保時(shí)間是毫無意義的。公司的穩(wěn)定性對于他們是否能自始至終地提供質(zhì)保支持至關(guān)重要。

4 存在問題

10G連接已經(jīng)開始應(yīng)用，然而目前10G網(wǎng)卡的價(jià)格成為10G普及的主要阻礙。市場需要更低的價(jià)格，更廣泛地基于Cat.6A/ClassEA的銅纜系統(tǒng)，以及更多基于10GBase-T的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，以支持10G連接的增長，獲得更多的帶寬容量。

眾所周知，UTP銅纜布線通?？蔀?0GBase-T信道提供比光纖更經(jīng)濟(jì)的成本。用10GBase-T的電子設(shè)備比1000Base-T使用的電子設(shè)備更復(fù)雜，但他們應(yīng)比10Gbps光纖連接的電子設(shè)備成本低得多。

這種成本上的節(jié)省對數(shù)據(jù)中心連接眾多服務(wù)器、轉(zhuǎn)換器的地方尤其具備吸引力，采用銅纜相連的SANs在成本上也具備優(yōu)勢。當(dāng)使用新的UTP布線替代光纖用于10Gbps連接達(dá)100m或以下的應(yīng)用時(shí)，主干網(wǎng)應(yīng)用系統(tǒng)的總成本也可大幅降低。

業(yè)界通常承認(rèn)今天用于服務(wù)器的性能不久就會出現(xiàn)在桌面應(yīng)用上。因此，盡管10GBase-T最初的目標(biāo)是數(shù)據(jù)中心及主干網(wǎng)，具有超前意識的客戶認(rèn)識到采用10Gbps UTP布線的優(yōu)勢將延伸到桌面。

我們相信升級至10Gbps連接將確保用戶的工作效率，在等待附帶文件、高分辨率圖像及視頻演示文件的傳輸過程中將不受影響。此外，更快速的連接將大幅度改善IP電話、網(wǎng)絡(luò)會議及遠(yuǎn)程學(xué)習(xí)中即時(shí)聲音和視頻的質(zhì)量。

快速連接到桌面有助于開發(fā)新技術(shù)，例如網(wǎng)格計(jì)算。這是一項(xiàng)最新出現(xiàn)的連接大量標(biāo)準(zhǔn)PC機(jī)以便利用它們的空閑處理能力實(shí)現(xiàn)高級計(jì)算功能的關(guān)鍵技術(shù)。但是，完全實(shí)現(xiàn)PC網(wǎng)格在模擬、復(fù)雜建模及分析方面的潛力需要PC之間極高速的互相連接。

另外，雖然對于大多數(shù)布線廠商來說，達(dá)到10GBase-T性能要求是首要的目標(biāo)，然而在標(biāo)準(zhǔn)獲得通過之后，挑戰(zhàn)已轉(zhuǎn)向終端用戶的實(shí)際安裝問題，諸如設(shè)施安全性、通道空間、線纜管理、初始成本、生命周期成本、抗噪聲性能等，都應(yīng)該成為選擇10Gbps解決方案的每個(gè)終端用戶的考慮因素。

5 未來展望

自貝爾實(shí)驗(yàn)室研制出第一項(xiàng)雙絞線技術(shù)以來，UTP（非屏蔽雙絞線）銅纜就一直作為一種高性價(jià)比的傳輸介質(zhì)被廣為應(yīng)用。隨著帶寬應(yīng)用的不斷發(fā)展，基于UTP的傳輸技術(shù)也在快速變革。假如歷史倒退10年，我們會發(fā)現(xiàn)1996年5類布線正是市場的主流。其后的大約5年時(shí)間，超5類布線將網(wǎng)絡(luò)性能推向一個(gè)更高峰，也直接導(dǎo)致了5類布線時(shí)代的終結(jié)。而近幾年，6類布線更使網(wǎng)絡(luò)達(dá)到強(qiáng)健而可信賴的千兆比傳輸性能，從而成為市場的主宰。人們在驚嘆高帶寬應(yīng)用時(shí)代已經(jīng)來臨之余，也期盼著更快速、更易升級的有著優(yōu)秀性價(jià)比的布線解決方案的出現(xiàn)。

隨著IEEE 802.3an 10GBase-T標(biāo)準(zhǔn)的頒布，10G UTP布線技術(shù)已經(jīng)打開了應(yīng)用的大門，正被越來越多的企業(yè)所考慮并啟用。我們相信，10G UTP布線成為信息建設(shè)首選的一天應(yīng)該不遠(yuǎn)了。

第四屆“西蒙杯”一等獎?wù)撐淖髌?/p>