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万兆铜缆布线系统的应用与思考

时间:2014-11-06

基于云计算、物联网等新技术的不断发展和应用,网络对于带宽的需求越来越高,尤其在云计算环境下的数据中心将大量基于虚拟化技术,从而最大化的提高服务器设备的利用率,这就需要更高的带宽布线系统来支持云计算数据中心的网络通信,10G(万兆以太网)应用已经成为主流,40G/100G作为云计算数据中心主干的发展也将越来越多的被成为用户关注与试用。

随着ISO/IEC11801以及ANSI/TIA568C.2等主流标准对万兆铜缆性能的定义,基于铜缆作为传输介质的万兆以太网已经大量应用于各类数据中心的布线中,加上铜产品设备在成本上的绝对优势,与千兆以太网类似的、万兆铜缆(超六类铜缆)将在万兆以太网的传输介质上占有相当的优势。

一、万兆以太网的发展状况

自上世纪70年代提出并实现以来,以太网凭借自身的技术优势占据了全球局域网市场90%以上的份额,从最初的不到10M发展到了现在的10G。

随着数字图书馆、在线影视欣赏、网络教学、视频会议以及BT下载等新技术的大规模应用,甚至由于病毒导致的带宽占用,都令用户的网络系统对于带宽的需求越来越高,传统的千兆网络已经无法满足支持现代应用技术的需求,不仅仅数据中心的主干网络要求万兆以太网的支持,当前相当多楼宇布线的数据主干网络也已经开始大量采用万兆以太网。

根据英特尔的预测2011年万兆端口使用量将突破500万,IDC预计到2013年万兆以太网出货量会首次超过千兆网。对于服务器端口方面,根据一份来自Intel & Broadcom在2007年的预测报告可以看出:在未来的5年里,万兆服务器设备将得到大规模的使用,如图1。

图1 设备端口类型

来自数据分析研究机构的市场分析数据也表明万兆以太网在数据中心的大规模应用,根据CrehanResearch的市场分析报告,目前全球大约安装了1.70亿个1GbE数据中心和服务器级端口,大约安装了2500万个10GbE端口、10GbE目前仅占所有已安装的以太网端口的13%。CrehanResearch预计2012年10GbE将增至年度市场总出货量的37%,到2014年它将成为占据统治地位和事实上的数据中心网络连接;TheLinleyGroup今年1月的分析报告也预测10GbE将会有很大的增长,预计到2014年10GbE网卡/LOM(LanOnMotherboard,主板自带以太网接口)的出货量将超过1600万。

为满足不同领域应用以及相关传输条件的要求,自2002年第一个万兆以太网标准IEEE 802.3ae发布以来,IEEE又分别于2004年推出802.3ak,2006年发布802.3an、802.3aq以及2007年的802.3ap等一系列的万兆以太网标准规范。再加上其他相关规范,万兆以太网的相关标准超过10个,按照不同的应用范围可以分为三类:1、基于光纤的局域网万兆以太网规范;2、基于双绞线的局域网万兆以太网规范;3、基于光纤的广域网万兆以太网规范。各种万兆以太网传输协议之间的对比关系见表1。