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铜缆布线还能走多远?

时间:2014-11-06

一、前言

在全球数据通信量的大幅度增长的背景下,数据中心建设则倾向于云计算的方向发展,而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。而中国国家标准《住宅区和住宅建筑内光纤到户通信设施工程设计规范》的即将颁布,光纤到户应用将获得更多政府政策的支持,“光进铜退”的进程似乎又向前迈出了重要的一步。

当我们时刻关注着以上种种大量的行业动态与信息时,是否预示着铜缆布线已经逐渐走到了尽头?针对这样的猜想,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。

二、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,草稿0.5版完成,2013年底完成。

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。

三、铜缆布线系统在数据中心的应用

近年来全球数据业务量的快速增长,许多传统数据中心的网络架构已经不能完全适用各类数据中心的要求,为解决数据通信量的增长与基础建设速度之间的矛盾,具备大量计算资源的云计算数据中心获得了广泛的应用,并将成为未来数据中心建设的重要发展方向。随着虚拟化等新技术在数据中心中的广泛应用,铜缆布线系统是否还能满足其对传输性能的要求呢?

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。

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。