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技術專欄

數據中心銅纜布線應如何部署?

文章來源:天誠通信  發布日期:2020-08-07
當下的大型數據中心正向全光網絡發展,但眾多企業級中小型數據中心對銅纜尚還有需求,這也是當前萬萬不能忽視的市場。正因為如此,IEEE有針對性地在銅纜系統中增加了40G Base-T,25G Base-T,5G Base-T協議,與之前的10G Base-T一起構建了一個完整的數據中心銅纜布線體系。相應,IEC及TIA也向市場宣布了Class I/II 及Cat.8布線標準。IEC也正式宣布超7類布線系統(1G Hz)可以在30米的距離上支持25G Base-T。 
數據中心銅纜布線應如何部署
 
舊數據中心銅纜系統的升級
 
從上表可以看出,之前主流的六類系統(見上表第1行),新支持的傳輸速率可以到5Gbps。這對于前幾年布置了6類系統的舊數據中心而言是一個好消息:可以通過交換機的升級將原來的千兆數據中心匯聚層升級到5倍的帶寬。但在這里有必要提醒,類似的升級并不能100%的實現。因為采用了與Cat.6A相關的技術及編碼方式,而增加了線纜外部串擾ANEXT等一系列指標,經統計,因鏈路的長度不同大約會有10%~20%的失敗可能。但經過實驗,通過更換高級別的模塊、跳線等措施,絕大多數的失敗鏈路均可修復。個別不能修復則建議重新布線。當前越來越多的5G Base-T的網卡和網絡設備在市場出現,甚至已經進入了工作站、筆記本等PC領域,相信相關的芯片成本會越來越低,值得一試。
 
同樣,如果在您的數據中心之前布置的是超7類的匯聚層鏈路,那恭喜,您有機會升級到25Gbps的傳輸速率(見上表第4行)。但有以下幾個條件:
 
1、您的銅纜連接器,包括模塊及跳線均達到Cat.7A級別;
 
2、永久鏈路長度在24米的范圍內;
 
3、采購到支持25G Base-T的網卡與交換機;
 
對于第一點,目前能滿足的有Tera及ARJ45兩種類型的模塊。當前使用了超7類線纜的數據中心,大多數用戶選擇安裝了超6類的模塊,這點必須要升級。對于第二點,相信絕大多數的數據中心中是沒有問題的。阻礙25G Base-T升級安裝的最大問題就是第三點,因為25G傳輸距離只有30米,限定了其只能用于數據中心,市場的潛力不大,這一點與先前談到的走入尋常桌面系統的5G Base-T截然不同,這就導致至今還沒有相關交換機芯片廠家開發對應的解決方案。因此,我們建議當下您可以選擇不急于升級,而繼續使用成熟而價格越來越便宜的10G萬兆解決方案,并保持觀望。
 
新建數據中心10G銅纜系統選用
 
從國際標準角度看,ISO/IEC和TIA對于數據中心及新安裝的項目建議至少采用超六類及以上系統。同樣,建議您的新數據中心優選Cat.6A產品,以支持10G Base-T的萬兆速率。
 
對比6A類系統,6類系統不能滿足10Gbps的應用,未來再升級的可能性很小,故不推薦當前新建的數據中心選用;而七類及超七類系統(見上表第3、4行)也支持10Gbps的應用,甚至有機會支持25Gbps,但由于線纜、接插件等造價相對較高,目前少有可供選擇網絡設備與之配套使用,使得其性價比相對較弱,故如不考慮以后25G的升級可能性,不推薦選用。
 
新建數據中心40G銅纜系統選用
 
40G Base-T是新制定的布線應用標準,可能也是4對雙絞線能支持的最終極應用,其對應的8類布線系統也可能是4對雙絞線工作頻率的極限。8類產品的推出,曾對數據中心銅纜布線市場產生了一定的促動,但與同期的OM5產品類似,這幾年并沒有得到預期中的普及。
 
TIA標準中定義八類為CAT.8.1及8.2,而在ISO/IEC標準中把八類定義為Class I和Class 2。上述的8類系統帶寬都為2000Mz,永久鏈路長度24米,信道長度為30米(見上表第5/6行)。這就給用戶帶來了困擾,一時失去了選擇方向。其實Cat.8.1與Calss I一樣,是從6A系統的技術升級的,采用大導體低衰減的方案,配套使用改進的RJ45模塊,向下兼容原先6A系統支持的應用;而Cat.8.2則與Calss II一樣,是從7、7A系統的技術升級的,采用線對屏蔽低串擾方案,配套使用Tera、ARJ45模塊,向下兼容原先7A系統支持的應用。兩條技術路線異曲同工,均為了提高整條信道的信噪比。當前部分廠家推出的8類線纜可以同時支持這兩種8類方案。
 
相對于布線廠家,網絡設備廠家對40G Base-T的反應并不是那么積極。與25G類似,30m的傳輸距離限定了其只能用在數據中心。而與當下普及的光纖40G方案相比,8類銅纜的性價比優勢不明顯直接導致了設備廠家的觀望。但整體而言,如果追求極致性能以及未來升級的可能,8類布線應該可以成為您考慮的選項之一。
 
屏蔽系統與非屏蔽系統選擇
 
超六類是屏蔽和非屏蔽系統的分水嶺,以目前的雙絞線生產技術,非屏蔽只能做到超六類系統,超六類以上系統,包括8類必須采用屏蔽結構才可以實現。相對于可應用于絕大部分電磁場景屏蔽系統而言,非屏蔽系統有一定的局限性,主要的就是其抗外部干擾,包括相鄰線纜的干擾能力非常弱。在綜合布線系統規劃時,需要根據現場實際情況以及今后可能出現的電磁環境進行分析,從而確定選擇使用的系統(參見IEC11801-2018相關章節)。FLUKE等測試設備公司雖然都曾推出過現場ANEXT測試方案,但因實際實施困難,鮮有項目測試。而當前的標準修改允許以廠家的電纜平衡性設計來代替現場測試,是否可靠,就見仁見智了。作為國際標準制定的參與者之一,建議您優選屏蔽或ANEXT表現接近屏蔽系統的的非連續鋁箔6A解決方案,以真正達到免ANEXT測試、放心傳輸10G Base-T的目的。 



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