万兆铜缆布线系统及跳线探讨

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1、万兆铜缆布线系统及跳线探讨前言当一些用户还在担心云计算数据中心是否安全时，计算机网络世界已经悄然进入大数据时代，大数据时代不仅仅拥有数不胜数的海量数据，更重要的是要在海量数据里面找到数据之间的内在相关性，通过分析数据的相关性来对各类事件进行预测。要在全球庞大的数据体系内发现某些数据的内在相关性，这就要求服务器具有更强大的处理能力，同时需要更高的网络带宽来支持。因此充分利用云计算技术的大数据时代对于网络带宽提出更高要求：接入将以万兆为主、主干也将更多采用40G/100G，服务器将进入万兆时代。随着Intel在2012年推出的万兆服务器平台Romley以及10GBase-

2、T单芯片网络控制器以来，万兆以太网在服务器端的部署和应用进入了快速发展的轨道。根据Intel的市场预测，2013年10GBase-T在万兆以太网中所占的比例将达到44%。Netgear推出的全新万兆铜缆10GBase-T交换机，其在能耗和价格方面的优势为中小型网络实现万兆接入成为可能。咨询公司Crehan Research认为，价格实惠、低能耗产品的出现将促进10GBase-T的应用，10GBase-T万兆铜缆交换机的出货量预计在未来的五年内将有四十倍的增长。Cat6A铜缆布线系统性能特征采用Cat6A铜缆布线系统作为传输介质的10GBase-T以太网，因其在技术方面

3、承袭了以往的各类以太网，具有向下兼容1000Base-Tx、100Base-T等以太网的特点，用户在升级网络时无需担心既有的程序或者服务是否会收到影响，极大的保护了用户的前提投资，同时其设备端口仍然采用RJ45连接器进行系统的连接，在安装和维护方面具有非常明显的优势，因而被认为将是主要的万兆以太网传输方式。对于铜缆布线系统来说，万兆布线系统与以往各类布线系统相比，一方面其工作频率达到500MHz，相邻线缆间带来的外部串扰（主要是ANEXT近端外部串扰和AFEXT远端外部串扰）等是不可忽视的，尤其对于非屏蔽Cat6A系统的影响非常明显。因此Cat6A铜缆在设计时就需要考

4、虑复杂的外部串扰问题，如水平电缆方面，Cat6A铜缆尤其是非屏蔽产品采用了各种方式来解决外部串扰：如改善隔离骨架的结构、优化电缆外护套等，如图一。  图一超六类非屏蔽电缆结构示意图 万兆铜缆布线系统的现场测试与验收也与以往铜缆布线系统相差很大，比如除需要测试并记录以往单一链路的传输性能外，还需要增加“6+1”外部串扰的测试。在当前状况下，外部串扰测试需要采用专门的测试模块、且测试时间很长（一个完整的双向测试需近20分钟），同时要求测试人员具有更高的专业技能，因此多采用抽测的方式完成，即在项目中选取一定量的最差线对（最差线对的选择本文不作介绍）来进行测试，从而判断整个项

5、目所有链路的性能是否合格。由于施工过程中存在诸多不可控因素，测试时选定的最差线对有时并不是真正的最差线对，因此不能和以往的铜缆布线系统一样准确判断整个项目中所有链路的性能状况。鉴于此，在对综合布线系统要求较高的万兆铜缆布线中，建议优先采用屏蔽铜缆布线系统，通过实验验证，屏蔽铜缆在抗击外部串扰方面的性能比标准要求最少多出10~20dB的余量。以FLUKE为例的外部串扰测试模型如图二。    图二外部串扰测试模型 除Cat6A铜缆可以支持万兆传输外，Cat6、Cat7等布线系统都可以支持万兆以太网的应用。Cat6布线系统根据目前的测试支持万兆传输的距离仅能达到37米，很难

6、满足传统数据中心EOR网络架构及大多数楼宇水平布线的距离要求，因此不适合用作万兆以太网的物理传输介质；Cat7布线系统目前ISO/IEC标准承认的接口（GG45、Tera）与RJ45不能兼容，在网络升级时无法确保用户的前期投资得到保护，将以ANSI/TIA-568-C.2-1标准号发布、支持40GBase-T传输协议的Cat8布线系统仍然采用RJ45连接器，导致Cat7布线系统处于一个比较尴尬的位置，目前也较少被用作为万兆以太网的传输介质。因此Cat6A布线系统是当前10GBase-T最为理想的传输介质，可充分满足数据中心EOR、TOR等不同网络架构以及传统楼宇水平布

7、线的需求。为解决与ANSI/TIA-568-C.2-1标准定义用于传输40G的RJ45连接器兼容，ISO/IEC JTC1 SC25 WG3于2013年2月底在墨西哥伊斯坦帕召开的第54次会议上，其中ISO/IEC11801-99-1“平衡双绞线支持40G传输规范”技术报告草案定义了两种信道模型来支持40G传输规范，包括IEC60607-3-81定义的、带宽扩展到2GHz的新型RJ45连接器和IEC61076-3-104定义的、带宽扩展到2GHz的Cat7A Tera连接器。Cat6A跳线在万兆铜缆布线系统中的作用作为10GBase-T主要传输介质的