涨知识!数据中心铜缆布线应如何部署?

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当下的大型数据中心正向全光网络发展,但众多企业级中小型数据中心对铜缆尚还有需求,这也是当前万万不能忽视的市场。正因为如此,IEEE有针对性地在铜缆系统中增加了40G Base-T,25G Base-T,5G Base-T协议,与之前的10G Base-T一起构建了一个完整的数据中心铜缆布线体系。相应,IEC及TIA也向市场宣布了Class I/II 及Cat.8布线标准。IEC也正式宣布超7类布线系统(1G Hz)可以在30米的距离上支持25G Base-T。 

涨知识!数据中心铜缆布线应如何部署?

旧数据中心铜缆系统的升级

从上表可以看出,之前主流的六类系统(见上表第1行),新支持的传输速率可以到5Gbps。这对于前几年布置了6类系统的旧数据中心而言是一个好消息:可以通过交换机的升级将原来的千兆数据中心汇聚层升级到5倍的带宽。但在这里有必要提醒,类似的升级并不能100%的实现。因为采用了与Cat.6A相关的技术及编码方式,而增加了线缆外部串扰ANEXT等一系列指标,经统计,因链路的长度不同大约会有10%~20%的失败可能。但经过实验,通过更换高级别的模块、跳线等措施,绝大多数的失败链路均可修复。个别不能修复则建议重新布线。当前越来越多的5G Base-T的网卡和网络设备在市场出现,甚至已经进入了工作站、笔记本等PC领域,相信相关的芯片成本会越来越低,值得一试。

同样,如果在您的数据中心之前布置的是超7类的汇聚层链路,那恭喜,您有机会升级到25Gbps的传输速率(见上表第4行)。但有以下几个条件:

1、您的铜缆连接器,包括模块及跳线均达到Cat.7级别;

2、永久链路长度在24米的范围内;

3、采购到支持25G Base-T的网卡与交换机;

对于第一点,目前能满足的有Tera及ARJ45两种类型的模块。当前使用了超7类线缆的数据中心,大多数用户选择安装了超6类的模块,这点必须要升级。对于第二点,相信绝大多数的数据中心中是没有问题的。阻碍25G Base-T升级安装的最大问题就是第三点,因为25G传输距离只有30米,限定了其只能用于数据中心,市场的潜力不大,这一点与先前谈到的走入寻常桌面系统的5G Base-T截然不同,这就导致至今还没有相关交换机芯片厂家开发对应的解决方案。因此,我们建议当下您可以选择不急于升级,而继续使用成熟而价格越来越便宜的10G万兆解决方案,并保持观望。

新建数据中心10G铜缆系统选用

从国际标准角度看,ISO/IEC和TIA对于数据中心及新安装的项目建议至少采用超六类及以上系统。同样,腾飞也建议您的新数据中心优选Cat.6A产品,以支持10G Base-T的万兆速率。

对比6A类系统,6类系统不能满足10Gbps的应用,未来再升级的可能性很小,故不推荐当前新建的数据中心选用;而七类及超七类系统(见上表第3、4行)也支持10Gbps的应用,甚至有机会支持25Gbps,但由于线缆、接插件等造价相对较高,目前少有可供选择网络设备与之配套使用,使得其性价比相对较弱,故如不考虑以后25G的升级可能性,不推荐选用。

新建数据中心40G铜缆系统选用

40G Base-T是最新制定的布线应用标准,可能也是4对双绞线能支持的最终极应用,其对应的8类布线系统也可能是4对双绞线工作频率的极限。8类产品的推出,曾对数据中心铜缆布线市场产生了一定的促动,但与同期的OM5产品类似,这几年并没有得到预期中的普及。

TIA标准中定义八类为CAT.8.1及8.2,而在ISO/IEC标准中把八类定义为Class I和Class 2。上述的8类系统带宽都为2000Mz,永久链路长度24米,信道长度为30米(见上表第5/6行)。这就给用户带来了困扰,一时失去了选择方向。其实Cat.8.1与Calss I一样,是从6A系统的技术升级的,采用大导体低衰减的方案,配套使用改进的RJ45模块,向下兼容原先6A系统支持的应用;而Cat.8.2则与Calss II一样,是从7、7A系统的技术升级的,采用线对屏蔽低串扰方案,配套使用Tera、ARJ45模块,向下兼容原先7A系统支持的应用。两条技术路线异曲同工,均为了提高整条信道的信噪比。

相对于布线厂家,网络设备厂家对40G Base-T的反应并不是那么积极。与25G类似,30m的传输距离限定了其只能用在数据中心。而与当下普及的光纤40G方案相比,8类铜缆的性价比优势不明显直接导致了设备厂家的观望。但整体而言,如果追求极致性能以及未来升级的可能,8类布线应该可以成为您考虑的选项之一。

 

屏蔽系统与非屏蔽系统选择

超六类是屏蔽和非屏蔽系统的分水岭,以目前的双绞线生产技术,非屏蔽最高只能做到超六类系统,超六类以上系统,包括8类必须采用屏蔽结构才可以实现。相对于可应用于绝大部分电磁场景屏蔽系统而言,非屏蔽系统有一定的局限性,最主要的就是其抗外部干扰,包括相邻线缆的干扰能力非常弱。在综合布线系统规划时,需要根据现场实际情况以及今后可能出现的电磁环境进行分析,从而确定选择使用的系统(参见IEC11801-2018相关章节)。FLUKE等测试设备公司虽然都曾推出过现场ANEXT测试方案,但因实际实施困难,鲜有项目测试。而当前的标准修改允许以厂家的电缆平衡性设计来代替现场测试,是否可靠,就见仁见智了。作为国际标准制定的参与者之一,腾飞建议您优选屏蔽或ANEXT表现接近屏蔽系统的的非连续铝箔6A解决方案,以真正达到免ANEXT测试、放心传输10G Base-T的目的。 

 

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2020年7月23日 10:49