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10G以太网互连解决方案

大量不同的网线和互连类型都能够支持10 Gigabit Ethernet (10 GbE)。解决方案的不同在于最大互连距离、功率和发热、信号延迟时间、可靠性和对未来需求的可适应性上。总开销不止包括设备接口和网线的花费。人力往往也是其中的一个主要的因素。选择一个解决方案需要针对我们的应用需求来仔细地评估每个选项。

最基本的选择是光纤和铜线。直到最近,10GB的比速只能使用光纤才能实现,但是,目前所建立的标准已经允许使用双绞线了。光纤和铜线都可以用在同一个数据中心上,可以根据所连接的设备之间的距离来选择使用其中一种。更复杂一点的是,有几种选项是同时适用于光纤和铜线的。

光纤

光纤包括多模或者单模2种类型。多模比单模所限制的距离更短些。因为多模的导线比单模的要更粗些,光束部分在光纤壁之间来回反弹时的路径会不一样。结果导致到达导线另外一端的信号发生了失真。失真的数量随着导线的长度而增加。光束能过更薄的单模导线时路径单一,因此失真的数量少得多。

多模光纤在19世纪80年代开始安装来支持100 Mbps的FDDI。这种网线有62.5微米厚。最初的10GBase-SR光纤接口标准是仅限于在26米的连接距离之内使用这种网线。拆除和重新安装网线是非常昂贵的,因此IEEE开发了10GBase-LRM,也称为IEEE 802.3aq。它使用一个环路来弥补失真。结果是新的标准实现了62.5微米的网线的220米的距离的信号传输。网线生产技术从而得到了提高。新制造的多模网线只有50微米厚。10GBase-SR接口使用新的、更薄的多模网线可以支持300米连接距离。

单模光纤可以传输信号最远达到40公里,因此,它被用来连接广域网。由于网线很细,因此连接它更难,同时,它还要求比多模网线更昂贵的激光源。结果是,在不需要单模光纤才能支持的远距离的地方都使用多模光纤。

铜线

IEEE 在2002年开发的802.3ak标准中提出的 10GBase-CX4,是第一种可用于10GbE的互连的铜线。与InfiniBand铜线相类似的是,10GBase-CX4使用四条导线,每一条都传输2.5GB速率的数据。它最大限制范围是10到15米,但是这此范围内用它来连接设备是最经济的方法。

小的Form-Factor Pluggable Copper (SFP+CU)是另一种价格低廉、低功率的互连网线。它的最大范围是10米。

双绞线

IEEE 802.3an,更广为人知的是10GBase-T,是在2006年发布的,并且它被看好将成为最广泛应用的10 GbE互连方式。它使用了人们熟悉的双绞线网线和RJ-45连接器。

现在的接口芯片比光纤和早期的铜线接口消耗较多的电源,产生更多的热量并且还带来更多的延迟。相同的问题也出现在最初的Gigabit Ethernet双绞线接口,因

此第二代(新的)芯片将期望有所改进。同时,这些问题还减缓了10GBase-T的应用。

在大多数情况下,现有的双绞线必须被取代。虽然,有些地方已经在已安装的5类网线上成功地运行了10 GbE,但是,我们并不推荐这种方法。即使测试显示网线可以传输10千兆的流量,但是将来可能发生网络间断问题。

我们推荐6类双绞线,6a UTP或者 6a F/UTP(箔包装的UTP)。它的限制范围是55米,而6a或者6a F/UTP可以支持100米连接。6类和6a类网线比5类厚些,这样可以减少外部干扰的可能性——即,相邻网线之间的干扰。较厚的网线意味着相邻网线的连接器是距离较远的,这样就可以减少干扰的可能性。箔包装实际上就是为了6a F/UTP减少外部干扰的可能性。

替换现有网线并不是简单地拿掉一根网线然后再安装回去另外一根。增加的网线厚度意味着6类网线需要在电缆槽中占用更多的空间。如果目前的槽没有足够的空间的话,增加槽是必须的。我们还必须注意避免在相互之间安装过多的网线。重量会挤压底部的网线并减少连接器之间的空间。

安装费用

仔细评估人力成本。光纤的安装是被认为是比较昂贵的,因为我们必须小心考虑避免大的弯曲和安装连接器。与较低带宽的双绞线相比较,当在槽中连接连接器和安排网线时,10千兆比率的双绞线的安装也需要更加小心。如果必须安装额外的槽时,双绞线的安装费用会显著地增加。

规划更高的数据速率

100 GbE很快就可以实现了。IEEE802.3ba委员会在2007年就着手研究100 GbE,并且预计2010年将可以完成。目标是在单模光纤上支持40公里连接,在多模光纤上支持100米连接,而在铜线上只支持10米的连接。现在就开始考虑安装光纤吧,即使目前看来铜线仍然是最佳的选择。

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