智能化综合布线系列文章

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1、综合布线万兆铜缆与光纤，推动网络高速发展综合布线万兆铜缆与光纤，推动网络高速发展-访专访工业与信息化部智能化访专访工业与信息化部智能化 系统培训指定讲师沈波系统培训指定讲师沈波【摘要】目前，光纤和铜缆作为信息数据传输的重要物质载体，由于性能不同，二者 的使用范围也有所侧重，大体上呈现出齐头并进的态势。随着技术的发展，光纤的性能优 势日益明显，将威胁到铜缆在布线系统的主导地位。另外，在布线方面尽管万兆光缆和万 兆铜缆的标准都已经推出，但是关于数据中心应该应用光纤还是铜缆的争论就从来没有停 止过。光进铜退，光纤代替铜缆是否会成为综合布线的发展趋势呢?千家网就此采访了工业 与信息化部智能化系统培训指

2、定讲师，综合布线专家，高级工程师沈波。工业与信息化部智能化系统培训指定讲师，综合布线专家，高级工程师沈波万兆以太网推动网络快速发展万兆以太网推动网络快速发展为什么要采用万兆以太网，沈波认为首先是市场发展的客观需求。从 1973 年 Robert 和 David 发明了以太网到今天，从起初仅仅 2.94Mbps 低速以太网到今天的万兆比以太网( 10G)，以太网的性能增长一次次地打破了摩尔定律，而网络给我们带来的价值却又一次次 地印证了 Metcalfe 预言。随着以太网从 2.94Mbps、10Mbps、100Mbps、1000Mbps 的向 前发展，相对应的是目睹着我们身边 100Mbps

3、FDDI 双环光纤网、4/16Mbps 令牌环环、 以及 25Mbps/62.5Mbps/155Mbps ATM 这些昔日明星们的悲壮倒下，网络系统需要在 100 0Mbps 的基础上有更高的前发展。沈波说：“10000Mbps 的以太网也许正是送给以太网即 将到来 30 岁生日的最好礼物。”今天，我们在很多方面有高速数据处理的要求，比如移动数据中心、云计算、智慧城 市等，这些应用其实对网络的依赖性更强，因为你的计算并不确定在哪里，或者说并不能 确定唯一一个场地去完成你的任务，所以它对网络依赖性更强。网络需要新技术支撑，需 要更好利用硬件资源，而硬件资源，当然为了更好地节省能源，就要把更多的应

4、用集中于更少的硬件平台，对于这些平台的互联，硬件平台要求是更强了，它的带宽或者是速率要 求是更多了，它对布线或者是对网络的依赖性更强，因为它的应用会更集中。他说，企业的数据量每 6 个月增长 100%，芯片速度每 18 个月翻一番，互联网流量每 年增加 3 倍，工作站的数据速率每 5 年增加 10 倍，随着新技术的不断涌现，网络彻底改 变了我们的生活。新兴业务对网络提出了更高的要求，因此，10000Mbps(10G)的以太网 有强大的需求支撑，10G 的到来，再一次将用户和厂商共同逼到了网络的生死时速上。沈 波提出建议，盲从跟风是资源浪费，而一味的冷眼静观无疑要冒着落伍的风险，必须根据 实际情

5、况作出应对。现实际情况是，近几年随着千兆网卡的价格大幅下降(最低的只需 50100 元)，千兆 以太网到桌面相当普及，目前大部分的数据中心(IDC)或 SAN (存储局域网)采用的是千兆 网络做主干，万兆网络主干面临着应用瓶颈。根据国际权威机构的市场调查报告，2002 年 之前部署的数据中心机房 80% 已经不堪重负, 急需进行网络升级和改造，在未来几年内 大量数据中心机房需要升级为万兆以太网。其次从技术层面及成本来看，随着 10 G 以太网 Cat.6A 布线标准 TIA/EIA 568B.2-10 和 ISO/IEC11801 2nd 附录 1 相继颁布，这标志着万兆以太网走出实验室，经过

6、两年的市 场适应，已经成为成熟可行的技术。沈波说道：“10G 以太网设备制造成本的下降，是推动 10G 以太网应用普及的关键因 素。”多家网络设备厂商如 Intel、Cisco、Broadcom、Solarflare 都在相续发布最新的 10GB ase-T 网络设备，10GBase-T 每端口的价格从最初的 2000 美元左右降到大约 1000 美元 左右。对中国来讲，特别是以中兴公司、华为公司为代表的高端网络设备制造商加入 10G Base-T 网络设备的研发及制造，随着技术的发展和制造成本的下降，万兆以太网不再是遥 不可及的事情。最后是有强大的用户需求。他认为最主要的应该是数据中心(数据

7、存储器、服务器等等)和 为实现 1G 到桌面的主干传输。其他的 10G 运用是政府部门，政府部门一般要存储重要数 据并要为各种应用而利用实时模拟。大多数政府部门会考虑光纤或者 6A/7 类。政府部门 一直都喜欢用屏蔽系统，因为它抗噪声、传输能力更高并且安全性更好。医疗行业也需要 采用 10G 技术，尤其是涉及到数字化放射治疗计划的时候。通过一种新出现的叫做熔合的 过程能将多张反映身体结构和新陈代谢变化的图像合在一起。视频和金融行业也将会受益 于这项技术。实时交互式视频将会出现在大学、培训中心，也许下载一部电影将变得与下 载一首歌一样容易。一家大的全球金融机构也称将会为投资建模和金融预测采用这项

8、技术 。他说，由于需提供模拟，这一应用所需的文件异常巨大。还有另一个会采用这项技术的 是 CAD/CAM 行业。CAD 文件正变得越来越大，会因各种原因被模拟和展示，在有些情况 下还被应用到计算机辅助制造和机器人。整体规划的万兆比布线系统整体规划的万兆比布线系统已发布的 IEEE802.3ae 标准是针对于光纤传输媒质制定的，并支持多种光纤类型的 10 Gb/s 传输速率。在 IEEE802.3ae 标准中做出规定说明的 10G 以太网光纤布线如：50/125 mm 激光优化多模光纤的传输要求在 TIA/EIA-568-B.3.1 与 ISO/IEC11801:20022ndEd 中 说明。3

9、00m 传输距离情况下要求 500MHz-km 模式带宽1300nm。为了满足 10G 以太网的需求，同时，解决万兆光纤以太网高成本的尴尬，万兆以太网铜缆解决方案以及相关标 准都在有条不紊地进行着。新出台的 IEEE802.3an 标准描述了 6 类/E 级、增强 6 类/E 级 和 F 级双绞线铜缆布线的 10GBASE-T 应用。同时，10GBASE-T 不应用于 5e 类/D 级布线 。对此，他说万兆比布线系统应该作一个整体的规划，注重以下几个方面：1)、功能区的划分万兆比布线系统主要用于支持高速网络传输，一般来讲，数据中心是主要应用场所。 数据中心一般由主机房、辅助区、支持区、行政管理

10、区等功能区组成，主要分为有人和无 人两大区域。在主机房区域，主要应用设备为服务器、高速存储设备、网络及安全设备， 需要确定布线系统需达到的等级 6A、7、7A 类)与配线网络结构及信息点的设置位置和数 量。信息点可以为日常办公使用的，但更加重要的是满足信息网络运行的需要。2)、网络系统结构设计布线网络拓扑结构与信息通信网络的构成是密切相关的，只有明确了服务器、以太网 交换机、存储器、路由器、KVM 设备、PC 机、通信接入设施等之间的互通关系及安装的 区域，才能够作出满足应用的配线系统，这是根本性的基础条件的建立。当然考虑到网络 的安全可靠与拓展，配线设备的配置留有充分的余量也是至关重要的。3

11、)、用于保护线缆的管槽位置与路由对数据中心布线推荐采用敞开的布线方式(格栅线缆桥架)。但其位置与路由的确定以 符合机房的净高尺寸;不阻挡机房空调设计的气流组织;与电力管线及其它弱电管线能够保 持相应规定的间距;满足线缆布放弯曲半径等要求为依据。并且以机房的等级与管线敷设的 方式来确定线缆的防火等级，并作出是否采用屏蔽的布线系统。4)、布线产品的选用对于数据中心布线系统，主要以满足万兆网络的应用为主，因此选用的大多为高端产 品。但应考虑到电缆与光纤;屏蔽布线与非屏蔽布线;标准模块与高密度模块;单模光缆与多 模光缆(OM3);现场制作与预端接线缆;CMP 与低烟无卤线缆;标准标签与电子配线：永久链

12、 路、信道与短链路测试等方面的问题，作出多方案比较，并且估算出工程造价，从性价比 考虑选用相应的布线产品。光纤与铜缆布线之争对综合布线培训推广的影响，沈波认为光纤与铜缆布线之争，对 综合布线系统培训与推广有促进作用。他说技术越辩越明，争论越多越好，有利于行业的 不断进步，有利于用户辩明是非，有利于生产商提高产品质量，有利于培训人员开阔思路 。选择光纤还是铜缆，应根据实际需求选择光纤还是铜缆，应根据实际需求 不管是用户、系统集成商还是设备制造厂商，关于数据中心应该应用光纤还是铜缆的 争论从来就没有停止过。随着 10 G 以太网 Cat.6A 布线标准 TIA/EIA 568B.2-10 和 IS

13、O/IEC11801 2nd 附录 1 相继颁布，标志着万兆以太网走出实验室，得到了行业及市场的认可 。沈波说道：“数据中心应该应用光纤还是铜缆，不能简单选定，需要根据用户需求，结合 网络技术及综合布线技术的发展而定。”首先，从传输距离方面来看，光纤传输是实现园区万兆网络主干的理想解决方案。早在 2002 年 6 月，IEEE802.3ae 任务小组就颁布了一系列基于光纤的万兆以太网的 标准, 通过比较可知，在距离 300m 内性价比最高的传输万兆以太网解决方案是采用 10GB ase-SR 光纤模块和 OM3 光缆;10GBase-LX4 虽然能够在传统多模光纤上支持 300 米传输距 离，

14、但由于其采用昂贵的粗波分复用(CWDM)技术及专门的模式控制跳线(Mode Conditioni ng Patch Cord )，因此严重阻碍了万兆以太网的普及和应用。目前大部分的企业网络主干采用 OM1 或 OM2 多模光纤，为了能够在以前安装的传统 多模光纤(OM1、OM2)上传输万兆，IEEE802.3aq 任务小组于 2006 年 9 月颁布了 10GBase -LRM 光纤标准。该解决方案通过采用电子散射补偿(ECP)技术和模式控制跳线，能够使以 前安装的传统多模光纤平滑升级为万兆以太网，传输距离达到 220 米。但是与 10GBase-S R 解决方案相比，10GBase-LRM

15、大约是 10GBase-SR 价格的 3 倍，而万兆比铜缆传输距离 为 100 米，因此 10GBase-SR 解决方案仍然是实现园区万兆网络主干的理想解决方案。其次从价格方面来看，光纤传输万兆以太网经济的网络解决方案是采用 10GBase-SR 光纤模块，虽然如此，但，铜缆传输 10GBase-T 网络模块每端口成本只有 10GBase-SR 的 二分之一，10GBase-ER/EW 的十分之一甚至更低。因此，铜缆传输千兆比网络比光纤传输 有很大的价格优势。最后，数据中心布线系统构成范例。不同规模的数据中心取决于开放的业务，网络的 架构与设备的容量，以及计算机房的布局和面积大小，可以包含若干

16、或全部数据中心布线 组成部分。他表示，数据中心规模与构成模式不一定形成固定搭配，也可以在其内部共存 混合模式。他对此提出了建议， 数据中心由于传输距离短，在 100 米范围内适合于用万兆比铜 缆传输。通过上述传输距离与端口价格的比较，可以看出在 100 米距离内 Cat.6A 双绞线是 万兆以太网理想的解决方案，应用环境如：工作区到楼层配线架的水平布线、数据中心布 线;当传输距离超过 100 米小于 300 米，如园区网络主干或者楼内垂直网络主干，可以采 用 OM3 多模光纤;当超过 300 米，如 MAN(城域网)或 WAN(广域网)必须采用单模光纤。万兆铜缆与光纤，谁主沉浮万兆铜缆与光纤，谁主沉浮?他首先提出的观点是：铜缆和光纤将延续现在的态势，在综合布线市场上各有优势， 在 100 米距离内 Cat.6A 双绞线是万兆以太网理想的解决方案，应用环境如：工作区到楼层 配线架的水平布线、数据中心布线;当传输距离超过 100 米，如园区网络主干或者楼内垂直 网络主干以及 MAN(城域网)或 WAN(广域网)必须采用单模光纤。他说，要回答这个问题，首先应从光纤与铜缆优缺点的对比分