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

　　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 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1000Mbps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50～100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10GBase-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10GBase-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

　　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10Gb/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：50/125mm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。300m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)、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。