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为什么6类系统不能支持 10Gb/s

最近一份由著名市场调研公司 IDC做的报告提供了一个破纪录的新闻:在2010年第二季度,有超过一百万个10G以太网端口被发送到市场。完全有理由相信这些10G端口中的绝大多数已被用于数据中心。随着10GBASE-T 网络设备数量的不断增长,数据中心决策者将利用平衡双绞线铜缆的节省成本和方便灵活等优势来部署10G网络。虽然6类布线在一些限定的长度限定的环境下也可支持10GBASE-T 应用,但毫无疑问的是有一些不得不考虑的原因使得我们必须在一个新的需要实施 10 Gb/s应用的数据中心规定采用6A布线系统。

  • 标准认定在数据中心布线系统中应采用6A类或者更高级别的布线

TIA, ISO/IEC, 和其他一些通信标准组织已经开发了一些针对数据中心布线设计和安装的标准。这些标准都一致认定:6A类布线是数据中心应采用的最低要求。ANSI/TIA-942-A2的标准草案中规定了在新的数据中心中,水平布线和主干布线推荐使用6A类。ISO/IEC 247643 明确规定了数据中心的主配线区和分配线区布线系统必须提供EA 级(相当于TIA标准中的6A类)或以上的信道性能。

  • 6类系统支持 10GBASE-T 是很不稳定的

有几份公布的行业指南(例如:TIA TSB-155-A4 和 ISO/IEC TR 247505)指出了在已安装的6类布线中支持10GBASE-T的可能条件。这些指南并不是针对新的布线安装。根据这些指南,已有的6 类布线在短于 37米 (121 英尺)时可支持10GBASE-T 应用,在 37米和 55 米 (180 英尺) 之间,需要测试外来串扰指标来确定是否可以支持10GBASE-T 应用。不管怎样,在6类布线系统的短链路上支持10GBASE-T 应用,是没有保证的,因为外来串扰指标和布线的密度是息息相关的。

唯一能够确保符合如 TSB-155-A 和 ISO/IEC TR 24750等指南要求的办法是在每个信道上执行复杂的外来串扰测试。这个测试是非常耗时的而且也不是完全确凿的。因此,在大多数的数据中心中,需要采取措施来缓解外来串扰。由于现有管道的填充率限制和可能需要更换某些链路或器件,公认的缓解办法其实很不容易实施。最后,对较大安装的未来的移动、增加和更改(MAC)也找不到任何的流程指南。对6类系统进行外来串扰的合格性测试所引发的增加的成本和不确定性使得6A类系统更适合面向10 Gb/s应用的新的数据中心。

  • 运行10Gb/s的6类布线不能和 6A类非屏蔽放在同一个线槽

新出现的关于路由分隔的指南 (如:TIA TSB-1906)毫不含糊地指出传输10GBASE-T的6类UTP线缆必须捆绑放在一起,而且不能和传输10GBASE-T的6A类线缆放在同一缆束或者邻近位置。 TIA TSB-190也重申了TIA的态度,即在支持10GBASE-T的新的安装中应采用6A类布线系统。

  • 现在已没有新的应用会以6类布线为基础来开发

TIA 和 ISO 都认为在他们的标准中规定的布线系统希望能有超过10年的生命周期。6类和E级布线标准都是在2002年正式颁布的,这些系统已经在标准期望的生命周期中过半。因此,像IEEE802.3或者ATM等的应用开发组织都不会再在6类系统上研究开发新的以太网应用或者新的数据传输解决方案。

  • 6 类非屏蔽不能支持完整的 100米10GBASE-T 信道,限制了设计的灵活性

6A 类和 7A类可以支持完整的100米信道或者更长的信道。美国西蒙公司与Aquantia公司合作,(Aquantia是10GBASE-T芯片的全球领先制造商)一起在超过100米长度的6A类屏蔽和7A类布线信道上测试认证 10GBASE-T应用。而不是利用6类非屏蔽系统并缩短支持的距离。

使用6类系统并缩短信道距离来支持 10GBASE-T应用会限制设备的放置位置,并要求额外的跳线或者交换机,从而导致增加连接件、设备和电力成本。

  • 6 类非屏蔽不能支持短链路省电模式 (aka 数据中心模式)

根据 IEEE 10GBASE-T 标准,对于6A类或者更高级别的布线信道,在短链路模式(不超过30米)下每端口可以节省将近1瓦的电力消耗。而6类系统却没有这个节省电力模式,因此会使得电力成本更高,而且对环境不利。

  • 直径更小的6类线缆的散热效能不如6A类或者更高级别的线缆

数据中心的温度一直在上升。ASHRAE 推荐上升到 81F/27Cº。当线缆的温度上升时,线缆的插入损耗也在增加。在数据中心,绝大多数线缆是在服务器机柜的背后,那里正好是温度最高的地方。由于新出现的PoE+应用具有更大的电流,会产生更多的热量,也使得温度的问题变得更复杂。在

TIA 和 ISO 标准中都规定了在超过20Cº (68F)时与温度相关的降级因素,用以确定在不同温度时水平线缆的最大长度。直径较小的6类非屏蔽水平线缆,比起6A类线缆尤其是屏蔽的6A类或更高级别的线缆时,其散热能力更差,因此随温度增加而能支持的水平距离就更短。

References

1- “Worldwide Ethernet Switch and Router 2Q10 Market Share Update”, Doc # 224735, IDC, August 2010
2 - ANSI/TIA-942-A, “Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers”, draft 2.0, pending publication
3 - ISO/IEC 24764, Ed. 1.0, “Information technology – Generic cabling for data centers”, April 2010
4 - TIA TSB-155-A, “Guidelines for the Assessment and Mitigation of Installed Category 6 Cabling to Support 10GBASE-T”, March 2010
5 - ISO/IEC TR 24750, “Information technology – Assessment and Mitigation of Installed Category 6 Cabling to Support 10GBASE-T”, July 2007
6 - TIA TSB-190, “Guidelines on Shared Pathways and Shared Sheaths”, draft 2.0, pending publication
7 - Aquantia Press Release, July 2010 - http://www.aquantia.com/pdf/AQ_120m_Reach_Release_FINAL.pdf
8 - ASHRAE 72-74 (22-23C)


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