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企业数据中心电缆类型及其影响的比较

来源:机房360 作者:litao984lt编译 更新时间:2017-4-13 10:02:23

摘要:光纤与铜缆有什么区别?当涉及到数据中心对于光纤和铜双绞线布线选项的比较时,其关键的差异包括成本、速度等。

  光纤与铜缆有什么区别?当涉及到数据中心对于光纤和铜双绞线布线选项的比较时,其关键的差异包括成本、速度等。

  企业数据中心的运营是由大约几英里长的电缆来支撑的,这些电缆连接着企业顺利运行所依赖的数千台网络设备,以便支持其运营。

  这些电缆包括了光纤电缆和铜双绞线。且这些电缆都是为了满足特定的业务需求而设计的。

  在本文中,业界专家将为我们广大读者诸君针对光纤和铜缆进行比较,并将仔细分析每种类型的电缆可能被用于当今企业复杂的网络的哪些领域。参考和借鉴本文所提供的指导,相信将有助于确保您所在的企业网络使用正确的电缆。

  此外,本文还将进一步探索光纤电缆的类型及其对数据中心的影响。

  电缆类型比较:光纤VS.铜双绞线

  企业数据中心是由几英里长的电缆支撑的,其连接着企业运行所依赖的数千台网络设备来支持其运营。这些电缆包括光纤电缆和铜双绞线。这些电缆都是为满足特定的业务需求而设计的。接下来,让我们对光纤和铜缆进行比较,仔细看看每种类型的电缆,然后进一步探讨这些电缆在企业今天的复杂网络环境中的使用。

  当前的企业组织有几种选择来支持他们的有线和无线网络传输。但务必要牢记的是,所有无线接入点都有一套有线组件。这些组件的标准是不同的,具体则取决于企业所要使用的网络连接类型。对于以太网而言,其是使用最广泛的协议,以太网联盟每年都会发布一套路线图,以解释最新的和新兴的规范。而美国电气与电子工程师学会(IEEE)则维护了一份其他布线规范的列表,其与电缆制造商Siemon公司发表的一个博客Standards Informant一样。

  此外,光纤通道工业协会也会公布其自己所使用的用于管理存储网络协议的标准列表。其他相关行业协会均会发布他们各自专业的应用程序标准。 而在本文中,我们将仅探讨以太网,因为其是当今用于LAN、Wi-Fi上行链路和数据中心的最主要的协议。

  关于光纤与铜缆:各自的优缺点分析

  对于光纤与铜缆两种方法而言,二者都有利有弊。光纤通常是更受欢迎的方法,其主要用于骨干网络和长距离的应用程序。铜缆仍然是在服务器到交换机以及桌面台式机到交换机的连接领域占据主导。这是因为铜端口的造价更便宜,他们可以自动协商(auto-negotiation)——也就是说,它们可以支持从同一端口的多种速度。铜缆的另一大优点是其能够通过数据电缆提供直流电源,从而消除了对各种终端设备运行附加电气服务的需要。如果对光纤和铜缆进行评估比较时,需要考虑介质:铜或光纤 、两端端口的成本、应用程序获得支持的时长、维护成本等。检查每个端口和电源成本不如检查您企业的通信需求的总成本那么明显。

  当企业组织需要决定在何处及何时使用光纤与铜缆;或在决定是否同时使用两者时,还必须考虑所需要支持的距离和所需的传输速度。光纤和铜缆各自所支持的范围和距离是怎样的。

  铜缆双绞线


  铜缆双绞线分为屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)与非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)两大品种。而屏蔽双绞线又分为F/UTP(或称foil around UTP)和S/FTP(或称屏蔽双绞线)。上述所有的类别都支持PoE(以太网供电)PoE +和正在开发的新的PoE++/UPoE。类别越高,其传输性能越好;此外,屏蔽系统将在受电应用程序中产生更好的散热。

  结构化铜缆布线通道(如BASE-T)设计为支持100米,注意以下事项除外。在电信工业协会和国际标准组织(ISO)中,对于在高热区域中布线的电缆存在长度降级。屏蔽降额系数大约是那些高热区非屏蔽系统的一半。

  除类别7和7A之外,上述所有铜缆接口均使用RJ-45连接器。7类和7A类连接器由ISO/IEC标准规定,在全世界范围内都遵循该标准规定。

  市场上还有一些其他铜缆是应用程序专用的,但不受标准支持;因此,这类铜缆在本文中不涵盖。

  光纤电缆

光纤传输速率取决于光纤的距离、直径以及用于在光纤上迁移光的光源。单模光纤被设计用于长距离的应用程序,而多模光纤通常用于较短的上行链路,服务器到交换机和骨干应用程序。公布的标准所支持的距离如下。

  光纤距离是长度最大的,并且可以基于链路损耗预算而减少。光纤链路损耗预算是总光纤距离和通道中连接器数量的组合。通道中连接器的数量越多,所支持的距离越短。较新的低损耗连接器增加了可以在通道中使用的连接的数量,并仍然支持应用程序。相关详细信息,请咨询您企业的光纤制造商。还值得注意的是,在一些情况下,由于有源电子器件的进步,有源电子器件和光纤组合可以支持超过上图中的距离。上图所示的距离基于公布的标准,而不是某些电子产品的实际应用能力。

  所有标准都要求在双芯光纤连接中使用L​​C连接器;对于超过10 Gbps、40GBASE,乃至100GBASE等的多线程并行应用程序,可接受的连接器是MPO/MTP或多光纤推进/机械传输推进,区别在于MTP具有不锈钢对准引脚。

  当企业数据中心在制定关键的布线决策时,务必要考虑光纤与铜线的差异,并仔细考虑哪种(光纤或双绞线铜缆)最为合适,以及其在您的网络中的何处能够发挥最大效用,这一点很重要。

  光纤光缆类型及其对数据中心影响的探索

  光纤连接曾经专门用于特殊用途。但是,其正在迅速成为高速连接的标准,部分原因是由于计算能力的整合。这导致了对于能够处理许多高速链路的聚合的更高密度网络平台的需求。其他形式的连接,例如铜缆,仍然用于诸如带外网络(out-of-band,OOB)之类的事务,但更常见的是,它们往往是在较低的链路速度情况下使用。在使用现代数据中心网络时,务必需要了解光纤电缆的类型,或至少是其基础知识。

  SFP对于光纤速度、兼容性的影响

  当今数据中心中的许多设备都需要10 Gb以支持其数据路径接口。虽然迁移到10 Gb有助于从铜线到光纤的迁移,但大多数数据中心网络管理员都有一些低速光纤的经验。要对长度超过330英尺(铜缆支持的最大长度)的链路进行电缆连接,许多企业会使用带有基于SX的收发器或光纤的光纤电缆类型。SX光纤口元件可以支持更接近700英尺的范围,并且在小型可插拔(Small Form-Factor Pluggable,SFP)模块中是常见的。

  SFP模块已成为1千兆以太网(GbE)连接的标准;但是,SFP模块只能提供高达1.25 Gb的带宽。为了解决这一限制,SFP +模块允许与原始SFP模块相同尺寸格式的10 GbE。在许多情况下,一款支持SFP +模块的交换机还支持较低速度的SFP模块,使得许多10 Gb功能交换机能够与1 Gb SFP模块向后兼容。

  今天,大多数交换机平台都基于SFP +,这意味着交换机通常可以接受各种SFP和SFP +收发模块的光学元件。在10 Gb速度下,SR光纤通常用于所有10 Gb应用程序,可在标准多模光纤上支持超过1,000英尺的范围,因此非常适合数据中心中的大多数10 Gb应用程序。

  虽然SFP收发模块在今天很常见,但交换机上的模块和光学类型是彼此独立的。只要光纤口类型匹配,模块形状因数无关紧要——当连接不同的平台时,可以连接不同的外形规格10 Gb模块。当连接不同的模块时,请确保您数据中心使用的是正确的光纤电缆类型,因为不同的收发模块要求使用不同的光纤连接器。较旧的模块依赖于SC型连接器,而较新的模块(例如SFP和SFP +)则依赖于LC型连接器。

  光纤电缆的类型

  为了帮助数据中心管理员们排除解决链路问题,大多数较新的光纤口器件都包括数字诊断监测(DDM),其也被称为数字光纤口监测,将光纤口信息馈入其插入的平台。大多数交换机具有轮询信息并将其报告给管理员的功能,但DDM则能够实时提供关键信息,例如接收光的水平,发射功率和收发机温度。所有光纤器件都具有公布的接收光水平范围,通常以分贝测量。使用来自DDM的信息来排除解决光链路故障,并确保收发器和光纤电缆按预期工作。较便宜的光纤器件通常不包括DDM,因此在购买之前请必要评估收发器的功能特征。

  随着光纤继续变得日益普及,数据中心的网络管理员们将发现自己在基于铜缆的连接中工作的频率较低。随着带宽需求的增加,光纤电缆类型的创新需求也在增加。跟上这一创新,同时了解并掌握可用的选项通常可以帮助数据中心的网络管理员们节省大量的时间和资金。

  责任编辑:DJ编辑

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