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。他说，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

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ISO/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10GBase-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，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 Conditioning 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-SR解决方案相比，10GBase-LRM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?

　　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析入手。

　　在智能化弱电系统中，光纤和铜缆均是传输介质，是信息系统的基础设施，为智能化系统提供传输通路。智能化系统经常会遇到各类信号的传输，比如视频、音频、数据、局域网等信号传输，如何选择传输介质是一件非常恼人的事情。光纤与铜缆各有其优点，特点也比较鲜明，但是随着光纤价格的降低以及用户端设备价格大幅降低，比如视频光端机、多业务数字光端机的价格已经较前几年有不小的降幅。光纤传输网络可以为未来用户需求的增长提供许多空间，光纤传输市场的前景看好，但铜缆仍然具有价格便宜、使用方便等优点。

　　光纤系统的优势：

　　1) 光纤及光端机价格大幅下降

　　在几年前，光纤的总体价格要高于电缆的100%-200%，而现在的价格已经没有差别，光端机的价格也已经大幅下降。

　　2)传输容量大

　　光纤传输信号的带宽是很大的，一芯可以传输带宽达到几个G、甚至几十、几百个G。而现在的多业务数字光端机可以把视频、音频、数据、局域网、电话、DVI、HDMI、USB等各种用户需要传输的信号组合到一芯光纤上传输，不但简洁明了，而且容易维护。给组网及未来扩容带来很大的方便，如果用户未来有什么特殊要求，你无须重新布线，只要改进或增加光端机的功能就可以了。

　　3)传输距离远、不受干扰、传输质量高

　　光纤(单模光纤，建议用户首选单模光纤)传输衰减是很小的，正常每千米传输衰减只有0.3到0.6dB。由于光纤中传输的是光信号，所以电信号的干扰对光纤是没有任何影响的。现在光端机内部都使用数字技术，不但传输稳定，而且传输质量可以达到很高的水平。制造光纤使用的是硅材料，我们地球上的硅是取之不尽、用之不竭的，而铜缆使用的铜却并不是如此。随着光纤连接工艺的提高和改进，光纤施工会越来越方便。

　　铜缆系统的优势：

　　1)布线成本低、施工安装方便，UTP铜缆布线通常可为10GBASE-T信道提供比光纤更经济的成本。

　　2)在100米的距离内完全能满足10GBASE-T的网络设备的连接需求，可以支持10G连接的增长，获得更多的带宽容量。

　　3)万兆比铜缆10Gb/s连接将确保用户的工作效率，在等待附带复杂文件、高分辨率图象及视频演示文件的文件传输过程中不受影响。此外，更快速的连接将大幅度改善IP电话、网络会议及远程学习中即时声音和视频的质量。

　　4)万兆比铜缆将用于服务器的性能不久就会出现在桌面应用上。因此，尽管10GBASE-T最初的目标是数据中心及主干网，具有超前意识的客户认识到采用10Gb/sUTP布线的优势将延伸到桌面。

　　达到10GBASE-T性能要求是首要的目标，而在标准获得通过之后，挑战已转向终端用户的现实安装问题，诸如设施安全性、通道空间、线缆管理、初始成本、生命周期成本、抗噪声性能等因素，都应该成为选择万兆比铜缆10Gb/s解决方案的每个终端用户的考虑因素，他说道。

　　【专家介绍】：沈波，生于1964年4月，籍贯：云南宣威。1986年毕业于上海理工大学自动化系计算机专业，2005年毕业于人民大学商学院工商管理硕士(MBA)研究生，高级工程师。现为北京能达智能系统公司总经理，并担任工业与信息化部信息中心、全国信息人才培训等部门建筑智能化系统专家和技术培训教授，同时兼任北京信息科技大学硕士学位研究生校外指导教授。对智能化楼宇控制系统、网络与通信系统、弱电系统集成、物联网、移动互联网络、云计算系统、智慧城市建设等有扎实的理论基础和丰富的实践经验。

　　从1992年以来，先后参将与美国AT&T公司的布线系统，美国Honeywell公司的楼宇控制系统，德国西门子公司的综合安防系统等多家国外先进智能化系统设备引入国内，同时从事建筑智能化工程的设计、组织项目实施、验收，重大项目的咨询论证和招投标评审，建筑智能化系统的全国培训工作。

　　主要参加典型工程项目包括：国家交通部办公楼，外交部办公楼，北京国际科技会展中心、天津城市信息港、廊坊大学城数字化、国贸中心二期、中华世纪坛、电信大楼、最高法院大楼、北京第二中级法院大楼，中关村大厦、国家大剧院、北京电视台新办公楼、中央电视台新办公楼、奥运主要场馆、首都国际机场T3航站楼等多达几百个大型项目的前期项目规划、评审，系统设计、施工安装、竣工验收。

　　参与主编了《综合布线》、《数字电视培训教材》、《智能化系统操作维护培训资料》、《综合布线设计验收规范培训资料》、《建筑和数字化社区设计案例分析》、主编了《综合布线技术应用与产品资料》。