羅森伯格亞太電子有限公司 陳鳳霞
前言來自Information Gatekeepers announced最新的“資料中心布線市場” 報道，資料中心市場投資額将由2010年的16億美元上升到2015年38億美元、增長率達到18.9%，遠高于傳統布線市場13.1%的增長比率。
另一個令人驚訝的發現是來自FTM咨詢公司的：在資料中心布線中，銅纜布線相對于光纜布線所占比例更高。報道稱：中小型資料中心以銅纜布線為主，而大型資料中心則主要選擇光纜布線。盡管目前市場的産品是基于光進行宣傳的，但是分析卻發現到2015年，相比于中小型資料中心布線58億美元的投資額，大型資料中心的布線投資額隻有26億美元。
盡管“光進銅退”是布線市場發展的必然趨勢，而在中國工程建設标準化協會資訊通信委員會布線工作組（IB）上的“2010年中國布線市場發展報告”中，卻将銅纜和光纜在布線中的應用比例精确到83%和17%。和布線市場類似，銅纜在資料中心的應用同樣占有絕對的優勢，根據一項BSRIA的新聞釋出：目前銅纜和光纜在資料中心所占比例約58：42。
通過各國對資料中心銅纜應用比例的預測，有必要對銅纜産品進行更多的關注。本文将着重介紹應用于資料中心銅纜及跳線産品的選擇。
線纜選擇作為電子資訊中樞的資料中心，需要實作資訊系統高水準的可管理性、可用性、可靠性和可擴充性，保障業務的順暢運作和服務的及時性。資料中心布線産品的選擇必須要能滿足資訊中樞的要求，以下是相關标準對布線産品的要求：
資料中心布線系統線纜選擇等級要求
從标準中可以看出，對于銅纜的萬兆以太網傳輸更多的将推薦6A類等級。
線纜類别的選擇資料中心的一個功能要求“為所有資料中心内部和外部的裝置提供安全可靠的網絡連接配接”，這一點就要求選擇的布線産品必需能滿足目前及未來一定時期内的要求。Cat6類銅纜是資料中心對絞電纜的最低選擇，而國際标準ISO/IEC 24764将資料中心應用的對絞電纜直接定義為Cat6A，可見超六類銅纜将主導未來資料中心布線産品的應用。
無論采用何種布線産品，資料中心建設都面臨一個嚴峻的問題：随着全球氣候日趨變暖、能源日漸緊張、能源成本不斷上漲，企業中高能耗部門之一的資料中心正面臨着降低能耗、提高資源使用率、節約成本的嚴峻挑戰，建構節能型的資料中心受到越來越多資料中心管理人員和IT廠商的關注，并成為未來資料中心的必然發展趨勢，節能降耗必将成為資料中心建設重點考慮的因素。如果我們以Power/Gbps方式來衡量各種協定的傳輸方式，采用銅纜方式時，10GBase-T的機關能耗隻有1000Bast-T的1/4，可見當采用銅纜媒體進行資料傳輸時，采用10GBase-T相對更節約能源。
無論是國際标準規定還是能耗要求、或者應對資料增長的帶寬需求，萬兆以10G Best-T應用相對更有優勢，相關改版的新的國際标準也是推薦萬兆以太網選擇Cat6A等級。先讓我們來分析為什麼萬兆資料中心需要選擇Cat6A類對絞電纜？
各類電纜所能支援萬兆的傳輸距離各不相同，傳輸距離的長短對資料中心最直接的影響就是限制其規模。以下是各類電纜所能支援萬兆以太網的傳輸距離：
萬兆系統選擇Cat6布線，水準鍊路或（當資料中心不設水準配線區時）不包含主配線區裝置電纜、跳線與裝置配線區裝置電纜鍊路的最大傳輸距離僅37m，這将無法完全滿足資料中心實際應用的距離需求，制約了萬兆資料中心網絡結構。
Cat7類銅纜可以支援的帶寬達到600MHz，支援萬兆傳輸的距離為90米，甚至能滿足将來40G的需求，産品的STP屏蔽方式也能很好的解決電磁幹擾。但目前Cat7類對應的連接配接器尚沒有網絡裝置廠家的支援，市場上Cat7類子產品和跳線的成本已經遠遠超出同等性能的光産品（光産品的優勢顯而易見），如果采用Cat7線纜與Cat6A子產品、跳線的組合，最後隻能達到Cat6A的性能要求，而線纜成本将浪費50%以上（已經投入使用的資料中心不可能通過更換子產品和跳線來更新）；STP結構導緻相對較大的電纜外徑（8.5mm左右），線纜布放彎曲半徑要求比較大，不利于施工，另外大的直徑會增加線槽和橋架的填充率，影響資料中心的散熱效果；而且目前工程驗收測試沒備許多還不能支援到Cat7類的鍊路測試，實際工程應用困難重重。
作為标準選擇的萬兆産品Cat6A類對絞電纜，支援的萬兆傳輸永久鍊路距離達到90米，TIA568.2-10萬兆标準在2008年3月已經釋出（最新标準TIA568C.2），實體連接配接上的連接配接器、子產品與普通Cat6類完全比對，無論在規模、成本、測試驗收各方面配套相對采用Cat6A和系統配套更為成熟。
屏蔽非屏蔽的選擇作為支援萬兆應用最理想的産品，Cat6a有屏蔽和非屏蔽兩種選擇，在充當資訊中樞的資料中心，各種電子裝置應有盡有，來自各種電子裝置的電磁幹擾将嚴重影響網絡的傳輸安全；Cat6a類産品的傳輸帶寬達到500MHz，在這種頻率下的線間串擾（ANEXT）對傳輸也将産生非常大的影響。是選擇屏蔽還是非屏蔽對絞電纜，先從幾個方面來比較他們的優缺點：
1 、線纜結構線纜内部NEXT幹擾可以通過線對的特殊絞距加以消除，針對具有相同絞距的外部線纜串擾，屏蔽線纜具有極強的抗電磁幹擾特性，完全不用擔心ANEXT的影響；而非屏蔽産品隻能通過增加線纜外徑來減少外部線間串擾。一般Cat6A屏蔽線纜的外徑約7.5mm、而非屏蔽Cat6A産品的外徑長軸接近9.0mm （線纜最大外徑TIA568B.2是8.6mm、TIA568B.2-10達到9.2mm）：
非屏蔽Cat6A除外徑較大外，在施工中對線纜的捆紮也有很高的要求，捆紮較緊就将帶來嚴重的線間串擾。對于高密度布線的資料中心，選擇非屏蔽Cat6A無疑将極大的降低線槽或橋架的走線密度。具有豐富工程施工經驗的施工方，施勞工員還需要進行額外的教育訓練。而具備優秀抗電磁幹擾的屏蔽線纜就完全不存在這些問題，施工要求與普通Cat6屏蔽線纜一緻，對施勞工員的要求相對要低得多。
3 、測試要求屏蔽Cat6A因能抵抗外部串擾（ANEXT可以忽略），施工驗收隻需測試單個鍊路或信道性能即可；而非屏蔽Cat6A存在嚴重的ANEXT，驗收時必須測試ANEXT才能保證所安裝的萬兆系統合格。一個普通鍊路或者信道測試的時間最快隻需要10幾秒，而測試一個資訊點的ANEXT性能，需要30分鐘左右，對6000點的非屏蔽萬兆資料中心進行驗收測試，每天工作24小時、僅測試就需要4個多月才能完成；同樣規模的屏蔽系統測試時間不到20小時。
4 、成本比較Cat6A類以下産品非屏蔽成本都低于屏蔽，是以很多使用者在萬兆以太網系統中仍希望通過采用非屏蔽來降低成本。然而線纜生産中非屏蔽線纜銅導體線徑要比屏蔽線纜大、外護套耗材遠多于屏蔽線纜，是以僅原材料成本就高于屏蔽線纜；線纜出廠檢驗時需要增加ANEXT測試，測試裝置的投入和測試時間的增加都将使Cat6A非屏蔽線纜的成本上升；再加上走線密度下降、驗收測試時間超長的成本，合格的萬兆非屏蔽系統整體造價将會超過屏蔽系統。
線纜外護材料的選擇資料中心建設的另一個功能要求是“不會對周邊環境産生各種各樣的危害”，這一點落實在布線上時，對線纜要求能支援一定的逃生時間（阻燃）、燃燒時不産生有毒有害氣體（無鹵）以及足夠的可見度（低煙），是以線纜應選擇LSZH材質的外皮，以符合資料中心建設的要求。
為滿足目前及未來一定時期内資料中心的功能要求，在銅纜布線系統中，筆者的觀點是更推薦使用者選擇Cat6A屏蔽且外皮采用低煙無鹵阻燃環保材料的線纜。
跳線的選擇水準線纜僅僅是資料中心傳輸系統的一個組成部分，另一個重要角色是與之對應的跳線。在分析跳線選擇之前，先來看看銅跳線具有哪些特點：
下面我們針對跳線的部分特點來進行比較詳細的分析：
電磁幹擾當資料中心采用的是Cat6類産品時，屏蔽線纜本身具有較好的抗電磁幹擾特性；對于非屏蔽産品，由于使用的頻率隻有250MHz，線纜的ANEXT對傳輸性能影響有限，主要解決NEXT的問題，要解決NEXT内部幹擾可以通過線對特定的絞距結合交換機内采用DSP技術加以消除，在電纜行業已經是成熟的技術，而萬兆資料中心應用的跳線，無論是非屏蔽還是屏蔽，為消除ANEXT，線纜建議全部采用屏蔽結構。據相關試驗證明：采用屏蔽産品即便屏蔽非有效接地時，抗電磁幹擾效果仍将比非屏蔽産品高出20%。
柔軟性要求相對于水準布線，專用于資料中心的“W”型（角行）配線架由于減少理線器的應用、而将布線密度增加了50%，甚至有些配線架1U空間除自帶理線裝置還提供36個銅接口、将布線密度提高了67%。高密度的布線使跳線的彎曲半徑更小，對跳線的柔軟度要求将更高。
資料中心使用的跳線、尤其是屏蔽跳線，其線纜如采用傳統的填充骨架結構，制作的跳線将非常硬，很難獲得理想的彎曲半徑。是以需要對跳線線纜的結構進行特殊設計，同時又不增加跳線的成本。
對于屏蔽跳線，骨架填充結構一般是FTP屏蔽方式，銅導體采用AWG24（7/0.20mm）；要獲得較小的彎曲半徑并滿足跳線單體性能穩定，STP屏蔽方式是理想的結構，考慮到跳線的長度一般都在10米以内，AWG26（7/0.16mm）的銅導體完全能滿足需要。 STP屏蔽跳線線纜即能提供理想的彎曲半徑，又可獲得更優良的屏蔽效果，成本還能維持不變。
和水準區域使用的線纜不同，跳線與水晶頭連接配接處可能會被多次插拔，而每次插拔都有可能使水晶頭内的芯線受力使其與金屬端子的接觸性能受到影響，一個能保護芯線不承受拉力的整體注塑結構的跳線尾套也是不可忽略的。
稍稍偏長的尾套能保護芯線在跳線插拔時使拉拔力承受在護套上而不是在電纜芯線内，同時柔軟度比較合适的尾套又能使跳線能獲得理想的彎曲半徑。
總結作為資訊中樞的資料中心的布線需求不僅要滿足目前的應用需要，還要滿足未來5年甚至10以上的資料量增長所帶來的帶寬要求，以Cat6A屏蔽線纜為傳輸媒體的萬兆以太網，是目前及今後較長時間内成本效益相對較高的選擇。為滿足資料中心的高密度布線，屏蔽跳線采用無骨架填充的STP屏蔽方式，使跳線柔軟以獲得理想的彎曲半徑。對于水準電纜在資料中心内的應用，采用Cat6A LSZH材質的屏蔽電纜将更具有優勢，符合資料中心對于傳輸媒體高帶寬的要求、并實作較好的傳輸穩定性，同時也滿足下一代資料中心節能與環保的大趨勢。
參考文獻：資料中心布線系統工程應用技術白皮書，2010 年10 月