2022年布線發(fā)展趨勢分析

年布線發(fā)展趨勢分析40年前，BobMetcalfe在美國加州硅谷的Xerox試驗室的創(chuàng)造了以太網(wǎng)，人類歷史揭開了以太網(wǎng)網(wǎng)絡(luò)時代的序幕，以太網(wǎng)具有低成本，向前兼容，部署成本低，易于維護，經(jīng)多不斷的演化以太網(wǎng)已經(jīng)取代FDDI，TokenRing，成為局域網(wǎng)市場事實上的統(tǒng)治者。隨著社會的不斷進步與科技的進展，網(wǎng)絡(luò)已是我們?nèi)祟惞ぷ魃钪胁恍谢蛉钡囊徊糠?，從辦公室的個人電腦到家庭平板電腦，從公司電腦的聯(lián)網(wǎng)到樓宇之間的信息溝通，從城際之間的協(xié)作到國與國之間的溝通溝通，甚至于廣袤的海洋，網(wǎng)絡(luò)無所不在，無所不能，而組建這些網(wǎng)絡(luò)“點”用到的“線”也起著特別重大的作用。這里的“線”是個統(tǒng)稱，泛指組建網(wǎng)絡(luò)用的網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品及網(wǎng)絡(luò)布線方式，也就是我要說的網(wǎng)絡(luò)綜合布線系統(tǒng)。

綜合布線系統(tǒng)是一個用于語音、數(shù)據(jù)、影像和其他信息技術(shù)的標準結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)。綜合布線系統(tǒng)是建筑物或建筑群內(nèi)的傳輸網(wǎng)絡(luò)，它既能使語音和數(shù)據(jù)通信設(shè)備、交換設(shè)備和其它信息管理系統(tǒng)彼此相連接，包括建筑物到外部網(wǎng)絡(luò)或電話局線路上的連接點與工作區(qū)的語音或數(shù)據(jù)終端之間的全部電纜及相關(guān)聯(lián)的布線部件。具有樓宇自動化（BA），通信自動化（CA），辦公自動化（OA），布線綜合化四大基本特征。

綜合布線從90年月初期10兆以太網(wǎng)（10BASE-T）的消失，到90年月中期轉(zhuǎn)換到100兆以太網(wǎng)（100BASE-T），到今日成為主流的千兆以太網(wǎng)（1000BASE-T）再到目前數(shù)據(jù)中心已使用的的萬兆以太網(wǎng)（10GBASE-T），甚至于下一代數(shù)據(jù)中心即將使用的40GBASE-T網(wǎng)絡(luò)，網(wǎng)絡(luò)速度在以爆炸性速度增長。協(xié)作網(wǎng)絡(luò)的更新速度，布線系統(tǒng)也在相應(yīng)地不斷進展。

目前，我們搭建網(wǎng)絡(luò)所用的主流配置仍是桌面采納超五類屏蔽與非屏蔽或者六類屏蔽與非屏蔽布線產(chǎn)品及主干采納光纖產(chǎn)品，但事實上，2022年IEEE802.3an工作組就發(fā)布了10GBASE-T的網(wǎng)絡(luò)標準，10G以太網(wǎng)要求采納更高的超六類布線系統(tǒng)（Cat.6A或ClassEA），10GBase-T每對線纜上雙向傳輸2.5Gbps，4對線對共計傳輸10Gbps，正如六類布線系統(tǒng)正在取代超五類布線系統(tǒng)，萬兆的Cat.6A布線系統(tǒng)是將來數(shù)據(jù)中心布線進展的必由之路。

那么Cat.6A超六類布線系統(tǒng)與市場上目前六類布線系統(tǒng)有哪些重要的區(qū)分？Cat.6A萬兆布線標準中新增了重要測試參數(shù)：外部串擾參數(shù)（AXT），即線槽中捆扎在一起的線纜傳輸信號時，四周線纜對被測線纜的干擾。非屏蔽的布線系統(tǒng)通過線纜內(nèi)部平衡原理可以抵擋肯定的外界干擾，但對于10GBase-T萬兆以太網(wǎng)這樣的高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)工作頻率高達417MHZ（之前的千兆以太網(wǎng)1000Base-T工作頻率只有80MHZ），線和線之間的外部串擾，平衡傳輸已經(jīng)無能為力。緣由是實際工程中同一線槽內(nèi)的雙絞線一般均為同廠家產(chǎn)品，這些線纜完全一樣，在傳輸信號時，相鄰的線纜間會產(chǎn)生信號的相互耦合，尤其是相同顏色的線對由于絞距與方向完全一樣，耦合的干擾無法依靠平衡結(jié)構(gòu)抵消。而假如采納屏蔽線纜來應(yīng)對萬兆傳輸，其屏蔽結(jié)構(gòu)使得它消退線纜間的相互干擾有先天的優(yōu)勢，不僅可以屏蔽外界的電磁信號，鋁箔也同時阻斷了線纜之間的外部串擾。依據(jù)第三方國際試驗室GMHT的測試討論報告，屏蔽系統(tǒng)一般比同級別非屏蔽系統(tǒng)至少高20dB左右。鑒于此緣由，屏蔽Cat.6A系統(tǒng)在實際安裝的時候，不需要進行簡單的外部串擾測試，外部串擾測試需要昂貴的外部串擾測試適配器，測試一條線纜大約20-30分鐘，取決于同捆線纜的線纜捆扎的數(shù)量。除此以外屏蔽的Cat.6A雙絞線在外部直徑方面比非屏蔽的Cat.6A雙絞線更加細，便利線纜的布放和節(jié)約線槽的空間。綜合來看，在將來數(shù)據(jù)中心采納超六類布線系統(tǒng)最佳的選擇是屏蔽的Cat.6A布線系統(tǒng)。目前市場上已經(jīng)有很多Cat.6A屏蔽布線系統(tǒng)實施的勝利案例，比如深圳數(shù)字資源中心，整個數(shù)據(jù)中心300多個機柜，水平子系統(tǒng)全部采納Cat.6A屏蔽布線系統(tǒng)。福建省公安廳，整個數(shù)據(jù)中心500多個機柜，水平子系統(tǒng)萬兆部分全部采納Cat.6A屏蔽布線系統(tǒng)。

為了滿意更高的傳輸要求，2022年，ISO國際標準化組織曾經(jīng)提出過傳輸帶寬為600MHz的Cat.7類傳輸標準（滿意萬兆傳輸標準的Cat.6A線纜帶寬僅為500MHz），2022年ISO國際標準化組織又推出傳輸帶寬為1000MHz的Cat.7A類傳輸標準，，ISO和TIA這些國際的標準組織正在開發(fā)下一代數(shù)據(jù)中心支持40GBase-T的Cat.8布線系統(tǒng)，Cat.8布線系統(tǒng)標準估計今年年底會正式發(fā)布，Cat.8將會采納屏蔽系統(tǒng)。Cat.7和Cat.7A均為S/FTP雙層屏蔽的布線系統(tǒng)，連接器為非RJ45連接器。采納Cat.7或者Cat.7A布線系統(tǒng)傳輸10GBase-T會更加節(jié)能。然而從目前的市場進展趨勢看來，數(shù)據(jù)中心多模光纖的采納可能會大于Cat.7或者Cat.7A產(chǎn)品，由于從傳輸距離上來看，即便是在萬兆以太網(wǎng)上，光纖中短波能夠支持比七類線纜更長的傳輸距離，而價格也可能會更實惠。而且，在實際使用中，光纖更有其特特長，比如傳輸距離遠、傳輸穩(wěn)定、不受電磁干擾的影響、支持帶寬高、不會產(chǎn)生電磁泄露。依據(jù)第三方的市場討論報告，2022年中國數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)主干光和銅的比例大約是70:30，在2022年這個比例大約是20:80，由此可見，在數(shù)據(jù)中心市場光進銅退趨勢已經(jīng)特別明顯。

中國國內(nèi)傳統(tǒng)布線市場近幾年來原本由國際布線品牌完全主導(dǎo)現(xiàn)象漸漸演化為國內(nèi)品牌與國際品牌分庭抗禮的格局，而在高端市場比如政府、金融、國防、數(shù)據(jù)中心布線市場，特殊大中型數(shù)據(jù)中心布線市場，依據(jù)統(tǒng)計，70%的市場份額由專業(yè)于數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的國際布線品牌約5-6家品牌形成寡頭壟斷的市場。由于數(shù)據(jù)中心布線市場對產(chǎn)品的專業(yè)性，產(chǎn)品質(zhì)量與牢靠性要求遠遠高于傳統(tǒng)布線市場，特殊是光纖產(chǎn)品應(yīng)用技術(shù)上，國際的布線品牌和國內(nèi)的布線品牌間還存在著相當?shù)牟罹?，而大型?shù)據(jù)中心項目的建設(shè)與應(yīng)用，極大的推動了光纖布線產(chǎn)品技術(shù)的進展，對數(shù)據(jù)中心光纖布線將提出新的更高的要求并產(chǎn)生新的技術(shù)課題促進數(shù)據(jù)中心布線技術(shù)的進展，引導(dǎo)數(shù)據(jù)中心布線產(chǎn)品技術(shù)的方向進而在布線市場中產(chǎn)生主流效應(yīng)。

數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)需要不斷提升帶寬為快速增長的網(wǎng)絡(luò)（如核心層網(wǎng)絡(luò)，匯聚層網(wǎng)絡(luò)及SAN存儲網(wǎng)絡(luò)）傳輸應(yīng)用提前鋪好道路，而采納光纖傳輸可以為不斷發(fā)掘帶寬潛力供應(yīng)保障。據(jù)發(fā)布的《2022-2022年中國光纖行業(yè)市場調(diào)查報告》顯示，與單模光纖相比較，由于多模光纖技術(shù)較低的有源+無源的綜合成本，將促使多模光纖在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用中占有肯定的優(yōu)勢，大中型數(shù)據(jù)中心超過85%的光纖布線系統(tǒng)采納的是多模光纖。

隨著2022年6月IEEE802.3ba新的以太網(wǎng)40G/100G標準發(fā)布后，多模光纖在數(shù)據(jù)中心領(lǐng)域的應(yīng)用將翻開新的一頁，40G與100G的高速傳輸不再僅僅依靠單模采納成本極高的WDM串行方式進行傳輸，新一代以太網(wǎng)40G/100G標準將采納OM3與OM4多模光纖多通道并行傳輸?shù)姆绞?，這種多模并傳輸?shù)姆绞较啾容^單模WDM串行傳輸方式，在40G/100G上的總體成本（包含有源設(shè)備，光模塊，無源器件）分別只占單模系統(tǒng)的1/3與1/10，可見多模光纖優(yōu)勢非常明顯，市場的應(yīng)用趨式通常是由成本與價格因素來驅(qū)動的。

多模光纖目前的傳輸模式每對光纖支持10Gbps的速率，40G需要用到各4對光纖發(fā)送與接收共8芯光纖4*10Gbp=40Gbps，100G采納各10對光纖發(fā)送與接收10*10Gbps=100G，共使用20芯光纖，在數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)主干采納24芯的預(yù)端接MTP/MPO的多芯連接系統(tǒng)將可以更好的支持將來40G/100G的傳輸。40G與100G在多芯光纖內(nèi)的傳輸模式如下圖（2）所示，40G的傳輸模式是在12芯的MTP/MPO連接器內(nèi)取最外兩側(cè)各4芯進行傳輸，中間4芯處于空置狀態(tài)，而100G的傳輸模式是采納兩個12芯的MTP/MPO連接器中取中間10芯進行傳輸，假如采納MTP/MPO高密度24芯連接器，則在一個24芯的MTP/MPO連接器上完成100G的接收與發(fā)送。100G傳輸時，每12芯中的兩側(cè)各1芯處于空置狀態(tài)。

2022年8月，TIA正式批準OM4多模光纖標準，這種新類別EIA/TIA492AAAD多模光纖標準的推出，為今后更高速的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用供應(yīng)了更廣泛的前景。從光學性能來看，OM4多模光纖LD激光有效模式帶寬（EMB）高達4700MHZ，比OM3供應(yīng)兩倍多的帶寬。在網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用方面，當傳輸100GBase-SR10，OM4多模光纖能夠達到150米，而OM3多模光纖支持100G以太網(wǎng)僅能支持100米；當傳輸10GBase-SR，OM4多模光纖能夠達到550米，而OM3多模光纖支持10GBase-SR僅能支持300米。目前的100G以太網(wǎng)100GBase-SR10，需要至少20芯多模光纖，布線成本以及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備功耗都比較高，IEEE目前正在開發(fā)下一代的100G網(wǎng)絡(luò)標準，該標準估計2022年年中正式發(fā)布，下一代的100G網(wǎng)絡(luò)標準采納更高的網(wǎng)絡(luò)編碼方式，每對光纖發(fā)送及接收25Gbps，傳輸100Gbps僅需要8芯多模光纖，比上一代的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更加節(jié)能，更節(jié)約空間和布線成本，但是對于多模光纖的帶寬提出了更高的要求。OM4多模光纖支持下一代的100G網(wǎng)絡(luò)可以到106米，而OM3多模光纖只能夠支持20米，因而OM4多模光纖在將來的下一代數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)主干將會漸漸取代OM3多模光纖。下圖是OM1，OM2，OM3，OM4不同多模光纖的帶寬和網(wǎng)絡(luò)傳輸距離比較。

依據(jù)第三方的討論機構(gòu)的市場討論報告，目前全球88%的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)布線的距離都在90米以內(nèi)，這么短的距離光纖本身的損耗幾乎可以忽視不計，因此數(shù)據(jù)中心主干網(wǎng)絡(luò)布線的性能主要取決于光纖連接器的性能。針對下一代數(shù)據(jù)中心云計算，虛擬化和網(wǎng)絡(luò)融合的進展趨勢，有些全球領(lǐng)先的網(wǎng)絡(luò)布線廠商，比如TEAMP開發(fā)出新一代高性能超低損耗的24芯MPOptimate預(yù)端接光纖系統(tǒng)，在供應(yīng)更高的網(wǎng)絡(luò)性能之外，還能節(jié)約線槽空間，為數(shù)據(jù)中心用戶供應(yīng)穩(wěn)定牢靠的網(wǎng)絡(luò)保障，同時為將來的40G/100G以太網(wǎng)供應(yīng)平滑的升級。

下一代數(shù)據(jù)中心進展趨勢，一個是綠色環(huán)保，另外一個是智能化。傳統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)安裝完成以后，給用戶留下一大堆圖紙和點位記錄表，面對機房內(nèi)成百上千的配線端口，用戶往往很難建立并實施一套切實可行有效的網(wǎng)絡(luò)維護流程。在網(wǎng)絡(luò)運行了一段時日后，特殊是當發(fā)生了一些人員更迭的狀況后，很難維持對現(xiàn)有布線系統(tǒng)信息的精確?????把握。一旦有問題發(fā)生，網(wǎng)絡(luò)管理人員將耗費大量的時間精力去現(xiàn)場查找問題鏈路的各個部件。第三方的討論報告指出，70%的網(wǎng)絡(luò)故障來自于網(wǎng)路物理層，管理員70%的時間花在了文檔的整理上。全部這些對系統(tǒng)整體的可用性提出了挑戰(zhàn)，而以上問題最佳的解決方法就是綜合布線系統(tǒng)的智能化管理，實現(xiàn)智能化管理的最佳產(chǎn)品就是電子配線架。

電子配線架，是可將布線系統(tǒng)與管理系統(tǒng)聯(lián)在一起的系統(tǒng)，是結(jié)構(gòu)化布線領(lǐng)域的一大技術(shù)飛躍，它經(jīng)受了近十年進展的歷史，目前已經(jīng)日臻成熟。它把傳統(tǒng)的定位于無源基礎(chǔ)設(shè)施的布線系統(tǒng)提升了一個臺階，彌補了物理層和網(wǎng)絡(luò)層之間缺失的一個關(guān)鍵環(huán)節(jié)，使得網(wǎng)絡(luò)管理人員不再通過繁瑣且不行靠的紙面查詢程序來獵取實時的網(wǎng)絡(luò)連接狀況報告，通過查詢管理系統(tǒng)，便可隨時了解布線系統(tǒng)的最新結(jié)構(gòu)。從而提高了網(wǎng)管的工作效率，削減了系統(tǒng)宕機給企業(yè)帶來的損害。

現(xiàn)在市場上智能布線系統(tǒng)百花齊放，精彩紛呈。為了規(guī)范智能布線市場，ISO正在爭論智能布線的標準，ISO/IEC18598，目前的草案是第三版。IDG的市場調(diào)查報告顯示過半的數(shù)據(jù)中心準備采納DCIM軟件，DCIM軟件供應(yīng)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)中心管理，包括網(wǎng)絡(luò)設(shè)備等全部物理資產(chǎn)。毫無疑問，DCIM軟件市場存在著巨大的市場潛力，但是數(shù)據(jù)中心涉及到太多的系統(tǒng)，迄今為止，沒有一個DCIM軟件廠商可以說它的軟件可以涵蓋數(shù)據(jù)中心的全部的物理設(shè)施，在DCIM領(lǐng)域比較大的廠商包括IBM，HP，CA，BMC，另外DCIM軟件尚未有統(tǒng)一的國際標準。DCIM軟件將來的進展會走向合作機制，比如幾個不同領(lǐng)域的廠商合作，通過開放的應(yīng)用程序接口（API）實現(xiàn)數(shù)據(jù)的相互共享。因此在將來的智能布線系統(tǒng)選擇，布線管理軟件供應(yīng)開放的應(yīng)用程序接口（API）將成為一個重要的考量。

最終要說的就是有線網(wǎng)絡(luò)與無線的結(jié)合。

無線網(wǎng)絡(luò)大家都已經(jīng)不再生疏，它是一種局域網(wǎng)的無線連接形式。同時，無線AP（AccessPoint）實際上是一個無線交換機，將從有線網(wǎng)絡(luò)（例如Internet）接收到的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成無線信號并發(fā)出，將接收到的無線信號轉(zhuǎn)換成數(shù)據(jù)并發(fā)回到有線網(wǎng)絡(luò)，從而使信息在用戶的終端得到交換與使用。

目前，無線布線的方式已經(jīng)相當普及，相對于有線方式來說無線是一種延長和補充，無線離不開有線的支持，IEEE802.3ac無線網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)達到了1Gbps的網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，這要求從交換機到AP必需至少采納10GBase-T，也就是Cat.6A布線。

無線的優(yōu)點包括：安裝便捷；使用敏捷；經(jīng)濟節(jié)?。灰子跀U展及很高的平安性。試想一下，在飛往北京的飛機上，你可以把自家的地澆了，在100層的大樓電梯