萬(wàn)兆以太網(wǎng)布線對(duì)于用戶來(lái)說(shuō)已經(jīng)不再陌生，其標(biāo)準(zhǔn)的出臺(tái)讓更是吹響了萬(wàn)兆以太網(wǎng)的號(hào)角，但是你的布線準(zhǔn)備好了嗎？
采用萬(wàn)兆以太網(wǎng)的理由
首先從技術(shù)層面來(lái)看，萬(wàn)眾矚目的10 G以太網(wǎng)Cat.6A布線標(biāo)準(zhǔn)TIA/EIA 568B.2-10 和ISO/IEC11801 2nd附錄1相繼頒布，這標(biāo)志著萬(wàn)兆以太網(wǎng)走出實(shí)驗(yàn)室，經(jīng)過(guò)兩年的市場(chǎng)適應(yīng)，已經(jīng)成為成熟可行的技術(shù)。
其次10G以太網(wǎng)設(shè)備制造成本的下降，是推動(dòng)10G以太網(wǎng)應(yīng)用普及的關(guān)鍵因素。多家網(wǎng)絡(luò)設(shè)備廠商如Intel、Cisco、Broadcom、Solarflare都在相續(xù)發(fā)布最新的10GBase-T 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，10GBase-T每端口的價(jià)格從最初的2000 美元左右降到大約1000美元左右。隨著電子技術(shù)的發(fā)展和制造成本的下降，萬(wàn)兆以太網(wǎng)不再是遙不可及的事情。
最后是市場(chǎng)客觀需求。近幾年隨著千兆網(wǎng)卡的價(jià)格大幅下降(最低的只需50～100元)，千兆以太網(wǎng)到桌面相當(dāng)普及，目前大部分的數(shù)據(jù)中心（IDC）或SAN (存儲(chǔ)局域網(wǎng))采用的是千兆網(wǎng)絡(luò)做主干，萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)主干面臨著應(yīng)用瓶頸。根據(jù)國(guó)際權(quán)威機(jī)構(gòu)的市場(chǎng)調(diào)查報(bào)告，2002年之前部署的數(shù)據(jù)中心機(jī)房80% 已經(jīng)不堪重負(fù), 急需進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級(jí)和改造，在未來(lái)幾年內(nèi)大量數(shù)據(jù)中心機(jī)房將會(huì)部署萬(wàn)兆以太網(wǎng)。
萬(wàn)兆光纖還是雙絞線
傳輸距離方面，早在2002年6月，IEEE802.3ae任務(wù)小組就頒布了一系列基于光纖的萬(wàn)兆以太網(wǎng)的標(biāo)準(zhǔn),表一是IEEE定義傳輸萬(wàn)兆時(shí)能夠支持的最大傳輸距離。
通過(guò)比較可知，在距離300m內(nèi)性價(jià)比最高的傳輸萬(wàn)兆以太網(wǎng)解決方案是采用10GBase-SR光纖模塊和OM3光纜；10GBase-LX4雖然能夠在傳統(tǒng)多模光纖上支持300米傳輸距離，但由于其采用昂貴的粗波分復(fù)用（CWDM）技術(shù)及專門的模式控制跳線（Mode Conditioning Patch Cord ），因此嚴(yán)重阻礙了萬(wàn)兆以太網(wǎng)的普及和應(yīng)用。
目前大部分的企業(yè)網(wǎng)絡(luò)主干采用OM1或OM2多模光纖，為了能夠在以前安裝的傳統(tǒng)多模光纖（OM1、OM2）上傳輸萬(wàn)兆，IEEE802.3aq任務(wù)小組于2006年9月頒布了10GBase-LRM光纖標(biāo)準(zhǔn)。該解決方案通過(guò)采用電子散射補(bǔ)償（ECP）技術(shù)和模式控制跳線，能夠使以前安裝的傳統(tǒng)多模光纖平滑升級(jí)為萬(wàn)兆以太網(wǎng)，傳輸距離達(dá)到220 米。但是與10GBase-SR解決方案相比，10GBase-LRM大約是10GBase-SR價(jià)格的3倍，因此10GBase-SR解決方案仍然是實(shí)現(xiàn)園區(qū)萬(wàn)兆網(wǎng)絡(luò)主干的理想解決方案。
信道容量比較
價(jià)格方面，光纖傳輸萬(wàn)兆以太網(wǎng)經(jīng)濟(jì)的網(wǎng)絡(luò)解決方案是采用10GBase-SR光纖模塊，雖然如此，10GBase-T網(wǎng)絡(luò)模塊每端口成本只有10GBase-SR的二分之一，10GBase-ER/EW的十分之一甚至更低。
通過(guò)比較，可以看出在100米距離內(nèi)如水平布線、數(shù)據(jù)中心布線，Cat.6A雙絞線是萬(wàn)兆以太網(wǎng)理想的解決方案；當(dāng)傳輸距離超過(guò)100米小于300米，如園區(qū)網(wǎng)絡(luò)主干或者樓內(nèi)垂直網(wǎng)絡(luò)主干，可以采用OM3多模光纖；當(dāng)超過(guò)300米，如MAN(城域網(wǎng))或WAN（廣域網(wǎng)）必須采用單模光纖。
現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試的區(qū)別與變化
千兆以太網(wǎng)噪音的主要來(lái)源是一根雙絞線中的4對(duì)線對(duì)之間的串?dāng)_，周圍其他雙絞線對(duì)這根雙絞線的串?dāng)_影響可忽略不計(jì)。在10G以太網(wǎng)中，由于工作頻率的增高（10GBase-T的工作帶寬為417MHz，遠(yuǎn)高于1000Base-T 80MHz的工作帶寬），噪音除了雙絞線內(nèi)部的串?dāng)_外，周邊的其他電纜對(duì)這根雙絞線的串?dāng)_是影響10G以太網(wǎng)信道容量的主要因素。這種串?dāng)_稱為外部串?dāng)_（Alien Crosstalk, 簡(jiǎn)寫為AXT）。當(dāng)一根雙絞線被周圍六根雙絞線包圍，而且相同顏色的線對(duì)相鄰，此時(shí)中間一根雙絞線所受的外部串?dāng)_最為顯著。
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)接地系統(tǒng)圖
外部串?dāng)_一般在配線架一端開(kāi)始，20m距離內(nèi)比較明顯, 超過(guò)20m隨著傳輸信號(hào)的衰減，外部串?dāng)_也會(huì)減弱。
外部串?dāng)_無(wú)法通過(guò)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上的DSP（數(shù)字信號(hào)處理器）技術(shù)來(lái)進(jìn)行消除，只能通過(guò)增大線纜直徑及配線架插座間隔或采用屏蔽來(lái)消除。
外部串?dāng)_是限制10G傳輸信道容量的最主要因素，因此萬(wàn)兆以太網(wǎng)的測(cè)試除了要測(cè)試線纜內(nèi)的信號(hào)串?dāng)_，還必須測(cè)試線纜外部的串?dāng)_，外部串?dāng)_單位dB，通常情況下，測(cè)試值越大，性能越好。
屏蔽還是非屏蔽
萬(wàn)兆以太網(wǎng)，采用屏蔽還是非屏蔽? 許多國(guó)內(nèi)的用戶可能首先會(huì)想到UTP。事實(shí)上，目前業(yè)界專家普遍認(rèn)為采用屏蔽系統(tǒng) (STP) 更適于萬(wàn)兆以太網(wǎng)的傳輸。或許有人會(huì)對(duì)這個(gè)結(jié)論感到驚訝，其實(shí)，回顧以太網(wǎng)發(fā)展歷史，屏蔽系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)有相當(dāng)悠久的歷史：早在以太網(wǎng)發(fā)展的初期，屏蔽系統(tǒng)就一直是市場(chǎng)的主流，早期的Token-Ring(令牌環(huán)網(wǎng))、10Base-5、10Base-2，都是采用的屏蔽布線系統(tǒng)；到了上世紀(jì)90年代快速以太網(wǎng)100Base-T出現(xiàn)后，屏蔽系統(tǒng)市場(chǎng)份額才逐漸減少，但并沒(méi)有退出以太網(wǎng)的舞臺(tái)。甚至，屏蔽的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)發(fā)展步伐已經(jīng)走在了非屏蔽系統(tǒng)之前。最近隨著萬(wàn)兆以太網(wǎng)布線標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)布，屏蔽系統(tǒng)重新成為人們關(guān)注的焦點(diǎn)。
早在2002年，ISO/IEC 11801 2nd發(fā)布了七類即Class F的性能標(biāo)準(zhǔn)，帶寬要求至少600MHz，2008年2月ISO/IEC 11801 2nd附錄1除發(fā)布了超六類 (Cat.6A) 性能標(biāo)準(zhǔn)之外，又加入了超七類即Class FA 的性能標(biāo)準(zhǔn)，帶寬要求至少1000MHz，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)Cat.6A 500MHz帶寬要求。
AXT測(cè)試模型比較
其實(shí)，屏蔽系統(tǒng)在國(guó)內(nèi)某些特定的行業(yè)早已有廣泛的應(yīng)用，比如政府、國(guó)防、科研等領(lǐng)域。但是國(guó)內(nèi)許多用戶甚至系統(tǒng)集成商仍然對(duì)屏蔽系統(tǒng)缺乏足夠的認(rèn)識(shí)和了解，行業(yè)中流行一種錯(cuò)誤的說(shuō)法：由于屏蔽層是一根長(zhǎng)導(dǎo)體，屏蔽系統(tǒng)容易形成 天線 效應(yīng)，即吸收周圍環(huán)境中的噪音信號(hào)，同時(shí)發(fā)射噪音信號(hào)干擾雙絞線中傳輸?shù)男盘?hào)。事實(shí)上，不論是非屏蔽還是屏蔽系統(tǒng)在不同程度上都是 天線 ，不同的是，屏蔽系統(tǒng)抵制外界耦合噪音的能力是非屏蔽系統(tǒng)的100～1000倍。另外一種普遍的認(rèn)識(shí)誤區(qū)是：屏蔽系統(tǒng)如果接地不良，容易引起接地回路，信號(hào)傳輸效果比非屏蔽還要差。第三方實(shí)驗(yàn)室的研究結(jié)果表明，即使在最差的情況下即屏蔽系統(tǒng)兩端沒(méi)有接地的情況下，兩條屏蔽雙絞線之間耦合噪音信號(hào)仍然低于兩條非屏蔽雙絞線之間的耦合噪音信號(hào)20dB。換言之，即使在屏蔽系統(tǒng)兩端沒(méi)有接地的情況下，屏蔽系統(tǒng)抵制外界耦合噪音的能力仍然是非屏蔽系統(tǒng)的10倍。
下面我們分別從AXT性能裕量、信道性能裕量、電磁兼容性 (EMC)、安裝、測(cè)試、接地、價(jià)格等幾個(gè)方面對(duì)屏蔽和非屏蔽系統(tǒng)進(jìn)行比較和分析：
1、外部串?dāng)_裕量
眾所周知，非屏蔽雙絞線通過(guò)相互扭絞的平衡傳輸模式 (又稱為差模模式) 傳輸信號(hào)，外界的噪音耦合到雙絞線上由于大小相等、相位相反，在接收端相互抵消，但是由于在現(xiàn)實(shí)世界中沒(méi)有完全理想的雙絞線，因此六類以上的高性能雙絞線只能消除30MHz以下的低頻信號(hào)干擾。對(duì)于100Base-T或1000Base-T工作頻率80MHz以下的以太網(wǎng)來(lái)說(shuō)，雙絞線本身的 免疫 能力足以應(yīng)付外界的干擾。但是，10Gbase-T工作頻率高達(dá)417MHz，雙絞線本身的 免疫 能力對(duì)于相鄰線纜的干擾已經(jīng)微不足道。
非屏蔽的 Cat.6A雙絞線雖然通過(guò)增加線纜直徑甚至改變線纜護(hù)套內(nèi)部的構(gòu)造來(lái)減輕外部串?dāng)_的影響，但不能夠消除外部串?dāng)_。第三方權(quán)威實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果表明，非屏蔽的 Cat.6A 雙絞線無(wú)法保證外部串?dāng)_裕量 。
相反，屏蔽系統(tǒng)雙絞線由于采用金屬箔 (Foil) 或者金屬箔與金屬網(wǎng)(Foil+Braid)，能夠從根本上消除AXT的影響，屏蔽的Cat.6A雙絞線提供更高ANEXT裕量，AMP XG屏蔽雙絞線至少提供20dB PSANEXT裕量。
2、信道裕量
10Gbase-T由于采用全雙工的傳輸方式，因此信道容量要求至少為20Gbps。根據(jù)香農(nóng)定理 (Shannon capacity) 雙絞線的信道傳輸能力即信道容量（C）與信道帶寬(B)及信噪比（S/N）成正比。
屏蔽雙絞線由于采用屏蔽金屬箔結(jié)構(gòu)，能夠更顯著地提高高頻工作頻率下的信噪比（S/N），因而屏蔽系統(tǒng)能夠提供更高的信道容量（capacity） 及信道帶寬 (bandwidth)，從而為未來(lái)的應(yīng)用提供更高的裕量。
第三方權(quán)威實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果表明，在100米4連接信道上測(cè)試Cat.6A STP提供的信道容量遠(yuǎn)超過(guò)Cat.6A UTP信道容量。
通過(guò)圖1我們可以看出采用Cat.6A屏蔽系統(tǒng)比采用Cat.6A非屏蔽系統(tǒng)提供更高的性能余量，因此能夠支持未來(lái)更高的應(yīng)用，為用戶提供更高的投資回報(bào)（ROI）。
3、電磁兼容性
電磁兼容性（EMC）描述了系統(tǒng)或設(shè)備對(duì)抗外界 噪音 的能力，同時(shí)也是描述系統(tǒng)對(duì)外界電磁輻射強(qiáng)度的重要參數(shù)。10GBase-T由于工作頻率高達(dá)417MHz, 對(duì)周圍環(huán)境 噪音 極為敏感，同時(shí)，由于它較高的工作頻率，網(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)臄?shù)據(jù)容易被外界 竊聽(tīng) 。10GBASE-T的網(wǎng)絡(luò)誤碼率（BER）要求小于10。
屏蔽系統(tǒng)由于采用金屬箔（一般為鋁箔，厚度0.038～0.051mm之間）屏蔽，隔離外界的 噪音 的 隔音 效果是非屏蔽系統(tǒng)的100～1000倍，同時(shí)因?yàn)橥饷姘钠帘螌樱W(wǎng)絡(luò)中傳輸?shù)男畔⒉蝗菀仔孤Ｒ虼薈at.6A屏蔽系統(tǒng)更能夠保證網(wǎng)絡(luò)傳輸誤碼率；同時(shí)能夠防止網(wǎng)絡(luò)信息被竊取，確保網(wǎng)絡(luò)信息安全。這也是為什么交換機(jī)的RJ45插座及高質(zhì)量的語(yǔ)音或視頻傳輸電纜都采用屏蔽的原因。實(shí)驗(yàn)室測(cè)試結(jié)果顯示， S/FTP 結(jié)構(gòu)的屏蔽雙絞線比普通的非屏蔽雙絞線在消除外界噪音干擾方面高出40dB性能余量。
4、安裝比較
有些人或許認(rèn)為Cat.6A STP直徑比Cat.6A UTP線纜直徑粗，其實(shí)不然!為了消除AXT的影響，Cat.6A非屏蔽雙絞線只能通過(guò)增大線纜直徑來(lái)增加線纜之間的物理間隔，為了規(guī)范Cat.6A雙絞線的直徑，TIA/EIA 568B.2-11規(guī)定Cat.6A線纜直徑不能超過(guò)8.99mm。目前市場(chǎng)上推出的Cat.6A非屏蔽雙絞線其直徑比Cat.6A非屏蔽雙絞線直徑至少增加30%，比Cat.6A屏蔽雙絞線直徑至少增加10%。
線纜直徑的增大意味著線槽/線管成本的提高，使用同樣的線槽、同樣的填充比的情況下，Cat.6A屏蔽線纜數(shù)量比Cat.6A 非屏蔽線纜的數(shù)量至少高出30%。
EN50174-2《信息技術(shù)一般布線系統(tǒng)第2部分：辦公樓》明確規(guī)定：不同用途的線纜在同一線槽內(nèi)必須采用金屬隔板進(jìn)行隔離。由于AXT 的影響，Cat.6A UTP將無(wú)法與其他線纜如 CATV 等弱電線纜或者電纜在同一線槽中混合安裝, 必須采用金屬隔板（鋁板或者鋼板）隔離。Cat.6A STP 屏蔽系統(tǒng)由于有屏蔽層的保護(hù)可以與其他弱電線纜混合安裝。
由于10G以太網(wǎng)布線傳輸?shù)氖歉咚俚木W(wǎng)絡(luò)信號(hào)，因此對(duì)于布線施工人員的技術(shù)要求也比較高。采用Cat.6A UTP布線時(shí)，為了減少線纜之間的外部串?dāng)_，線纜必須進(jìn)行捆扎，線束中線纜數(shù)量越小意味著外部串?dāng)_越小。TSB155建議：Cat.6A UTP線纜安裝時(shí)須進(jìn)行捆扎，捆扎不宜太緊，一捆最理想不超過(guò)12根。如果采用屏蔽系統(tǒng)則不必進(jìn)行捆扎。
10G以太網(wǎng)傳輸時(shí)，從配線架開(kāi)始20米距離之內(nèi)外部串?dāng)_ 最為明顯，同時(shí)，配線架上的跳線之間也會(huì)發(fā)生強(qiáng)烈的外部串?dāng)_。為了消除配線架上的外部串?dāng)_，Cat.6A非屏蔽配線架必須增加插座之間的物理間隔，這意味著配線架端口密度將會(huì)減少。此外，Cat.6A非屏蔽配線架為了減少跳線之間的串?dāng)_，必須采用直徑更粗的跳線或者采用屏蔽跳線。
5、接地
長(zhǎng)期以來(lái)對(duì)于國(guó)內(nèi)的許多系統(tǒng)集成商、布線安裝商來(lái)說(shuō)，存在一個(gè)認(rèn)識(shí)誤區(qū)：非屏蔽系統(tǒng)無(wú)須接地，屏蔽系統(tǒng)必須接地！實(shí)際上，對(duì)于非屏蔽系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，為了保障人身安全和設(shè)備安全，非屏蔽系統(tǒng)機(jī)房接地同樣至關(guān)重要！ ANSI/J-STD–607-A-2002《商業(yè)建筑電信接地和接線要求》明確定義了建筑物通信機(jī)房接地和連接方法，TIA/EIA-568-B.1及ISO/IEC11801:2002特別要求配線架、機(jī)柜及金屬線槽/線管必須用直徑至少為6AWG (4mm) 的帶絕緣層的銅導(dǎo)體連接（bond）到配線間/機(jī)房的接地銅排（TGB）上，而工作區(qū)則通過(guò)設(shè)備電源連接進(jìn)行接地。
6、測(cè)試比較
萬(wàn)兆以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試需要購(gòu)買專門測(cè)試外部串?dāng)_的測(cè)試適配器，另外萬(wàn)兆以太網(wǎng)的現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試時(shí)間成本和人力成本也遠(yuǎn)遠(yuǎn)高過(guò)千兆以太網(wǎng)的測(cè)試。
對(duì)于7根線捆扎在一起的線纜來(lái)說(shuō)，中間的一條受干擾（Victim Cable）的鏈路總共要測(cè)試4 4 6=96次ANEXT及AFEXT。如果要測(cè)試這捆線的綜合外部串?dāng)_（Power Sum AXT）則更加復(fù)雜，圖3為Fluke及Agilent測(cè)試萬(wàn)兆以太網(wǎng)綜合外部串?dāng)_（Power Sum AXT）時(shí)測(cè)試模型比較：Fluke測(cè)試時(shí)需要一對(duì)測(cè)試適配器、一對(duì)終端阻抗匹配器及一條同步鏈路，測(cè)試過(guò)程中需要要交換測(cè)試儀的主機(jī)和遠(yuǎn)端，并且需要連接筆記本電腦來(lái)計(jì)算綜合外部串?dāng)_；Agilent則采用六對(duì)外部串?dāng)_信號(hào)模擬器。
萬(wàn)兆以太網(wǎng)平均測(cè)試每條受干擾鏈路的外部串?dāng)_大約要花費(fèi)20～30分鐘。如果安裝時(shí)線束捆扎的數(shù)量超過(guò)12根，則測(cè)試的時(shí)間需要多一倍。
通過(guò)前面的介紹我們已經(jīng)了解到 Cat.6A 屏蔽系統(tǒng)由于采用金屬屏蔽層來(lái)消除外部串?dāng)_，提供足夠的外部串?dāng)_性能余量，因此在現(xiàn)場(chǎng)驗(yàn)收測(cè)試時(shí)不必進(jìn)行外部串?dāng)_測(cè)試，只需進(jìn)行信道內(nèi)部測(cè)試，從而極大地減少了測(cè)試適儀器成本、時(shí)間成本和人工成本。
7、成本比較
萬(wàn)兆以太網(wǎng)出現(xiàn)之前，人們普遍認(rèn)為屏蔽布線系統(tǒng)的價(jià)格高于非屏蔽布線系統(tǒng)的價(jià)格。隨著屏蔽產(chǎn)品制造技術(shù)的發(fā)展及萬(wàn)兆以太網(wǎng)絡(luò)的出現(xiàn)，這一現(xiàn)象成為歷史，采用Cat.6A屏蔽系統(tǒng)在布線材料成本、線槽成本、測(cè)試成本，綜合擁有成本，投資回報(bào) (ROI) 等方面均優(yōu)越于Cat.6A非屏蔽系統(tǒng)。
綜上可以看出，隨著新技術(shù)的不斷發(fā)展，層出不窮的應(yīng)用諸如IP網(wǎng)絡(luò)傳輸語(yǔ)音（VoIP），企業(yè)資源規(guī)劃（ERP）、客戶關(guān)系管理（CRM）、視頻會(huì)議（Video conference）對(duì)網(wǎng)絡(luò)主干帶寬提出了嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)，越來(lái)越多的數(shù)據(jù)中心（IDC）、存儲(chǔ)局域網(wǎng)（SAN）在未來(lái)幾年內(nèi)將會(huì)大量部署萬(wàn)兆以太網(wǎng)。用戶在部屬萬(wàn)兆以太網(wǎng)時(shí)，首先需要保證網(wǎng)絡(luò)的物理層基礎(chǔ)必須能夠提供足夠的性能余量，屏蔽系統(tǒng)是萬(wàn)兆水平布線的明智選擇。
