讓10G和6A測試變得不再困惑

1  前言

    伴隨着單文件的容量越來越大,應用的不斷擴展,網絡吞吐量也日益增大,網絡的升級改造不可避免,相對於佈線系統,更換網絡設備總是顯得更容易一些,因爲更換佈線系統意味着付出更多的時間和成本。所以在管理和維護此類系統時,我們會考慮這兩個問題:一是原有系統究竟能不能上到10G;二是如果新建佈線系統跑10G網絡,那在多少時間內,不再需要考慮做更換和升級。這個測試驗收如何進行呢?
2  現狀分析

    如今IEEE 802.3 10GBase-T標準已經獲得批准,對於參數的要求也都最終確定。相對於原先的6類佈線系統,新標準的一項重要改變就是引入了外部串擾的測試。無論是現有還是新安裝的佈線都應該測試該項特性。只要鏈路爲55m或更短,目前安裝的Cat.6和E類佈線均有望達到外部串擾要求。關於所有超過55m的Cat.6和E類鏈路是否都能真正支持10GBase-T通信,還存在很大爭議。增強型Cat.6(6A)或E類佈線在整個長達100m的通道範圍內均可滿足外部串擾要求。儘管各種屏蔽佈線鏈路應該具有非常優異的外部串擾特性,但是衆所周知,因安裝不當屏蔽效果可能非常差,因此應該對這種類型的佈線進行非常簡化的抽樣測試,以確認外部串擾特性。

    而在2008年5月30日,美國康普作爲鉑金頂級贊助商參加了在上海舉辦的第二屆Datacenter Dynamics 2008大會,將英特爾10GbE服務器網卡和思科10GbE Catalyst交換機共同運行於美國康普SYSTIMAX GigaSPEED X10D?Cat.6A非屏蔽雙絞線系統之上,實現9.26Gbps的穩定傳輸速率。這是康普萬兆技術第一次在國內進行演示。同時也說明我們離10G銅纜網絡的成規模應用也越來越近。

    於是乎在測試驗收時我們的測試標準也有了變化,也許相同的情形我們還記得,1999年頒佈TSB-95和568 A.5-2000,前者是已安裝的5類系統,後者是超5類系統;如今換成了TSB-155和568B.2-10,只不過前者是針對現有已安裝的6類佈線系統,而後者是針對擴展6類標準。

3  10GBase-T和6A的測試

    整個測試需要分兩步,首先對所有線纜進行通道和永久鏈路測試,保存測試結果,將結果導入LINKWARE軟件。其次,找到所有線纜中最長的鏈路作爲受干擾線纜;再選擇干擾線纜;對受干擾線纜周圍的線纜加信號,每次一根;在軟件上,對受干擾線纜進行PS ANEXT測試;在軟件上,對受干擾線纜進行PS AACR-F測試。

    Alien crosstalk外部串擾是新引出的問題,對於已有佈線由於先前過分考慮了美觀,卻給數據傳輸帶來了隱患。

    過於密集的線纜,形成了典型“六包一”外部串擾,如同近端串擾一樣,由於工作頻率的增加,線外串擾情況會隨之變差。對10G以太網的佈線要求是:使用Cat.6A/ISO EA、屏蔽或非屏蔽系統均可,在測試中,我們選用相對應的Category 6A 或 Class EA測試標準限。Cat.6/ISO E佈線系統只能在有限場合將已存在以太網升級爲10G以太網應用,由此我們看到在Fluke DTX測試儀器中針對10GBase-T,有分別對應的測試標準選項(如圖1所示)。
 圖1  針對已有佈線系統的10GBase-T應用測試標準
    由於支持10G以太網的頻率範圍比1000M以太網的情形高很多,可以理解,實際安裝這種最新佈線系統時,其內/外串擾都可能成爲難以克服的障礙。要使得佈線系統能夠支持10G速率,我們可以考慮不同方法,如無負載的情況下最小內部彎曲半徑是其直徑的4倍;採用水平佈線管理及鬆弛的線纜布放;不同的導管在40%填充率情況下,6類和增強6類線纜的線纜數量會差別很大,以3英寸的導管爲例,40%的填充率,在6類時可以容納五十多根,而在增強6類線的情況下可能要減半;由於增強6類線更具剛性,因此在鋪設時如果遇到彎曲,那麼負載阻力會更大,因此在進入導管穿線時必須塗上少量的潤滑劑以減少牽拉時的摩擦力,同時安裝時最好兩人配合操作;將整個線束分成多個鬆散的小線束,減小外部串擾,天花板上,採用開放式的安裝等。

    同時對於測試外部串擾時,我們對相鄰的線纜一定要做選擇(如圖2所示),如選擇同一束線纜中的相鄰線,或者相鄰連接器的線纜(如圖3所示),這樣測得的外部串擾才具有代表性。另外新安裝的佈線系統的外部串擾測試,由於測試的時間長,測試實際工作量極大,建議爲了使測試變得可行,可適當得進行抽測,同時爲了提高效率,可以在安裝前測試,即購買進貨時測試,而在安裝竣工後進行選擇性測試。
圖2  選擇在同一束裏的線纜 
圖3  連接器產生最多的外部串擾,需要所有的在被幹擾線纜鄰接的連接器
4  結束語

    讓我們把測試說明做一下簡化,即已有的佈線系統如果要做10G測試,我們可以按照10GBase-T的應用標準來進行,新安裝的6A系統的測試我們可以按照Category 6A或Class EA的標準來進行。當然爲了能夠確保達到10G的能力,在佈線時我們也要提前加以注意某些事項,如提高產品工藝,線纜結構,材料等,另外在佈線時,不要捆紮過緊,管道填充不能過多,超出規定的填充量,避免過於彎曲,採用6A以上或屏蔽佈線系統等。
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