万兆的接口、线缆和传输范围

　　2002年万兆以太网(10GbE)标准颁布，万兆要完全依赖于光纤标准;2004年万兆双绞线布线方案面世;2006年万兆UTP(铜缆)布线标准确定。不像早期的以太网标准工作在半双工或全双工，万兆仅工作在全双工状态，没有固有距离的限制，万兆以太网与千兆以太网类似，CSMA/CD机制即带碰撞检测的载波监听多重访问的机制不再重要，但保留了以太网帧结构，兼容802.3标准中定义的最小和最大以太网帧长度。

　　在详细了解万兆以太网的接口、线缆介质和传输范围前，首先让我们清楚万兆在物理层接口的命名规范：

　　万兆以太网的物理层接口通常使用下列命名规范：

▲表格1：例如，10GBASE-LX4光传输模块使用一个1310纳米(nm)的激光束，LAN PHY(8B/10B)编码，4个WWDM波长。10GBASE-SR光传输模块使用一个串行850nm的激光束，LAN PHY (64B/66B)编码，1个波长。

　　万兆光纤包括局域网PHY和广域网PHY两种类型，局域网PHY是基于光纤的的短距离传输，广域网PHY是基于光纤的长距离传输。在数据中心中往往选择局域网PHY规格，如10GBASE-SR(该规范支持波长为850nm的多模光纤，传输距离最大为300m)，10GBASE-LR(该规范支持波长为1310nm的单模光纤，传输距离最大为10km),10GBASE-ER(该规范支持超长波1550nm单模光纤，传输距离最大为40km)，10GBASE-LX4(采用波分复用技术，该规范支持波长为850nm的多模光纤，传输距离最大为300m;支持波长为1310nm的单模光纤，传输距离最大为10km)，如表格2所示。

▲表格2：万兆光纤物理接口、介质和传输距离。只要万兆以太网的物理接口类型在光纤链路的两端是一样的，模块的规格是可以互通使用的。例如，可以通过连接一个10GBase-SR XFP光纤模块和一个10GBase-SR SFP+来部署一条光纤链路。然而，一个10GBase-SR SFP+的光纤模块不能连接到10GBase-LRM SFP+光纤模块。

　　与光纤介质相比，铜缆具有价格便宜、使用方便等优点，而且越来越流行，随着交换标准和铜缆标准的改进，在目前主流的万兆交换机产品中铜缆的低成本、低功耗优势愈加明显。10GBase-CX4的传输介质是CX4铜缆，要比光纤便宜，但传输距离仅为15m;10GBase-T，采用屏蔽或非屏蔽铜缆双绞线，CAT6线上数据传输速度可达万兆，传输距离最大50m,CAT6A、CAT7上传输距离为100m。

▲表格3：万兆铜缆的物理接口、介质和传输距离。CX4是最早的万兆铜缆标准，延迟低而且经济，但由于规格问题无法在密度较高的汇聚交换机使用;SFP+直连线缆以其低价格、低延迟和小规格成为连接机架上服务器和存储的主要解决方案;10GBase-T最具发展前景。

　　不管是用户、系统集成商还是设备制造厂商，关于选择光纤还是铜缆的争论不断，尤其是数据中心内部，不能简单选定，要根据用户实际环境需求，结合网络技术和综合布线技术的发展来确定。

　　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。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)上传输万兆，10GBase-LRM光纤标准能够使以前安装的传统多模光纤平滑升级为万兆以太网。但与10GBase-SR解决方案相比，10GBase-LRM要比10GBase-SR的价格高，而万兆铜缆传输距离为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。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，如城域网或广域网必须采用单模光纤。

　　然而，铜缆比光纤传输有很大的架构优势。数据中心内部由于传输距离短，在100米范围内适合于用万兆比铜缆传输，在100米距离内6A类双绞线是万兆以太网理想的解决方案。

　　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。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。许多数据中心依赖铜缆和光纤的混合布线，在机柜中千兆和万兆铜缆都有，采用万兆光纤从柜顶top-of-rack到列末end-of-row。