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光纤为何暂未全面取代网线?深度解析背后的技术原因

光纤为何暂未全面取代网线?深度解析背后的技术原因

在布线行业中,光纤与铜缆之间的较量已经持续了十多年。随着云计算、5G等新型业务的不断涌现,数据中心规模不断扩大,其架构与布线也越来越复杂。然而,光纤的轻量化及逐渐降低的成本,使得主干网设备对光纤的需求越来越旺盛。在大型数据中心中,光纤的占比率高到70%以上,远远高出铜缆。但铜缆是否会完全被光纤取代呢?让我们一起来探讨。
尽管光纤凭借其高传输速率、大带宽等优势在数据中心中占据了较大份额,尤其是骨干应用网,但铜缆仍然是数据中心中不可或缺的一部分。首先,在维护、成本、布线等方面,光纤在一百米以内的综合水平布线中不及铜缆。光纤的纤芯是一种特殊类型的玻璃纤维,相比铜缆中的铜来说更加脆弱,容易在布线和后期维护中折损,增加成本。而铜缆的布线及维护更加便捷且成本低。
此外,在语音信号的传输和无线接入POE供电系统等电力供应方面的应用,光纤无法取代铜缆。铜缆通过电脉冲进行数据传输,可支持语音信号,适用于语音传输,而光纤不行。同时,铜缆中的铜可以进行导电,可在进行数据连接的同时供应电力,从而被广泛应用于无线接入、POE供电系统、基于LED的电力系统等。
目前市面上铜缆的类型繁多,如超五类、六类、超六类、七类和八类等网络跳线。不同类型的铜缆其布线应用不同。例如,超五类网络跳线(Cat5e)的最大带宽为100MHz,最大传输速率为1000Mb/s,适用于百兆与千兆位以太网。六类网络跳线(Cat6)的带宽为250MHz,最大传输速率为10Gb/s,性能远高于超五类网络跳线,适用于传输速率大于1Gbps的应用。而七类网络跳线(Cat7)的传输频率高达600 MHz,在传输距离100米内支持10Gbps传输速率,适用于适应万兆以太网。
总的来说,光纤与铜线各有优势。铜缆在语音传输、室内网络、水平布线、POE系统等应用中仍然占据着重要位置,不会完全被光纤所替代。铜技术目前仍然在不断地研究发展中,以便满足未来更多设备连接需求。 在布线行业中,光纤与铜缆之间的较量已持续了十多年。

现如今随着云计算、5G等新型业务的不断涌现,数据中心规模不断的扩大,其架构与布线也越来越复杂。 但光纤的轻量化及逐渐降低的成本,使得主干网设备对光纤的需求也越来越旺盛, 在大型数据中心中光纤的占比率高到70%以上,远远高出铜缆


铜缆会被光纤完全取代吗?你是不是也思考过这个问 自然是不可能完全取代的,至于原因,且听我说说。


01

为啥铜缆仍然是数据中心

不可缺少的一部分?


 01  应用对比 


尽管,在数据中心对更高带宽需求的推动作用下,光纤凭借着更高传输速率、更大带宽等优点使其在数据中心中部署占据较大的份额,尤其是骨干应用网。


但其实,铜缆仍然会是数据中心中不可或缺的一部分,而且在语音传输、电力供应等特殊环境的应用中,铜缆是光纤都无法取代的线缆。


 02  铜线缆独特的优势 


在一百米以内的综合水平布线中,光纤在维护、成本、布线等方面不及铜缆。光纤中的纤芯是一种特殊类型的玻璃纤维,相比铜缆中的铜来说更加脆弱,在布线和后期维护中,光纤若是不多加留意则会轻易折损,使其成本增加。


而就目前市场情况来看,虽然光纤的价格有所降低,但总体来说还是高于铜缆的价格;因此,相对于光纤来说,铜缆的布线及维护更加便捷且成本低。


在语音信号的传输和无线接入、POE供电系统等电力供应方面的应用,光纤无法取代铜缆。


第一,因为铜缆与光纤不同的是通过电脉冲进行数据的传输,可支持语音信号,因此,铜缆可应用于语音传输,而光纤不行。


第二,由于光纤采用的玻璃纤维不能进行导电,而铜缆中的铜是可以进行导电的,因此,铜缆可在进行数据连接的同时供应电力,从而被广泛应用于无线接入、POE供电系统、基于LED的电力系统等。


此外,在TIA-568.2-D标准中已批准了模块化插头端接链接(MPTL)作为连接设备的选项,此举动将会促进RJ45铜缆应用的增长,尤其是在使用IP摄像头的监控系统中。


同时,此规范的附录中还增加了28AWG规格网络跳线,而更小规格的铜缆将会有助于空气的流通和空间的利用,使其在高密度的应用中得以发展。




02

铜缆的类型与应用有哪些?


常见铜缆类型有哪些?


现如今市面上铜缆的类型繁多,如超五类、六类、超六类、七类和八类等网络跳线,而不同类型的铜缆其布线应用不同,如下:


 01  超五类网线 


超五类网络跳线(即Cat5e网线)是由TIA/EIA于2001年研发而来,其衰减小、串扰少,最大带宽为100MHz,最大传输速率为1000Mb/s,可向后兼容,相对于五类网线而言,其性能得到大幅度提升,具备更高的衰减串扰比(ACR)和信道噪比(SNR),以及更小的时延误差。


超五类网络跳线适用于百兆与千兆位以太网,常见于家庭网络或室内布线中,通常情况下六类网络跳线最远传输距离不超过100米,最理想的是90米内。


 02  六类网线 


六类网络跳线(即Cat6网线)的带宽为250MHz,最大传输速率为10Gb/s。相对于超五类网络跳线而言,六类网络跳线的内部结构更优,其中内部采用十字骨架,四对双绞线缠绕的绞距更小,使得六类网络跳线在串扰和回波损耗等方面的性能得到改善。
其传输性能远高于超五类网络跳线,更加适用于传输速率大于1Gbps的应用。此外,通常情况下六类网络跳线最远传输距离不超过100米。

 03  超六类网线 


超六类网络跳线(即Cat6a网线)是六类网络跳线的改进版,其带宽是六类网络跳线的两倍,传输频率可达500MHz,最大传输速率为10Gb/s。
由于超六类网络跳线的结构优质,有助于消除外来串扰(AXT),因此,它可支持长达120米的距离,但实际应用最好是在100米内。此外,相对于六类网络跳线,超六类网络跳线的导体材料厚实,更加适用于工业环境


可能很多弱电朋友对6类网线与超6类网线的区别有些疑问,可以通过下面这个图来对比,就可以看得区别。


 04  七类网线 


七类网络跳线(即Cat7网线)传输频率高达600 MHz,在传输距离100米内支持10Gbps传输速率,适用于适应万兆以太网。
与前面几代网络跳线相比,七类网络跳线具备很强的屏蔽性,可有效减少衰减,适用于高密度数据中心的交换机、配线架等设备连接。
值得一提的是,七类网络跳线在传输距离50米处传输速率可高达40Gbps,甚至在传输距离15米处速率可达100Gbps。目前由于七类网络跳线不够灵活、不易于管理,使其暂时未被普及化。



八类网络跳线(即Cat8网线)是由ANSI / TIA-568-C.2-1规定的下一代双绞线铜缆标准,可支持高达2000MHz的带宽,且传输速率高达40Gb/s,但其最大传输距离仅有30m,故一般用于短距离数据中心的服务器、交换机、配线架以及其他设备的连接。


由于八类网线是专为25GBASE-T和40GBASE-T应用而设计的,因此,尤其适用于数据中心交换机到服务器的互连


03

总结


光纤与铜线是两种常见的数据中心传输媒介,两者都具备抗干扰性和良好的保密性,那么光纤与铜线有什么区别呢?两者的区别主要体现在以下四个方面:

 01  传输距离 


一般来说铜线的传输距离不超过100m,而光纤的最大传输距离可达100km(单模光纤),远远超过了铜线的传输距离。
 02  传输速率 
目前铜线的最大传输速率可达40Gbps(如八类网线,DAC无源铜缆),而光纤的最大传输速率可达100Gbps(如OM4光纤跳线),远超于铜线。
 03  维护管理 
铜线的水晶头制作以及设备的端口连接等操作都十分简单,而光纤的剪切熔接、设备连接等操作,要求较高,操作较为复杂。
 04  价格成本 
在光纤和铜线长度相同的情况下,光纤的价格一般比铜线的价格略便宜,但是光纤插接设备(如光纤耦合器等)和施工等价格高于铜线,故在项目成本上,光纤的价格成本高于于铜线的价格成本。
从上面的对比来看,光纤与铜线各有优势铜缆在语音传输、室内网络、水平布线、POE系统等应用中仍然占据着重要位置,不会完全被光纤所替代,而铜技术目前仍然在不断地研究发展中,以便满足未来更多设备连接需求。





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