六类布线的首要推动因素（2）[1]

网络转型：六类布线的首要推动因素
　　 网络转型环境#3
　　 下面,我们将比较转向千兆位以太网的成本。
　　 奇怪的是,我们的数字表明其成本模式与前两种环境完全相反。在前两种环境中,超五类选项是成本最低的选项,而在本环境中,超五类选项是成本最高的选项。即使单模光纤的成本也要低于超五类。发生这种逆转的原因在于,超五类布线使用的千兆位以太网nic的成本非常高。
　　 我在千兆位以太网有源设备比较中使用的价格来自于广泛的网上搜索结果。如果您希望自己完成比较,一个简单的方法是在任何搜索引擎上,如altavista、yahoo或msn上, 输入关键字'gigabit ethernet'进行搜索。您将发现各家制造商和零售商提供的数千种产品。价格差别非常大。
　　 如前所述,我使用了知名产品的中等价格。对超五类选项,我们使用的千兆位以太网nic的中等价格是大约600美元。我们对另一端的交换机使用了类似的每个部件成本,安装的布线器件成本可以忽略不计。
　　 但是,与超五类选项相比,六类选项的成本要低25%,即使七类选项的成本也要低10%。这是因为这些模型是使用一种不同版本的千兆位以太网构建的,称为1000 base-tx。但是,1000 base-tx只是一种草议规范。超五类版本的千兆位以太网称为1000 base-t,这是一项已经批准了近两年的ieee标准。根据开发该技术的机构作出的预测,1000 base-tx的成本基本接近,据称两端的有源设备成本至少要比1000 base-t同等设备低30%。1000 base-tx和1000 base-t的区别在于,前者要求在六类布线或更好的铜缆上传输。
　　 令人惊讶的是,多模光纤是成本第二低的千兆位以太网系统,其成本大约比超五类上的1000 base-t模型低20%,尽管已安装的光纤电缆大约是已安装的超五类布线的五倍。多模光纤有源设备分成长波长 (lx) 和短波长 (sx) 两种型号。我们的成本计算基于成本较低的sc型号,它在850nm波长上运行。这里的成本差别也非常大,但我们是按知名产品的中等价格计算的。
　　 每个端口采用千兆位以太网 (1000 mbps) 系统,包括交换机、nic和全面安装和测试的布线：
　　 ●超五类utp 100%
　　 ●六类utp 75%*
　　 ●七类stp 89%*
　　 ●多模光纤 80%
　　 ●单模光纤 96%
　　 千兆位以太网决策
　　 现在,我们可以就我们最佳的网络设施方案制订某些决策。如果机构庞大,那么应制订采用千兆位以太网的网络转型战略；如果建筑物租赁期很长,那么选择就不那么简单了。介质类型和网络设备的成本将变得非常重要。
　　 让我们看一下其中三个问题：
　　 1.对大型机构,其部分员工可能是"高应用需求用户"。在短期及中期内,这必然要求转向千兆位以太网到桌面。因此最终用户必须在考虑未来开支时把千兆位以太网列入计划之内。1000 base-tx还没有上市,但将在明年前后上市。如果公司中的高应用需求用户在这个时间框架内转向千兆位以太网,那么在六类布线上采用1000 base-tx的部署成本较低。因此,尽管六类布线的安装成本要比超五类布线高大约40%,但在不久的将来,千兆位以太网的部署成本将相当低。
　　 2.如果网络转型战略中包括了千兆位以太网,那么用户将从立即安装六类布线中受益。尽管许多用户目前仅部署10/100mbps以太网,但成本较低的1000 base-tx制式将便于在将来部署千兆位以太网。
　　 3.如果公司对建筑物的租赁期很长,可能是5 + 5 + 5年的租期,或者使用的是自有建筑物,那么公司极有可能最终转向千兆位以太网。现在安装六类布线也将有助于使用1000 base-tx,以较低的总成本部署千兆位以太网。
　　 毋庸置疑,1000 base-t有源设备的成本将随着时间推移而不断下降,到公司转向千兆位以太网时,nic和交换机的成本将是当前成本的一半。这种观点是正确的,而且指明了公司将在什么时候转向千兆位以太网。这可能表明,1000 base-tx较六类布线的成本优势将不再适用。
　　 然而,与价格下降有关的同一规则也适用于1000 base-tx。随着时间推移,在1000base-tx技术被采用时,其开发成本已经得到补偿,在生产中已经实现了规模经济,竞争程度加剧,1000 base-tx设备的价格将以类似的比例下降,因此可以象当前一样产生同样的价格优势。
　　 1000 base-t 与 1000 base-tx对比
　　 现在,让我们更详细地考察千兆位以太网的工作方式及1000 base-t 和 1000 base-tx之间的差别。
　　 1000 base-t作为ieee批准的标准已有近两年的时间,其术语是ieee 802.3ab。下图是其在布线上的工作方式简图。
　　 从本质上看,1000mbps信号分成四个250 mbps块。每个块通过电缆中四个线对的一个线对传输。电缆两端同时传输信号,构成了全双工传输。这样,每一端的设备为每个线对部署收发器 (在一个设备中融合了发射器和接收器)。因此,每个1000 base-t nic都有四台收发器。
　　 通过使用称为pam5（5级脉冲调幅）的完善的编码系统,信号沿着每个线对传送,传输的中心频率仅为62.5mhz。这说明了我们为什么可以在超五类布线系统上运行1000mbps的数据吞吐量,而其额定带宽仅为100mhz。
　　 正如有人指出的那样,这种方案中的电路非常复杂,因此其成本通常很高。目前每台nic的成本一般在400-700美元之间。
　　 现在让我们考虑一下1000 base-tx替代方案,eia/tia标准委员会（而不是ieee）目前正在开发这一方案。1000mbps信号仅分成两个500mbps块,每个块通过一个线对传输。这样,它通过两个线对在单向上传输总计1000mbps的信号。在反方向上,通过另两个线对接收1000mbps的信号。这是半双工传输。因此,在nic上,只有两台发射器和两台接收器,其电路数量只是上面1000 base-t版本电路数量的一半。
　　 这有助于解释为什么其成本预计要比1000 base-t nic和交换机低30%；在当前价位上,其成本一般在300-500美元之间。它采用相同的编码方案,传输的中心频率为125mhz,超过了超五类布线的能力,但刚好位于六类布线的能力范围之内。
　　 两种系统共存
　　 基本上,我们可以在两种千兆位以太网系统之间选择,每种系统都要求不同类型的布线基础设施。这种情况对布线行业并不陌生,以前100 mbps以太网也出现过这种情况。
　　 六年前当ieee第一次作为桌面协议发布100mbps以太网时,其采用的形式是100 base-t。它在两个线对上在每个方向上传输100mbps,电缆中的另两个线对则没有使用。它采用mlt3编码,在线对上以100mhz传输信号。它是为了在五类布线上工作而设计的,当时五类布线还是非常新的系统。当时几乎没有公司在办公室中真正安装五类布线。因此这阻碍了各机构从10 mbps转向100 mbps。自然这也阻碍这种新系统的销售。
　　 为了消除这一采用100mbps以太网的障碍,惠普公司开发了一种替代性、但更加复杂的100mbps以太网版本-100 base-vg。'vg'表示'语音级'。它可以在语音级布线上运行,当时语音级布线是全美办公室中最常用的布线系统。在美国,语音级布线符合tia三类布线。因此,您可以在三类布线上传输100mbps,进而可以极其简便地从10 mbps以太网转向100 mbps以太网。100 base-vg协议率先使用utp电缆中的四个线对,并以全双工传输方式运行,在很大程度上类似于当前的1000 base-t。
　　 当时,我们可以在多种100mbps以太网中进行选择。如果您采用了级别较低、成本较低的三类布线,那么您可以使用比较完善、成本较高的有源设备部署100 mbps以太网。如果您采用了级别较高、成本较高的五类布线,那么您可以使用完善性较差、成本较低的有源设备部署100 mbps以太网。
　　 随着时间推移,五类布线成为主导的布线系统,100 base-t成为主导的以太网版本,正如有人预料的那样,其总成本已经大幅度下降。我们今天已经看到这一点。现在没有人使用100 base-vg,因为它成本太高,没有任何价值。
　　 将来千兆位以太网将会出现同样的情形。在转向新协议时,最终用户可以根据转型时拥有的布线基础设施进行类似的选择。如果他们采用了级别较低、成本较低的超五类布线,那么他们将不得不部署比较复杂、比较昂贵的1000 base-t网络。如果他们采用级别较高、成本较高的六类布线,那么他们将能够部署复杂度较低、成本较低的1000 base-tx网络。
　　 我认为,正如100 base-t成为主导协议一样,我们将看到类似的市场因素会导致1000 base-tx成为主导协议：
　　 1.通过使用六类布线上的1000 base-tx,已安装的网络成本将降低。
　　 2.一旦六类标准最终形成,对六类系统的市场接受率将提高,六类系统将成为首选的布线系统。此外,在机构转向千兆位以太网时,六类平台将已经能够支持1000 base-tx。
　　 在千兆位以太网络介面卡(nic)内部
　　 前面我们已经讨论了选择千兆位以太网及相应布线类型的商业因素,下面我们将考察连接布线的千兆位以太网nic内部的情况。
　　 最近,我翻了一下3com的一本白皮书,它在摘要中报告了通过铜缆传输千兆位以太网信号在nic内部造成的影响。文章指出,"所有以太网双绞线技术都会受到信号损伤的影响"。因此,布线会降低信号的质量,这可以说是老生常谈。但是,文章接着指出,"在1000 base-t的情况下,这些干扰消除了。"
　　 1000 base-t nic的先进电路实际上补偿了布线的影响。为了处理衰减,nic带有自适应均衡器。为了处理next,nic带有next消除器。为了处理fext,nic带有fext消除器。为了处理回波损耗,nic带有回声消除器。数字信号处理技术(dsp)使这一切成为可能,这种技术以数字方式调节信号,可以消除布线引入的信号损伤。
　　 在1000 base-t nic外部,一个rj45与四个线对互连。但在内部,在信号作为gmii信号实际处理前,它通过电缆补偿电路进行处理。这也在一定程度上说明了为什么这些网卡成本如此之高！
　　 小结
　　 在最后,我想阐明在安装六类布线时最终用户应考虑的真正原因：