當一些用戶還在擔心云計算數據中心是否安全時，計算機網絡世界已經悄然進入大數據時代，大數據時代不僅僅擁有數不勝數的海量數據，更重要的是要在海量數據里面找到數據之間的內在相關性，通過分析數據的相關性來對各類事件進行預測。要在全球龐大的數據體系內發現某些數據的內在相關性，這就要求服務器具有更強大的處理能力，同時需要更高的網絡帶寬來支持。因此一舟充分利用云計算技術的大數據時代對于網絡帶寬提出更高要求：接入將以萬兆為主、主干也將更多采用40G/100G，服務器將進入萬兆時代。

　　隨著Intel在2012年推出的萬兆服務器平臺Romley以及10GBase-T單芯片網絡控制器以來，萬兆以太網在服務器端的部署和應用進入了快速發展的軌道。根據Intel的市場預測，2013年10GBase-T在萬兆以太網中所占的比例將達到44%。Netgear推出的全新萬兆銅纜10GBase-T交換機，其在能耗和價格方面的優勢為中小型網絡實現萬兆接入成為可能。咨詢公司Crehan Research認為，價格實惠、低能耗產品的出現將促進10GBase-T的應用， 10GBase-T萬兆銅纜交換機的出貨量預計在未來的五年內將有四十倍的增長。

　　Cat6A銅纜布線系統性能特征

　　采用Cat6A銅纜布線系統作為傳輸介質的10GBase-T以太網，因其在技術方面承襲了以往的各類以太網，具有向下兼容1000Base-Tx、100Base-T等以太網的特點，用戶在升級網絡時無需擔心既有的程序或者服務是否會收到影響，極大的保護了用戶的前提投資，同時其設備端口仍然采用RJ45連接器進行系統的連接，在安裝和維護方面具有非常明顯的優勢，因而被認為將是主要的萬兆以太網傳輸方式。

　　對于銅纜布線系統來說，萬兆布線系統與以往各類布線系統相比，一方面其工作頻率達到500MHz，相鄰線纜間帶來的外部串擾(主要是ANEXT近端外部串擾和AFEXT遠端外部串擾)等是不可忽視的，尤其對于非屏蔽Cat6A系統的影響非常明顯。因此Cat6A銅纜在設計時就需要考慮復雜的外部串擾問題，如水平電纜方面，Cat6A銅纜尤其是非屏蔽產品采用了各種方式來解決外部串擾：如改善隔離骨架的結構、優化電纜外護套等，如圖一。

　　圖一 一舟超六類非屏蔽電纜結構示意圖

　　萬兆銅纜布線系統的現場測試與驗收也與以往銅纜布線系統相差很大，比如除需要測試并記錄以往單一鏈路的傳輸性能外，還需要增加“6+1”外部串擾的測試。在當前狀況下，外部串擾測試需要采用專門的測試模塊、且測試時間很長(一個完整的雙向測試需近20分鐘)，同時要求測試人員具有更高的專業技能，因此多采用抽測的方式完成，即在項目中選取一定量的最差線對(最差線對的選擇本文不作介紹)來進行測試，從而判斷整個項目所有鏈路的性能是否合格。由于施工過程中存在諸多不可控因素，測試時選定的最差線對有時并不是真正的最差線對，因此不能和以往的銅纜布線系統一樣準確判斷整個項目中所有鏈路的性能狀況。鑒于此，在對綜合布線系統要求較高的萬兆銅纜布線中，建議優先采用屏蔽銅纜布線系統，通過實驗驗證，屏蔽銅纜在抗擊外部串擾方面的性能比標準要求最少多出10~20dB的余量。以FLUKE為例的外部串擾測試模型如圖二。

        除Cat6A銅纜可以支持萬兆傳輸外，Cat6、Cat7等布線系統都可以支持萬兆以太網的應用。Cat6布線系統根據目前的測試支持萬兆傳輸的距離僅能達到37米，很難滿足傳統數據中心EOR網絡架構及大多數樓宇水平布線的距離要求，因此不適合用作萬兆以太網的物理傳輸介質;Cat7布線系統目前ISO/IEC標準承認的接口(GG45、Tera)與RJ45不能兼容，在網絡升級時無法確保用戶的前期投資得到保護，將以ANSI/TIA-568-C.2-1標準號發布、支持40GBase-T傳輸協議的Cat8布線系統仍然采用RJ45連接器，導致Cat7布線系統處于一個比較尷尬的位置，目前也較少被用作為萬兆以太網的傳輸介質。因此Cat6A布線系統是當前10GBase-T最為理想的傳輸介質，可充分滿足數據中心EOR、TOR等不同網絡架構以及傳統樓宇水平布線的需求。

　　為解決與ANSI/TIA-568-C.2-1標準定義用于傳輸40G的RJ45連接器兼容，ISO/IEC JTC1 SC25 WG3于2013年2月底在墨西哥伊斯坦帕召開的第54次會議上，其中ISO/IEC11801-99-1“平衡雙絞線支持40G傳輸規范”技術報告草案定義了兩種信道模型來支持40G傳輸規范，包括IEC60607-3-81定義的、帶寬擴展到2GHz的新型RJ45連接器和IEC61076-3-104定義的、帶寬擴展到2GHz的Cat7A Tera連接器。

　　Cat6A跳線在萬兆銅纜布線系統中的作用

　　作為10GBase-T主要傳輸介質的萬兆銅纜(以下稱Cat6A)布線系統，組成整個傳輸通道的所有組件性能都將對傳輸質量帶來極大的影響，比如：水平線纜、模塊、配線架以及跳線等。作為綜合布線系統直接連接終端設備與交換機的跳線，對整個萬兆傳輸鏈路具有極大的影響。與水平線纜需要預先敷設與線槽、管道、橋架等區域不同，跳線一般情況下只在同一機柜內或墻面與桌面之間進行跳接，安裝、維護相對要簡單的多。因此在千兆及以下以太網的綜合布線系統中，跳線常被置于次要的位置。

　　與我們所知道的木桶短板效應類似，綜合布線整條物理鏈路的傳輸性能也取決于整條鏈路中的最差組件性能。綜合布線項目中銅纜布線系統的驗收測試包括兩種方法：Perm. Link永久鏈路測試、Channel 信道測試。由于信道測試的結果中包含2條測試跳線的性能(測試跳線與工作跳線的性能可能會有差異)，而Perm. Link永久鏈路測試的是水平鏈路模塊至模塊之間的性能、測試中未引入任何可能影響鏈路的測試跳線，其更能真實的反應水平線纜和模塊組成的鏈路性能水平，因此當前項目驗收更多選用Perm. Link測試模型。為確保端到端網絡設備通訊鏈路的性能良好(即標準中定義的Channel信道)，除水平鏈路采用永久鏈路“Perm. Link”測試模型外，用戶跳線應采用跳線單體“Patch cord”模型測試并滿足標準的要求。

　　Channel 信道測試模型

　　在實際項目的驗收測試中，以選擇FLUKE DTX1800測試儀為例，不同測試模型對應FLUKE的測試適配器如表1。

　　跳線性能的好壞除將影響綜合布線整條鏈路的傳輸性能外，不合格的跳線在使用中還可能對設備端口造成極大的損害。如接口類型為RJ45的以太網NIC(即服務器和PC 機上的以太網適配器)，當用于連接的跳線RJ45水晶頭在物理尺寸上存在缺陷時，一方面可能損壞服務器/PC機等設備的NIC網卡，另一方面也會損壞水平鏈路上的RJ45模塊。

　　在已經使用10GBase-T以太網的部分云計算數據中心，除采用了傳統的EOR網絡架構外，部分區域也采用了EOR+TOR的新型網絡架構，這一網路架構將列頭柜HDA分散到各個機柜的頂端，網絡跳線直接在接入交換機與服務器設備之間進行跳接，這對跳線的傳輸性能及RJ45水晶頭的安裝質量等提出了更高的要求。

　　Cat6A銅纜跳線的特點

　　除傳輸性能必須符合標準規定的 “Patch Cord”性能外，跳線同時要求具有更好的柔軟性，要獲得更好的傳輸性能需要考慮增加導體的線徑，線徑越大線纜的柔軟性將會越差。因此跳線線纜的導體一般采用比對應類別水平線纜線徑更小、多股絞合的銅絲，根據TIA-568-C.2的相關規定，環境溫度在20度的情況下，水平線纜部分要求直流電阻不得大于93.8Ω/km、而跳線線纜的直流電阻值則為不大于140Ω/km，這也就從標準方面為跳線采用更細的導體提供了依據。

　　要使跳線一舟線纜的特性阻抗保持不變，在導體線徑更小的情況下，可以通過降低電纜的等效介電常數來獲得這一目標。而降低等效介電常數最常用的方法之一就是采用絕緣發泡技術。

　   εe—等效介電常數

　　ε—材料介電常數

　　P —發泡度%，它表示泡沫介質內所有小氣泡的體積與絕緣總體積之比

　　由于Cat6A跳線的工作頻率要達到500MHz，用于制作跳線的線纜衰減值相比較六類在相同頻率(100~250MHz)下要求降低4~5%，絕緣發泡技術恰恰是降低線纜衰減常數的理想手段之一。

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　　外部串擾問題不僅僅存在于水平線纜部分，跳線同樣也需要考慮來自相鄰跳線的外部串擾。跳線線纜設計時除應考慮衰減常數更低外，同時還應采用合適的方案來消除相鄰跳線引起的外部串擾。由于要確保成品跳線的柔軟性，因此屏蔽和非屏蔽Cat6A跳線線纜都應盡量不采用增加線纜硬度的填充骨架，如通過采用線對屏蔽的方式來消除相鄰跳線的影響等，見圖三。

圖三 跳線線纜結構圖

　　10GBase-T因其可以兼容之前的以太網、快速以太網以及千兆以太網，對應連接跳線的另一關鍵部件RJ45水晶頭、其外形尺寸與普通水晶頭必須完全兼容。這就要求Cat6A水晶頭在設計時需要考慮：在有限空間內實現性能至少提升至在500MHz頻率下實現萬兆傳輸，同時解決高頻下線對間以及來自外部線纜的串擾。因此水晶頭除結構尺寸設計要求更加精確外，對其塑體材料的可塑性、韌性、強度、耐磨性等也提出了更高的要求。內部塑體經過改良后的RJ45水晶頭可以在500MHz頻率下實現更加安全可靠的萬兆傳輸，如圖四。

圖四 改良后的RJ45水晶頭內部塑體

　　在確保用于跳線的線纜和水晶頭性能良好的前提下，并不意味著就一定能獲得性能良好的Cat6A跳線。跳線制作過程中線對絞距松開的長度、壓接工裝的穩定性、水晶頭金片預埋深度以及金片刺破芯線的均勻性等，不僅對Cat6A跳線的性能具有很大的影響，還會對跳線的接觸可靠性產生很大的影響。除此之外，尾套注膠壓力、制作人員的技術熟練度也會對跳線的質量產生一定的影響。良好跳線的線對安裝以及金片刺破芯線效果，如圖五。

圖五 線對安裝及金片刺破芯線效果圖

　　跳線的在線檢測也是確保成品質量的重要手段之一，根據統計在工裝設備良好的狀態下，一個熟練技術人員的一次通過率也僅在85%左右(采用跳線單體Patch Cord測試標準)，換句話說如果不采用Patch Cord在線監測跳線的性能狀態，最起碼將有15%左右的跳線不良品被使用到綜合布線鏈路中去。

　　結束語

　　在千兆以太網以及之前，幾乎每個網絡管理人員都擁有現場自制跳線的技能(所有自制跳線幾乎都會忽略測試的過程)。在網絡接線正確就能正常使用的網絡系統中，自制跳線的確為用戶節省了一些采購成品跳線的費用，然而卻為網絡系統安全可靠的運行埋下了隱患：性能較差的自制跳線導致部分具有自適應功能的網絡設備在千兆和百兆之間來回切換，機械壓接不到位的自制跳線更是令網絡出現時斷時續的致命故障。根據市場統計，網絡系統由于物理鏈路引起故障中，其中的75%是來自于跳線。

　　作為萬兆銅纜布線系統重要組成部分的Cat6A跳線，在萬兆以太網的傳輸過程中起著舉足輕重的作用。其不僅要求組成跳線的線纜和水晶頭具有更好性能和精度，同時用于加工壓接工裝、操作人員的技術熟練度、過程監測等等都提出了更高的要求，因此Cat6A跳線應避免采用現場制作，不要因為小小跳線而給昂貴的網絡設備造成極大的影響。