目前,10Gb以太网被逐渐应用于大型数据中心、存储等领域的核心部分。这些应用要求高带宽、低延迟,但是对数据传输距离这一指标并不敏感。在这种情况下,传统UTP(非屏蔽双绞线)产品有了得天独厚的优势。只要部署得当,系统整体成本可以有效降低。而用户也很乐于接受基于UTP的解决方案,毕竟这种产品有着其他介质难以比拟的兼容性与通用性。
在UTP上以每秒10Gb的速度进行数据传输,实现起来有一定难度,对此业界从未停止过努力。IEEE 802.3an工作组于2006年6月颁布了最终规范,即10GBase-T。在支持的诸多线缆规格中,Cat6a产品可以在100米的距离内实现10Gb数据传输,且拥有较好的兼容性与相对低廉的价格,是目前万兆方案的主流选择。
在任何级别的机房中,线缆都会被有序地进行捆绑排放,线间串扰普遍存在。当UTP传输速率上升至10Gb,来自外部相邻线缆中的串扰成为线缆中的主要噪音,成为影响数据传输质量的首要因素。针对这一情况,IEEE 802.3an工作组在10GBase-T标准中新增了有关线缆外部串扰的参数,并给出严格的测试方法。
美国康普公司推出的SYSTIMAX GigaSPEED X10D解决方案是一套完整的基于UTP的10Gb解决方案,包括一系列不同类别的线缆、跳线、信息模块、配线架等组件。其中线缆除符合Cat6a规格外,还留有充分的性能余量。计算机世界实验室联合美国康普公司,针对该产品抗外部信号串扰能力进行了一次测试。通过在线缆内传输多组高码流视频数据并加以干扰,将物理层性能指标转换为真实应用,直观且易于比较。
试验拓扑图
在测试环境中,信号源与干扰源同为播放器送出的4路270Mbps码率的串行数字视频(SDV)流。串行数字视频对传输介质的要求极高,需要很大的带宽与极低的误码率,不能容忍重发带来的延迟。一条长达90米的UTP线缆充当了这个介质,将4路视频数据传输至播放端,分屏显示在一个大屏幕上。干扰源送出的信号以同样的方式连接两条UTP线缆,长度分别为10米和15米,对端由电阻器进行终结。3条线缆被捆绑在一起,为外部信号串扰创造条件。串行数字视频通过1对线实现信号的均衡传输,所以信号源与干扰源的视频数据跑满了UTP全部8根线,与UTP以10Gb速率进行数据传输时的情况相吻合,使环境更加趋于真实。
本次测试除了选用SYSTIMAX GigaSPEED X10D解决方案提供的线缆外,还从市场上另外采购了两款产品进行比较。其中一款符合Cat6标准,另一款生产厂家宣称支持10Gb/s的传输要求。为保证结果的公平性,我们在测试前依次检查了无干扰源时的视频传输情况。3款产品都可以同时传输4路视频,没有任何可见的质量问题。
测试的第一个步骤是接通15米的干扰源。此时符合Cat6标准的线缆传输至大屏幕的信号中,有一路受干扰严重,已无法正常观看;还有一路信号受到轻微干扰,不时抖动,但尚能分辨出视频内容。宣称支持10Gb/s的产品传输的4路信号中,有一路受到轻微干扰,基本不影响观看。通过SYSTIMAX GigaSPEED X10D解决方案提供的线缆传输的4路信号则没有受到任何干扰,视频全部保持清晰。从结果中可以体现出Cat6与Cat6a之间的规格差异,前者抗外部信号串扰的能力相对要低一些。
第二个步骤是在接通15米干扰源的基础上再接通10米干扰源,线缆间信号串扰情况更加严重。符合Cat6标准的产品此时已不堪重负,4路视频都受到不同程度的干扰,其中一路信号甚至因为过高的误码率完全丢失图像。宣称支持10Gb/s的产品传输情况也有所恶化,实际效果与第一个步骤中符合Cat6标准的线缆相仿。通过SYSTIMAX GigaSPEED X10D解决方案提供的线缆传输的4路信号播放效果依然没有可见干扰,无论我们怎么调整线捆位置,均能保持良好的播放状态。
在本次测试中,SYSTIMAX GigaSPEED X10D解决方案提供的线缆表现良好,抗外部信号串扰的能力强劲。我们并无专业测试设备,无法量化不同产品间的物理性能指标。但通过直观的对比,还是能够感受到不同产品抗外部信号串扰能力的差异。请注意这个不可忽略的技术指标,它足以影响整个10Gb系统的一切。