人類生活越來越便捷,離不開各種各樣的網(wǎng)絡(luò)。有了電網(wǎng),即使離發(fā)電廠再遠(yuǎn)也能通過電網(wǎng)用上電;有了電話網(wǎng),即使處于大洋彼岸也能實(shí)時(shí)語音交流;有了電視網(wǎng),處在世界各地的人們可以同時(shí)觀看一個(gè)節(jié)目,人們正生活在一個(gè)由各種各樣的線纜編織起來的網(wǎng)中。通過這些線纜,可以與世界各地的人和物保持著聯(lián)系,有人說現(xiàn)在的地球是個(gè)“地球村”,這一點(diǎn)不假,通過各種各樣的網(wǎng)將世界各地的人們聯(lián)系起來,這些網(wǎng)通過各種各樣的線纜完成互聯(lián)。對(duì)于數(shù)據(jù)中心也不例外,在數(shù)據(jù)中心內(nèi)部有著各種各樣的線纜,完成了設(shè)備之間的互聯(lián),使這些設(shè)備形成一個(gè)整體,對(duì)外提供服務(wù)。走進(jìn)數(shù)據(jù)中心,除了一排排放滿了設(shè)備的機(jī)柜,到處可見的就是互聯(lián)線纜。打開機(jī)柜門、翻開地板、抬頭看看都能發(fā)現(xiàn)五顏六色的線纜,正是有這么多的線纜,才會(huì)有專業(yè)布線系統(tǒng)技術(shù),對(duì)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的線纜進(jìn)行整理。線纜對(duì)于數(shù)據(jù)中心的重要性不言而喻,沒有線纜,也就沒有網(wǎng)絡(luò),沒有了網(wǎng)絡(luò),數(shù)據(jù)中心業(yè)務(wù)就無從談起。下面,我們就來詳細(xì)說說數(shù)據(jù)中心里的那些線。
數(shù)據(jù)中心里的設(shè)備互連接口類型不斷變化,速率也越來越高,所以線纜類型也不斷增多。不同的線纜適應(yīng)不同的設(shè)備互聯(lián),要做好適配,才能實(shí)現(xiàn)對(duì)接,并穩(wěn)定運(yùn)行不出問題。按照傳輸介質(zhì),線纜分了很多類型:電線、光纖、電纜,就讓我們?cè)僬J(rèn)識(shí)一下它們。
電線歷史悠久。早在1800年前,發(fā)現(xiàn)“電”可沿金屬線傳輸。1835年,美國莫爾斯發(fā)明了有線電報(bào)機(jī),促進(jìn)了電纜的發(fā)展,接著電纜在電磁線、通信電纜、電力三個(gè)領(lǐng)域都獲得了極大發(fā)展。在1898年英國在倫敦與伯明翰之間敷設(shè)了一條長達(dá)46公里的19個(gè)四線組成的長途通信電線。到了19世紀(jì),計(jì)算機(jī)和以太網(wǎng)出現(xiàn),電線在數(shù)據(jù)通信領(lǐng)域大放異彩,實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的傳遞。在早期的數(shù)據(jù)中心里,電線遍布整個(gè)機(jī)房,這時(shí)局域網(wǎng)內(nèi)部的傳輸速度并不高,用的最普遍的就是雙絞線,這是一種柔性的通信電纜,包含著成對(duì)的絕緣銅線,雙絞線有三類、五類和超五類等類型的電纜,這類電纜價(jià)格便宜,一般也就一米一元,比較低廉。就算是貴的,也就十幾塊錢就能買上一米。電纜會(huì)和RJ45水晶頭配套使用,RJ45就像線的道路上控制交通,連接器,電纜,線路的電線在自己的內(nèi)部的物理位置。在網(wǎng)絡(luò)安裝,RJ45連接器是專門用于連接以太網(wǎng)設(shè)備。電線雖然便宜,傳輸速率是硬傷。三類電纜速率為10MB/S,五類可達(dá)100MB/S,而超五類則高達(dá)155MB/S以上。不過這個(gè)速率根本無法滿足數(shù)據(jù)中心的發(fā)展要求,所以后來就出現(xiàn)了光纖。
在1970年,康寧公司率先研制出了世界上第一根衰減低于20DB/KM的石英玻璃光纖,確認(rèn)光纖可用于通信,從此拉開了光纖傳輸數(shù)據(jù)的時(shí)代。1976年,美國貝爾研究所在亞特蘭大建成第一條光纖通信實(shí)驗(yàn)系統(tǒng),直到今天光纖已經(jīng)成為數(shù)據(jù)中心里最重要的傳輸數(shù)據(jù)的線纜。光纖雖然只經(jīng)過了50年的發(fā)展,卻已經(jīng)基本將電纜在數(shù)據(jù)中心里的地位替代。光纖最大的特點(diǎn)就是傳導(dǎo)的是光信號(hào),因此不受外界電磁信號(hào)的干擾,信號(hào)的衰減速度很慢,所以信號(hào)的傳輸距離比電纜要遠(yuǎn)得多,并且特別適用于電磁環(huán)境惡劣的地方。由于光纖的光學(xué)反射特性,一根光纖內(nèi)部可以同時(shí)傳送多路信號(hào),所以光纖的傳輸速度可以非常的高。如今10G、40G、100G的速率傳輸光纖都可以實(shí)現(xiàn),不過光纖不僅價(jià)格要貴些,與光纖配合的模塊也要貴些,有些光模塊一個(gè)便宜的數(shù)千,貴的上萬,這在一定程度上影響到了光纖的普及。所以在很多數(shù)據(jù)中心里,在接入層還是電纜方式。光纖本身生命周期大概50年,傳輸質(zhì)量要比電纜高得多,這樣雖然貴了些,依然阻擋不住光進(jìn)銅退的節(jié)奏。眾所周知,光纖內(nèi)部有收發(fā)兩根光纖組成,完成雙側(cè)數(shù)據(jù)的交互,這樣兩個(gè)方向速度相互不受影響,我們說速率10G指的雙向都可以達(dá)到10G.為了降低成本,現(xiàn)在設(shè)計(jì)了雙向合一的光纖,這種將原來內(nèi)部兩根光纖合成一根光纖,成本大為降低,而且這樣的光纖占用空間小,節(jié)約布線空間,目前獲得了廣泛認(rèn)可。
電纜是這幾年在數(shù)據(jù)中心里得到廣泛應(yīng)用,也屬于線纜的一種。電纜實(shí)際上是將光模塊和纜線的無縫連接形式,確保了光口不外露,減少了灰塵和其他污染物對(duì)纜線的影響,同時(shí)也降低了成本,簡化了安裝。高速線纜傳輸距離較短,適用于數(shù)據(jù)中心的短距離布線。其中,無源電纜的最大傳輸距離在5M左右,而有源電纜傳輸距離可達(dá)15M.高速線纜內(nèi)部由銅芯制成,具有天然散熱器的作用,散熱效果好、節(jié)能環(huán)保。高速線纜功耗低,由于無源電纜不需要電源,耗電量幾乎為0,節(jié)約用電成本。另外,由于銅纜價(jià)格遠(yuǎn)低于光纖,因此,使用高速線纜也會(huì)降低整個(gè)數(shù)據(jù)中心的布線成本,是一種極具成本效益的高速互連解決方案。電纜一般傳遞的速率很高,單從速率上可以替代光纖,不過傳輸距離過短,這決定了電纜使用的范圍受到了限制。
這些年,數(shù)據(jù)中心里早已發(fā)生了翻天覆地的變化,各種新技術(shù)層出不窮,反而在線纜領(lǐng)域,技術(shù)幾十年如一日并沒有太多變化。從電到光,只有速率在不斷地攀升,從技術(shù)本質(zhì)上來講,原理上沒有太大突破。隨著速率不斷提高,遲早有一天會(huì)達(dá)到光率極限。到目前為止,還沒有可以替代光的傳輸介質(zhì)出現(xiàn),也許將來會(huì)有新的傳輸介質(zhì)出現(xiàn),讓我們期待吧。
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