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[技术讨论] 为什么光纤目前取代不了网线 [复制链接]

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  上等兵

注册时间:
2010-9-16
发表于 2020-11-11 16:00:14 |显示全部楼层
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,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。

那么这是否意味着铜缆会被光纤完全取代呢?其实不然。

Part 01
为什么铜缆仍然是数据中心不可缺少的一部分。

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。
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。

Part 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、七类和八类等网线,而不同类型的铜缆其布线应用不同,如下:
1、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。


2、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,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。


3、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。


4、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。


5、八类网线

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。


Part 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:
1、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。
2、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。
3、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。
4、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,因此,您无须担心它会时代所淘汰。

军衔等级:

  二级通信军士

注册时间:
2019-8-28
发表于 2020-11-11 16:22:51 |显示全部楼层
主要是在家用上,一是没网线结实,二来维护成本太高了

军衔等级:

  新兵

注册时间:
2012-5-7
发表于 2020-11-11 17:31:33 |显示全部楼层
维护成本太高了,皮缆易断。网线的韧性比较好

军衔等级:

  上士

注册时间:
2009-9-29
发表于 2020-11-12 09:31:44 |显示全部楼层

军衔等级:

  四级通信军士

注册时间:
2008-12-16
发表于 2020-11-12 10:07:13 |显示全部楼层
仅仅是因为网线几十年的应用存量成本奆大而已,早晚会换掉

军衔等级:

  一级通信军士

注册时间:
2017-12-29
发表于 2020-11-12 10:13:39 |显示全部楼层
很简单,啥时候不需要光电转换了,就不需要网线了。。现在基本的逻辑就是光电信号要相互转换。

军衔等级:

  上等兵

注册时间:
2017-11-27
发表于 2020-11-12 10:16:07 |显示全部楼层
家里换成光纤后,服务人员已经来过两次了。

军衔等级:

  上等兵

注册时间:
2020-9-17
发表于 2020-11-12 10:24:25 |显示全部楼层
主要取绝于光通信设备和光端口的普及程度。

军衔等级:

  一级通信军士

注册时间:
2017-12-29
发表于 2020-11-12 10:27:20 |显示全部楼层
很明显,铜线可以随便弯曲,折。光纤就不行。各有各的优势,所以不用考虑谁会替代谁,哪一天技术真成熟了(价格和物理属性达到要求),顺应趋势替代。。现在还是该用啥就用啥吧,想的有点多了

军衔等级:

  新兵

注册时间:
2015-2-23
发表于 2020-11-12 11:09:41 |显示全部楼层
就算是657的光纤,弯折特性也不如普通网线,在家装过程中很难保证光纤不收损坏,另外光模块也没有在终端上普及,家里布纤可能还得一段时间

军衔等级:

  中士

注册时间:
2011-5-12
发表于 2020-11-12 11:48:08 |显示全部楼层
光纤比较脆弱,最后一公里接入你用光纤的话容易折,你看现在光纤到户但凡光纤在外面的老鼠咬断、不小心碰断的。
光纤断了熔纤是个问题,熔纤设备现在价格虽然下降了但还是不便宜,熔纤也还是需要一定的技术的。
网线买个网线钳网上搜下线序基本上就可以自己搞定。

军衔等级:

  四级通信军士

注册时间:
2006-7-27
发表于 2020-11-12 11:56:22 |显示全部楼层
目前不能完全替代,根本原因是光纤本身的成本已经远低于网线了,但是光电转换器件成本高,维护器件成本高。

至于语音传输和POE供电都根本不是问题所在。  语音传输用光纤加光电转换器件我不认为存在技术上的问题。  至于POE, 出一种专用线缆就可以了。  信号传输用光纤,里面复合一条供电线做到一根线缆行不行? 当然,也不是所有场景都符合设想。

随着光电转换器件成本的下架,被全面替换是早晚的事。

点评

gxj760998  赞同。上面说容易折的,其实可以通过外部材料来改进,不存在太大技术难题。 网线的主要原因一个是存量,而是终端设备对于光纤接口的支持还不普遍。但光纤到户已经普及很长时间,未来也是必然全面覆盖的。  详情 回复 发表于 2020-11-12 14:43

军衔等级:

  中士

注册时间:
2013-3-21
发表于 2020-11-12 14:43:17 |显示全部楼层
bfworld 发表于 2020-11-12 11:56
目前不能完全替代,根本原因是光纤本身的成本已经远低于网线了,但是光电转换器件成本高,维护器件成本高。 ...

赞同。上面说容易折的,其实可以通过外部材料来改进,不存在太大技术难题。
网线的主要原因一个是存量,而是终端设备对于光纤接口的支持还不普遍。但光纤到户已经普及很长时间,未来也是必然全面覆盖的。

军衔等级:

  上等兵

注册时间:
2017-1-10
发表于 2020-11-12 15:08:51 |显示全部楼层
学习了学习了。谢谢楼主分享

军衔等级:

  少校

注册时间:
2019-5-27
发表于 2020-11-12 15:09:16 来自手机 |显示全部楼层
我家地上拖着的几根光纤天天给我踩来踩去,两年了还好好的

军衔等级:

  上等兵

注册时间:
2020-6-9
发表于 2020-11-12 15:27:53 |显示全部楼层
最根本的原因是现在的大部分终端设备都只能直接调制解调电信号,不能调光信号。

军衔等级:

  大校

注册时间:
2011-4-1
发表于 2020-11-12 15:38:45 |显示全部楼层
主要还是光设备价格高了

军衔等级:

  上士

注册时间:
2019-6-11
发表于 2020-11-12 15:40:21 |显示全部楼层
什么时候家里终端出厂自带光口就OK了,现在也有那种光纤音频线

军衔等级:

  元帅

注册时间:
2011-11-25
发表于 2020-11-12 15:56:02 |显示全部楼层
三个原因阻碍终端光纤的普及:
一、光纤的高故障性及修复的困难性;修复需要专用设备。虽然这个问题可以解决,但的确存在;
二、终端的光模块普及率低,成本还没降下来;
三、终端速率要求没那么高,要求高的一般用高等级的网线也可以达到同样的效果。。。

以上三点,权重三>二>一,关键在于第三点,其次是第二点,第一点其实最不重要也最容易解决。

军衔等级:

  列兵

注册时间:
2008-1-30
发表于 2020-11-13 09:51:48 |显示全部楼层
如能解决 塑料光纤与玻璃光纤的兼容问题 网卡退出历史舞台的日子指日可待。

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