Ж у р н а л   о   к о м п ь ю т е р н ы х   с е т я х   и   т е л е к о м м у н и к а ц и о н н ы х   т е х н о л о г и я х
СЕТИ И СИСТЕМЫ СВЯЗИ on-line
  ПОИСК: ПОДПИСКА НА НОВОСТИ: НОМЕР:
    ДОМОЙ • Архив: Новостей | Конференций | НомеровПодписка
 
   
 
   
    
РЕДАКЦИЯ
 
Все о журнале
Подписка
Как проехать
Где купить
Отдел рекламы
График выхода журнала
Адреса в Интернет

РУБРИКАТОР
   
• Инфраструктура
• Информационные
   системы

• Сети связи
• Защита данных
• Кабельные системы
• Бизнес
• Колонка редактора
• Электронная
   коммерция

• Только на сервере
• Системы
   учрежденческой
   связи

• Новые продукты


Rambler's Top100

  

Неразрывный союз Ethernet и UTP

Неразрывный союз Ethernet и UTP

Бетси Зайоброн

В 2002 г. многие специалисты кабельной отрасли считали, что категория 6 — это предел развития кабельных систем UTP и что для передачи данных на скорости выше 1 Гбит/с будет использоваться только оптоволокно. Однако теперь союз решений Ethernet и UTP выглядит практически неразрывным, поскольку потребности рынка и технологический прогресс способствуют дальнейшему улучшению характеристик неэкранированных кабельных систем. Несмотря на то что для передачи трафика 10-Gigabit Ethernet требуется канал с расширенной до 500 МГц полосой пропускания (причем на его работу сильно влияют межкабель-ные наводки), в отрасли разрабатывают адекватные решения на базе UTP-кабеля. На горизонте появились кабельные системы расширенной категории 6 (Augmented Category 6).

Влияние инсталлированной базы

В 1972 г. Боб Меткалф сформулировал базовые принципы работы технологии Ethernet, включая обнаружение коллизий. В то время он наверняка даже не думал, что витопарный телефонный кабель станет основной средой передачи данных для сетей Ethernet. "Настоящий прорыв произошел в 1986 г., когда производители активного оборудования начали выпускать "интеллектуальные" концентраторы Ethernet, способные передавать трафик по существующему телефонному UTP-кабелю с волновым сопротивлением 100 Ом, — говорит вице-президент по техническому маркетингу компании Quabbin Wire & Cable Том Рас-сел. — Благодаря своей простоте и тому, что многие специалисты хорошо знакомы с кабелями UTP, последние одержали победу над проводкой для сетей Token Ring и другими более сложными кабельными системами".

В ряде стран Центральной Европы, включая Германию, Францию, Швейцарию и Австрию, в качестве стандартной среды передачи информации утверждены экранированные витопарные кабели, а в США и во многих других странах мира для этого используются преимущественно кабели UTP. "Наличие значительной инсталлированной базы очень сильно влияет на развитие рынка. Если какая-либо компания разрабатывает новое сетевое оборудование или приложение, она должна обеспечить его совместимость с UTP-кабелем, — утверждает г-н Рассел. — Хорошо это или плохо, но на протяжении двух последних десятилетий решения UTP и Ethernet "шли рука об руку"".

Полную версию данной статьи смотрите в 4-ом номере журнала за 2005 год.

В 1990 г. институт IEEE выпустил стандарт Ethernet 10Base-T, в котором предусматривалась передача данных по витопарному кабелю, а в 1991 г. ассоциация TIA опубликовала первый телекоммуникационный стандарт с определением структуры кабельной системы (с тех пор в ходу понятие СКС). В первом кабельном стандарте была описана неэкранированная проводка категории 3. Затем появились спецификации на кабельные системы категорий 4 и 5.

"Когда средства Token Ring перестали пользоваться спросом, новым конкурентом для технологии Ethernet стал протокол ATM, в то время обеспечивавший более высокую скорость передачи данных по UTP-кабелю, — вспоминает г-н Рассел. — В сложившейся ситуации институт IEEE начал разрабатывать технологию 1000Base-T, ориентированную на использование UTP-кабеля. Представители института обратились в TIA с просьбой выпустить спецификацию на улучшенный вариант кабельной системы категории 5. В результате проделанной работы была стандартизована система категории 5e".

Вопреки тому что сторонники оптоволоконных кабельных систем предрекали короткую жизнь кабелям UTP, наличие громадной инсталлированной их базы породило давление рынка на производителей, удержавшее UTP-решения на плаву. В 2002 г. был принят стандарт на 10-Гбит/с технологию Ethernet, в которой предусматривалась передача трафика по оптоволокну. Однако стоимость оптических средств 10-Gigabit Ethernet оказалась слишком высокой, и они не получили широкого распространения. Это и побудило IEEE начать изучать возможности передачи трафика 10-Gigabit Ethernet по UTP-кабелю категории 6.

"Стремление реализовать 10-Гбит/с передачу данных по UTP-кабелю основывается на том, что на рынке доминируют UTP-решения и основные производители таких кабельных систем заинтересованы в появлении соответствующей технологии", — говорит директор по маркетингу фирмы Draka USA Роб Гилберти.

"Около 15 лет назад я проводил презентацию и на ней утверждал, что через несколько лет будут преобладать решения типа оптоволокно до рабочего места, — вспоминает директор фирмы Honeywell Cable Products Джон Прима. — И до сих пор этого не произошло, поскольку UTP-кабели значительно усовершенствовались: они хорошо работают, недорого стоят, их несложно устанавливать".

Хорошие перспективы

Разработчики стандарта 10GBase-T (IEEE 802.3an) пришли к выводу, что межкабельные наводки — важный фактор, мешающий передавать трафик 10-Gigabit Ethernet на расстояние 100 м. "Невозможно сделать достаточно "интеллектуальные" микросхемы (чтобы отфильтровать межкабельные наводки), которые имели бы приемлемую цену, — рассуждает г-н Рассел. — Исследования на ранней стадии разработки стандарта показали, что UTP-кабели категории 6 могут и не поддерживать 10-Гбит/c передачу данных при длине канала, равной 100 м".

Максимальная длина 10-Гбит/с канала на базе UTP-кабеля категории 6, вероятно, будет уменьшена до 55 м. По этой причине TIA начала разрабатывать стандарт на кабельные системы расширенной категории 6, предназначенные для поддержки технологии 10GBase-T при длине канала до 100 м включительно. Данное обстоятельство заставило многих сетевых специалистов предположить, что кабели категории 6 постигнет участь кабелей категории 5, которые уже практически отсутствуют на рынке (см. рисунок).

В спецификации на кабельные системы UTP расширенной категории 6 предполагается увеличить ширину полосы пропускания канала и добавить новые требования к тем, которые уже содержатся в существующем стандарте TIA/EIA-568-B.2. Согласно вышеназванному стандарту, канал категории 6 должен работать на частотах до 250 МГц, для канала же 10GBase-T институт IEEE недавно определил максимальную частоту в 500 МГц. "В IEEE еще не выбра-ли схему кодирования для передачи 10-Гбит/с трафика, но уже ясно, что для этого не потребуются частоты выше 500 МГц, — говорит Рассел. — Это несколько облегчает производителям UTP-систем создание улучшенных кабельных решений, ведь раньше считалось, что 10-Гбит/с канал должен иметь ширину полосы пропускания, равную 625 МГц".

Некоторые производители уже тестируют свои UTP-решения категории 6 на частотах выше 250 МГц. "Наш улучшенный производственный процесс позволяет тестировать кабели категории 6 до частоты 500 МГц, — утверждает г-н Прима из компании Honeywell. — С точки зрения тестирования мы уже достигли надлежащего технологического уровня. Нам пока неизвестно, подходит ли наш кабель для развертывания 10-Гбит/с сетей, поскольку еще не все нужные для этого спецификации определены. Возможно, придется модифицировать кабель, но уже сейчас его характеристики существенно превышают требования существующего стандарта".

Хотя появление спецификации на кабельные решения расширенной категории 6 и стандарта 10GBase-T ожидается не ранее 2006 г., производители UTP-кабелей и компонентов кабельных систем уже готовятся к выпуску соответствующих продуктов. Поскольку для успешной передачи 10-Гбит/с трафика необходимо обеспечить достаточно большое отношение сигнал/шум, многие производители для его увеличения стремятся снизить потери в кабеле и повысить уровень сигнала. "Я считаю, что внешний диаметр UTP-кабеля увеличится, ведь, чем толще его проводники, тем меньше вносимые потери, — говорит инженер-конструктор компании Draka USA Том Гржишевич. — Точность технологического процесса тоже будет иметь большое значение для создания улучшенного кабеля — в частности, необходимо обеспечивать постоянство шага скрутки витых пар и хорошую центровку медного проводника в изоляции".

Возможно, для поддержки 10-Гбит/с технологии Ethernet потребуются новые методики инсталляции UTP-кабеля, но говорить об этом еще рано. "Преждевременно рассматривать методики инсталляции, когда мы еще только разрабатываем кабель, который должен иметь достаточно широкую полосу пропускания, чтобы соответствовать требованиям будущего стандарта IEEE, — утверждает г-н Гржишевич. — Наибольшие перемены я предвижу в плане объединения кабелей в пучки, так как для снижения межкабельных наводок лучше прокладывать отдельные кабели, и пусть они как угодно извиваются", — размышляет он далее. "Хотя плоская конструкция кабеля может улучшить характеристики каналов, я не думаю, что следует идти этим путем", — говорит Гржишевич, имея в виду кабель CopperTen компании ADC, который до недавнего времени оставался единственным на рынке UTP-кабелем, способным, как заявляют его разработчики, передавать трафик Ethernet на скорости до 10-Гбит/с. Этот кабель имеет овальное поперечное сечение. "Круглая же форма поперечного сечения позволяет кабелю свободно извиваться и помогает производителю обеспечивать стабильность геометрии сердечника по всей длине кабеля", — заключает Гржишевич.

Спецификации стандарта 10GBase-T еще не определены, но во многих компаниях-производителях не сомневаются в том, что UTP-решение, поддерживающее технологию 10-Gigabit Ethernet при длине канала 100 м, будет разработано. "Это означает, что четырехпарному UTP-кабелю суждено "жить" и даже "процветать" в этом десятилетии благодаря успешному развитию сетей Ethernet по всему миру", — констатирует г-н Рассел.

Препятствия

Ну что ж, учитывая стремление предприятий обеспечить совместимость кабельных систем UTP с 10-Гбит/с технологией, можно предположить, что категория 6 — это не предел совершенствования UTP-кабелей. Однако на пути их развития имеется немало препятствий.

"Обеспечение 10-Гбит/с передачи данных представляет собой одинаково трудную задачу для производителей кабелей, соединительного оборудования и портативных тестеров, — говорит Гржишевич. — В свое время производители соединительного оборудования и UTP-кабелей сделали многое, чтобы по ним можно было передавать данные на скорости до 1 Гбит/с, но для увеличения скорости до 10 Гбит/с придется повышать требования, предъявляемые к этим продуктам. Проблематично гарантировать соответствие 8-контактного модульного интерфейса новым требованиям. Кроме того, непросто будет разработать удобный в обращении и недорогой тестер, который работал бы в расширенной полосе частот".

"Если бы пять лет назад кто-нибудь сказал мне, что мы будем "гонять" трафик Gigabit Ethernet по UTP-кабелю, я бы не поверил ему, ведь мы считали, что делать это не позволят законы физики, — признается г-н Рассел. — Законы эти продолжают действовать и теперь, а возможности дальнейшего улучшения конструкции UTP-кабеля и совершенствования процесса его производства существенно ограничены".

По мнению г-на Рассела, передача трафика 10-Gigabit Ethernet по UTP-инфраструктурам будет возможна главным образом за счет прогресса в области производства активных компонентов. "Микросхемы способны творить чудеса. Они великолепно фильтруют шумы. — говорит г-н Рассел. — Если кто-нибудь спросит меня, где предел пропускной способности UTP-кабеля, я посоветую ему задать этот вопрос разработчикам микросхем"..





  
4 '2005
СОДЕРЖАНИЕ

бизнес

• SIP-конференция в Париже

• Решения ProCurve со встроенными функциями безопасности

• Информатизация в «Ингосстрахе»

инфраструктура

• Сменные трансиверы для гигабитовых сетей

• Последние новинки для цифроманов

• Для тех, кто в пути

• Семейке цифроманов на заметку

• Потрясающие дисковые массивы iSCSI

• ИБП: с трансформатором или без?

информационные системы

• Тестируем инструментальные средства коллективной работы

• Управляйте изменениями

сети связи

• Новинки Всемирного TETRA-конгресса

кабельные системы

• Неразрывный союз Ethernet и UTP

• Одномодовые оптоволоконные кабели внешней прокладки

новые продукты

• Новые серверы HP на базе процессоров AMD Opteron 10-Гбит/с медиаконвертер для платформы Fiber Driver; «Зеркальные» ИБП Powerware компании Eaton


• Калейдоскоп



 Copyright © 1997-2007 ООО "Сети и Системы Связи". Тел. (495) 234-53-21. Факс (495) 974-7110. вверх