Soluções de interconexões da Ethernet 10 Gigabit: Investigue cuidadosamente antes de escolher
Autor Original do texto: David B. Jacobs, 20/04/2009
Fonte: http://searchnetworking.techtarget.com/tip/0,289483,sid7_gci1354251_mem1,00.html
Parte 1 do tutorial Ethernet 10 Gigabit: Conectando datacenters, armazenagem, LAN e muito mais.
Uma grande variedade de tipos de cabos e de interconexão está disponível para suportar a Ethernet 10 Gigabit (10 GbE). As soluções variam em termos de distância máxima de interconexão, consumo de energia e dissipação de calor, latência de sinal, confiabilidade e capacidade de adaptação às exigências futuras. O custo total inclui mais do que simplesmente o custo de interfaces dos equipamentos e cabos. A mão de obra é frequentemente um fator importante. Escolher uma solução requer avaliar cuidadosamente cada opção fazendo a contraposição com os requisitos de sua aplicação.
A escolha básica é entre fibra óptica e cabo de cobre. Até recentemente, as taxas de transmissão de 10 Gigabit só poderia ser alcançado através do uso de fibra óptica, mas agora os padrões têm permitido o uso de par trançado. Fibra óptica e fio de cobre podem ser usados no mesmo Datacenter com a escolha para cada conexão baseada na distância entre os dispositivos a serem conectados. Para complicar ainda mais a decisão, diversas opções estão disponíveis tanto para fibra quanto para cobre.
Fibra Óptica
Opções para fibra incluem fibra multi-modo ou monomodo. A multi-mode está limitada a distâncias bem curtas quando comparadas com a monomodo. Como o cabo multi-modo é mais grosso do que o monomodo, parcelas do feixe de luz seguem caminhos diferentes à medida que incidem e refletem entre as paredes da fibra. O resultado é que o sinal que chega a outra extremidade do cabo fica distorcido. A distorção aumenta com o comprimento do cabo. O feixe de luz segue um caminho único no cabo mais fino da fibra monomodo, por isso que a distorção é muito menor.
O cabo multi-modo foi instalado em 1980 para suportar FDDI a 100 Mbps. Este cabo era de 62,5 mícrons de espessura. O padrão inicial para interface de fibra SR 10GBase era limitado a 26 metros de distâncias de conexão usando esse cabo. O trabalho de remover e substituir cabo instalado é caro, por isso o IEEE desenvolveu o padrão 10GBASE-LRM, também conhecido como IEEE 802.3aq. Ele usa um circuito que compensa a distorção. O resultado é que o novo padrão pode levar sinais a 220 metros em cabo de 62,5 mícrons.
As técnicas de produção de cabo melhoram. O cabo multi-modo recém-fabricado é de apenas 50 mícrons de espessura. A interface SR 10GBase pode suportar distâncias de conexão de 300 metros com o novo cabo multi-modo mais fino.
A fibra monomodo pode transportar sinais até 40 km, por isso que é usado para conectar redes WAN. Ela é mais difícil de conectar devido à finura do cabo, e ela exige uma fonte de luz laser mais cara do que exige a fibra multi-modo. O resultado é que a multi-modo é usado quando a distância de conexão não exige o uso de fibra monomodo.
Fio de Cobre
O padrão 10GBASE-CX4, padronizado pelo IEEE como 802.3ak em 2002, foi o primeiro disponível para interconexão com fio de cobre para Ethernet 10 GbE. Semelhante ao cabo de cobre InfiniBand, o 10GBASE-CX4 utiliza quatro cabos, cada um transportando dois Gigabits e meio de dados. É limitado a aproximadamente a 10-15 metros, mas o método oferece um excelente custo-benefício para conectar equipamento dentro dessa distância.
Small Form-Factor Pluggable Cobre (SFP+CU) oferece uma outra interconexão de baixo custo, e de baixo consumo de energia. É limitado a cerca de 10 metros.
Par Trançado
O padrão IEEE 802.3an, mais conhecido como 10GBase-T, foi concluído em 2006 e é esperado se tornar o método mais amplamente utilizados de interconexão 10 GbE. Ele usa o familiar par trançado e conectores RJ-45.
Chips atuais de Interface consomem mais energia, produzem mais calor e introduzem maior latência do que fibra ou do que as interfaces de cobre anteriores. Os mesmos problemas foram encontrados com as interfaces iniciais de par trançado no padrão Ethernet Gigabit, daí ser esperado uma segunda (e posterior) geração de chips que melhore essa latência. Ao mesmo tempo, esses problemas têm atrasado a adoção do padrão 10GBase-T.
Em muitos casos, os cabos de par trançado existentes devem ser substituídos. Apesar de algumas instalações ter sido bem sucedidos no funcionando da rede 10 GbE em cima de instalações com cabo Categoria 5, no entanto, isso não é recomendado. Mesmo que o teste indique que o cabo pode transportar tráfego de 10 Gigabits, problemas com intermitências podem vir a ocorrer no futuro.
Categoria 6, UTP 6a ou F/UTP 6a (UTP envolvido em alumínio) é recomendado. Cabo Categoria 6 é limitada a 55 metros, enquanto que a 6a ou F/UTP 6a pode suportar conexões de 100 metros. Os cabos Categoria 6 e 6a são mais grossos do que os cabos de categoria 5 para reduzir a possibilidade de interferência alien - isto é, a interferência entre cabos adjacentes.
Cabo grosso significa que os condutores em cabos adjacentes estão mais afastados, reduzindo a possibilidade de interferência. Capa de alumínio virtualmente elimina a possibilidade de interferência alien para Categoria F/UTP 6a.
Substituir o cabeamento existente pode não ser tão simples assim como retirar um cabo e colocar outro. Cabo com maior espessura significa que o cabo categoria 6 ocupa mais espaço nas bandejas. Bandejas adicionais podem ser necessárias se não houver espaço suficiente na bandeja existente. Cuidados precisam ser tomados para evitar a acumulação excessiva de cabos em cima dos outros. O peso pode espremer os demais da parte inferior e reduzir o espaçamento entre condutores.
Custos de Instalação
Avalie os custos de mão de obra cuidadosamente. A fibra era considerada mais cara de instalar porque cuidados precisavam ser tomados para evitar curvas muito sinuosas na fibra e na instalação de conectores. Par trançado a taxas de 10 Gigabit também exige cuidados extras, quando comparado com a menor banda do par trançado, quando anexando conectores e quando organizando cabo em bandejas. Custos de instalação de par trançado podem aumentar significativamente se for preciso instalar bandejas adicionais.
Se planeje para taxas de transferência de dados mais elevadas
O padrão 100 GbE está a caminho. O grupo IEEE 802.3ba começou a trabalhar no padrão 100 GbE em 2007 e se espera concluir o trabalho em 2010. O objetivo é suportar conexões de 40 km com fibra monomodo, conexões 100 metros sobre fibra multi-modo, mas somente 10 metros em fio de cobre. Considere instalar fibra agora, ainda que o cabo de cobre pareça ser a melhor escolha para suas necessidades atuais.
Sobre o autor:
David B. Jacobs do grupo Jacobs tem mais de 20 anos de experiência na indústria de rede. Ele gerenciou projetos de desenvolvimento de software leading-edge e deu consultoria para empresas da Fortune 500, bem como startups de software.
Nenhum comentário:
Postar um comentário