千兆以太网 与铜缆布线系统综合叙述

千兆位以太网，包括1000BASE-SX（短波长激光器）和1000BASE-LX（长波长激光器）标准将提供一系列光纤的布线方式，由此使网络管理者更加重视他们的光纤基础设施。

千兆位以太网是第一个千兆位应用，它被基于结构化布线系统的网络所采用。由于带宽的需求继续在布线系统期望的使用期内，超过千兆位的应用也将出现。从10Mbps或100Mbps以太网向千兆以太网的迁移经常被视为一次需要从铜线电缆向光缆的费用昂贵的升级。实际上情况并不一定如此，目前在企业中铜缆主要是支持快速以太网，同时这些现有的5类电缆也可以为千兆以太网提供可靠的支持。

IEEE 1000Base-T规范支持将5类或增强5类电缆用于成功的千兆位传输。在现有线缆上实现从100Mbps到千兆位的跳跃是通过几种信令的变化完成的，这些信令进一步利用了已经安装在多数企业网络中的电缆。

5类电缆一般为非屏蔽双绞线,它包含四对双绞线。快速以太网（100Base-T）和10Bas e-T只使用这些双绞线中的两对双绞线,留下了两对双绞线未使用。千兆以太网（1000Bas e-T）则使用所有这四对双绞线。

与全双工快速以太网相似，1000Base-T发送和接收信号同时进行。不同之处是1000B ase-T使用四对发送/接收双绞线，每对双绞线以250Mbps的速率运行。

在某些方面，5类电缆上运行千兆以太网比10/100Mbps 以太网布线更容易。1000Bas e-T规范具有包括自动交叉电缆连接在内的链路自动协商的特性。自动协商成功地实现了1000Base-T网卡、集线器、交换机或其他一些在端口初始化后可以以半双工运行的设备之间的电缆连接。

如果错误地连接到100Mbps端口的话，许多1000Base-T接口中内置的智能性还能够协商正确的速度。千兆位端口将以最高的共同速度运行，从而防止对两方设备接口中的任何一个接口造成损坏。在服务器上以及网络中相关设备上使用1000Base-T 网卡使用户可以在提供有效的高速连接的同时，继续使用5类电缆基础设施。

当以前从10Mbps向100Mbps迁移时，尽管意味着向更高质量的电缆的升级，但仍看起来像个奇迹。而今天从100Mbps向千兆数据传输速率迁移更是非同寻常，同时传送和接收、改进了的数据编码方式以及非凡的过滤技术使得这种迁移成为可能。更令人感到惊奇的是今天将传输速度提高十倍利用现有电缆技术得以实现的这一事实。增强型5类电缆和仍未确定的6类电缆保证了千兆信号质量的进一步改善。

基于计算机技术历史提出的下一个问题是：我们可以期望在5类（或更高）电缆上实现2Gbps或者甚至10Gbps 以太网吗？工程技术人员愿意面对这样的挑战，但是在使用非屏蔽双绞线电缆的情况下，答案是：这可能行不通。即使在5类电缆速度超过千兆以太网的情况下，部署这类技术的费用可能超过使用更合适的光纤接口解决方案的费用。

向10千兆位以太网的迁移出于多种理由将需要光纤。首先，光技术已经得到证明可以超越10Gbps。第二,密集波分复用光纤中的光技术的进步使数据速率的大幅提高超越目前使用中的速度成为可能。第三，今天光部件的价格具有了与铜缆的竞争力。第四，长距离传输对于运行在1Gbps上的光纤和铜线都是个问题，1000Base-T规范只支持100米的距离。现在正在制定10Gbps标准的IEEE委员会预期多模光纤上的10Gbps通信距离仅限制在85米。最终的结果是什么呢？随着网络带宽不断增长，向光缆的迁移是不可避免的。但是，在今后几年中，将现有5类电缆用于千兆以太网将成为满足许多企业计算需要的可行的替代办法。目前线缆的类别大致可归纳为以下几类：

CAT 1：传统电话线。适于模拟语音和数据。

CAT 2： 最初为IBM 3类。适于4 Mbps令牌网局域网和T1，较少使用。

CAT 3：为10 Mbps以太网设计，广泛用于数字PBX系统，但由于Cat 5出现而趋于衰退。

CAT 4：为10 Mbps以太网和10 Mbps令牌网设计，较少使用。

CAT 5：为100 Mbps以太网和155 Mbps ATM设计，这是目前大多数企业安装的首选线缆。

CAT 6：用于1000 Mbps以太网。

CAT 7：屏蔽双绞线标准,提供比6类更高的带宽，预计将主要应用于欧洲市场。

网络布线从5类、超5类到6类甚至7类的转换，布线业内有很多猜测。在未来的几年中，网络布线将进一步实现从5类到超5类及超5类到6类的转换。这一过程的第一阶段是超5类取代5类，已在进行中，到2001年上半年，一旦6类标准正式出台，6类就以更快速度取代上一代产品。