Strukturert kabling med fokus på kabling for 10Gigabit Ethernet

Transkript

1 Strukturert kabling med fokus på kabling for 10Gigabit Ethernet Kurt-Even Kristensen 1

2 Referansemodell OF Områdefordeler BF Bygningsfordeler EF Etasjefordeler CP Konsolideringspunkt, eks.: grenstav TO Telekommunikasjonsuttak Terminalutstyr System for områdestamkabling System for bygningsstamkabling System for horisontal kabling Arbeidsområdekabling Strukturert felles kablingssystem 2

3 Elementer i strukturert kablingssystem Horisontalkabel Horisontalkabel Telekommunikasjonsuttak Telekommunikasjonsuttak Bygg nr 1 Bygg nr 2 Etasjefordeler Bygningsstamkabel Områdestamkabel Etasjefordeler Bygningsfordeler Bygg nr n Områdefordeler Bygningsfordeler 3

4 Regelverk Lov om elektronisk kommunikasjon (Ekomloven), LOV nr. 83, pålegger å benytte et strukturert felles kablingssystem som er i samsvar med de felleseuropeiske normene. NEK EN Informasjonsteknologi Felles kablingssystemer NEK EN : Del 1: Generelle krav og kontormiljøer NEK EN : Del 2: Kontorlokaler NEK EN : Del 3: Industrivirksomhet NEK EN : Del 4: Bosteder NEK EN : Del 5: Datasentre NEK EN Informasjonsteknologi Kablingsinstallasjon NEK EN : Del 1: Spesifikasjon og kvalitetssikring NEK EN : Del 2: Planlegging og utførelse av installasjoner i bygninger NEK EN : Del 3: Planlegging og utførelse av installasjoner utomhus NEK EN 50310:2006 Anvendelser av utjevningsforbindelser og jording i bygninger med informasjonsteknologi-utstyr. NEK EN 50346:2002 Informasjonsteknologi Kablingsinstallasjoner Prøving av installert kabel 4

5 Kabelkategorier 5

6 Kabelkonstruksjon - definisjoner 6

7 Skjermet eller uskjermet Horisontal parkabel leveres både som skjermet (STP) og uskjermet (UTP). Skjermet kabel gir bedre EMC egenskaper, men setter krav til korrekt utført jording. Jording skal utføres korrekt uansett om det velges UTP eller STP. For informasjon om jording, se UFS nr 107 Krav til strømforsyning av IKT-rom NEK EN 50310:2006 Anvendelse av ekvipotensialutjevning og jording i bygninger med informasjonsteknologi. Gjennomgående skjerming i samtlige komponenter som inngår i kanalen, dvs. fra terminal i arbeidsområde og til ruter/svitsj i etasjefordeler. Feilaktig bruk av STP eller dårlig jording kan medføre redusert ytelse (også i forhold til bruk av UTP). 7

8 Skjermet eller uskjermet Valg av UTP eller STP har tradisjonelt vært bestemt ut fra lokale EMCforhold. Kontor-og undervisningsbygg inneholder normalt ikke utstyr som medfører behov for bruk av STP. Utviklingen av 10 Gb/s Ethernet over parkabel har det konsekvens for valg av STP eller UTP? I nasjonal og internasjonal fagpresse har det blitt understreket at Class EA/Category 6A, som klarer 10 Gb/s ved bruk av UTP, har dårlige marginer og det skal lite til for at spesifisert båndbredde ikke oppnås. Dette skyldes fremmed krysstale, dvs. påvirkning fra nabokabler, som best unngås ved bruk av skjermet kabel 8

9 10 Gigabit Ehthernet over parkabel - utfordringer Hovedproblem Alien crosstalk (ATX) Power over Ethernet 9

10 10GBASE-T 10

11 10GBase-T implementering 11

12 Signalstyrker utsendt signal 12

13 Signalstyrker mottatt signal + støy 13

14 Dempning (innskuddstap) for 100m kanal 14

15 Skjermet kabel og AXT 15

16 Båndbredde vs latency 16

17 10GE grensesnitt 17

18 Typiske kabellengder i kontormiljø 18

19 Typiske kabellengder i datasenter 19

20 Power over Ethernet (PoE) Første generasjon Power over Ethernet (PoE): IEEE 802.3af (12,95W) Krav om høyere effekter for å forsyne utstyr som for eksempel IP kameraer med PAN/tilt/zoom funksjoner VoIP Videotelefoner Multibånd WLAN aksesspunkter (IEEE n) Andre generasjon PoE Plus: IEEE 802.3at (24,00W minimum) Designet for bruk på kategori 5 (ISO/IEC ) eller bedre 20

21 PoE Plus Temperaturkonsekvenser Temperaturøkning er en hovedutfordring ved PoE Plus Økt temperatur gir økt dempning (reduserer rekkevidde) Begrenser antall kabler i buntene For tidlig aldring av kabelkappe/isolasjon Kan redusere rekkevidden (størst konsekvens for UTP). Skjermede kabler kan ha inntil 50% - 60% bedre varmedissipasjonsegenskaper 21

22 STP vs UTP igjen. Skjermede løsninger tilfredsstiller kravene til Alien Crosstalk (ATX) med god margin (headroom) Tradisjonelt har man erfart inntil 30% dyrere for STP i stedet for UTP Kostnadene for å eliminere ATX i UTP kan være sammenlignbare med merkostnader ved å velge skjermet kabel 10G UTP kan ha større dimensjon og/eller ha en annen geometrisk utforming (ikke sirkulært tverrsnitt) enn STP, og vil derigjennom kreve større plass ved forlegning Skjermede 10G løsninger kan være enklere å installere enn 10G UTP løsninger Ikke behov for AXT testing ved skjermede kabler AXT effekter er ikke en problemstilling ved STP 22

23 STP vs UTP igjen Et skjermet punkt kan koste inntil 30% mer enn et uskjermet Kabling utgjør typisk kun noen få promille av kostnadene ved et vanlig kontorbygg Er det lurt å spare på skillingen og la dalern gå? Det er vanlig å ha fokus på kvalitet ved kjøp av endeutstyret. Det er dessverre ikke like vanlig å ha fokus på kablingen Ethernetprotokollen medfører retransmisjon ved bitfeil En av de vanligste kildene til bitfeil er elektromagneisk støy (EMI) Problemet øker med økende hastigheter Målinger ved IBMs laboratorium i La Gaude i Frankrike Svak påvirkning av elektromagnetiske forstyrrelser (EMI) resulterte i 1-3% bitfeil for UTP ved Gigabit Ethernet 1% bitfeil representerer at effektiv båndbredde begrenses med 80% 3% bitfeil med påfølgende retransmisjoner struper båndbredden med hele 99,2% Ingen påvirkning på skjermede kabler Resultatet blir ikke bedre enn det svakeste leddet.. 23

24 Konklusjon (anbefaling) for kopperkabel 24

25 Videre utvikling av høyere ethernet hastigheter (40GE og 100GE) 25

26 Videre utvikling av høyere ethernet hastigheter (40GE og 100GE) 26

27 Høyhastighets Ethernet over kopper Fordeler Lave kostnader (mye lavere enn optiske fibre) Mulig gjenbruk av eksisterende kopperkabel Svakheter Stort innskuddstap for 100m kanallengde Høy effekt/stor forsinkelse for lange kanallengder Muligheter God løsning for kort avstander i datasentre Lav effekt/liten forsinkelse for korte forbindelser Trusler/alternativer Fiberoptikk som plattform uavhengig av link lengder 27

28 Båndbredde vs latency for 100m ethernet 28

29 Fiberkabel vs bitrate og avstand 29

30 Konklusjoner (anbefalinger) for fiberkabel 30

31 Ethernet fiber grensesnitt og avstander 31

32 Optiske fiber og fiberkabler - standarder 32