Guía definitiva de 10GBASE-T - Introducción, cable, ventajas y desventajas

Introducción a 10GBASE-T

10GBASE-T es una tecnología de conexión de red de área local (LAN) aplicada en 10 Gigabit Ethernet. Utilizando cable de cobre de par trenzado sin blindaje (UTP) como medio de transmisión, el transceptor SFP+ 10GBASE-T admite una velocidad de datos de 10Gbps/s a una distancia de enlace de hasta 100 metros sobre cable de cobre trenzado Cat6A.

Transceptor QSFPTEK 10GBASE-T de cobre RJ45 SFP+

Llegada de 10GBASE-T

En 2002, el Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) publicó el 10 Gigabit Ethernet sobre el estándar de fibra IEEE802.3ae. Después de eso, basándose en redes de fibra óptica, se construyen centros de datos de 10 Gigabit de forma rápida y masiva. Por otro lado, debido a la limitación de la tecnología en aquel momento y al ancho de banda del cable de cobre, Ethernet de 10 Gigabit 10GBASE-T la tecnología no pudo hacerse realidad. Sin embargo, su exploración nunca se detuvo, ya que el sistema de cable de cobre tiene ventajas superiores en precio y flexibilidad en aplicaciones de corto alcance. Finalmente, en 2006, se publicó el estándar IEEE 802.3an para proporcionar conexiones de velocidad de 10 Gbit/s a través de cables de cobre de par trenzado sin blindaje, admitiendo una distancia de hasta 100 metros sobre Categoría 6A (Cat6A). Y en 2012, Intel y Cisco lanzaron un switch 10GBASE-T y una tarjeta de interfaz de red (NIC), lo que indica que la tecnología 10GBASE-T se aplicó en la práctica.

Desarrollo de la tecnología Ethernet basada en par trenzado

Cómo funciona el transceptor 10GBASE-T SFP+

Transceptor 10GBASE-T SFP+ también se conoce como transceptor RJ45 de cobre 10G con interfaz con un puerto RJ45. A través de este puerto RJ45, las señales diferenciales de 10 Gigabit se introducen en el transceptor de cobre SFP+ mediante el cable Cat6A. Luego, las señales introducidas pasarán por filtrado y conformación para garantizar que estén completas y limpias al entrar en la capa física (PHY). Finalmente, las señales salen después de la decodificación de datos en PHY. El diagrama de funcionamiento del transceptor de cobre SFP+ RJ45 es el siguiente.

Diagrama de funcionamiento del transceptor 10GBASE-T RJ45 SFP+

El estándar de tecnología Ethernet basado en par trenzado de cobre se publicó por primera vez en 1990, y definió 10BASE-T sobre par trenzado a una velocidad de 10 Mbit/s. Después de dos décadas, Ethernet sobre par trenzado ha evolucionado de 10BASE-T a 100BASE-T, luego a 1000BASE-T y ahora a 10GBASE-T. En comparación con sus predecesores, 10GBASE-T utiliza una modulación de amplitud de pulso PAM-16 más complicada y precodificación Tomlinson-Harashima (THP) para lograr un rendimiento de 10 Gbps. Las diferencias técnicas entre 10GBASE-T, 1000BASE-T y 100BASE-T se muestran en la siguiente tabla.

100BASE-T frente a 1000BASE-T frente a 10GBASE-T

Ventajas de 10GBASE-T

Negociación automática y compatibilidad con versiones anteriores. 10GBASE-T ofrece una flexibilidad inmensa con su función de negociación automática. Admite compatibilidad retroactiva e interoperabilidad con redes Ethernet existentes de 1Gbps o 100Mbps. Esto significa que podría aumentar gradualmente el gasto durante la actualización de su centro de datos a 10 Gbps en lugar de actualizar todos los servidores y switches a 10Gb/s a gran escala de una sola vez.

Bajo coste. En comparación con el sistema de fibra 10G SFP+, el sistema de cobre SFP+ ofrece un menor coste, ya que el medio de transmisión de cobre es mucho más barato que el medio de fibra.

Desafío de 10GBASE-T

Con las ventajas del bajo coste y la flexibilidad, el sistema de cableado 10GBASE-T basado en par trenzado de cobre ha conquistado rápidamente parte del mercado que antes ocupaban las fibras ópticas de 10 Gigabit. Sin embargo, también presenta desafíos.

Diafonía externa

Para aumentar la velocidad de transmisión de datos a 10 Gigabit, se requieren cables Cat6A para alcanzar una frecuencia de 500 MHz. El rendimiento de la transmisión es sensible a la diafonía externa a una frecuencia tan alta. ¿Qué es la diafonía externa? En salas de equipos u oficinas, generalmente se atan varios cables y se colocan en una canaleta. Uno de los pares de hilos se verá perturbado por otros del mismo haz de cables. Eso es diafonía externa. La siguiente imagen muestra la diafonía de un cable causada por los cables circundantes.

Diafonía causada por distintos cables circundantes

Consumo de energía

En comparación con los transceptores SFP+ basados en fibra, los transceptores 10GBASE-T requieren un mayor consumo de energía. El consumo máximo de energía de un transceptor óptico 10GBASE SR SFP+ es de solo 0.8W, mientras que el transceptor de cobre 10G es de 2.5W. Por lo tanto, puede parecer más barato en términos de cable de cobre, pero el consumo de energía necesario para admitir 10G copper RJ45 sobre Cat6A es enorme en comparación con Optics.

Guía de cables 10GBASE-T

La introducción anterior ha indicado que la distancia máxima de transmisión del transceptor de cobre 10GBASE-T es de 100 metros sobre Cat6A. ¿Qué hay de Cat5e, Cat6 o Cat7? ¿Pueden funcionar en 10GBASE-T SFP+ para alcanzar una velocidad de 10Gbps? ¿Cuál es más adecuado para redes 10G?

Cat6 también es capaz de una velocidad de datos de 10Gbps; sin embargo, la distancia de transmisión es

 limitado a 55 metros, que es más corto que Cat6A.

Al igual que Cat6A, Cat7 admite 10 Gbps a una distancia de hasta 100 metros. Sin embargo, dado que utiliza blindaje de doble capa, el diámetro del cable Cat7 es mucho mayor que el de Cat6A. Por lo tanto, Cat7 ocupa más espacio y también supone un inconveniente para el cableado. Además, el conector de Cat7 es el GG45 o TERA especial en lugar del RJ45 común, por lo que la compatibilidad no es tan buena como la de Cat6A.

En cuanto a Cat5A, es decepcionante observar que los transceptores de cobre 10G no pueden funcionar correctamente sobre Cat5A a una velocidad de 10Gbps. Si tiene que conectar Cat5A con el transceptor SFP+ de cobre Rj45, el transceptor puede autonegociar a 1000Mbps. Sin embargo, Cat6A es barato, así que ¿por qué no actualizar directamente su Cat5A a Cat6 para disfrutar de un mejor rendimiento de red?

En resumen, Cat6A es la mejor opción para el cableado 10GBASE-T.

Obtenga más información sobre el diferencias entre Cat5e, Cat6, Cat6A y Cat7.

QSFPTEK ofrece transceptores 10GBASE-T SFP+ rentables y de alto rendimiento, que admiten enlaces de hasta 30 metros sobre Cat6A o Cat7 con un bajo consumo de energía de menos de 2.5W y una BER (tasa de error de bits) inferior a 10^-12. Los transceptores de cobre 10G de QSFPTEK son ampliamente compatibles con casi todos los switches 10GBASE-T, NICs y servidores de fabricantes de equipos originales, como Cisco, Juniper, Arista, Intel, HPE, etc. Bienvenido a consultar vía [email protected].