Guide ultime 10GBASE-T - Introduction, câble, avantages et inconvénients

Introduction à 10GBASE-T

10GBASE-T est une technologie de connexion de réseau local (LAN) appliquée à l’Ethernet 10 Gigabit. Utilisant un câble en cuivre à paires torsadées non blindées (UTP) comme support de transmission, l’émetteur-récepteur SFP+ 10GBASE-T prend en charge un débit de données de 10Gbps/s sur une distance de liaison allant jusqu’à 100 mètres via un câble cuivre torsadé Cat6A.

Émetteur-récepteur SFP+ QSFPTEK 10GBASE-T cuivre RJ45

Arrivée de 10GBASE-T

En 2002, l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) a publié le Ethernet 10 Gigabit sur la norme de fibre optique IEEE802.3ae. Après cela, sur la base des réseaux de fibre optique, des centres de données 10 Gigabit sont construits rapidement et massivement. D’autre part, en raison des limites de la technologie à cette époque et de la bande passante du câble en cuivre, l’Ethernet 10 Gigabit 10GBASE-T la technologie ne pouvait pas être réalisée. Cependant, son exploration n’a jamais cessé, car le système de câbles en cuivre présente des avantages supérieurs en matière de prix et de flexibilité dans les applications à courte portée. Enfin, en 2006, la norme IEEE 802.3an a été publiée afin de fournir des connexions à 10 Gbit/s sur des câbles en cuivre à paires torsadées non blindées, prenant en charge une distance allant jusqu’à 100 mètres sur catégorie 6A (Cat6A). Et en 2012, Intel et Cisco ont lancé un commutateur 10GBASE-T et une carte d’interface réseau (NIC), ce qui indique que la technologie 10GBASE-T a été appliquée dans la pratique.

Développement de la technologie Ethernet basée sur la paire torsadée

Fonctionnement de l’émetteur-récepteur SFP+ 10GBASE-T

Émetteur-récepteur 10GBASE-T SFP+ est également connu sous le nom d’émetteur-récepteur RJ45 cuivre 10G avec interface avec un port RJ45. Par ce port RJ45, des signaux différentiels 10 Gigabit sont injectés dans l’émetteur-récepteur cuivre SFP+ via le câble Cat6A. Ensuite, les signaux d’entrée subiront un filtrage et une mise en forme afin de garantir qu’ils soient complets et propres lorsqu’ils sont transmis à la couche physique (PHY). Enfin, les signaux sont émis après décodage des données dans la PHY. Le schéma de fonctionnement de l’émetteur-récepteur cuivre SFP+ RJ45 est le suivant.

Schéma de fonctionnement d’un transceiver SFP+ 10GBASE-T RJ45

La norme de technologie Ethernet basée sur des paires torsadées en cuivre a été publiée pour la première fois en 1990, définissant 10BASE-T sur paire torsadée à une vitesse de 10 Mbit/s. Après deux décennies, l’Ethernet sur paire torsadée a évolué de 10BASE-T à 100BASE-T, puis à 1000BASE-T et maintenant à 10GBASE-T. Par rapport à ses prédécesseurs, 10GBASE-T utilise une modulation d’amplitude d’impulsion PAM-16 plus complexe et le précodage Tomlinson-Harashima (THP) pour atteindre un débit de 10 Gbps. Les différences techniques entre 10GBASE-T, 1000BASE-T et 100BASE-T sont présentées dans le tableau suivant.

100BASE-T vs 1000BASE-T vs 10GBASE-T

Avantages de 10GBASE-T

Négociation automatique et rétrocompatibilité. 10GBASE-T offre une immense flexibilité grâce à sa fonction d’auto-négociation. Il prend en charge la rétrocompatibilité et l’interopérabilité avec les réseaux Ethernet existants à 1 Gbit/s ou 100 Mbit/s. Cela signifie que vous pourriez augmenter progressivement les dépenses lors de la mise à niveau de votre centre de données vers 10 Gbit/s, au lieu de mettre à niveau tous les serveurs et commutateurs vers 10 Gbit/s à grande échelle en une seule fois.

Faible coût. Par rapport au système fibre 10G SFP+, le système cuivre SFP+ offre un coût inférieur, car le support de transmission en cuivre est beaucoup moins cher que le support fibre.

Défi du 10GBASE-T

Grâce à ses avantages en matière de faible coût et de flexibilité, le système de câblage 10GBASE-T basé sur des paires torsadées en cuivre a rapidement conquis une partie du marché auparavant occupé par les fibres optiques 10 Gigabit. Cependant, il présente également des défis.

Diaphonie externe

Pour augmenter le débit de transmission des données à 10 Gigabit, des câbles Cat6A sont nécessaires pour atteindre une fréquence de 500 MHz. Les performances de transmission sont sensibles à la diaphonie externe à une fréquence aussi élevée. Qu’est-ce que la diaphonie externe ? Dans les salles d’équipement ou les bureaux, divers fils sont généralement attachés ensemble et placés dans une goulotte. L’une des paires de fils sera perturbée par les autres dans le même faisceau de fils. C’est ce qu’on appelle la diaphonie externe. L’image suivante montre la diaphonie d’un câble causée par les câbles environnants.

Diaphonie causée par différents câbles environnants

Consommation d'énergie

Par rapport aux émetteurs-récepteurs SFP+ à fibre optique, les émetteurs-récepteurs 10GBASE-T nécessitent une consommation d’énergie plus élevée. La consommation d’énergie maximale d’un émetteur-récepteur optique 10GBASE SR SFP+ n’est que de 0,8W, tandis que celle de l’émetteur-récepteur cuivre 10G est de 2,5W. Il peut donc sembler moins cher sur la base d’un câble cuivre, mais la consommation d’énergie nécessaire pour prendre en charge le 10G cuivre RJ45 sur Cat6A est considérable par rapport à Optics.

Guide des câbles 10GBASE-T

L’introduction ci-dessus a indiqué que la distance de transmission maximale de l’émetteur-récepteur cuivre 10GBASE-T est de 100 mètres sur Cat6A. Qu’en est-il du Cat5e, du Cat6 ou du Cat7 ? Peuvent-ils fonctionner avec un SFP+ 10GBASE-T pour atteindre une vitesse de 10Gbps ? Lequel est le plus adapté aux réseaux 10G ?

Cat6 est également capable d’un débit de données de 10Gbps, cependant, la distance de transmission est

 limitée à 55 mètres, ce qui est plus court que Cat6A.

Tout comme Cat6A, Cat7 prend en charge 10Gbps sur une distance allant jusqu’à 100 mètres. Cependant, du fait de l’utilisation d’un blindage double couche, le diamètre du câble Cat7 est beaucoup plus important que celui du Cat6A. Cat7 prend donc plus de place et complique également le câblage. De plus, le connecteur de Cat7 est un connecteur spécial GG45 ou TERA au lieu du RJ45 courant ; sa compatibilité n’est donc pas aussi bonne que celle du Cat6A.

Quant au Cat5A, il est décevant de constater que les émetteurs-récepteurs cuivre 10G ne peuvent pas fonctionner correctement sur du Cat5A à une vitesse de 10Gbps. Si vous devez connecter du Cat5A avec l'émetteur-récepteur cuivre Rj45 SFP+, l'émetteur-récepteur peut négocier automatiquement à 1000Mbps. Cependant, le Cat6A est bon marché, alors pourquoi ne pas mettre directement à niveau votre Cat5A vers Cat6 afin de profiter de meilleures performances réseau ?

En résumé, Cat6A est la meilleure option pour le câblage 10GBASE-T.

En savoir plus sur le différences entre Cat5e, Cat6, Cat6A et Cat7.

QSFPTEK fournit des transceivers SFP+ 10GBASE-T économiques et hautes performances, prenant en charge des liaisons jusqu’à 30 mètres sur Cat6A ou Cat7 avec une faible consommation électrique inférieure à 2.5W et un BER ( Bit Error Rate) inférieur à 10^-12. Les transceivers cuivre 10G QSFPTEK sont largement compatibles avec presque tous les fabricants d’équipement d’origine de commutateurs 10GBASE-T, NICs et serveurs, comme Cisco, Juniper, Arista, Intel, HPE, etc. Bienvenue pour consulter via [email protected].