Guida definitiva a 10GBASE-T - Introduzione, cavo, pro e contro

Introduzione a 10GBASE-T

10GBASE-T è una tecnologia di connessione di rete locale (LAN) applicata a 10 Gigabit Ethernet. Utilizzando un cavo in rame a doppino intrecciato non schermato (UTP) come mezzo di trasmissione, il transceiver 10GBASE-T SFP+ supporta una velocità dati di 10Gbps/s su una distanza di collegamento fino a 100 metri tramite cavo in rame intrecciato Cat6A.

QSFPTEK 10GBASE-T Copper RJ45 SFP+ Transceiver

Arrivo di 10GBASE-T

Nel 2002, l'Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) ha pubblicato il 10 Gigabit Ethernet su fibra standard IEEE802.3ae. Successivamente, basandosi su reti in fibra ottica, i data center a 10 Gigabit vengono costruiti rapidamente e su larga scala. D'altra parte, a causa della limitazione della tecnologia di quel periodo e della larghezza di banda del cavo in rame, Ethernet 10 Gigabit 10GBASE-T la tecnologia non poteva essere realizzata. Tuttavia, la sua esplorazione non si è mai fermata, poiché il sistema di cavi in rame presenta vantaggi superiori in termini di prezzo e flessibilità nelle applicazioni a corto raggio. Infine, nel 2006, lo standard IEEE 802.3an è stato rilasciato per fornire connessioni a 10 Gbit/s su cavi in rame a doppino intrecciato non schermati, supportando distanze fino a 100 metri su Category 6A (Cat6A). E nel 2012, Intel e Cisco hanno lanciato uno switch 10GBASE-T e una scheda di interfaccia di rete (NIC), il che indica che la tecnologia 10GBASE-T è stata applicata nella pratica.

Sviluppo della tecnologia Ethernet basata su doppino intrecciato

Come funziona il transceiver SFP+ 10GBASE-T

Transceiver 10GBASE-T SFP+ è anche noto come transceiver RJ45 in rame 10G con interfaccia a una porta RJ45. Tramite questa porta RJ45, segnali differenziali da 10 Gigabit vengono immessi nel transceiver SFP+ in rame attraverso il cavo Cat6A. Successivamente, i segnali in ingresso saranno sottoposti a filtraggio e modellazione per garantire che siano completi e puliti quando vengono inviati al livello fisico (PHY). Infine, i segnali vengono emessi dopo la decodifica dei dati nel PHY. Lo schema di funzionamento del transceiver SFP+ RJ45 in rame è il seguente.

Diagramma di funzionamento del transceiver 10GBASE-T RJ45 SFP+

Lo standard della tecnologia Ethernet basata su doppino intrecciato in rame è stato rilasciato per la prima volta nel 1990, e definiva 10BASE-T su doppino intrecciato alla velocità di 10 Mbit/s. Dopo due decenni, Ethernet su doppino intrecciato si è evoluta da 10BASE-T a 100BASE-T, poi a 1000BASE-T e ora a 10GBASE-T. Rispetto ai suoi predecessori, 10GBASE-T utilizza una modulazione di ampiezza degli impulsi PAM-16 più complessa e la precodifica Tomlinson-Harashima (THP) per raggiungere un throughput di 10 Gbps. Le differenze tecniche tra 10GBASE-T, 1000BASE-T e 100BASE-T sono mostrate nella tabella seguente.

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

Vantaggi di 10GBASE-T

Auto-negoziazione e retrocompatibilità. 10GBASE-T offre un'immensa flessibilità con la sua funzione di autonegoziazione. Supporta la retrocompatibilità e l'interoperabilità con le reti Ethernet esistenti da 1Gbps o 100Mbps. Ciò significa che potresti aumentare gradualmente la spesa durante l'aggiornamento del tuo data center a 10 Gbps invece di aggiornare tutti i server e gli switch a 10Gb/s su larga scala in una sola volta.

Basso costo. Rispetto al sistema in fibra 10G SFP+, il sistema in rame SFP+ offre un costo inferiore, poiché il mezzo di trasmissione in rame è molto più economico del mezzo in fibra.

Sfida del 10GBASE-T

Con i vantaggi del basso costo e della flessibilità, il sistema di cablaggio 10GBASE-T basato su doppino intrecciato in rame ha rapidamente conquistato una parte del mercato precedentemente occupato dalle fibre ottiche da 10 Gigabit. Tuttavia, presenta anche delle sfide.

Diafonia esterna

Per aumentare la velocità di trasmissione dei dati a 10 Gigabit, sono necessari cavi Cat6A per raggiungere una frequenza di 500 MHz. Le prestazioni di trasmissione sono sensibili alla diafonia esterna a una frequenza così elevata. Che cos'è la diafonia esterna? Nelle sale apparati o negli uffici, vari cavi vengono generalmente legati insieme e collocati in una canalina. Una delle coppie di fili sarà disturbata dalle altre nello stesso fascio di cavi. Questa è la diafonia esterna. L'immagine seguente mostra la diafonia di un cavo causata dai cavi circostanti.

Diafonia causata dai diversi cavi circostanti

Consumo energetico

Rispetto ai transceiver SFP+ basati su fibra, i transceiver 10GBASE-T richiedono un consumo energetico più elevato. Il consumo energetico massimo di un transceiver ottico 10GBASE SR SFP+ è di soli 0.8W, mentre quello del transceiver in rame 10G è di 2.5W. Quindi può sembrare più economico in termini di cavo in rame, ma il consumo energetico necessario per supportare 10G copper RJ45 su Cat6A è enorme rispetto alle ottiche.

Guida ai cavi 10GBASE-T

L'introduzione sopra ha indicato che la distanza massima di trasmissione del transceiver in rame 10GBASE-T è di 100 metri su Cat6A. E per Cat5e, Cat6 o Cat7? Possono funzionare su SFP+ 10GBASE-T per raggiungere una velocità di 10Gbps? Quale è più adatto per le reti 10G?

Cat6 è anche in grado di supportare una velocità di trasmissione dati di 10Gbps, tuttavia, la distanza di trasmissione è

 limitato a 55 metri, che è inferiore rispetto a Cat6A.

Come Cat6A, Cat7 supporta 10Gbps a una distanza fino a 100 metri. Tuttavia, poiché utilizza una schermatura a doppio strato, il diametro del cavo Cat7 è molto più grande di quello Cat6A. Quindi Cat7 occupa più spazio e comporta anche inconvenienti nel cablaggio. Inoltre, il connettore di Cat7 è speciale, GG45 o TERA, invece del comune RJ45, pertanto la compatibilità non è buona quanto quella di Cat6A.

Per quanto riguarda Cat5A, è deludente notare che i transceiver in rame 10G non possono funzionare correttamente su Cat5A a una velocità di 10Gbps. Se devi collegare Cat5A con il transceiver SFP+ in rame Rj45, il transceiver potrebbe negoziare automaticamente a 1000Mbps. Tuttavia, Cat6A è economico, quindi perché non aggiornare direttamente il tuo Cat5A a Cat6 per usufruire di migliori prestazioni di rete?

In sintesi, Cat6A è l'opzione migliore per il cablaggio 10GBASE-T.

Scopri di più su differenze tra Cat5e, Cat6, Cat6A e Cat7.

QSFPTEK offre transceiver 10GBASE-T SFP+ convenienti e ad alte prestazioni, che supportano collegamenti fino a 30 metri su Cat6A o Cat7 con un basso consumo energetico inferiore a 2.5W e un BER ( Bit Error Rate) inferiore a 10^-12. I transceiver in rame 10G QSFPTEK sono ampiamente compatibili con quasi tutti gli switch 10GBASE-T, NIC e server dei produttori di apparecchiature originali, come Cisco, Juniper, Arista, Intel, HPE, ecc. Benvenuti a consultare tramite [email protected].