Guia definitivo de 10GBASE-T - Introdução, cabo, prós e contras

Introdução ao 10GBASE-T

10GBASE-T é uma tecnologia de conexão de rede local (LAN) aplicada em Ethernet de 10 Gigabit. Usando cabo de cobre de par trançado não blindado (UTP) como meio de transmissão, o transceptor 10GBASE-T SFP+ suporta uma taxa de dados de 10Gbps/s a uma distância de enlace de até 100 metros sobre cabo de cobre trançado Cat6A.

Transceptor QSFPTEK 10GBASE-T Copper RJ45 SFP+

Chegada do 10GBASE-T

Em 2002, o Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE) lançou o Ethernet de 10 Gigabits sobre o padrão de fibra IEEE802.3ae. Depois disso, com base em redes de fibra óptica, data centers de 10 Gigabits são construídos de forma rápida e massiva. Por outro lado, devido à limitação da tecnologia na época e à largura de banda do cabo de cobre, Ethernet de 10 Gigabits 10GBASE-T a tecnologia não pôde ser realizada. No entanto, sua exploração nunca parou, já que o sistema de cabos de cobre tem vantagens superiores em preço e flexibilidade em aplicações de curta distância. Finalmente, em 2006, o padrão IEEE 802.3an foi lançado para fornecer conexões com velocidade de 10 Gbit/s por cabos de cobre de par trançado não blindados, suportando distância de até 100 metros sobre Categoria 6A (Cat6A). E, em 2012, Intel e Cisco lançaram um switch 10GBASE-T e uma placa de interface de rede (NIC), o que indica que a tecnologia 10GBASE-T foi aplicada na prática.

Desenvolvimento da tecnologia Ethernet baseada em par trançado

Como Funciona o Transceptor 10GBASE-T SFP+

Transceptor 10GBASE-T SFP+ também é conhecido como transceptor RJ45 de cobre 10G com interface para uma porta RJ45. Por meio dessa porta RJ45, sinais diferenciais de 10 Gigabit são inseridos no transceptor SFP+ de cobre pelo cabo Cat6A. Em seguida, os sinais inseridos passam por filtragem e modelagem para garantir que estejam completos e limpos ao serem enviados para a camada física (PHY). Por fim, os sinais são emitidos após a decodificação de dados no PHY. O diagrama de funcionamento do transceptor SFP+ RJ45 de cobre é o seguinte.

diagrama de funcionamento do transceptor 10GBASE-T RJ45 SFP+

O padrão de tecnologia Ethernet baseado em par trançado de cobre foi lançado pela primeira vez em 1990, definindo 10BASE-T sobre par trançado à velocidade de 10 Mbit/s. Após duas décadas, a Ethernet de par trançado evoluiu de 10BASE-T para 100BASE-T, para 1000BASE-T e agora para 10GBASE-T. Em comparação com seus predecessores, 10GBASE-T usa uma modulação de amplitude de pulso PAM-16 mais complicada e a pré-codificação Tomlinson-Harashima (THP) para alcançar throughput de 10 Gbps. As diferenças técnicas entre 10GBASE-T, 1000BASE-T e 100BASE-T são mostradas na tabela a seguir.

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

Vantagens do 10GBASE-T

Autonegociação e compatibilidade retroativa. 10GBASE-T oferece imensa flexibilidade com sua função de autonegociação. Ele oferece compatibilidade retroativa e interoperabilidade com redes Ethernet existentes de 1Gbps ou 100Mbps. Isso significa que você poderia aumentar gradualmente os gastos durante a atualização do seu data center para 10 Gbps, em vez de atualizar todos os servidores e switches para 10Gb/s em larga escala de uma só vez.

Baixo custo. Em comparação com o sistema de fibra 10G SFP+, o sistema de cobre SFP+ oferece um custo menor, pois o meio de transmissão em cobre é muito mais barato do que o meio de fibra.

Desafio do 10GBASE-T

Com as vantagens de baixo custo e flexibilidade, o sistema de cabeamento 10GBASE-T baseado em par trançado de cobre conquistou rapidamente parte do mercado anteriormente ocupado pelas fibras ópticas de 10 Gigabit. No entanto, também há desafios para ele.

Crosstalk externo

Para aumentar a taxa de transmissão de dados para 10 Gigabit, cabos Cat6A são necessários para atingir uma frequência de 500 MHz. O desempenho da transmissão é sensível à diafonia externa em uma frequência tão alta. O que é diafonia externa? Em salas de equipamentos ou escritórios, diversos fios geralmente são amarrados e colocados em uma canaleta. Um dos pares de fios será perturbado por outros no mesmo feixe de fios. Isso é diafonia externa. A imagem a seguir mostra a diafonia de um cabo causada pelos cabos ao redor.

Diafonia causada por diferentes cabos ao redor

Consumo de energia

Em comparação com transceptores SFP+ baseados em fibra, os transceptores 10GBASE-T exigem maior consumo de energia. O consumo máximo de energia de um transceptor óptico 10GBASE SR SFP+ é de apenas 0,8W, enquanto o transceptor de cobre 10G é de 2,5W. Portanto, ele pode parecer mais barato com base em cabos de cobre, mas o consumo de energia necessário para suportar 10G RJ45 de cobre sobre Cat6A é enorme em comparação com óptica.

Guia de cabos 10GBASE-T

A introdução acima informou que a distância máxima de transmissão do transceptor de cobre 10GBASE-T é de 100 metros sobre Cat6A. E quanto a Cat5e, Cat6 ou Cat7? Eles podem funcionar em SFP+ 10GBASE-T para alcançar uma velocidade de 10Gbps? Qual deles é mais adequado para redes 10G?

Cat6 também é capaz de uma taxa de dados de 10Gbps, no entanto, a distância de transmissão é

 limitado a 55 metros, o que é menor que Cat6A.

Assim como Cat6A, Cat7 suporta 10Gbps a uma distância de até 100 metros. No entanto, por usar blindagem de dupla camada, o diâmetro do cabo Cat7 é muito maior que o do Cat6A. Portanto, Cat7 ocupa mais espaço e também traz inconveniência para o cabeamento. Além disso, o conector do Cat7 é GG45 ou TERA especial em vez do RJ45 comum, portanto a compatibilidade não é tão boa quanto a do Cat6A.

Quanto ao Cat5A, é decepcionante observar que os transceptores de cobre 10G não conseguem funcionar adequadamente em Cat5A a uma velocidade de 10Gbps. Se você precisar conectar Cat5A com o transceptor SFP+ de cobre Rj45, o transceptor pode autonegociar para 1000Mbps. No entanto, Cat6A é barato, então por que não atualizar diretamente seu Cat5A para Cat6 para aproveitar um melhor desempenho de rede?

Em resumo, Cat6A é a melhor opção para cabeamento 10GBASE-T.

Saiba mais sobre o diferenças entre Cat5e, Cat6, Cat6A e Cat7.

A QSFPTEK fornece transceptores 10GBASE-T SFP+ econômicos e de alto desempenho, compatíveis com links de até 30 metros por Cat6A ou Cat7 com baixo consumo de energia de menos de 2.5W e a BER ( Bit Error Rate) é inferior a 10^-12. Os transceptores de cobre 10G da QSFPTEK são amplamente compatíveis com quase todos os switches 10GBASE-T, NICs e servidores de fabricantes de equipamentos originais, como Cisco, Juniper, Arista, Intel, HPE etc. Bem-vindo para consultar via [email protected].