虚拟化拓扑和布线
以太网交换机供应商提供了大量关于虚拟化服务网络设计的信息。无论选择何种拓扑结构，与连接基础设施相关的三个特征都是共通的：
• 线路将发生变化。.
• 这些线缆的使用寿命将比许多计算、存储和网络连接资产都要长。.
• 数据中心网络布线故障甚至会影响虚拟化服务。.
由于虚拟化服务需要重新思考数据中心连接，因此了解行尾拓扑和机架顶部拓扑创建的电缆类别很有帮助。.目前，某些设备到交换机的链路可能只需 1 Gbps 即可满足需求，但更高比特率带来的诸多优势使得面向未来的升级成为一项明智的投资。好消息是，支持 10 Gbps 流量的方法有很多。表 2 列出了最常见的 10 Gbps 解决方案。.
双绞线：一种最初用于 InfiniBand 存储的屏蔽电缆，双绞线可在适中的距离内支持高比特率传输。在较长的线路中，双绞线电缆成本较高，且柔韧性不如双绞铜缆。双绞线 SFP+ 电缆采用紧凑型 SFP+ 模块端接，而非大型 CX4 连接器。.
• 非屏蔽六类双绞线：IEEE 于 2006 年批准了 10GBASE-T 标准，该标准允许通过双绞线电缆传输 10 Gbps 的数据，包括较短的六类非屏蔽双绞线 (UTP) 链路。10GBASE-T 将 UTP 的标准化和低成本优势扩展至 10 Gbps。它向下兼容五类增强型 (Cat 5e/100 Mbps) 标准，并支持所有以太网功能。用于机架内应用的六类跳线可以购买预端接版本，也可以现场端接。机架式六类电缆需现场端接。.
• 非屏蔽 6A 类双绞线：6 类线缆的升级于 2008 年在 TIA 568-B.2-10 标准中正式获得认可，该标准规定了高达 500 MHz 的线缆性能，并定义了串扰性能要求。6A 类线缆比 6 类线缆更粗、更贵，但支持 10 Gbps 的传输距离，传输距离可达 100 米。部分 6A 类线缆在每对线芯周围都带有屏蔽层，以控制串扰干扰。6A 类跳线可以预端接，方便现场端接。用于机架间连接或数据中心的 6A 类线缆需要在现场进行端接。.
• 7类屏蔽双绞线：虽然根据ISO/IEC 11801标准更准确的名称是“F类”，但7类屏蔽双绞线（STP）早于6A类，专为高比特率应用而设计。7类线缆通过在每对导线周围设置金属屏蔽层以及对整条线缆进行屏蔽，有效降低了串扰干扰。7类线缆是目前最昂贵的铜芯双绞线解决方案，并且需要额外的屏蔽层端接步骤。7类屏蔽层固有的抗噪声能力使其性能优于非屏蔽双绞线（UTP），理论上也更具前瞻性。7类线缆不使用标准的RJ-45连接器，因此必须在现场进行端接。.
• 10GBASE-SR：这是数据中心常用的光纤方案，通常与 850 nm 多模收发器配合使用。10GBASE-SR 可使用 SFP+ 模块部署，以节省空间和连接器功耗。10GBASE-SR 的最大传输距离取决于所使用的光纤。OM1 和 OM2 光纤支持 10 Gbps 传输，传输距离可达 80 米。新型 OM3 光缆支持 10 Gbps 传输，传输距离可达 300 米。.
• 10GBASE-LRM：LRM 专为使用 1310 nm 激光器通过多模光纤进行长距离 10 Gbps 流量传输而设计。IEEE 802.3aq 标准于 2006 年获得批准。光缆为双工 FDDI 光纤，带有 SC 或 LC 连接器。跳线可以购买已预装连接器的成品，也可以现场熔接连接器。用于长距离安装的光纤需在现场熔接连接器。.
• 10GBASE-LR：LR 是最常见的选择，使用单模光纤。光缆为双工光纤，采用 SC 或 LC 连接器。传输距离和成本直接相关，因此 10GBASE-LR 模块价格非常昂贵。众多更新的替代方案使得 10GBASE-LR 在虚拟化数据中心中不再是理想之选，但它仍然是园区网的可行方案。.
10GBASE-T 的崛起：
尽管 10GBASE-T 标准早在 2006 年就已获得批准，但由于密度、发热和功耗等问题，其在交换机和网卡中的应用进展缓慢，市场普及进程也因此受阻。然而，近年来硅技术的进步已经解决了这些问题，10GBASE-T 的推广部署正在迅速加速。
博通公司是硅PHY、网卡和交换机网络领域的市场领导者，于2008年底开始提供10GBASE-T解决方案。如今，几乎所有以太网厂商都提供支持10GBASE-T的产品，包括思科系统公司（Cisco® Systems），该公司于2010年1月宣布支持10GBASE-T。预计服务器厂商很快也将采用10GBASE-T主板接口。
由于10GBASE-T通过CAT6/6A/7铜缆传输，因此可用于机架内、机架间以及数据中心间应用。10GBASE-T的独特之处在于它既适用于机架顶部（ToR）拓扑结构，也适用于机架末端（EoR）拓扑结构。它支持自动数据速率协商，从而可以逐步升级到10Gbps速度。虽然10GBASE-T尚未取代1GBASE-T成为数据中心网络连接的标准，但其成本效益和灵活性使其成为未来的有力竞争者。
成功保障：电缆测试参考模型和认证。
拓扑结构和经济性是连接性的主要决定因素，但任何方案都需要可靠的布线基础设施。虽然电缆是一种被动技术，供应商也提供质保，但您仍需注意以下几点：
• 保修期会过期。
• 制造商的保修通常不包含安装人工费。
• 任何线缆故障都可能导致服务中断。
• 修复问题的成本总是高于预防问题的成本。
为了确保虚拟化服务的正常运行，布线基础设施必须经过认证测试。认证是对连接器、安装和线缆的严格评估，在网络投入使用前进行。认证测试结果将与行业标准进行比较，从而得出每个链路的“合格”或“不合格”评级。通过认证的链路符合既定的性能规范。未通过认证的链路需要进行维修，通常由网络供应商或安装商承担费用。
该认证传统上侧重于结构化布线，但如果采用机架顶部拓扑结构，则可以包括用于机架内电缆的跳线。.
铜缆认证
• 双轴电缆：目前双轴电缆没有测试标准，因此无法进行正式认证。
网络用户只能依赖制造商的保修或将双轴电缆视为一次性用品。
• 非屏蔽双绞线 (UTP)：Cat 6/6AUTP 认证分为两个测试阶段：信道测试和串扰测试 (ATX)。所有用于机架内、机架间和数据中心间应用的 UTP 线缆都必须经过信道测试。该测试验证 TIA/EIA-568-B 和 ISO 11801 标准定义的 13 个参数。
用于机架间和数据中心链路的 UTP 线缆还必须经过串扰测试。这是一项抽样测试；ISO/IEC 标准建议对 1% 或 5% 的链路进行测试，以较大者为准。串扰测试确保串扰不会影响网络性能。长度不超过 50 米的现有 Cat 6 线缆可以使用 TIA 电信系统公告 (TSB) 155 中定义的标准重新认证为 10GBASE-T。
• 屏蔽双绞线：Cat 7（也称F级）认证是一项信道测试。ISO
11801标准规定了此测试的参数限值和频率范围。由于Cat 7电缆不使用RJ-45连接器，因此电缆测试仪必须配备与各厂商独特连接器兼容的适配器。
图6显示了铜缆链路认证的设置。认证测试仪及其远程单元连接到链路的两端，以执行认证的各个方面。
记录认证测试结果至关重要。一份全面、准确且易于理解的报告可以证明基础设施符合数据中心管理规定的标准和规范。
上图显示了一份Cat 6A认证测试报告，其中展示了链路在每个测试参数下的性能。
光纤认证。
基础级或一级光纤认证是使用光损耗测试系统 (OLTS) 进行的损耗/长度测试。OLTS 测量光纤链路中的损耗，并将其与基于相关标准（例如 TIA-568-C.0《用户驻地通用电信布线》）规定的长度和带宽的损耗阈值进行比较。根据这些测量结果，OLTS 会显示链路的合格或不合格评级。此测试适用于多模光纤和单模光纤。与铜缆认证一样，
详细的测试结果报告对于光纤认证至关重要。图 9 显示了一个示例。
如果光纤链路未能通过一级测试，则必须使用光时域反射仪 (OTDR) 来识别问题区域。OTDR 是一种单端故障排除和测试仪器，可对光纤链路的每个组件进行详细评估。OTDR 向光纤发射光脉冲并测量反射光。根据返回脉冲的相对强度，将损耗绘制成光纤长度的函数。这可以显示连接器和故障的位置、测量损耗并确定链路长度。.
反射仪 (OTDR) 是一种强大的光纤认证工具，可用于光纤投入使用前的质量检测。它能够测量每个连接器和每段光缆的损耗，具有显著优势。图 10 显示了 OTDR 对被测光纤的测量结果。
“合格”结果表明该光纤链路符合既定标准。如前所述，OTDR 测量结果对于记录安装质量以及在损耗/长度认证失败时排查光纤故障至关重要。
结论：
随着虚拟化技术的进步，数据中心网络正经历着不可避免且在很多情况下都可取的根本性变革。为了向虚拟化资产和终端用户提供可靠的带宽，虚拟化数据中心将采用万兆以太网。使用万兆以太网至关重要，因为它既能满足当前与虚拟化服务器和服务兼容的需求，又能为未来几年数据中心网络的发展做好准备。
10 千兆以太网可采用多种铜缆和光纤方案进行部署。10GBASE-T 标准以及更新的硅基 10GBASE-T 技术为在虚拟化数据中心内实现经济高效的 10 千兆以太网部署铺平了道路。无论选择何种第 1 层技术，向 10 千兆以太网的过渡都需要前瞻性、详细的规划以及测试和故障排除方法。.
Fluke Networks 为采用 Broadcom 业界领先的数据中心网络技术的 10GbE 铜缆和光纤布线安装提供认证。.
作者简介
- David Veneski 是福禄克网络公司数据通信安装业务部门总监。他负责企业网络所有铜缆和光纤认证解决方案的产品管理和市场营销。此前，他曾在思科系统公司、苹果公司和摩托罗拉公司担任市场营销主管。David 拥有伦斯勒理工学院的学士学位和康涅狄格大学的硕士学位。-
Abhijit Aswath 是博通公司的高级产品经理。他负责所有高速网络控制器软件的产品管理和市场营销。他在存储、服务器和半导体行业拥有丰富的经验。Abhijit 拥有北卡罗来纳州立大学的计算机网络学士学位和工商管理硕士学位。
作者： David Veneski，福禄克网络公司数据通信安装业务部门总监；
以及 Abhijit Aswath，博通公司高级产品经理
