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万兆电口模块 vs 万兆光口模块有何区别?如何选择?

2020年03月31日 3871

万兆电口模块(10GBASE-T铜模块)与万兆光口模块(10G SFP+光模块)都被广泛应用于10G以太网中,万兆电口模块与万兆光口模块有什么区别?10G以太网数据中心布线应如何选择合适的解决方案呢?本文将对万兆电口模块、万兆光口模块进行全面的介绍,以帮助大家在10G网络部署中选择合适的解决方案。

万兆电口模块与万兆光口模块概述

万兆电口模块(10GBASE-T铜模块)是专门为10Gb以太网的高速通信链路而设计的,可以在Cat 6a/7网线上传输。它是第一个通过以太网铜缆提供10Gb/s速率的10G模块,且符合SFF-8431和SFF-8432 MSA标准。有关万兆电口模块的更多信息可以在《10GBASE-T SFP+万兆电口模块详解》一文中查看。

万兆光口模块(SFP+光模块)也可以用于10G网络传输,最大传输距离为100km。它有很多种型号,例如10GBASE-SR,10GBASE-LR,10GBASE-ER,10GBASE-ZR等。

万兆电口模块vs万兆光口模块有什么区别?

接下来本文将从光模块的灵活性、向后兼容性、延迟、传输距离和成本的角度详细说明万兆电口模块和万兆光口模块之间的区别。

灵活性&向后兼容性

万兆电口模块采用了可互操作的10GBASE-T技术,该技术可以使用RJ45连接器,并可以在10/100/1000Mbps和10G速率之间自动协商。换句话说,万兆电口模块能与标准的铜缆网络设备向后兼容。万兆光口模块则可应用于10G以太网和10G光纤通道,但是不能与铜缆布线系统相兼容,有时候也可用于1G光纤网络。

延迟

随着私有云应用程序使用率的提高,大型数据中心对于低延迟的需求正在快速增长。低延迟对于确保快速响应和减少CPU空闲周期至关重要,可以提高数据中心的运转效率和ROI。万兆电口模块采用PHY标准,可以使用块编码在铜缆上无误地传输数据,该标准定义了万兆电口模块的收发时间为2.6微秒。

万兆光口模块使用简化的电子设备而不进行编码,它的每条链路的延迟时间大约是300纳秒。从下表可以看出,万兆光口模块的延迟低于万兆电口模块。

链路数量
万兆电口模块
万兆光口模块
1
2.6
0.1
2
5.2
0.2
3
7.8
0.3
4
10.4
0.4
5
13
0.5
6
15.6
0.6

传输距离

万兆电口模块在Cat6a或Cat7网线上的最大传输距离为100m,SFP+万兆光口模块在单模光纤上的最大传输距离为100km,因此万兆光口模块通常被应用于对传输距离有更大需求的网络部署中。

成本

万兆电口模块通常使用Cat6a或Cat7网线进行布线,比万兆光口模块使用光纤跳线布线成本更低。在数据中心,通常需要上百根的线缆,使用价格相对更便宜的网线可以节省大量成本。此外,万兆电口模块可以最大程度地利用现有的铜缆结构布线,也节省了不少支出。万兆光口模块需要使用价格相对更高的单模或多模光纤跳线来进行传输,并且光纤布线系统的维护成本也相对更高。

下表为万兆电口模块和万兆光口模块的基本参数对比。

类型
万兆电口模块
万兆光口模块
速率
10/100/1000Mpbs;10Gbps
1Gbps;10Gbps
接口
RJ-45
LC双工;LC单工
线缆类型
Cat6a/Cat7网线
单模/多模光纤
传输距离
100米
220米/300米/2千米/10千米/40千米/80千米/100千米
功耗
2-5瓦
0.7瓦
是否支持数字光学监控
不支持
支持
价格
相对便宜
相对较高

万兆电口模块与万兆光口模块的应用场景

万兆电口模块和万兆光口模块虽然都可以用来实现10G以太网传输,但它们在数据中心和企业网有着不同的应用场景。万兆电口模块常用于传输距离在30米以内的机架顶部(ToR),MoR,EoR的数据中心和企业网的布线连接。万兆光口模块通常被应用在数据中心的ToR,MoR,EoR,骨干核心网络中,且最大传输距离为100km。

下图为万兆电口模块和万兆光口模块的典型应用场景。

图1:万兆电口模块与服务器、存储设备连接的应用场景

图2:万兆光口模块直连应用场景

相关疑问解答

1、10G DAC高速线缆与万兆电口模块和万兆光口模块的区别

虽然10G DAC高速线缆与万兆电口模块和万兆光口模块的传输速率相同,但它们还存在以下几点区别:

向后兼容性:10G DAC高速线缆不能兼容千兆交换机,只能用于万兆以太网交换机的连接,而万兆电口模块可以向后兼容标准的铜缆网络设备。

延迟:由上文可知,万兆电口模块的延迟大约为2.6微秒,万兆光口模块的延迟大约为300纳秒,而10G DAC高速线缆的延迟则介于两者之间,大约为0.3~1.8微秒,低于万兆电口模块的延迟。

传输距离:相比万兆电口模块,10G DAC高速线缆最远传输距离仅为10米,也就大大限制了功耗和延迟,常适用于机架内和机架之间的布线连接。

线缆类型:10G DAC高速线缆自带双绞线进行信号传输,万兆电口模块和万兆光口模块分别使用网线和光纤进行传输。

成本:上文提到,由于万兆电口模块通常使用价格便宜的网线进行布线,成本较万兆光口模块更低,但需要注意的是,不同波长、传输距离的单多模万兆光口模块价格各不相同,如工业级万兆电口模块就比工业级万兆光口模块贵,不过10G DAC高速线缆价格更为便宜,如飞速(FS)一根1m长的10G DAC高速线缆价格最低为81元,而一个万兆电口模块价格至少为480元。

结论

综上所述,万兆电口模块和万兆光口模块在灵活性、向后兼容性、距离、应用延迟和成本方面都有所区别。您可以根据自己的网络需求来选择合适的产品。但值得注意的是,随着光纤布线系统的普及,铜缆布线系统将逐渐退出市场, 也就是说,万兆电口模块将会逐渐退出市场。随着价格的下降与功耗的降低,万兆光口模块将会成为数据中心主流的10G以太网理想解决方案。

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