行業(yè)應(yīng)用

綜合布線之金融交易所應(yīng)用

2017-10-30

任何人只要看一眼金融交易場(chǎng)所,就會(huì)明白這是一個(gè)充滿挑戰(zhàn)的環(huán)境:身體活動(dòng),喧嘩聲,壓力。實(shí)際上,交易場(chǎng)所的IT網(wǎng)絡(luò)管理同樣是充滿挑戰(zhàn)。 “對(duì)一個(gè)大的經(jīng)濟(jì)公司,一毫秒的優(yōu)勢(shì)就可能相當(dāng)于一年一億美金的價(jià)值。” (信息周刊)這段話指明了網(wǎng)絡(luò)速度和可靠性是至關(guān)重要的。除了對(duì)快速交易的需求之外,交易場(chǎng)所對(duì)信息和市場(chǎng)數(shù)據(jù)有著永不滿足的渴望。每個(gè)交易桌都連著多個(gè)電腦,并匯聚著視頻、語(yǔ)音和更多的應(yīng)用。這種高密度的應(yīng)用本身就是種挑戰(zhàn)。

成功之道是面對(duì)這些IT挑戰(zhàn)實(shí)現(xiàn)交易場(chǎng)所的全網(wǎng)接入,這就需要從網(wǎng)絡(luò)的最基礎(chǔ)最根本的元素:布線系統(tǒng)開(kāi)始考慮。

布線和延遲

金融IT人員現(xiàn)在已經(jīng)清晰地意識(shí)到延遲是很大的麻煩。事實(shí)上,在最近的一份華爾街和科技雜志的網(wǎng)站上,有一份民意調(diào)查提的問(wèn)題是:“在您目前的基礎(chǔ)架構(gòu)和組織中處理和分析實(shí)時(shí)的交易數(shù)據(jù)所面臨的最大局限或挑戰(zhàn)是什么?”在所有的回答中,43.1% 都表示延遲是他們的最大的擔(dān)憂。

延遲可以在網(wǎng)絡(luò)的任一位置被引入。像路由器、交換機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備和其他有源設(shè)備都可能是延遲的源頭,并引起一些低效的應(yīng)用、處理和重發(fā)。連接這些可能引起延遲的設(shè)備之間的公共的鏈路是布線基礎(chǔ)設(shè)施,其本身也可能是瓶頸。如果一個(gè) IT 經(jīng)理可以解決所有有源設(shè)備和相關(guān)應(yīng)用的問(wèn)題,最后卻發(fā)現(xiàn)布線系統(tǒng)的容量不夠,還是會(huì)帶來(lái)不可接受的延遲。

選擇低延遲的布線

有些布線系統(tǒng)例如Infiniband 被稱為“零”或者“低”延遲的選項(xiàng),事實(shí)上,很難指定一個(gè)布線系統(tǒng)為“低延遲”的解決方案,因?yàn)橛刑嗥渌木W(wǎng)絡(luò)因素可能會(huì)引起延遲。布線系統(tǒng)應(yīng)著重解決速度、容量和實(shí)用性的問(wèn)題,應(yīng)從更本上支持現(xiàn)在和未來(lái)的數(shù)據(jù)傳輸速率,并擁有一定的裕量。

光纖解決方案

就最佳吞吐量來(lái)說(shuō),光纜布線有著明顯的優(yōu)勢(shì)。10Gb/s的光纜布線有著天然的納秒級(jí)的延遲,相比較而言,銅纜布線的延遲是毫秒級(jí)的。這使得光纜非常適合主干的應(yīng)用,為數(shù)據(jù)中心和單個(gè)的交易場(chǎng)所之間提供高容量的未來(lái)有保障的連接。此外,光纜布線還提供其他的好處,例如重量更輕、密度更高、電力消耗更少,以及產(chǎn)生的熱量更少。

在交易場(chǎng)所,光纜是交易群組中交換機(jī)、路由器等高性能設(shè)備之間互連的最佳選擇。預(yù)端接的解決方案例如 “即插即用”光纖模塊,預(yù)端接的主干纜可簡(jiǎn)化光通道的實(shí)施,并因消除了現(xiàn)場(chǎng)端接的可變性和低效性而改善性能。這些解決方案通常是定制的并可獲得性能的保障。舉個(gè)例子,普魯斯特對(duì)每根預(yù)端接主干纜都進(jìn)行性能測(cè)試,并在發(fā)貨時(shí)一起寄送單獨(dú)的測(cè)試報(bào)告,確保性能達(dá)到指定的水平。其結(jié)果是高性能,快速部署,靈活,易擴(kuò)展―――簡(jiǎn)單地按需下單并插入即可。

從主干和樓層互連單元到水平結(jié)構(gòu)和交易桌,光纖面臨著一些重大的挑戰(zhàn)。光纖到桌在理論上可能是支持高帶寬交易桌需求的理想選擇,而實(shí)際上卻不能忽略光纖的不可操作和不可行。

如今支持 10Gb/s的光設(shè)備(包括給電腦加裝光纖卡的成本)通常要比銅設(shè)備貴一倍,當(dāng)越來(lái)越多的10GBASE-T銅纜產(chǎn)品進(jìn)入成熟的市場(chǎng)后,光和銅的設(shè)備價(jià)格差距將會(huì)更大。即使設(shè)備和電腦的升級(jí)沒(méi)有太大問(wèn)題,許多交易柜臺(tái)的設(shè)備,例如視頻、語(yǔ)音和 PoE應(yīng)用,還是不可能在一個(gè)純光纖網(wǎng)絡(luò)上運(yùn)行的。使用 FTTD來(lái)支持以太網(wǎng)連接將要求混合的布線基礎(chǔ)設(shè)施的安裝,需要在光纖信道上結(jié)合雙絞線甚至還可能有同軸電纜。

也就是說(shuō),光纖目前還不是水平布線的最佳選擇。

雙絞線銅纜

假設(shè)你擁有10Gb/s 光纜主干并在某些高性能的樓層設(shè)備互連中鋪設(shè)了光纜。你已經(jīng)了解到光纖到桌的潛在優(yōu)勢(shì)和局限,并想在水平部分使用雙絞線。那你就需要了解銅纜布線和相關(guān)的延遲。

首先,我們對(duì)光纜的討論都是基于10Gb/s解決方案,我們對(duì)銅纜的討論也是一樣。 10Gb/s的銅纜要求就集中在三個(gè)選項(xiàng): 6A UTP(非屏蔽),6A F/UTP (屏蔽)和 7A S/FTP (全屏蔽)。如果僅僅看標(biāo)準(zhǔn)對(duì) 6A類的要求,人們可能會(huì)推測(cè) UTP 和 F/UTP的性能大致一樣,而且他們支持 10GBASE-T應(yīng)用的能力足夠滿足交易對(duì)容量的需求。完全看標(biāo)準(zhǔn)的要求,你可能是對(duì)的。

不管怎樣,還是有一些其他的性能特征將會(huì)影響整個(gè)系統(tǒng)的延遲。任何類別的非屏蔽銅纜比起屏蔽銅纜都更容易被噪音干擾。到了10Gb/s,非屏蔽布線變成了自己的干擾源,在鄰近的線纜之間會(huì)產(chǎn)生線間串?dāng)_。 雖然這個(gè)本身不會(huì)引起延遲,但是在收發(fā)器處理信號(hào)時(shí)需要消除這串?dāng)_,這會(huì)導(dǎo)致延遲。這個(gè)潛在的延遲增加對(duì)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的性能或多或少將帶來(lái)負(fù)面影響,并限制目前和未來(lái)的有源設(shè)備的應(yīng)用速度。而屏蔽布線系統(tǒng)則可以提供更高層次的保障。

屏蔽布線系統(tǒng)由于提高了線間串?dāng)_的裕量,因此只需簡(jiǎn)化的數(shù)字信號(hào)處理器(DSP)就能為將來(lái)的應(yīng)用提供極有意義的延遲優(yōu)勢(shì)。在 IEEE 802.3an 標(biāo)準(zhǔn)的10G應(yīng)用中,收發(fā)器允許的最大延遲是2.56μs。由于非屏蔽系統(tǒng)要求在每個(gè)信道消除FEXT遠(yuǎn)端串?dāng)_,許多最初的 10GBASE-T 收發(fā)器在使用非屏蔽系統(tǒng)時(shí)會(huì)遇到困難,滿足不了收發(fā)器2.56μs延遲的要求。

在最近一次由KeyEye 通信公司和普魯斯特公司共同舉辦的研討會(huì)上談到, 7A/ FA 布線的FEXT值比起6A/EA非屏蔽信道至少低 20dB。這就使得7A信道中對(duì) FEXT消除器的需求更低了,并在信號(hào)傳輸時(shí)支持更低的延遲。正在進(jìn)行的研究顯示了與屏蔽布線性能相關(guān)的優(yōu)勢(shì)將促使屏蔽系統(tǒng)越來(lái)越多的被下一代以太網(wǎng)應(yīng)用作為理想的媒介。

當(dāng) 6A類屏蔽和 7A類屏蔽銅纜被推薦作為金融交易場(chǎng)所的水平布線時(shí),布線安裝的質(zhì)量也非常重要。選擇廠家認(rèn)證的安裝商并了解認(rèn)證流程。例如,普魯斯特認(rèn)證的安裝商都是需要成功完成獲得ISO認(rèn)證的一星期的完整的培訓(xùn)課程并及時(shí)更新。申請(qǐng)的公司必須證明其長(zhǎng)期的業(yè)務(wù)穩(wěn)定性和獨(dú)立的行業(yè)資格。 只有普魯斯特認(rèn)證的安裝商才可以對(duì)其實(shí)施的普魯斯特的工程申請(qǐng)到完整的系統(tǒng)質(zhì)保。

另外,測(cè)試也非常重要。所有的鏈路都必須經(jīng)過(guò)新近校對(duì)過(guò)的使用最新版本硬件和軟件的測(cè)試儀的測(cè)試。有些公司常犯的錯(cuò)誤是使用階段性的隨機(jī)性的測(cè)試,或者更糟的,僅僅憑線纜外皮上的級(jí)別標(biāo)記來(lái)判斷性能。這將不能保證延遲的性能和無(wú)故障運(yùn)行。在最近的 NewWorld Telecom的報(bào)告中顯示, 83%的工廠制造的6類跳線測(cè)試不能通過(guò),現(xiàn)場(chǎng)端接的跳線性能就更糟了。

除了基本的確認(rèn)性能的測(cè)試外,10Gb/s 非屏蔽布線還需要極其耗時(shí)的外部串?dāng)_現(xiàn)場(chǎng)測(cè)試—— 一個(gè) 24端口的配線架的外部串?dāng)_測(cè)試通常需要耗時(shí)4小時(shí)。而 F/UTP 和 S/FTP屏蔽布線已通過(guò)屏蔽層完全控制了外部串?dāng)_,就不需要在現(xiàn)場(chǎng)做外部串?dāng)_的測(cè)試。

交易場(chǎng)所的匯聚和密度

通過(guò)以上的信息,我們很清楚的知道了如何限制可能的延遲:選擇最高性能的布線并確保正確的安裝。遺憾的是,對(duì)于交易場(chǎng)所的IT來(lái)說(shuō),他們面臨的挑戰(zhàn)還不止這一個(gè) —— 交易桌本身就可能是個(gè)連接的噩夢(mèng)。

現(xiàn)代的交易桌面必須實(shí)現(xiàn)令人驚奇的通訊和信息傳遞。以太網(wǎng)連接通過(guò)多個(gè)PC提供市場(chǎng)資料和內(nèi)部數(shù)據(jù)。還需要更多個(gè)連接來(lái)支持交易。多個(gè)現(xiàn)場(chǎng)直播的視頻內(nèi)容和語(yǔ)音線也需要更多的連接。一個(gè)典型的交易桌面通常要求支持至少8?jìng)€(gè)數(shù)據(jù)輸入,4個(gè)交易終端,4個(gè)語(yǔ)音線,4個(gè)視頻內(nèi)容。另外,由于基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)的關(guān)鍵特性,通常會(huì)安裝一些額外的備份連接。不管工作區(qū)用來(lái)傳輸這些服務(wù)的有源設(shè)備類型和配置如何,有一點(diǎn)是顯而易見(jiàn)的 —— 他們需要許許多多的布線和連接。

在許多交易樓層,各種不同的應(yīng)用需求導(dǎo)致每個(gè)桌子有多種多樣的布線配置。不斷增加的應(yīng)用需求以及頻繁的移動(dòng)、增加和更改更是加劇了復(fù)雜性。單個(gè)桌子可能有6類的以太網(wǎng)信道來(lái)支持交易, 5e類來(lái)支持VoIP、傳統(tǒng)語(yǔ)音,同軸線纜來(lái)支持視頻和其他應(yīng)用。每次增加新的服務(wù)時(shí),都需要增加新的信道。

即使不考慮管道和設(shè)施的填充率,這已經(jīng)對(duì)管理帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)。故障追蹤會(huì)變得很困難,移動(dòng)、增加、更改變得極其耗時(shí),而且很多跳線會(huì)變得亂糟糟的。幸運(yùn)的是,匯聚可以減緩布線和連接的挑戰(zhàn)。所有這些服務(wù)可以在一個(gè)IT網(wǎng)絡(luò)上得到支持。理論上,你可以運(yùn)行多個(gè)同樣的信道到每個(gè)交易桌,極大地簡(jiǎn)化布線和連接?,F(xiàn)在就剩下一個(gè)問(wèn)題 —— 選擇哪一個(gè)布線設(shè)施?

先前,我們討論過(guò)光纖到桌。就性能來(lái)說(shuō)這是非常不錯(cuò)的,但若采用單個(gè)解決方案來(lái)支持所有的交易桌的需求是不可行的。我們也談到了交易桌需要10Gb/s 布線。6A類屏蔽和非屏蔽都可以支持 10Gb/s,不過(guò)屏蔽6A具有更好的延遲性能,而且較少安裝的限制,所以屏蔽6A是更適合10Gb/s的布線。不過(guò),對(duì)于語(yǔ)音、視頻和一些較低速的以太網(wǎng)應(yīng)用來(lái)說(shuō),6A類還是顯得過(guò)于超前。因此采用6A類和光纖的基礎(chǔ)設(shè)施的用戶有些采用了混合的布線。比如近期的徐州觀音機(jī)場(chǎng)二期國(guó)際航站樓及輔助生產(chǎn)設(shè)施(AOC)樓共8000多點(diǎn)就采用了普魯斯特低煙無(wú)鹵的6類非屏蔽、部分6A類屏蔽雙絞線(用于海關(guān)、邊檢)和萬(wàn)兆多模和單模相結(jié)合的布線,并采用普魯斯特新一代的MapIT G2智能布線管理解決方案。近期的陜西鼓風(fēng)機(jī)械集團(tuán)有限公司在其由7棟主體建筑物構(gòu)成的新廠區(qū)建筑群中,也選擇了美國(guó)普魯斯特6類非屏蔽、10G 6A類屏蔽(用于車間和廠房等干擾較嚴(yán)重的場(chǎng)合)以及新一代智能布線管理系統(tǒng)等多元化的布線解決方案,滿足了客戶的各種應(yīng)用需求。

當(dāng)然也有很多用戶考慮到未來(lái)應(yīng)用的升級(jí),全面采用6A類屏蔽或7類加光纖的解決方案。比如博世總部大廈就安裝了16000多個(gè)普魯斯特萬(wàn)兆屏蔽信息模塊以及總長(zhǎng)超過(guò)1000公里的七類低煙無(wú)鹵水平線纜,為博世未來(lái)的各種應(yīng)用提供了世界一流的布線平臺(tái)。還有陸續(xù)實(shí)施的浦發(fā)銀行數(shù)據(jù)中心,華僑銀行中國(guó)總部——上海國(guó)際廣場(chǎng)等十幾萬(wàn)個(gè)信息點(diǎn)都采用了普魯斯特性能卓越的6A類屏蔽銅纜,OM3萬(wàn)兆多模光纜及單模光纜。

由7A類元器件組成的總體的FA級(jí) 布線信道標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了上至1000 MHz的帶寬,并著力于支持下一代超過(guò)10GBASE-T 的數(shù)據(jù)應(yīng)用?;谀壳癐EEE 高速研究小組的工作,下一代應(yīng)用將是40Gb/s和 100Gb/s。

就如前面所說(shuō),交易桌對(duì)快速交易、信息和市場(chǎng)數(shù)據(jù)有著迫切的需求。這促使了應(yīng)用匯聚并引起了IT網(wǎng)絡(luò)管理的一系列連鎖反應(yīng)。在幾乎所有的案例中,這些挑戰(zhàn)都需要全網(wǎng)絡(luò)接入,這些接入需要從網(wǎng)絡(luò)最基本的元素開(kāi)始:布線系統(tǒng)。