数据中心超音速：Cat8 网络电缆定义 40G/100G 铜缆直连
随着数据中心努力应对数据呈指数级增长以及云计算的需求，对更高速互连的需求变得至关重要。8 类 (Cat8) Cat8 网线顺应了这一需求，突破了铜缆性能的极限。Cat8 主要由TIA/EIA-568-C.2-2标准（以及后来的ISO/IEC 11801-1:2017 Ed. 2.0第 1 部分）定义，专为高速、短距离应用而设计，主要应用于数据中心内部。它的实施为 25Gbps、40Gbps 甚至 100Gbps 的铜缆连接奠定了基础，尽管传输距离较短。
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高速、短距离数据中心的关键参数
Cat8 的标准是针对数据中心密集环境中的性能而定制的：
- 频率： Cat8 的工作频率比 Cat7 更高，高达 2000 MHz (2 GHz)。与 Cat7 相比，这一频率翻倍对于处理海量数据速率至关重要。
- 速度和距离： Cat8 针对 25Gbps 和 40Gbps 运行进行了优化，通常传输距离可达 30 米，而 100Gbps 传输距离可达 15 米。为了在铜缆上实现这些极致速度，传输距离较短是需要权衡的。
- 增强串扰控制：为了在 2 GHz 下正常工作，Cat8 标准对串扰（NEXT、PSNEXT、ACR-F、PSELFEXT）和回波损耗施加了极其严格的限制。线缆设计通常会采用更紧密的线对绞合、物理隔离器或特殊几何形状等特性，以满足这些严苛的要求。
- 屏蔽：与 Cat7 一样，Cat8 电缆也完全屏蔽（通常采用整体屏蔽，并且通常采用单独对屏蔽），这对于减轻密集数据中心环境中固有的高频干扰至关重要。
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渠道类别：该标准定义了两种渠道类别：
- 通道 Cat 8：支持最长 30 米的 25GBASE-T 和 40GBASE-T。
- 通道 Cat 8.1（频率高达 2 GHz）：支持 25GBASE-T 和 40GBASE-T 最远 30 米，符合 TIA 标准。
- 通道 Cat 8.2（频率高达 2 GHz，类型 40G）：专为长达 15 米的 40GBASE-T 设计。
- 连接器规格： Cat8 标准通常推荐或要求特定的连接器（如 GG-45 或 TERA）或增强型 RJ45 连接器，旨在保持 2 GHz 的通道性能，尽管有时使用 RJ45 时需要注意一些事项。
这些标准的执行涉及对插入损耗、回波损耗，特别是串扰成分（包括外部串扰、AXR，对于 Cat 8.2 超过 15 米）的严格测试。
应用场景：数据中心焦点
- 高性能计算 (HPC)：在紧密耦合的集群中互连计算节点，其中低延迟和高带宽至关重要。
- 云基础设施：连接大规模云环境中的存储阵列、网络交换机和服务器。
- 短距离数据中心内部链路：物理布局允许距离在 15-30 米 Cat8 限制范围内，为这些特定连接提供光纤的经济高效的替代方案。
案例研究：Tier 4 数据中心
“量子数据中心”正在建设一个全新的高密度 Tier 4 数据中心。他们需要确保同一机架内以及相邻机架之间的服务器和交换机之间拥有最大的带宽，同时又不至于像高速光纤连接那样带来明显的脆弱性和高昂的成本。
基础设施团队选择了 Cat8 线缆，并根据 TIA Cat 8.1 标准（25Gbps 链路）和 Cat 8.2 标准（40Gbps 链路）进行选择。他们安装了带有增强型 RJ45 连接器的屏蔽 Cat8 线缆，确保根据标准规范正确接地和端接。这使得他们能够在机架中密集部署服务器和交换机，从而在数据中心通道内 30 米的范围内实现 25Gbps 或 40Gbps 的连接。
最终，他们为大多数内部连接构建了高性能、经济高效的铜缆主干网，显著降低了短距离传输对光纤的依赖。Cat8标准的实施提供了支持其严苛工作负载所需的可靠性和性能，证明了其在性能至上的环境中的价值。
Cat8 网线严格遵循国际标准，代表了铜缆性能的巅峰。虽然其传输距离较短限制了其更广泛的应用，但它为现代数据中心的高速、短距离需求提供了强大且经济高效的解决方案，堪称数据传输的“超音速”推动者。
