談?wù)剶?shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)的改造方案

　　前言

　　自從數(shù)據(jù)中心在國內(nèi)被金融，政府，企業(yè)大規(guī)模的應(yīng)用后，數(shù)據(jù)中心的升級，擴容和改造一直都是衡量數(shù)據(jù)中心運營效率的一個重要組成部分。從分布在各地的機房到集中建設(shè)大規(guī)模數(shù)據(jù)中心，再到現(xiàn)在的虛擬化和云計算；數(shù)據(jù)中心的設(shè)計思路，架構(gòu)，設(shè)備都發(fā)生了天翻地覆的變化。所以在考慮數(shù)據(jù)中心升級的時候就需要結(jié)合當(dāng)前的現(xiàn)狀和將來會采用的技術(shù)和產(chǎn)品，有針對性的提出升級和改造的方案。

　　數(shù)據(jù)中心是一個復(fù)雜的大系統(tǒng)，由軟件，硬件設(shè)備，輔助基礎(chǔ)設(shè)施等多種系統(tǒng)，多套產(chǎn)品組合而成。本文將著重介紹在基礎(chǔ)系統(tǒng)中非常重要的一環(huán)綜合布線系統(tǒng)的改造與升級。綜合布線系統(tǒng)相比其他硬件產(chǎn)品比如網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，成本和造價都很低。據(jù)統(tǒng)計估算，數(shù)據(jù)中心內(nèi)綜合布線系統(tǒng)僅占所有網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品和服務(wù)器硬件成本的2%-3%, 但是使用壽命通常要比網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品或者服務(wù)器高至少一倍以上。通常服務(wù)器使用在3-5年左右，但是綜合布線系統(tǒng)往往會使用超過10年。所以在改造和升級數(shù)據(jù)中心的時候，往往原有的綜合布線并沒有達到使用的壽命，所以可以視情況而定，在滿足要求，經(jīng)過測試的情況下，可以繼續(xù)使用原有的綜合布線系統(tǒng)。

　　本本文將結(jié)合2個實際的案例來介紹在數(shù)據(jù)中心改造和升級的過程中，對于綜合布線系統(tǒng)的考慮以及綜合布線系統(tǒng)方案和產(chǎn)品的選擇。

　　案例一

　　在華東某金融系統(tǒng)省級數(shù)據(jù)中心，該數(shù)據(jù)中心建設(shè)于2000年前后，機房面積約1500平方米。因近幾年業(yè)務(wù)發(fā)展速度較快，同時上了多套管理與分析系統(tǒng)，所以原有的機柜空間逐漸被新增加的服務(wù)器填滿。就布線系統(tǒng)而言，因為當(dāng)時在建設(shè)該數(shù)據(jù)中心的時候，TIA942等相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)并未成型，所以也就沒有采用結(jié)構(gòu)化布線的解決方案。設(shè)備之間多采用跳線直連的方式。該數(shù)據(jù)中心采用下走線布線，防靜電地板與地板之間只有約不到30公分的空間。在設(shè)備密度提升以后，對散熱的需求大大提升。但是由于采用下走線的方式，設(shè)備密度上升帶來地板下線纜數(shù)量的大幅增加。反而阻礙了從精密空調(diào)出來的冷風(fēng)，使之不能順利的到達設(shè)備機柜。據(jù)實地測量，已經(jīng)形成了局部熱島，在距離空調(diào)較遠的一些機柜，環(huán)境溫度已經(jīng)上升到30度以上。散熱效率不佳導(dǎo)致設(shè)備壽命變短，故障頻發(fā)，同時能耗也大大提升。所以必須進行升級改造。

　　因為該數(shù)據(jù)中心的改造和升級不能影響金融系統(tǒng)的業(yè)務(wù)，所以不可能將原有的數(shù)據(jù)中心停用。只能采用先建設(shè)新數(shù)據(jù)中心，然后逐步搬遷應(yīng)用和業(yè)務(wù)，再改造舊數(shù)據(jù)中心的整體建設(shè)思路。根據(jù)原有的建筑使用狀況，原先的數(shù)據(jù)中心占該樓層使用面積的一半左右，另一半為辦公區(qū)域。決定將辦公區(qū)域搬離該樓層，在原有的辦公區(qū)域上新建一個數(shù)據(jù)中心，逐步將原有數(shù)據(jù)中心內(nèi)運營的服務(wù)和系統(tǒng)逐步搬遷到新的數(shù)據(jù)中心內(nèi)，然后再升級舊的數(shù)據(jù)中心。

　　建設(shè)新數(shù)據(jù)中心時，采用了結(jié)構(gòu)化布線的設(shè)計，同時兼顧了將來網(wǎng)絡(luò)升級和擴容的需求，在新數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)立MDA，同時在舊數(shù)據(jù)中心內(nèi)也新設(shè)了一個臨時的配線柜，臨時的配線柜與MDA之間采用萬兆多模的預(yù)連接光纜連接。因為在搬遷不是一次完成的，所以新舊數(shù)據(jù)中心之間必須保持良好的通訊，以便能在不影響業(yè)務(wù)的情況下，逐步進行搬遷。新舊數(shù)據(jù)中心之間通訊的重任就交給MPO-MPO萬兆多模預(yù)連接光纜。采用預(yù)連接光纜的好處是安裝方便，快捷，可靠，即插即用，預(yù)連接光纜的快速部署能力能夠幫助減少改造的工期。因為進行改造的過程必然會給使用者帶來一定的麻煩，比如噪音，灰塵等等，所以工期的縮短帶來的好處不言自喻。

　　另外采用預(yù)連接產(chǎn)品同時還能保護投資。因為預(yù)連接光纜能夠方便的重復(fù)使用。不會因為不能反復(fù)利用而造成資產(chǎn)的浪費。而且目前40G和100G網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)逐步成熟，在北美已經(jīng)開始商用，在國內(nèi)已經(jīng)有IT企業(yè)進行試驗性部署的建設(shè)。只有采用預(yù)連接光纜才能夠較好的支持40G/100G的網(wǎng)絡(luò)，這也給將來的升級，擴容和改造留下足夠的空間。另外在SAN網(wǎng)絡(luò)，隨著16GFC和32GFC標(biāo)準(zhǔn)的發(fā)展，以及基于40G 以太網(wǎng)的FCOE技術(shù)的成熟，MPO-MPO預(yù)連接光纜在存儲設(shè)備的領(lǐng)域也將發(fā)揮極為重要的角色。

　　另外在新數(shù)據(jù)中心建設(shè)的水平銅纜鏈路部分，采用了Cat 6A萬兆銅纜布線，Cat 6A已經(jīng)能夠完整地支持10GBase-T的應(yīng)用。雖然目前因為網(wǎng)卡和交換機接口還比較昂貴，并不普及；但是隨著intel等企業(yè)進入10GBase-T市場，可以預(yù)計在2-3年內(nèi)，價格水平將大幅降低。所以將來配置10GBase-T網(wǎng)卡的服務(wù)器也會被大規(guī)模的采用。所以在考慮水平鏈路的時候必須要考慮能夠較好的支持10GBase-T的網(wǎng)絡(luò)。

　　Cat 7/7A類也能夠滿足萬兆的使用要求，Cat7/7A的優(yōu)勢在于帶寬更高，有升級的潛力。但是目前下一代基于雙絞線的網(wǎng)絡(luò)缺乏標(biāo)準(zhǔn)協(xié)會的支持。目前IEEE協(xié)會沒有任何關(guān)于發(fā)展高于10Gbps速率的基于雙絞線傳輸標(biāo)準(zhǔn)的計劃，而且從標(biāo)準(zhǔn)的討論，成熟，發(fā)布，到設(shè)備的試商用，商用，大規(guī)模推廣，往往需要很長的時間；比如10GBase-T，從2003年開始討論，到現(xiàn)在仍然沒有大規(guī)模使用，而且估計要到2012-2013年才會變得主流，所以即使從2011年開始討論下一代雙絞線網(wǎng)絡(luò)標(biāo)準(zhǔn)，到設(shè)備的普及也至少需要2020年以后。

　　同時在2010年6月和2011年2月，TIA 協(xié)會的TR42.7委員會2次投票均未能將Cat 7/7A類添加到最新的TIA-568C.2標(biāo)準(zhǔn)中去; 根據(jù)新的信息，TR42.7已經(jīng)通過的發(fā)展下一代雙絞線的計劃似乎并不一定是基于Cat7/7A類的。Cat7/7A 類系統(tǒng)的另一個比較麻煩的問題在于接口標(biāo)準(zhǔn)沒有統(tǒng)一，雖然已經(jīng)有部分專利放開，但是接口模塊的價格仍然高高在上，所以整體而言，考慮水平布線系統(tǒng)，采用Cat6A類的布線還是最具性價比的。

　　在數(shù)據(jù)中心的管理方面，過去，該金融機構(gòu)在管理數(shù)據(jù)中心的時候采用的是自行編制表格的方式，將端口，配線，資產(chǎn)等信息填在表格內(nèi)。改造的時候因為需要提高管理的效率，所以采用了專業(yè)的資產(chǎn)管理軟件。通過軟件導(dǎo)入并自動生成的機房圖，機柜內(nèi)設(shè)備圖，機柜內(nèi)配線圖，大大方便的數(shù)據(jù)中心內(nèi)設(shè)備搬遷時的工作，減少了管理人員的工作量，同時也降低了出錯的可能性。而且該管理系統(tǒng)保留了升級電子配線架的能力，將來預(yù)算充足的時候可以直接升級電子配線架而無須再次導(dǎo)入數(shù)據(jù)。

　　該數(shù)據(jù)中心目前已經(jīng)順利完成新數(shù)據(jù)中心的建設(shè)，目前正在將服務(wù)與應(yīng)用逐步搬遷到新數(shù)據(jù)中心內(nèi)。舊數(shù)據(jù)中心的升級和改造也將在年內(nèi)實施。根據(jù)用戶的反饋，建設(shè)，搬遷，改造的方案比較合理，投資和工期控制在合理的范圍內(nèi)，用戶的投資也得到了足夠的保護。

　　案例二

　　案例二來自于某IT企業(yè)。隨著搜索，網(wǎng)絡(luò)視頻，下載，微博等網(wǎng)絡(luò)服務(wù)的不斷推廣，我們的生活變得更豐富了，但是IT企業(yè)建設(shè)的壓力也大大增加，在很多時候，IT企業(yè)的情況是設(shè)備等機房。那么機房改造很多時候考慮的是施工周期和高密度。

　　該機房僅使用了三年，而且當(dāng)時已經(jīng)采用了結(jié)構(gòu)化布線和預(yù)連接光纜，因為設(shè)備密度大大提高，原有的機柜內(nèi)預(yù)留的布線已經(jīng)不能滿足要求，所以決定整體改造該數(shù)據(jù)中心。改造后的數(shù)據(jù)中心將采用高密度的設(shè)計，在一個機柜內(nèi)部署有近20臺服務(wù)器，而且服務(wù)器大量采用光纖端口。

　　因為光纖端口很多所以采用了高密度的1HU 96芯光纖配線架。高密度光纖配線架主要考驗的是對跳線的管理能力，必須采用比較好的設(shè)計，才能夠保證在管理的時候不會很麻煩。因為密度高，所以留給跳線插拔、管理的空間已經(jīng)不多了，所以必須采用較合理的設(shè)計才能夠保持光纖配線架具有良好的管理能力。

　　同時因為密度較高，所以光纖跳線不可避免的會有較多的彎曲，而且在管理的時候，光纖跳線之間的互相干涉情況也比較突出，所以該數(shù)據(jù)中心用戶處于安全和可靠性的考慮，采用了彎曲不敏感的萬兆多模光跳線。即使在管理的時候造成的彎曲半徑變小，或者光跳線從光配線架到交換機有多達30個甚至更多的彎曲，也不會對光的衰減造成很嚴(yán)重的影響。保證了鏈路的可靠性和安全性。

　　該數(shù)據(jù)中心的骨干鏈路采用了預(yù)連接系統(tǒng)，因為新增的產(chǎn)品能夠兼容原有的預(yù)連接系統(tǒng)，所以過去的骨干鏈路能夠得到良好的保留，保護了用戶的投資。另外采用了預(yù)連接系統(tǒng)，才能夠保證該數(shù)據(jù)中心從供貨，安裝施工到交付控制在一個非常短的時間內(nèi)，保證用戶的系統(tǒng)能夠及時上線，在激烈的市場競爭中能夠勝出。所以在該數(shù)據(jù)中心的改造中，高密度，高可靠，以及快速部署的產(chǎn)品得到了用戶的好評。

　　結(jié)語

　　數(shù)據(jù)中心的升級改造往往情況千差萬別，所以在改造的時候必須針對原有的情況以及新增的需求進行有針對性地設(shè)計?？赡苁钦w方案的設(shè)計，可能是產(chǎn)品的選擇，也可能是針對性地設(shè)計產(chǎn)品，筆者在某稅務(wù)部門數(shù)據(jù)中心改造過程中遇到定制開發(fā)配架的需求，因為擴容空間不夠，所以必須充分利用現(xiàn)有空間，標(biāo)準(zhǔn)化的產(chǎn)品無法滿足需求，必須采用定制化產(chǎn)品。所以對于數(shù)據(jù)中心改造和升級，只有采取靈活的針對不同用戶的需求，提出不同的解決方案，才能真正滿足用戶的需求。