數(shù)據(jù)中心布線基礎(chǔ)技術(shù)

　　一、前言

　　思科發(fā)布報(bào)告稱，預(yù)期到2015年全球聯(lián)網(wǎng)設(shè)備將從現(xiàn)在的50億臺(tái)增加至150億臺(tái)，2015年全球月度互聯(lián)網(wǎng)流量將從2004年的1艾字節(jié)增加至80艾字節(jié)(1艾字節(jié)=10億GB)。面對(duì)如此龐大的互聯(lián)網(wǎng)設(shè)備和數(shù)據(jù)流量，勢(shì)必需要有相應(yīng)數(shù)量的基礎(chǔ)布線系統(tǒng)來支持，尤其在數(shù)據(jù)流量相對(duì)集中的互聯(lián)網(wǎng)、金融以及電信等行業(yè)，傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)已經(jīng)很難滿足企業(yè)的運(yùn)作需求，因此作為數(shù)據(jù)處理中樞的數(shù)據(jù)中心建設(shè)，將是未來網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)的重點(diǎn)。

　　由于大型數(shù)據(jù)中心對(duì)布線產(chǎn)品的質(zhì)量、系統(tǒng)的施工水平要求較高，布線企業(yè)已經(jīng)有了專業(yè)化的分工，現(xiàn)在國(guó)內(nèi)的大部分大型數(shù)據(jù)中心布線項(xiàng)目集中在專業(yè)提供數(shù)據(jù)中心布線方案的企業(yè)，約有5-6家國(guó)際布線品牌如羅森伯格等企業(yè)，相比傳統(tǒng)布線品牌更有優(yōu)勢(shì)獲得項(xiàng)目機(jī)會(huì)，這幾個(gè)為數(shù)不多的數(shù)據(jù)中心布線企業(yè)占據(jù)了大型數(shù)據(jù)中心布線市場(chǎng)約70%的份額。集中化的市場(chǎng)特征，令許多傳統(tǒng)布線從業(yè)人員很少有機(jī)會(huì)深入數(shù)據(jù)中心布線技術(shù)。相對(duì)于傳統(tǒng)樓宇結(jié)構(gòu)化布線，數(shù)據(jù)中心的布線技術(shù)具有更多的技術(shù)細(xì)節(jié)與應(yīng)用特征，特別是對(duì)于新加入布線行業(yè)的從業(yè)人員，在碰到數(shù)據(jù)中心項(xiàng)目時(shí)甚至?xí)袩o從下手的困惑。行業(yè)內(nèi)雖然不乏介紹數(shù)據(jù)中心的各類專業(yè)論文，然而過于專業(yè)的介紹往往令初學(xué)者很難理解。為了讓更多的人能夠關(guān)心直至了解數(shù)據(jù)中心，本文僅和大家探討一些數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)中的基礎(chǔ)知識(shí)。

　　二、數(shù)據(jù)中心相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

　　要對(duì)數(shù)據(jù)中心布線結(jié)構(gòu)有所了解，首先應(yīng)清楚數(shù)據(jù)中心布線所遵循的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。目前比較常用的數(shù)據(jù)中心布線技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)見表1。

　　目前國(guó)內(nèi)外針對(duì)機(jī)房設(shè)計(jì)的權(quán)威標(biāo)準(zhǔn)分別是美國(guó)通信行業(yè)協(xié)會(huì)的TIA-942《數(shù)據(jù)中心通信設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》和中國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB50174《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》，TIA-942標(biāo)準(zhǔn)結(jié)合以往相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)彌補(bǔ)了以前數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)和建設(shè)階段的信息隔閡問題，全面性地考慮到了諸如電氣系統(tǒng)、HVAC(采暖通風(fēng)與空調(diào))、火災(zāi)探測(cè)與遏止、安全等多種應(yīng)用在電信基礎(chǔ)設(shè)施和空間內(nèi)的共存;GB50174《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》是在借鑒TIA942標(biāo)準(zhǔn)相關(guān)內(nèi)容的基礎(chǔ)上，編制出的更適合中國(guó)國(guó)情的國(guó)家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)。

　　三、數(shù)據(jù)中心布線結(jié)構(gòu)

　　根據(jù)規(guī)模不同，數(shù)據(jù)中心可以是一個(gè)建筑群、建筑物或建筑物的一部分，主要用于容納設(shè)置計(jì)算機(jī)房及其支持空間，在功能上數(shù)據(jù)中心是電子信息存儲(chǔ)、加工和流轉(zhuǎn)的中心，是企事業(yè)單位的信息中樞。本文所討論的數(shù)據(jù)中心布線主要是指計(jì)算機(jī)房的結(jié)構(gòu)化布線，包括服務(wù)器機(jī)房、網(wǎng)絡(luò)機(jī)房、存儲(chǔ)機(jī)房等功能區(qū)域。

　　相較于傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)化布線由六個(gè)子系統(tǒng)所組成，數(shù)據(jù)中心機(jī)房布線系統(tǒng)按區(qū)域劃分有：主配線區(qū)MDA、中間配線區(qū)IDA、水平配線區(qū)HDA、區(qū)域配線區(qū)ZDA以及設(shè)備配線區(qū)EDA等。TIA-942-A大型數(shù)據(jù)中心布線整體拓?fù)淙鐖D1。

　　圖1 大型數(shù)據(jù)拓?fù)鋱D

　　TIA942標(biāo)準(zhǔn)中所描述的布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，是目前機(jī)房布線工程中廣為采用的實(shí)施方案架構(gòu)，下面以此為例介紹布線系統(tǒng)各部分具體組成內(nèi)容與技術(shù)要點(diǎn)。

　　MDA主配線區(qū)，即核心交換區(qū)域，連接來自各中間配線區(qū)、水平配線區(qū)以及電信間和近線間的各層主干配線，是數(shù)據(jù)中心的核心配線區(qū)域。MDA在某種程度上相當(dāng)于樓宇布線的設(shè)備間子系統(tǒng)。

　　IDA中間配線區(qū)，對(duì)于占據(jù)多個(gè)建筑物、多個(gè)樓層或多個(gè)房間的大型數(shù)據(jù)中心，經(jīng)常會(huì)涉及到IDA中間配線區(qū)、即匯聚交換區(qū)域的配線。而對(duì)于一些中小型的數(shù)據(jù)中心，IDA中間配線區(qū)并不是必須的。

　　HDA水平配線區(qū)，是數(shù)據(jù)中心的水平管理區(qū)域，一般位于每列機(jī)柜的一端或兩端，所以也常被稱為列頭柜，也可在每列機(jī)柜中部。每個(gè)水平配線區(qū)按管理的設(shè)備柜數(shù)量計(jì)算、一般不超過15個(gè);當(dāng)采用集中式管理時(shí)，管理的點(diǎn)位一般不超過2000點(diǎn)。數(shù)據(jù)中心布線中，在主配線區(qū)、PC服務(wù)器區(qū)、小型機(jī)區(qū)以及存儲(chǔ)區(qū)等各個(gè)區(qū)域都會(huì)有相應(yīng)的列頭柜。水平配線區(qū)的功能類似于樓宇布線中的樓層管理間(IDF)。

　　ZDA區(qū)域配線區(qū)，ZDA是整個(gè)數(shù)據(jù)中心配線中唯一不含有源設(shè)備的區(qū)域，一般只有在大型數(shù)據(jù)中心機(jī)房中、有設(shè)備需要經(jīng)常移動(dòng)或變化的設(shè)置。ZDA可以是機(jī)柜或者機(jī)架，也可以通過集合點(diǎn)(CP)完成線纜的連接。

　　EDA設(shè)備配線區(qū)，設(shè)備配線區(qū)是指PC服務(wù)器、小型機(jī)、存儲(chǔ)設(shè)備、交換機(jī)、KVM等所有網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的配線。為提高數(shù)據(jù)中心的網(wǎng)路設(shè)備的穩(wěn)定性，盡可能減少網(wǎng)絡(luò)設(shè)備端跳線的插拔，一般水平配線區(qū)的網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口與配線設(shè)備端口，是通過交叉連接方式互通的。EDA相當(dāng)于數(shù)據(jù)中心的工作區(qū)。

　　四、數(shù)據(jù)中心機(jī)房級(jí)別

　　在討論數(shù)據(jù)中心時(shí)，經(jīng)常會(huì)聽到四級(jí)或幾級(jí)機(jī)房的概念，這是來自于相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)對(duì)機(jī)房的定義。根據(jù)機(jī)房所處行業(yè)的重要性、使用單位對(duì)機(jī)房?jī)?nèi)各系統(tǒng)的保障能力及由于場(chǎng)地設(shè)施故障造成網(wǎng)絡(luò)信息中斷/重要數(shù)據(jù)丟失在經(jīng)濟(jì)和社會(huì)上造成的損失及影響程度，GB50174將機(jī)房從高到低的劃分為A、B、C三級(jí)，TIA942則將數(shù)據(jù)中心機(jī)房從低到高劃分為TierI、TierII、TierⅢ、TierⅣ四個(gè)等級(jí)。各級(jí)機(jī)房各類特性比較見表2。

　　為了進(jìn)一步從結(jié)構(gòu)上了解各級(jí)機(jī)房之間的差別，針對(duì)TIA942的機(jī)房分級(jí)標(biāo)準(zhǔn)，我們來分析一下各級(jí)機(jī)房的配線結(jié)構(gòu)，見圖2。

　　圖2 各級(jí)機(jī)房配線比較圖

　　根據(jù)上圖可以看出：二級(jí)以上機(jī)房就必須要由兩個(gè)獨(dú)立的運(yùn)營(yíng)商來提供網(wǎng)絡(luò)服務(wù)(可以在同一個(gè)進(jìn)線間)，以免某個(gè)網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)商出現(xiàn)故障時(shí)造成系統(tǒng)癱瘓;當(dāng)機(jī)房級(jí)別上升到三級(jí)時(shí)，就需要建設(shè)兩個(gè)獨(dú)立的進(jìn)線間，在其中一個(gè)進(jìn)線間出現(xiàn)故障時(shí)另一個(gè)進(jìn)線間可以維持正常的運(yùn)行。四級(jí)機(jī)房除需要具備三級(jí)機(jī)房的配線要求外，建議增加MDA、IDA及HDA等區(qū)域的備份配線。

　　五、結(jié)束語

　　數(shù)據(jù)中心無論是網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)還是基礎(chǔ)布線，都與傳統(tǒng)樓宇布線存在著很大的差別，隨著我國(guó)銀行、保險(xiǎn)、證券、政府、電信、石化、電力和互聯(lián)網(wǎng)等行業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)中心的持續(xù)重視，使得這個(gè)領(lǐng)域的市場(chǎng)規(guī)模在持續(xù)擴(kuò)大，對(duì)原本專業(yè)技術(shù)人員就比較缺乏的布線行業(yè)人員素質(zhì)提出了更高的要求。