如何设计好一个数据中心布线

江西思创数码科技有限公司    赖唐春

 

    在政府部门或企事业单位IT基础架构中，数据中心是数据及业务应用的总控中心；一个数据中心要建立统一、准确的业务规则、实现信息共享、集中的数据存储平台、实现经营决策分析、分散型向集约化转变等就要在数据中心布局及基础建设上规划好、设计好；如何为数据中心构建安全、高效、统一的物理基础平台最基础的还是综合布线。
    数据中心要把布线系统设计好，首先要从这几个方面来考虑：用户的最终需求、服务器设备总体布局、数据机房网络总体规划、数据机房运行安全、数据高速传输、数据机房日常维护、数据扩充和升级。
    其次大型动态数据中心布线系统在布局，通风散热，以及其布线系统的安全性，可靠性，带宽性，拓展性，易管理性及先进性等方面的设计考虑。
    数据中心综合布线原则：先规划后使用，设立区域划分概念（服务器区、交换机区、存储区、配接区、小型机区等），本机柜内完成跳线跳接（跳线不跨机柜），机柜到机柜通过综合布线连接（不能用跳线），只有配接区域才可以跨机柜跳线。
数据中心布线标准要依据TIA/EIA 942和《数据中心布线系统的设计与施工技术白皮书》来设计。
    数据中心布线设计方案有两种建议：一是两层结构（列头柜结构），适用于中大型数据中心布线；二是单层结构（集中配线结构），适用于中小型数据中心布线。

1  一是两层结构（列头柜结构）
    采用列头柜结构，本列机柜所有铜缆/光缆都汇聚到列头柜的交换机中，通过有源交换设备把所有铜/光的数据传输转换为多芯的光缆传输（芯数根据性能要求配置）。
    所有经过列头柜转换出来的多芯光缆汇聚到数据中心的核心交换机去，通过核心有源交换设备传输数据和连接外部电信光缆。
    好处：两层结构更加灵活和科学，改变和升级简单，电信级别的数据中心采用的结构，线缆数量较少，适合中大型的数据中心。
    不足：交换设备数量较多，总体成本高，如果采用智能配线，需要更多机架管理器，不适合中小型的数据中心；存在较多单点故障，需要考虑冗余备份。

2  二是单层结构（集中配线结构）
    采用集中配线区域结构，机柜所有铜缆/光缆都汇聚到集中配线区中，通过核心有源交换设备传输数据和连接外部电信光缆。
    好处：单层结构简单，交换设备数量较少，总体成本较低，如果采用智能配线，只需集中配线区的机柜配置机架管理器，适合中小型的数据中心；单点故障较少，减少建设成本。
    不足：线缆使用较多，集中配线区域线缆密度较高，不适合中大型的数据中心。
布线系统采用哪种根据数据中心机柜数量和信息点等因素来决定。
    数据中心布线路由走向也有两种，一种采用上走线方式，即在顶上架设桥架铺设线缆；这种布线要求上面吊顶要维护方便，布线要求走线美观，且要考虑精密空调通风管、强电布线等方面的因素；一种采用静电地板下走线方式。这种走线要求静电地板下要有30公分以上，且走线要考虑精密空调通风管、强电布线等方面的因素。具体采用哪种走线方式因数据中心环境要求。
    数据中心布线不能只考虑数据和语音需要，还要考虑如监控、门禁、KVM数字切换、机房环境监控、空调系统、消防系统布线需要。尽量考虑多些信息点，以便扩充使用。
    布线产品建议：双绞线建议采用低烟阻燃或CMP型、防鼠咬六类以上铜缆系列；根据高带宽和高安全性考虑，MPO主干光缆，支持万兆传输，提供冗余备份；铜缆配线架和光纤配线架采用电子智能配线架和智能配线管理系统来设计整个布线系统，具有先进性和可管理性等特点。机房内的所有光纤系统都采用专为数据中心设计的预连接光缆系统，进行高效管理和快速变更以及扩展。
    布线系统设计建议：机柜全部采用800×1000×2000网孔机柜，方便管理和散热。也适用于放置任何类型设备。每个机柜配置至少24口铜缆配线架和24口光纤配线架。
    在各个区域的跳接和连接管理方面，我们可以通过图1的示意图了解

图1

    数据中心布线考虑强电干扰，电源线沿着机架/机柜的前部走线，通信线缆则从后方走线，实现适当的分离。然而，电源线是否离UTP线缆太近，当强弱电线缆桥架相距太近时，会存在电磁干扰，可使用表1计算间距。
    表1

    数据中心中的设备高度集中并且对静电非常敏感,这就使得健全的焊接接地结构变得非常重要。建筑的接地系统必须直接焊接在接地母线上,数据中心中的所有电子设备、机架、线槽、防静电地板均通过接地系统接地。