数据中心上下走线方式优劣分析

罗森伯格亚太电子有限公司 朱荣跃 沈春辉

 

       在数据中心布线系统走线方式的问题上，有人认为关于上下走线这种无关紧要的问题还需要讨论吗？事实上在上下走线所隐含的问题不仅仅是布线那么点事，对机房整体规划乃至其他系统将产生不小的影响，有必要讨论分析一下。做好一个数据中心项目就需要很多规划，大的方面讲如配电、空调、网络、布线等各个系统，对于布线系统如果初期规划走线方式不合理，后期将会花费几倍的时间来调整。下文主要是以在数据中心项目中上走线与下走线的各种阐述分析。

       在数据中心项目中，布线系统主流的走线方式一般分为上走线和下走线两大类。上走线是指线缆敷设在机柜设备上方预安装好的桥架上，上走线主要有两种形式 :开放梯型式和开放网格式。而下走线是指线缆敷设在活动地板下，有直接敷设在地上以及地板下的桥架上。

上走线开放网格式

上走线开放梯型式

 

下走线

 

       在数据中心里，走线不恰当的话会影响到很多因素，比如制冷、可维护性、美观等多个方面，还会影响到数据通信线缆本身的信号串扰的问题以及受其他信号干扰源干扰影响数据通信的问题。现实中非常值得注意的是，走线设计合理与否，直接影响以后的维护和管理便利性与效率。对更高级别的数据中心在以后改造时也会带来很多困难。

从数据中心综合布线系统来看，一般有防静电板通常是下走线，反之如果没有防静电板采用的是上走线。采用哪种走线还要考虑到客户对数据中心的要求比如成本、维护、机房升级等。

       上走线在近些年的流行，与机房规模不断升级、下送风制冷方式的流行、用户对维护管理的重视等密不可分。相对而言，下走线有着不防鼠、灰尘大、不易维护、不利于消防等致命缺陷。另外，目前国内数据中心项目建筑层高有限，“下走线”占用的净高会高于“上走线”，在机房平面布局和未来变化中也缺乏灵活性。

        实际上，在省级节点机房和布线工程技术规范文件中，对“布线工程实施要求”有明确说明：机房内强、弱电走线应明显分开，以避免电磁干扰，一般要求强电采用地板下走线，弱电采用上走线，强电采用线槽，弱电采用吊装金属梯架。

        当然，这也并不是说下走线一无是处，相对而言，下走线在敷设简便性、成本等方面，有一定的优势，且施工的精致与否，下走线方式不影响机房的美观度，相对而言降低了对于施工线缆管理的要求。而上走线在线缆密度和容量较大时，会对走线架造成很大压力，对于网格式桥架上走线方式来，对于布线系统的施工绑扎，线缆管理要求非常好，施工质量好坏将直接影响整体数据中心的外观。

 

以下有两个实际案例分析可供参考：

     如图一说明的是当下走线添加新的光缆、双绞线或者是添加新的电力缆时，很难移除现有的闲置线缆来清理空间。大多情况下，为了将宕机的风险最小化，线缆被留在原地。时间长了后，导致强电与弱电线缆将没有足够的空间保持距离，易产生信号干扰。同时线缆不断地积累造成气流路径受阻，最终导致数据中心内部“热区”的形成。地板下走线也会导致冷风传输受到阻碍，阻碍以后会使能耗升高。由于线缆隐藏在地板下，所以线缆的美观度并不容易察觉，也就容易使管理人员忽视了对地板下线缆管理的要求。

（图一）

 

        相反的，采用吊顶桥架布线在数据中心易于维护和管理而且理线美观，如果采用网格式桥架，线缆管理好坏将一览无遗，用户将根本无法接受线缆的混乱管理，这也促进了对上走线方式提出更高的施工要求。上走线方式如下图二。弱电上走线后，可以消除由于强弱电线缆距离不足产生干扰的可能性，同时使活动地板下方线缆占用空间更少，精密空调的送风效率得到提升，减少能耗。

（图二）

       从上面的下走线案例来看由于大量弱电线缆在高架地板下易阻碍冷风输送造成能源浪费，而且线缆穿过地板会造成冷风的泄漏，并与热风发生混合。通过采用上走线方式能实现节约能源，同时还可以通过改善线缆的维护方法来提高可靠性。

       数据中心布线的规划设计非常重要，有关上走线与下走线的选择，只是其中一个步骤而已。在确定走线方式后，还要考虑分层设计和强弱电的屏蔽等问题。一般考虑上中下三层，分别是强电的线路、铜缆的线路和光缆线路的通道，考虑到大量光跳线的脆弱性，以及强电的电磁干扰，应当采取屏蔽线或封闭式走线架。最终的目的，要让机房的布线美观且易维护与管理。

        综上所述，数据中心是一个庞大的系统工程，在施工前要详细规划设计，也要对数据中心的应用情况要有整体的了解，也要总体考虑数据中心整体的运行环境。重视研究布线方式的各种条件和影响因素，不仅有利于综合布线系统的安装维护，更使得整个数据中心规划与后期运维管理受益。基于近年来参与的大量建设的数据中心实际案列来看，笔者相比较更倾向于在数据中心中使用上走线的方式，也认为上走线在整体数据中心布线系统更趋于主导地位。希望本文有关上下走线的浅析希望能对广大关心数据中心的行业内人士能有所启发。