数据中心SAN 区域布线方案浅谈

数据中心SAN 区域布线方案浅谈

 

 

在金融，保险，政券，政府机关等相应机构的数据中心中，为保证系统数据计算的速度及数据存储与管理的可靠性，许多核心业务应用通常是由高性能的服务器设备如标准或非标小型机，大型机等所组成，与这些高性能服务器相配套的有单独的SAN存储网络。

在这类设备区域布线方案的实施中，布线方案的实施要着重思考布线的可靠性。另外由于SAN 网络是设备间传输的内部高速传输网络，当前设备I/O 绝大多数是支持万兆的光纤传输，光纤支持万兆的传输距离与通道的衰减正反比，布线方案同时要思考尽可能小的整体通道衰耗，基于以上的思考，谈谈在SAN 区域布线规划方面的思考与实施的方式。

布线规划

常规机架式服务器通常自带存储，较少独立配置单独存储网络，布线走向主要是上行LAN 网络，布线规划可以每列以4-8 个设备柜配置一个网络列头，而高性能服务器与机架式服务器不同，这类服务器主要负责高速数据计算，通常外带单独的存储设备，高性能服务器与独立存储设备通常以2：1 的比例配置，在高性能服务器与SAN交换机，存储设备这三者间形成多点对多点的光纤高速传输通道，如图1 所示。

从图1 中的网络连接关系中可以看出，任一台服务器由于突发故障或死机后，并不影响存储设备内数据与外网的正常传输，其他任何服务器可以透过SAN 交换设备及时处理存储设备的数据，以保证核心数据传输应用的可靠性。

图1

对高性能服务器的布线有两部分组成，一部分上LAN网络，另一部分下行SAN 存储网络。在实际布线方案的实施过程中，笔者有注意到有部分咨询方在规划布置该SAN 区域中高性能服务器，存储设备与SAN 交换设备这三者的时候，采用与机架式服务器类似的每列以4-8 个设备柜配置一个网络列头的方式，这种方式笔者并不推荐，因为这样会导致被分开摆放于各个列头的SAN 交换设备的布线会变得十分复杂，各个放置SAN 交换设备的网络列头间为了实现上述多点对多点的连接方式，两列头间需要配置大量互连光纤。

另外，如果对于高性能服务器每列设置网络列头，也并不利于SAN 网络的布线。高性能服务器一部分光纤上行LAN，一部分下行SAN网络，如果下行SAN 部分的光纤需要经过网络列头跳接，除了浪费布线外，而且也会导致由于跳接次数太多，导致整体通道间的光纤损耗太多，当前的数据中心机房建设在SAN 传输通道绝大多数是配置万兆多模光缆，例如万兆多模OM3 光纤支持万兆300 米的距离下要控制衰减在2.6dB 以下，如果由于整体规划的原因使得网络配线跳 接太多而导致整体通道过高的衰减，由于规划不合理造成过高的衰减将是非常的可惜的，即使以预连接的方案中，也有可能导致衰减过高。

经过计算，每列设列头的 SAN 区域布线方式，SAN 网络的整体通道连接 器有可能达到9 个甚至更多的连接点。鉴于以上的分析，对于SAN 区域的布线网络，笔者更建议采用集中式的配线管理方式，配线区域放置SAN 交换设备，而服务器由预连接光缆直接汇聚到配线区，而不是采用上述传统的列头方式，这样的做法通常每个通道的连接点可以控制在 5 个连接点以下，也更有利于实现该区域的配线的管理，节约用户的布线投资，集中式 SAN 配线管理如下图2 所示。

由于SAN 网络配线相对独立，并不一定要将SAN 网络的配线区与LAN 的MDA 区域放置在一起，这样做的好处是除了减少该区域光缆的平均长度外，减少布线投资，更重要的是可以减轻LAN 的MDA 配线与线槽路由的压力，使得配线更清晰，更易管理与维护及今后的扩展。

图2

 

布线实施

SAN 网络通常采用光纤并支持2G、4G、8G、16G 高速传输，SAN 区域布线密度相对较高，在高密度的配线方案中，SAN 的MDA 需要涉及到管理，维护的功能，同时也应思考后续的扩容空间，在该区域应采用交叉配线的方式来实现，而服务器与存储设备的EDA 区域，为尽可能的提高布线的效率，可以采用互联方案，因为在EDA区域主要为后续的维护与扩容，很少涉及到通道管理的功能，所以采用MPO（或MTP ）的连接方式可以在有限在布线空间解决更高密度的布线。

由于该区域所采用的设备通常是特殊尺寸的设备，不能用传统的布线方式来解决，业内通常有三种可供选择的布线方案，即桥架上，机柜内，地板下。桥架上，将配线产品直接安装于桥架，主干线缆端接于配线架的背部，配线架前侧跳线通过设备的顶部进入端接于设备内部端口，这种方式主要的优点是相对成本较低，布线整洁美观，安装灵活便利，基本不受限于设备的厂家与型号的差异。缺点是产品安装位置较高，维护时或增加跳线时相对有所不便。桥架上的产品安装方式如图3 所示：

图3

 

机柜内，这类布线方式是布线产品根据各种设备型号规格的不同设计各种安装附件，这些附件可以方便的将这种与设备配套的布线产品安装于该设备内，这样EDA可以简单地在设备内部集成。这种方式的优点是布线便利，扩容容易，维护方便。最大的缺点是由于设备型号众多，根据设备的结构需要有许多相应的专用配线产品，受限于各厂家设备内部空间结构。典型的机柜内的安装方式如图4 所示：

图4

地板下，在活动地板下方安置地板盒，主干光缆通过地板盒内的配线面板，从配线面板插接跳线由地板下方设备底部进入设备内部并端接于设备的端口上，这种布线适用于下走线的布线方式，这种方式主要的优点扩容与维护较便利，也基本不受限于设备的型号与差异。缺点是相对地板安装方式成本稍高，对下送风气流有一定的阻碍。如图5 所示：

图5

总结：

数据中心布线解决方案中基本每个项目都有其各自的应用特点，特别是在 SAN 区域的布线方案，要根据不同的应用，不同的网络结构，以及不同的设备状况作规划设计，与传统楼宇相比，部分咨询方采用新瓶装老酒的方案设计方式可能就不能真正很好的解决数据中心用户的网络当前以及今后发展的需求，规划设计需要在了解用户真实需求的基础上再根据行业标准量身定制，再结合前沿的专业数据中心产品线的实施，通好这样的方式不仅可以减少数据中心建设不必要的浪费，又可以大大延长数据中心的改造周期与使用寿命。