智能綜合布線系統理論大全
目前智能綜合布線系統還是比較常用的，可能好多人還不了解智能綜合布線系統的原理與機制，沒有關系，看完本文你肯定有不少收獲，希望本文能教會你更多東西。我們談到很多業務，這些業務是基于一個平臺，這個平臺就是網絡系統，而作為數據中心來講，這個網絡系統有一個場合，這個場合我們面對的對象是不一樣的，密度更高，需要更可靠，需要更安全，需要管理，需要遠程的管理。諸多方面，我們會發現它跟普通的場所是完全不同的，也正是在這個場所，我們所有的廠商有一個創新的品牌，所以我們看一看布線系統創新有哪些。
我們的機房規模越來越大，這里面的主角有三個：存儲、運算和交換。網絡是非常非常重要的，在這里面三個平臺之間需要高速公路，需要什么樣的高速公路呢?我接下來討論三個問題，我希望接下來的20分鐘能跟大家一起來在這三個問題上達成共識。第一，在數據中心中，布線方面，設計應該考慮什么?性能應該考慮什么?管理應該考慮什么?
作為網絡基礎構架跟其它任何領域有一個非常大的不同點，有標準，而且要有前瞻性，既要有標準，又要有前瞻性是基礎構架一個非常重要的特點。我們談一談機房的標準，可能大家對于一般的布線標準是比較了解的，諸如TIA568B、ISA10110還有別的等等，但是他們不是針對數據中心的，那么針對數據中心有什么可以遵循的呢?在國際國內來講可以看到四個，我們應該重視的四個。2005年出現了942，針對EN50173—5：2007也有，基礎設施，電源、空調、照明、選址等等都會這里面。以前國內建機房沒有什么特別綜合性的標準只能找一個單一的標準自己進行融合，現在有一個好的消息，這個消息是，我們在國內可以找到或者可以借鑒一個國家標準，這個標準叫做GB50173，這個由來以久，最早是1993年，不過可以想象，1993年的網絡和今年的網絡是不一樣的，所以進行了更新，更新的時間是從2009年的6月1號開始實施。
針對942和50174有一點點提示，第一個提示，我們的機房是分級的，當然IDC的機房也是分級的，無論怎么分級，大的思想并沒有什么大的變化，有一些異曲同工的地方，就是我們需要建設一個高等級的機房、一個可靠的機房、一個可用性很好的機房。942給了我們一級、二級、三級、四級，不同的角度對它進行描述，當然我今天只是從網絡構架來進行說明。
在這樣一個描述中，通過冗余的策略，使我們整個體系變得更可靠，所以冗余是我們見到的大多數標準針對于可靠安全的一個非常重要的處理措施。這是一個942針對一個四級，就是Tier4方面的網絡構架，在這個網絡構架中，有主配線區、次配線區和水平配線區。當冗余到了一定程度的時候，我們的網絡不再是新型網絡了，我們的網絡在某些環境有可能出現一些類似于網狀結構的方面，所以針對于這方面我們需要規避的一個問題，千萬不要使你的網絡出現環路和網絡風暴的危險，如何做到這點?需要我們加強管理，無論從網絡層、數據鏈路層還是物理層。
50174，新規范就是指的50174，50174里把機房分為A、B、C三級，對社會的影響度、對社會經濟的影響度，所以A、B、C機房是它的分類。不過作為IDC機房，我認為應該向著最高級靠近，就是A級。剛才的942就是tire4，就是四級。50174里我唯一要提到的新的方面，50174里提到A、B機房里采用實時的智能管理系統，當然這里是說在機房布線方面、基礎構架方面提到了新的概念或新的方法。
在機房里很多廠商都在致力于監控、管理，包括設備廠商，包括網絡管理廠商。我們現在所缺失的是什么?網管很成熟，機房的監控很多廠商都在致力于這方面，但是我們缺失的是物理層的管理，因為沒有信號給我們，在這方面缺失了，我們需要來彌補這個盲點。
第一，設計問題，對數據中心的布線設計來講，我們需要考慮的跟剛才幾位聯通的康楠、F5的吳靜濤都提到了節能的話題，節能、虛擬和云都是節能的方法，機房的監控和機柜機架方面溫度的監控措施都是節能的方法。我們能節能的最大領域，這個成份中最能夠有用武之地的是制冷，制冷在整個能耗中占的比例非常高，在這個方面IT設備的耗能和整個機房的耗能是有比例的。我們通常用PUE來進行評述，PUE是指整個機房耗能除以IT設備本身耗能，我們機房交的電費一定不是只交給服務器、IDC、存儲，我們還交給照明等等其它相關的環境支持。所以這方面我們需要降低，能降誰?當然設備廠商有它的功用，降低本身設備的能耗，或者是在我們的管理方面采用虛擬或云。在基礎設施方面，最能夠降的其實是制冷，因為制冷占的比例非常高。我們希望PUE的值經過好的設計，可以降為比如1.6或者1.8。我們通常見到的大多數機房，可能會達到2以上，甚至3，就是大部分的電費可能是浪費的，可能是用在一些其它無謂的能耗上。
在942也好，還是50174也好，都談到一個節能重要的方面，就是怎么節能。這個思路很簡單，就是建立冷熱通道，冷熱通道的建立就是讓冷氣流和熱氣流不混合、不交叉，使得設備制冷的冷風不會因為混合而帶來溫度提高，而帶來費用提高。我們需要考慮氣流組織，氣流如何組織，跟機柜、機架、地板、走線的方位有關系，乃至于跟整個機房的設計布局都有關系。針對這一點，冷熱通道已經是眾所周知的一個基本考慮，我不再詳細說。
我要說的是，從設計角度跟布線有關的是我們要規避一些問題，什么問題呢?我們會發現，當你真正在組織冷熱氣流的時候，經常阻礙我們氣流走向的往往是線路，兩類線路：一類是電力線，一類是數據線，這兩類線纜通常會阻礙我們的氣流組織，所以要進行很好的設計。
冷熱通道的概念我希望在這兒能把這個概念再廣泛化或拓展一下，冷熱通道就是機柜面對面、背對背嗎?我認為不完全是，只要你能夠讓熱通道和冷通道是隔離的，是分開的，我想任何措施都有可能是節能的一個方法，包括將冷通道封閉，或者把熱通道封閉，或者上下軸線問題。這個圖是采用下軸線方式，冷風從地板下通過。而第二幅圖是上軸線。我們要根據自己的實際情況進行設計，也需要創新。
這幅圖是一個設計不足的例子，這個例子中，空間考慮不夠，通俗地講，地板太窄了，地板高度不夠。如果在建設一個高等級機房的話，地板空間要充分考慮。如果只走線不送風的話，地板至少25公分高，如果既走線也送風，地板至少40公分高。如果建一個四級機房，地板還要提高到60公分以上，IDC里面的地板高度是90公分。我們的設計到方方面面，機柜不能頂到頂，還得有空間，沒有足夠的空間，是不可能建成一個高等級的機房的，這還沒有算承重和選址的問題。高等級的機房往往不是改造出來的，是在綜合考慮的時候，是預先在選址、建設、規劃設計前期就要充分考慮到。
線纜在我們的機房中，剛才提到了很多通道的建立跟它有關系，所以對于線纜的走線空間也要有充足的考慮，越是高等級的線纜，線徑會更粗，需要更寬的管槽通道。還有強電和弱電分離的問題，強電會潛在對弱電有一定的干擾。
數據中心的設計應該考慮什么?其實很簡單，我可以說是兩個詞“冗余、空間”。因為冗余的存在，所以線纜是屬于一個高密度狀態，而一個高密度的線纜走向，從節能也好，從管理也好，如果沒有空間的考慮，您的機房一定是失敗的。
數據中心線纜性能問題。性能太重要了，瞻博的顏博士提到了我們的數據怎么能夠安全可靠，F5提到了怎么不丟包、怎么不出現延遲，怎么使我的任何計算數據在信息高速公路里，不因為物理層而出現問題。那么也就是性能問題。
關于性能，現在通行的三個國際標準提到了我們要選擇的介質類型，關于這些介質類型我不做深入的解釋。六類或者六類以上，光纜是支持萬兆的傳輸要求，所以實際萬兆的應用在數據中心里面是被提到一個高度的。高密度的MPO的連接頭，也是利于管理、利于性能的。機房里有三個主角，存儲、交換、服務器。在這幾個標準里面，看一下它的發展史。在多模光纜里，OM3是一個主流，它的價值是使你的數據中心中兩個萬兆設備之間的連接距離可以達到300米，300米萬兆是OM3的價值。如果再超過萬兆，就要使用OM4了。
銅纜，要告訴大家一個比較新的消息，就是6A的出現，我們國內的叫法不一樣，有的叫增強六類，有的叫超六類，我認為擴展六類的叫法更為科學。擴展6類是一個增強性的等級線纜，在數據中心中來連接兩個實際BASET的端口，如果出現BASET的端口要小心了，如果現在仍然出現超五類或者六類的端口是會出現問題的，只有6A線纜才可以。
談到性能我還沒有回答大家的問題，什么是一個物理層的性能圖。說起來很簡單，我們有限的物理接口的調制或者解碼方面的芯片能做到的，是基于一定的頻率貸款，我們把它叫做W，我希望它能承載的是十兆、百兆甚至千兆的應用。換句話說，什么樣的物理層才能保證我有更大量的數據量的傳輸呢?取決于一個關鍵的地方，這個地方我把它縮寫成S/N，就是信噪比。我們的認識其實是簡單的，就是我們需要提高線纜的信噪比。
線纜在傳輸中是有噪聲的，無論是內部還是外部都有噪聲的存在。噪聲既然存在，就需要這種介質有提高或抵抗噪聲的能力，我們把這個叫做布線系統的免疫力，布線系統的免疫力就是線纜等級的不同體現，免疫力高的線纜就是高等級的線纜，免疫力低的線纜就是低等級的線纜。選擇高等級的線纜不只是為了傳輸十兆、百兆、千兆，而是使得線纜在傳輸數據的時候更為可靠、更為安全。如果是穩定的十兆和不穩定的百兆、千兆選擇哪一個?肯定會選擇穩定的十兆。但是如果我給你穩定的千兆呢?這肯定是最需要的。但是不是隨便拿一根線就能做到的?如果一個次等級的線纜，當增加了一定的干擾源的時候，效率會下降，可能會出現丟包，從上層來講，可能會出現重傳，如果是更次等級的線纜，就不可用的。所以我們選擇高等級的線纜，并不是為了千兆、萬兆，而是為了穩定、可靠。
數據中心線纜管理問題。我參加過很多數據中心方面的討論，大家有一個共識，中國的數據中心建設，是一流的設備，我們有很多廠商給我們提供非常棒的設備，中國人用的設備絕對不比歐美任何一個企業和公司差。二流的設計，設計跟標準、經驗、規模有關系。三流的管理，為什么呢?因為管理是我們自己的事情，設備跟設計的問題交給了別人，而管理卻是自己，那么自己的管理就有了很多方方面面的要求，管理流程，管理制度以及管理方面的規范。針對這個問題，數據中心表現得更為突出，首先我們知道在我們的機房中有一個非常重要的主角，我剛才已經屢次提到，是存儲。存儲中用到物理層方面，有一個非常大的特點，就是光纖量非常大，而且光纖的管理很困難，怎么困難呢?比較細，易于纏繞，不利于標識，還有在捆扎方面也不太容易操作，所以光纖的管理出現了。原來不重視，是因為可能少，但是對于數據中心，對于存儲來講，就絕對不少了，它可能一臺設備就需要幾十芯乃至幾百芯，怎么管?怎么優化?
我們不希望出現以下局面，如果您和您提供的對象有類似環境，要警惕了，這對于我們建立所謂高等級機房、可靠機房相去甚遠。從這個圖里我希望有三點大家要吸取教訓，這個圖給你的是，沒有配線系統，沒有標準化和結構化，沒有理線，就是線纜并沒有進行整理，沒有標識，這是一個很可怕的系統。我們要致力于這方面的改善，其中一個改善的角度就是使我們處理的角度變得更為高效、快捷。顏維倫博士已經提到了，在數據中心要靈活、要快速，在物理層方面也需要靈活、也需要快速，怎么快速、怎么靈活呢?我們來看一下，在接頭方面我不知道各位在我出示的一張標準的表格中，有一個連接器的名字叫MPO，但是很多人不知道什么是MPO，是把更多的光纖、更多的芯合在一個接頭里面，而不是傳統的一芯或兩芯，這種接頭叫MPO。這種接頭給我們帶來的價值是什么呢?在我們的存儲環節，如果有大量的光纖使用的話，使我們的連接更為快捷和方便，如圖所示，有12芯的主干光纜和結合完成即插即用的靈活的管理系統。
通常會出現什么場合呢?如圖顯示的線纜路由環境里，如果傳統可能是幾百芯，現在你所面對的可能是一根或者兩根，有利于節能，有利于配線系統的優化。還有一個好處，將來對于40G乃至100G的應用擴展，就是并極應用。我們希望我們的局面是由左圖變成右圖，由零亂的變成有規矩的，由不可管理的變成可管理的，這就是高等級的機房所要求的。
管理的另外一個角度，不論是標識還是理線都是需要現場的人來做的，現在大多數環境是沒有人知道只對布線進行關注，就意味著我們的數據庫跟物理上的標識往往是不一致的。也就是說，我會提到兩個我們傳統的管理方法涉及不到的，第一遠程管理，第二實時管理。遠程管理和實時管理對于網絡、對于虛擬、對于其它的應用業務領域很容易實現，但是對于物理層太困難了，你如何管理它?它的信號如何返回給你?所以傳統的物理層缺乏這個。
在兩個有緣設備之間，是通過布線系統構架出來的，我們的管理對象可以很容易地擴展兩端，但是中間環節，一、二、三、四我們并不知道，我們想知道怎么辦?去機房，去到配線架那里，去看標識，這就是以前的管理。接現在我們希望我們的管理變為遠程的或實時的，需要在這些環節方面使用GB50174引用的管理。
假如在我們的樓宇里面有一個設備接入了，一定是接入到某個位置或者某個信息面上，從網絡體系來講，不適宜對它的觀察，因為鏈路的設備因為網絡IP地址沒有在這里出現，我們希望看到的它在什么樓層、哪個房間以及哪個工位，就是它的物理位置，這一點對于我們安全可靠的系統建設是非常有幫助的，這一點可能歐美走得更為靠前一些。反過來，對于一個機房如果跳線是鏈接了一條關鍵鏈路，這個跳線被人惡意地拔掉了，我們只能通過網絡知道這是一個故障，但是你并不知道是哪個物理端到端的環節是哪個地方出現了故障，你只有到現場。我們管理員從配線的位置可以知道這個故障發生在哪里，管理員會第一時間收到故障信息，他知道這是一個需要恢復的、需要重建的鏈路，他會發生一個指令，這個指令會發送到相應的控制平臺，現場人員可以接受到指令，這個指令送達現場之后，現場人員可以通過相應的顯示屏的顯示，來重建鏈路的重建和鏈接。這就是所謂的智能布線系統，說得簡單一點，就是讓管理者和物理層之間形成一個雙向的對話。我的問題可以告訴你，你的故障可以告訴給我，而不像以前那樣，靠人更為低效率地、不準確地進行現場排查，這就是智能布線帶給我們的。
我要回答的三個問題已經回答了第一個問題，數據中心的設計考慮的是什么，數據中心的設計考慮的是標準，但是我今天談到了更為關鍵的兩點，就是冗余和空間的考慮，一定要考慮空間，沒有空間的考慮，即使是神仙，也很難管得好，所以空間非常重要。
第二個問題，性能，盡管我們談到千兆、萬兆的應用，更為關鍵的是我們的線纜要在信噪比方面。
第三個問題是管理問題，高密度的布線以及智能布線。
最后我用一分析的時間談到一個我們在布線方面也是50174里面提到的要求，就是我們要提高線纜的阻燃能力，國家標準放得很高，要求很多。有兩個可以選擇，一個是歐洲體系中的非助燃，一個是阻燃。線纜有一定的阻燃等級，但它也可以燃燒，釋放的有害物質少，可以讓人迅速逃生。非助燃的是不著的，可以限制火源的蔓延，大家應該重視。
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