解析數據中心布線系統構成
目前通用的數據中心建設可以參照的綜合布線標準主要有:國標GB50174-2008、國際標準ISO/IEC 24764-2010、歐洲標準EN 50173.5/1-2007和美國標準TIA 942-2005。
上述列出的國外標準對數據中心綜合布線系統構成部分的命名和拓撲結構,在內容上略有差異,但在原則上是一致的。其中歐洲標準與國際標準的名詞術語完全一致。由于國標GB50174中并未對數據中心布線系統的構成做出明確的定義,因此從工程設計應用出發,本白皮書推薦使用國際標準。
除了以上列出的標準以外,各相關的綜合布線標準在數據中心設計過程中也應嚴格執行,如GB50311,GB50312,TIA568C,ISO/IEC11801等。
數據中心布線系統構成命名
圖1列出了各標準中針對數據中心布線系統構成所定義的名詞術語之間的對應關系,以此表內容來理解拓撲結構圖。
圖1:布線系統構成名稱對應關系
數據中心布線系統構成
數據中心布線系統包括機房布線和支持空間布線,以下引用各標準定義的布線拓撲圖。
1)GB50174標準中機房布線構成
圖2:GB50174標準中數據中心布線構成
圖2的內容較為簡單,只表示了計算機房內的布線系統構成。機房主配線設備可以通過主干布線連至水平配線區的交叉配線設備,也可以直接經過水平布線連至設備配線區的信息插座或區域配線區的集合點配線設備。#p#
2)ISO/IEC標準中機房布線構成
圖3:ISO/IEC標準中數據中心布線構成
圖3從一個建筑群的角度出發,說明在一個建筑物中的數據中心計算機房的主配線架通過網絡接入配線子系統與該建筑物的水平配線架及外部網絡接口進行互通,從而完成數據中心布線系統與建筑物通用布線系統及外部運營商線路的互聯互通。機房內部則形成主配線、區域配線、設備配線的布線結構。
3)TIA標準中機房布線構成
圖4:TIA標準中數據中心布線構成圖
圖4以一個建筑物展開,建筑物中數據中心計算機房內部則形成主配線、中間配線、水平配線、區域配線、設備配線的布線結構。主配線區的配線架通過可選的中間配線區設施連接水平配線區配線架或直接與設備配線區的配線架相連接,并與建筑物通用布線系統及電信業務經營者的通信設施進行互通。從而完成數據中心布線系統與建筑物通用布線系統及外部運營商線路的互聯互通。
由于TIA942標準中所描述的布線系統結構,是目前機房布線工程中廣為采用的實施方案架構,下面以此為例介紹布線系統各部分具體組成內容與技術要點。#p#
系統組成
(1)數據中心計算機房內布線
數據中心計算機房內布線空間包含主配線區,中間配線區(可選),水平配線區,區域配線區和設備配線區。
1)主配線區(MDA)
主配線區包括主交叉連接(MC)配線設備,它是數據中心布線系統的中心配線點。當設備直接連接到主配線區時,主配線區可以包括水平交叉連接(HC)的配線設備。主配線區可以在數據中心網絡的核心路由器、核心交換機、核心存儲區域網絡交換設備和PBX設備的支持下,服務于一個或多個及不同地點的數據中心內部的中間配線區、水平配線區或設備配線區,以及各個數據中心外部的電信間,并為辦公區域、操作中心和其它一些外部支持區域提供服務和支持。有時接入運營商的設備(如MUX多路復用器)也被放置在該區域,以避免因線纜超出額定傳輸距離或考慮數據中心布線系統及通信設備可直接與安裝于進線間電信業務經營者的通信業務接入設施實現互通。主配線區位于計算機房內部,為提高其安全性,主配線區也可以設置在計算機房內的一個專屬空間內。每一個數據中心應該至少有一個主配線區。
2)中間配線區(IDA)
可選的中間配線區用于支持中間交叉連接(IC),常見于占據多個建筑物、多個樓層或多個房間的大型數據中心。每間房間、每個樓層甚至每個建筑物可以有一個或多個中間配線區,并服務一個或多個水平配線區和設備配線區,以及計算機房以外的一個或多個電信間。
作為第二級主干,交叉的配線設備位于主配線區和水平配線區之間。
中間配線區可包含有源設備。
3)水平配線區(HDA)
水平配線區用來服務于不直接連接到主配線區的HC設備。水平配線區主要包括水平配線設備,為終端設備服務的局域網交換機、存儲區域網絡交換機和KVM交換機。小型的數據中心可以不設水平配線區,而由主配線區來支持。一個數據中心可以有設置于各個樓層的計算機機房, 每一層至少含有一個水平配線區,如果設備配線區的設備水平配線距離超過水平線纜長度限制的要求,可以設置多個水平配線區。
在數據中心中,水平配線區為位于設備配線區的終端設備提供網絡連接,連接數量取決于連接的設備端口數量和線槽通道的空間容量,應該為日后的發展預留空間。
4)區域配線區(ZDA)
在大型計算機房中,為了獲得在水平配線區與終端設備之間更高的配置靈活性,水平布線系統中可以包含一個可選擇的對接點,叫做區域配線區。區域配線區位于設備經常移動或變化的區域,可以采用通過集合點(CP)的配線設施完成線纜的連接,也可以設置區域插座連接多個相鄰區域的設備。區域配線區不可存在交叉連接,在同一個水平線纜布放的路由中,不得超過一個區域配線區。區域配線區中不可使用有源設備。
5)設備配線區(EDA)
設備配線區是分配給終端設備安裝的空間,這些終端設備包含各類PC服務器、存儲設備、小型計算機、中型計算機、大型計算機、相關的外圍設備等等。設備配線區的水平線纜端接在固定于機柜或機架的連接硬件上。每個設備配線區的機柜或機架需設置充足數量的電源插座和連接硬件,使設備線纜和電源線的長度減少至最短距離。#p#
(2)支持空間布線
數據中心支持空間(計算機房外)布線空間包含進線間、電信間、行政管理區、輔助區和支持區。
1)進線間
進線間是數據中心布線系統和外部配線及公用網絡之間接口與互通交接的場地,主要用于電信線纜的接入和電信業務經營者通信設備以及企事業數據中心自身所需的數據通信接入設備的放置。這些用于分界的連接硬件設施在進線間內經過通信線纜交叉轉接,接入數據中心內。進線間可以設置在計算機房內部,也可與主配線(MDA)區合并。
進線間應滿足多家接入運營商的需要。
基于安全目的,進線間宜設置在機房之外。根據冗余級別或層次要求的不同,進線間可能需要多個,在數據中心面積非常大的情況下,次進線間就顯得非常必要,這是為了讓進線間盡量與機房設備靠近,以使設備之間的連接線纜不超過線路的***傳輸距離要求。
如果數據中心只占建筑物之中的若干區域,則建筑物進線間、數據中心主進線間和可選的次進線間的關系見圖5。若建筑物只有一處外線進口,數據中心主進線間的進線也可經由建筑物進線間引入。
表5:建筑物進線間、數據中心主進線間及次進線間互通關系
2)電信間
電信間是數據中心內支持計算機房以外的布線空間,包括行政管理區、輔助區和支持區。電信間用于安置為數據中心的正常辦公及操作維護支持提供本地數據、視頻和語音通信服務的各種設備。電信間一般位于計算機房外部,但是如果有需要,它也可以和主配線區或水平配線區合并。
數據中心電信間與建筑物電信間屬于功能相同,但服務對象不同的空間。建筑物電信間主要服務于樓層的配線設施。
3)行政管理區
行政管理區是用于辦公、衛生等目的的場所。包括:工作人員辦公室、門廳、值班室、盥洗室、更衣間等。
行政管理區可根據服務人員數量設置數據和語音信息點。
4)輔助區
輔助區是用于電子信息設備和軟件的安裝、調試、維護、運行監控和管理的場所。包括測試機房、監控中心、備件庫、打印室、維修室、裝卸室、用戶工作室等區域。
輔助區中可根據工位數量與設備的應用與連接需要設置數據和語音信息點。
5)支持區
支持區是支持并保障完成信息處理過程和必要的技術作業的場所。包括變配電室、柴油發電機房、UPS室、電池室、空調機房、動力站房、消防設施用房、消防和安防控制室等。
支持區可以整個空間和設備安裝場地為單位,設置相應的數據和語音信息點。#p#
數據中心布線系統構成范例
不同規模的數據中心取決于開放的業務,網絡的架構與設備的容量,以及計算機房的布局和面積大小,可以包含若干或全部數據中心布線組成部分。數據中心規模與構成模式不一定形成固定搭配,也可以在其內部共存混合模式。
(1)小型數據中心構成
小型數據中心構成往往省略了主干子系統,將水平交叉連接集中在一個或幾個主配線區域的機架或機柜中,所有網絡設備均位于主配線區域,連接機房外部支持空間和電信接入網絡的交叉連接也可以集中至主配線區域,大大簡化了布線拓撲結構。見下圖6。
圖6:小型數據中心構成
(2)中型數據中心構成
中型數據中心一般由一個進線間,一個電信間,一個主配線區域和多個水平配線區域組成,占據一個房間或一層樓面。見下圖7。
圖7:中型數據中心構成
(3)大型數據中心構成
大型數據中心占據多個樓層或多個房間,需要在每個樓層或每個房間設立中間配線區域,作為網絡的匯聚中心。有多個電信間用于連接獨立的辦公和支持空間。對超大型數據中心需要增設次進線間,線纜可直接連至水平配線區以解決線路的超長問題。見下圖8。
圖8:大型數據中心構成