数据中心布线系统解决方案Word文档下载推荐.docx
- 文档编号:1341719
- 上传时间:2023-04-30
- 格式:DOCX
- 页数:54
- 大小:1.38MB
数据中心布线系统解决方案Word文档下载推荐.docx
《数据中心布线系统解决方案Word文档下载推荐.docx》由会员分享,可在线阅读,更多相关《数据中心布线系统解决方案Word文档下载推荐.docx(54页珍藏版)》请在冰点文库上搜索。
是一个建筑物或建筑物中的一个部分,主要用于容纳设置计算机房及其支持空间。
2.2主配线区
计算机房内设置主交叉连接的空间。
2.3水平配线区
计算机房内设置水平交叉连接的空间。
2.4设备配线区
计算机房内由设备机架或机柜占用的空间。
2.5区域配线区
计算机房内设置区域插座或集合点的空间。
2.6进线间
外部线缆引入和电信业务经营者安装通信设施的空间。
2.7次进线间
国内作为主进线间的扩充,当主进线间的空间不够用或计算机房需要设置独立的进线空间时增加次进线间;
国外为主进线间的冗余备份,要求电信业务经营者的外部线路从不同路由和入口进入次进线间。
2.8机柜
装有配线设备、仪器设备、进行线缆端接和引入线路的容器装置。
2.9美国可用性研究中心()
致力于关心延长数据中心正常运行时间的信息技术组织和机构,以提供教育和咨询服务。
2.10英文缩写
主配线区
水平配线区
设备配线区
区域配线区
主交叉连接
水平交叉连接
键盘鼠标显示
扣压式镀锌薄壁电线管
紧定式镀锌薄壁电线管
电源分配器
电信接地主干
区域等电位接地端子板
总接地端子板
共用等电位接地网络
3、概述
3.1数据中心定义
数据中心可以是一个建筑物或建筑物的一个部分,主要用于设置计算机房及其支持空间。
数据中心内放置核心的数据处理设备,是企业的大脑。
数据中心的建立是为了全面、集中、主动并有效地管理和优化基础架构,实现信息系统高水平的可管理性、可用性、可靠性和可扩展性,保障业务的顺畅运行和服务的及时提供。
建设一个完整的、符合现在及将来要求的高标准新一代数据中心,应满足以下功能要求:
1)一个安装有用于本地数据计算、数据存储和安全的联网设备的地方;
2)为所有设备运转提供所需的电力;
3)在设备技术参数要求下,为设备运转提供一个温度受控的环境;
4)为所有数据中心内部和外部的设备提供安全可靠的网络连接。
3.2数据中心系统组成
数据中心从功能上可以分为核心计算机房和其它支持空间。
计算机房:
主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装、运行和维护的建筑空间,包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。
支持空间:
是计算机房外部专用于支持数据中心运行的设施和工作空间。
包括进线间、内部电信间、行政管理区、辅助区和支持区。
图3.2-1数据中心构成图
3.2.1国内外机房等级及分类
按照50174-2008《电子信息系统机房设计规范》,数据中心可根据使用性质、管理要求及由于场地设备故障导致电子信息系统运行中断在经济和社会上造成的损失或影响程度,分为A、B、C三级。
A级为容错型,在系统需要运行期间,其场地设备不应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断。
B级为冗余型,在系统需要运行期间,其场地设备在冗余能力范围内,不应因设备故障而导致电子信息系统运行中断。
C级为基本型,在场地设备正常运行情况下,应保证电子信息系统运行不中断。
表3.2.1列出不同等级的数据中心对布线及相关系统的技术要求。
表3.2.1不同等级数据中心对布线及相关系统的技术要求
国际上按照数据中心支持的正常运行时间,将数据中心分为4个等级。
按照不同的等级,对数据中心内的设施要求也将不同,越高级别要求越严格,1级为最基本配置没有冗余,4级则提供了最高等级的故障容错率。
在4个不同等级的定义中,包含了对建筑结构、电信基础设施、安全性、电气、接地、机械、及防火保护等的不同要求。
表3.2.2列出了不同正常运行时间等级数据中心的可用性指标()。
表3.2.2不同等级数据中心可用性指标
其中针对布线系统的分级指标如表3.2.3所示。
表3.2.3不同等级数据中心布线系统分级指标
4、布线系统设计
4.1数据中心布线的空间构成
数据中心布线包括核心计算机房内、支持空间(计算机房外)的布线。
数据中心布线空间构成见图4.1.1所示。
图4.1.1数据中心布线空间构成图
4.1.1计算机房内布线
数据中心计算机房内布线空间包含主配线区、水平配线区、区域配线区和设备配线区。
1)主配线区()
主配线区包括主交叉连接()配线设备,它是数据中心结构化布线分配系统的中心配线点。
当设备直接连接到主配线区时,主配线区可以包括水平交叉连接()的配线设备。
主配线区的配备主要服务于数据中心网络的核心路由器、核心交换机、核心存储区域网络交换设备和设备。
有时接入运营商的设备(如多路复用器)也被放置在主干区域,以避免因线缆超出额定传输距离或考虑数据中心布线系统及电子信息设备直接与电信业务经营者的通信实施互通,而建立第二个进线间(次进线间)。
主配线区位于计算机房内部,为提高其安全性,主配线区也可以设置在计算机房内的一个专属空间内。
每一个数据中心应该至少有一个主配线区。
主配线区可以服务一个或多个及不同地点的数据中心内部的水平配线区或设备配线区,以及各个数据中心外部的电信间,为办公区域、操作中心和其它一些外部支持区域提供服务和支持。
2)水平配线区()
水平配线区用来服务于不直接连接到主配线区的设备。
水平配线区主要包括水平配线设备,为终端设备服务的局域网交换机、存储区域网络交换机和交换机。
小型的数据中心可以不设水平配线区,而由主配线区来支持。
但是,一个标准的数据中心必须有若干个水平配线区。
一个数据中心可以有设置于各个楼层的计算机机房,每一层至少含有一个水平配线区,如果设备配线区的设备距离水平配线设备超过水平线缆长度限制的要求,可以设置多个水平配线区。
在数据中心中,水平配线区为位于设备配线区的终端设备提供网络连接,连接数量取决于连接的设备端口数量和线槽通道的空间容量,应该为日后的发展预留空间。
3)区域配线区()
在大型计算机房中,为了获得在水平配线区与终端设备之间更高的配置灵活性,水平布线系统中可以包含一个可选择的对接点,叫做区域配线区。
区域配线区位于设备经常移动或变化的区域,可以采用机柜或机架,也可以是集合点()完成线缆的连接,区域配线区也可以表现为连接多个相邻设备的区域插座。
区域配线区不可存在交叉连接,在同一个水平线缆布放的路由中不得超过一个区域配线区。
区域配线区中不可使用有源设备。
4)设备配线区()
设备配线区是分配给终端设备安装的空间,可以包括计算机系统和通信设备、服务器和存储设备、刀片服务器和服务器及外围设备。
设备配线区的水平线缆端接在固定于机柜或机架的连接硬件上。
需为每个设备配线区的机柜或机架提供充足数量的电源插座和连接硬件,使设备缆线和电源线的长度减少至最短距离。
4.1.2支持空间的布线
数据中心支持空间(计算机房外)布线空间包含进线间、电信间、行政管理区、辅助区和支持区。
1)进线间
进线间是数据中心结构化布线系统和外部配线及公用网络之间接口与互通交接的场地,设置用于分界的连接硬件。
基于安全目的,进线间宜设置在机房之外。
根据冗余级别或层次要求的不同,进线间可能需要多个,以根据网络的构成和互通的关系连接外部或电信业务经营者的网络。
如果数据中心面积非常大的情况下,次进线间就显得非常必要,这是为了让进线间尽量与机房设备靠近,以使设备之间的连接线缆不超过线路的最大传输距离要求。
进线间的设置主要用于电信线缆的接入和电信业务经营者通信设备的放置。
这些设施在进线间内经过电信线缆交叉转接,接入数据中心内。
如果进线间设置在计算机房内部,则与主配线()区合并。
如果数据中心只占建筑物之中的若干区域,则建筑物进线间、数据中心主进线间和可选数据中心次进线间的关系见图4.1.2。
若建筑物只有一处外线进口,数据中心主进线间的进线也可经由建筑物进线间引入。
图4.1.2建筑物进线间、数据中心主进线间及次进线间
2)电信间
电信间是数据中心内支持计算机房以外的布线空间,包括行政管理区、辅助区和支持区。
电信间用于安置为数据中心的正常办公及操作维护支持提供本地数据、视频和语音通信服务的各种设备。
电信间一般位于计算机房外部,但是如果有需要,它也可以和主配线区或水平配线区合并。
数据中心电信间与建筑物电信间属于功能相同,但服务对象不同的空间,建筑物电信间主要服务于楼层的配线设施。
3)行政管理区
办公区是用于办公、卫生等目的的场所。
包括:
工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间等。
4)辅助区
辅助区是用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所。
包括测试机房、监控中心、备件库、打印室、维修室、装卸室、用户工作室等区域。
5)支持区
支持区是支持并保障完成信息处理过程和必要的技术作业的场所。
包括变配电室、柴油发电机房、室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房、消防和安防控制室等。
4.2数据中心布线规划与拓扑结构
4.2.1数据中心网络布线规划
在数据中心建设规划和设计时,要求对数据中心建设有一个整体的了解,需要较早地和全面地考虑与建筑物之间的关联与作用。
综合考虑和解决场地规划布局中有关建筑、电气、机电、通信、安全等多方面协调的问题。
在新建和扩建一个数据中心时,建筑规划、电气规划、电信布线结构、设备平面布置、供暖通风及空调、环境安全、消防措施、照明等方面需要协调设计。
在数据中心规划与设计的步骤,建议按照以下过程进行:
1)评估机房空间、电信设备及数据中心设备在通电满负荷工作时的机房环境温、湿度及设备的冷却要求。
并考虑目前和预估将来的冷却实施方案;
.
2)提供场地、楼板荷载、电源、空调、安全、接地、漏电保护等有关建筑土建、设备、电气等方面的要求。
同时也针对操作中心、装卸区、储藏区、中转区和其他区域提出相关基本要求;
3)结合建筑土建工程建设,给出数据中心空间上的功能区域初步规划;
4)创建一个建筑平面布置图,包括进线间、主配线区、水平配线区、设备配线区的所在位置与面积。
为相关专业的设计人员提供近、远期的供电、冷却和对房屋楼板的荷载要求;
5)将电信线缆路径、供电设备和机械设备的安装位置及要求体现于数据中心的平面图内;
6)在数据中心内各配线区域布置的基础上确定机房布线系统的整体方案。
4.2.2数据中心网络布线拓扑结构
连接各数据中心空间的布线系统组成了数据中心布线系统的基本星型拓扑结构的各个元素,以及体现这些元素间的关系。
数据中心布线系统基本元素包括:
1)水平布线;
2)主干布线;
3)设备布线;
4)主配线区的主交叉连接;
5)电信间,水平配线区或主配线区的水平交叉连接;
6)区域配线区内的区域区域插座或集合点;
7)设备配线区内的信息插座。
布线系统具体网络拓扑结构如图4.2.2-1所示:
图4.2.2-1数据中心布线系统网络拓扑结构
1)水平布线系统
水平布线采用星型拓扑结构,每个设备配线区的连接端口应通过水平线缆连接到水平配线区或主配线区的水平交叉连接配线模块。
水平布线包含水平线缆,端接配线设备,设备线缆、跳线,以及区域配线区的区域插座或集合点。
在设备配线区的连接端口至水平配线区的水平交叉连接配线模块之间的水平布线系统中,不能含有多于一个的区域配线区的集合点。
水平布线系统的信道最多存在4个连接器件的组成方式见图4.2.2-2所示。
图4.2.2-2水平布线系统信道构成(4连接点)
为了适应现今的电信业务需求,水平布线系统的规划设计应尽量方便维护和避免以后设备的重新安装。
同时也应该适应未来的设备和服务变更。
不管采用何种传输介质,水平链路线缆的传输距离不能够超过90m,水平信道的最大距离不能超过100m。
若数据中心没有水平配线区,包含设备光缆在内的光纤布线信道的最大传输距离不应超过300m,不包含设备电缆的铜缆布线链路的最大传输距离不超过90m,如果包含设备电缆的铜缆布线信道的最大传输距离不超过100m。
如果在配线区使用过长的跳线和设备线缆,则水平线缆的最大距离应适当减小。
关于基于应用的水平线缆和设备线缆、跳线的总长度应能满足相关的规定和传输性能的要求。
基于补偿插入损耗对于传输指标的影响的考虑,区域配线区采用区域插座的方案时,水平布线系统信道构成如图4.2.2-3所示。
工作区设备线缆的最大长度由以下公式计算得出:
图4.2.2-3水平布线系统信道(区域插座)构成
(102)/
(1)
≤22m,
注:
22m是针对使用24(线规)的(非屏蔽电缆)或(屏蔽电缆)来说的;
如果采用26(线规)的(屏蔽电缆),则Z≤17m。
其中:
C——是区域配线区线缆、设备电缆和跳线的长度总和;
H——是水平线缆的长度(≤100m);
D——是跳线类型的降级因子,对于2424电缆取0.2,对于26电缆取0.5;
Z——是区域配线区的信息插座连接至设备线缆的最长距离;
T——是水平交叉连接配线区跳线和设备电缆的长度总合。
下图4.2.2-4所示,为在设置了区域配线区时,水平布线线缆的长度要求:
图4.2.2-4水平布线线缆长度
应用举例见图4.2.2-5内容所示:
图4.2.2-5设备间连接方式
对于设备配线区内相邻或同一列的机架或机柜内的设备之间,允许点对点布线连接,连接线缆长度不应大于15m。
2)主干布线系统
主干布线采用一级星型拓扑结构,连接主配线区、水平配线区和进线间。
主干布线包含主干线缆,主交叉连接及水平交叉连接配线模块,设备线缆以及跳线。
主干布线系统的信道的组成方式见图4.2.2-6所示。
图4.2.2-6主干布线系统的信道构成
主干布线可以支持数据中心在不同阶段的使用者。
在每段使用期内,主干布线设计应考虑无须增加新的布线就能适应服务要求的增长及变更。
每个水平配线区的水平交叉连接的配线模块直接与主配线区的主交叉连接配线模块相连时,不允许存在多次交叉连接。
为了达到充分的冗余,标准允许水平配线区()间的直连,这种直连是非星型拓扑结构,用于支持常规布线距离超过应用要求距离的情况。
为了避免超过最大电路限制的要求,允许在水平交叉连接和次进线间之间设置直连布线路由。
主干线缆最长支持的传输距离是和网络应用及采用何种的传输介质有关的。
主干线缆和设备线缆、跳线的总长度应能满足相关的规定和传输性能的的要求。
为了缩短布线系统中线缆的传输距离,一般将主交叉连接设置在数据中心的中间位置。
超出这些距离极限要求的布线系统可以拆分成多个分区,每个分区内的主干线缆长度都应能满足上述标准的要求。
分区间的互联不属于上述标准定义范畴,可以参照广域网中布线系统线缆连接的应用情况。
主干布线系统构成见图4.2.2-7所示。
各类线缆在10G网络应用中的传输距离见表4.2.2内容。
3)支持空间的布线设计
行政管理区域应按照50311标准实施布线。
所有水平线缆连至数据中心电信间。
辅助区的测试机房、监控控制台和打印室会需要比标准办公环境工作区配置更多的信息插座和敷设更多的线路。
可咨询用户方和相关技术人员来确定具体的数量。
此外,监控中心还会安装大量的墙挂或悬吊式显示设备(如:
监视器和电视机)也需要数据网络接口。
支持区的配电室、柴油发电机房、室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房、消防和安防控制室等,房内至少需要设置一个电话信息点,机电室另外需要至少一个数据网络接口以连接设备管理系统。
支持空间各个区域信息插座数量确定参照下图4.2.2-8内容:
图4.2.2-8支持空间各个区域信息插座分布
4.2.3用户需求分析
出色的布线规划设计必须基于详细准确的用户需求信息。
由于缺乏对于数据中心的全面专业认识,很多最终用户面对数据中心结构化布线系统的设计要求感到无从下手。
通过以下的设计考虑分析和填写详细的需求分析表,可以帮助用户逐步建立,对于构建数据中心结构化布线网络的感性认识,从而为今后的深化设计打下良好的基础。
1)数据中心布线设计考虑
基于标准的开放系统;
综合考虑扩容需求的高性能和高带宽,预留充分的扩展备用空间;
支持10G万兆或更高速率的网络技术;
支持新型存储设备;
高质量、可用性和可量测性;
冗余性;
高容量和高密度;
易于移动增加和改动的灵活性和可扩展性;
交叉连接的管理模式只需通过跳线完成移动、增加和变更,降低管理维护时间。
2)需求分析表
基于以上布线设计考虑,整理出一份通用的用户需求分析表,如表4.2.3-1。
在进行设计规划的工作以前,向用户提交基础数据调查表,用于进行设计规划的主要业务需求依据。
表4.2.3-1数据中心基础数据调查表
3)设计规划表
在获得了以上的用户需求调查结果后,通过填写表4.2.3-2来完成数据中心布线系统的规划
表4.2.3-2数据中心结构化布线系统用户设计规划表
4.3产品选择
4.3.1线缆
布线标准认可多种介质类型以支持广泛的应用,但是建议新安装的数据中心宜采用支持高传输带宽的布线介质以最大化其适应能力并保持基础布线的使用寿命。
推荐使用的布线传输介质有:
1)100欧姆平衡双绞线,建议6类级(50311-2007)、6A类级(568.2-10,11801:
2008)或级(50311-2007,11801:
2008)
2)多模光缆:
62.5/125或50/125(568.3),建议选用50/125,850工作波长的激光优化多模光缆(568.3-1)
3)单模光缆(568.3)
除以上介质外,认可的同轴介质为75欧姆(型号是734和735)同轴电缆(符合139)及同轴连接头(1.404)。
这些电缆和连接头被建议用于支持1及3传输速率接口电路。
在数据中心机房设计时,应根据机房的等级、线缆的敷设场地和敷设方式等因素选用相应的线缆,使其:
灵活支持所对应的服务;
具有长久的使用寿命;
尽量减少占用空间;
具有更好的布线信道传输容量;
满足设备制造商的推荐。
4.3.2机柜/机架
机架为开放式结构,一般用于安装配线设备,有2柱式和4柱式。
机柜为封闭式结构,一般用于安装网络设备、服务器和存储设备等,也可以安装配线设备,有600×
600、600×
800、600×
900、600×
1000、600×
1200、800×
800、800×
1000、800×
1200等规格。
宽度为600的机柜没有垂直线槽,一般用于安装服务器设备;
宽度为800的机柜两侧有垂直线槽,适合跳线较多的环境,一般作为配线柜和网络柜。
机架和机柜最大高度为2.4m,推荐的机架和机柜最好不高于2.1m,以便于放置设备或在顶部安装连接硬件。
推荐使用标准19英寸宽的机柜/机架。
机柜、机架的构成见图4.3.2。
图4.3.2机柜、机架的构成
机柜深度要求足够安放计划好的设备,包括在设备前面和后面预留足够的布线空间、装有方便走线的线缆管理器、电源插座、接地装置和电源线。
为确保充足的气流,机柜深度或宽度至少比设备最深部位多150(6)。
机柜中要求有可前后调整的轨道。
轨道要求提供满足42U高度或更大的安装空间。
4.3.3配线架
为提高与满足企业的成本效益要求,数据中心要求能够提供更高密度的设备以及应用空间。
因此,在数据中心中使用的配线架应能满足高密度安装配线模块,方便端口的维护或更换,并且能清楚方便地对端口进行识别的要求。
模块化的配线架可以灵活配置机柜/机架单元空间内的端接数量,既减少端口浪费又便于日后的维护变更。
配线架的构成见图4.3.3-1。
图4.3.3-1配线架构成
常用的配线架,通常在1U或2U的空间可以提供24个或48个标准45接口,而使用高密度配线架可以在同样的机架空间内获得高达48个或96个标准的45接口,从而大大提高了机柜的使用密度,节省了空间。
高密度配线架的构成见图4.3.3-2。
图4.3.3-2高密度配线架构成
角型配线架允许线缆直接从水平方向进入垂直的线缆管理器,而不需要水平线缆管理器,从而增加了机柜的密度,可以容纳更多的信息点数量。
角型高密度配线架的构成见图4.3.3-3。
图4.3.3-3角型高密度配线架构成
凹型配线架主要应用在需要在服务器机柜背部进行配线的情况下,配线架向下凹陷,从而即使关闭服务器机柜的背板,也不会压迫到任何的跳线,且方便维护操作人员快捷的接入整个配线界面。
凹型高密度配线架的构成见图4.3.3-4。
图4.3.3-4凹型高密度配线架构成
机柜内的垂直配线架,充分利用机柜空间,不占用机柜内的安装高度(所以也叫0U配线架)。
在机柜侧面可以安装多个铜缆或者光缆配线架,它的好处是可以节省机柜空间,减少跳线的弯曲和更方便地插拔跳线。
高
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 数据中心 布线 系统 解决方案