绿色数据中心保护布线的几个秘决

当前,企业信息化的程度越来越高,单体文件的容量越来越大,数据中心所支持的应用越来越广泛,这些都使数据中
摘要

当前,企业信息化的程度越来越高,单体文件的容量越来越大,数据中心所支持的应用越来越广泛,这些都使数据中心内传输和存储的信息量日益增长。数据中心内的基础网络设计和运行,不得不应对这一挑战,在满足企业高速率、高带宽传输的同时,也要满足高性能和可升级性,并且合理控制预算。

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一、布线系统的规划

成本永远是决定数据中心设计与建设的关键因素。任何企业都希望通过尽可能低的拥有成本来支持最长期的业务发展。虽然布线系统的成本约占数据中心总成本的5%,但它却是使用寿命最长的网络要素。通常,布线系统需要具有长达10~15年甚至更长的生命周期。而与之相对应的是,网络设备通常3~5年就需要进行更换。由此得出的结论是,布线系统的规划必须可以支持2~3代有源设备的更新换代。这不仅关系到用户整体费用的节省,也将利于节省更多的能源和可用资源。

其次,正常运行时间是衡量网络可靠性的重要指标,是指用户获得重要业务服务的时间量。70%的服务中断是由于数据中心布线系统维护时的移动、添加和更换而引起的。因此,IT管理人员对布线系统作出的决策将直接影响到实现网络中断时间最小化和业务连续性最大化的能力。如果明确了对正常运行时间的要求并确定了相关设备,就可以估算需要的带宽、功率和冷却载荷,并可确定数据中心所需的空间。

二、布线介质的选择

当前,大多数数据中心内整体设计所支持的数据传输速率为1Gb/s。但是,行业内普遍共识是,传输速率会向10Gb/s推进。这一演进,首先会发生在存储区网络(SAN)以及一些特殊的应用环境。可以肯定的是,在3~5年的时间里,支持10Gb/s传输的链路会成为数据中心的主流。基于此种情况,ISO以及TIA制定了关于光纤和铜缆支持10Gb以太网传输的标准。

在选择布线系统传输介质时,需要在带宽、灵活性、可扩展性和成本等要素之间寻求平衡。充分考虑到应用的发展,选择最合适、具有前瞻性的传输介质成为最为明智的选择。总之,如果需要建立可升级且生命周期更长的布线系统,理想的选择是安装支持高带宽应用的线缆,排除因要求提高而更换布线的风险。

接下来,通过对比常用布线介质的优缺点,来帮助读者做出选择。

1. 光纤系统

光纤是信息传输的最佳媒介,不仅在长距离、高速率传输方面有着铜缆系统无法比拟的优势,同时,与铜缆制造受制于原材料——铜金属这一稀有资源不同,光纤的制造不受原材料资源限制。此外,相比铜缆,光缆的尺寸更小,组网时也不用受到链路内连接器数量的限制,而且无需考虑由电磁干扰影响带来的问题。伴随着“光进铜退”的趋势,光纤系统在数据中心将扮演越来越重要的角色。

由于光纤端口设备的价格依然昂贵,数倍于相同应用的铜缆设备,这成为光纤系统还无法完全取代铜缆系统的最主要原因。其次,光纤安装需要专业从业人员利用专用工具来进行,施工成本和要求都比较高。此外,面对新兴并且备受关注的PoE以太网供电技术,光纤系统是无法进行支持的。

对于数据中心内的光纤系统,行业内普遍的共识是推荐采用OM3激光优化光纤系统。这一系统可以利用VCSEL(垂直表面激光发射器)光源在850nm波长支持10Gb/s传输,距离可达到300米。在升级方面,一些生产商着手超越10Gb/s标准,利用粗波分复用技术传输40Gb/s。

2. 铜缆系统

虽然相比光纤系统,铜缆系统在传输距离以及信道连接器数量上受到限制,但是铜缆系统是所有设计、安装和使用人员最熟悉的。它可以通过低成本的方式实现高速率应用,从10/100/1000 Base-T到10GBase-T,铜缆系统都可以很好地支持。此外,非屏蔽系统可以支持PoE应用,在传输数据信号的同时为远端设备供电。

当2005年TIA颁布942标准时,6A类的标准还不成熟。考虑到当时的市场情况,在此标准中,推荐使用6类或以上等级线缆。今天看来,6A类是最经济的实现10Gb/s传输要求的链路配置方式,该系统采用比6类不高出两倍的成本却提供10倍的传输能力,因此每Gbps的成本要低得多。尽管6类也可以在短距离内支持10Gb/s,但是其抑制噪音的能力以及传输性能比6A相差甚远。

尽管市面上现有的10G铜端口网络设备的价格昂贵,但是伴随着设备厂商的大量生产,市场的成熟,价格自然会降低,如同当初的千兆端口设备一样。值得关注的是,由于10G传输要求的功率很高,早先的收发器每端口耗电量甚至达到了10到15瓦,所以在10GBASE-T标准中规定了“低功率短距离传输模式”,将每端口功率消耗降至4瓦。重要的一点是,只有6A类或更高类型的线缆才可以在30米距离内支持这一模式。

3. 屏蔽还是非屏蔽

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