数据中心机房布线方案
时间：2013-06-13 阅读：980
在企业的IT基础架构中，数据中心是数据及业务应用的总控中心。数据中心汇聚了zui昂贵的服务器和存储及网络设备，担负着数据存储、访问的艰巨任务。数据中心的建设要面向企业业务的发展，并为企业提供全面的业务支撑。这种支撑涵盖了客户、企业业务、企业数据和决策支持等层面。当前，我们正处在一个信息爆炸的时代，数据的存储量已经不仅仅是用KB、MB、GB甚至TB来计算，在不远的将来，人们所谈论的将是PB（1petabyte=1,000terabytes）甚至EB（1exabyte=1,000petabytes）。因此，建设一个完整的、符合现在及将来要求的高标准的数据中心需要达到以下几点要求：
•高性能——满足目前的网络传输需求，支持至少1G或10G甚至更高速率传输
•高可靠性——基于标准的开放系统，预先经过测试,确保系统稳定可靠。
•高密度——节省空间，方便设备散热设备散热。
•可维护性——美观大方,适应频繁的需求变化，方便MAC维护。
•可扩展性——充分考虑未来业务增长，支持未来扩容需求。
人行无锡应急备份中心机房由网络设备机房、服务器机房两部分组成，本次设计将从*性、可靠性、实用性的原则出发，以满足目前用户的应用需求为基础，充分考虑到今后技术的发展趋势及可能出现的需求。为用户提供具有长远效益的全面解决方案。
1.1.2.设计标准
TIA-942数据中心机房通信设施标准
建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范GB／T50311-2007；
建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范GB／T50312-2007；
综合布线标准ISO／IEC11801
北美建筑通讯线路间距标准TIA／EIA569；
北美商用建筑通讯基础结构管理规范TIA／EIA606；
非屏蔽双绞线布线测试标准TIA／EIATSB67；
北美商用建筑通讯接地要求TIA／EIA607；
欧洲综合布线系统标准BN50173；
其它国家和行业标准规范；
1.1.3.TIA-942数据中心机房通信设施标准
2005年4月美国通信工业委员会TIA发布了数据中心机房通信设施标准，该标准数据中心的设计、安装提供了规范和建议，内容包括：建筑结构、空间布局、安全、节能，接地、机械及防火保护、提供了建议。
根据该标准,典型的数据中心应包括以下基本的区域,
1.ER,提供数据中心与外部网络的互联.服务供应商（SP）的连接首*入到ER.在许多数据中心里,ER被直接放置到计算机机房内（CR）.为了安全起见,接入机房（ER）跟计算机机房分离开
2.MDA,是数据中心的核心管理区域,一般位于CR中心的位置,MDA包含核心路由器,核心交换机,PBX,IMux、机柜/机架等.根据标准的建议,光纤配线架和铜缆配线架应该安装到不同的机柜/架。MDA应尽量设计在计算机机房中心位置,以免超过90米的布线距离要求
3.MDA区域配线架可以安装到机柜或机架,机柜的好处是安全及美观.机架的好处是散热及方便管理.
4.HDA,是数据中心的水平管理区域,一般位于CR中心的位置,HDA包含局域网交换机，水平配线架等，一个HDA管理的信息点一般不超过2000个,同MDA,HDA光纤配线架和铜缆配线架应该分开.信息点超过2000个,需要设置多个HDA
5.EDA，用来存放设备的区域，包括网络设备,通信设备.为了方便散热EDA区域内的机柜/架根据通风走廊（coolaisle）和不通风走廊（hotaisle）合理放置。
6.ZDA,位于EDA和HAD中间位置,ZDA适用于设备经常移动或变化的区域,ZDA可以采用机柜或机架，也可以是集合点箱，（安装于立柱、地板下或可移动地板）。
TIA-942根据数据中心重要性分为4个等级（tier）
Tier1:zui基本的配置，无须冗余设计及空调设施，允许zui大28.8小时/每年的宕机时间
Tier4:zui昂贵的配置，必须有UPS及空调设施，允许zui大0.4小时/每年的宕机时间，另外必须采用生物识别技术门禁系统，必须配备气体灭火系统，多个备用布线管槽，主干必须冗余。
对于一般企业的数据中心Tier1,Tier2已经足够，Tier3,Tier4适合政府、金融机构，对于IDC由于存在大量的主机托管业务，必须遵循Tier4等级。
等级一级（Tier1）二级（Tier2）三级（Tier3）四级（Tier4）
线路冗余1电源+1布线1电源+1布线2电源+1布线（1套系统工作）2电源+2布线（2套系统同时工作）
允许宕机时间28.8小时/年22小时/年1.6小时/年0.4小时/年
可靠性99.67%99.749%99.982%99.995%
电源UPSUPS+发电机UPS+发电机UPS+发电机
备用部件NN+1N+12（N+1）
系统冗余没有没有空调+电源全部冗余
N:表示必需的设备
TIA/EIA942标准对数据中心布线给出很多的建议：
l充分考虑未来的增长需求,预留充分的扩展备用空间；
l采用单模或OM3多模光纤（10GBase-SR300米）；
l采用Cat6（10GBase-T37米）或Cat6A铜缆或XG万兆屏蔽铜缆（10GBase-T100米）；
l采用高密度,模块化布线系统（如MPO,MRJ21）；
l数据中心属于”强制通风”区域,布线建议采用CMP/OFNP防火等级线缆；
l基于管理方便考虑,光纤、双绞线、同轴电缆采用不同的机柜/机架；
l应考虑设备散热和空气对流,机柜/机架的放置根据通风区域（coolaisle）和非通风区域（hotaisle）合理布置；
l建议采用交叉连接（CrossConnect）方式。交叉连接只需通过跳线完成MAC，降低管理维护时间；可靠性及可用性高。传统直连方式（Directconnect）不可靠，MAC（移动、增加、改变）需重新布线，TIA/EIA942不推荐。
数据中心设备散热及空气对流对于网络稳定性十分重要.根据地板能否通风,数据中心分为不通风走廊（HotAisle）及通风走廊（coldasile）..通风走廊（coldaisle）内,,机柜/架面对面摆放,冷空气从地板下吹出,从机柜/架前方进入,然后从后部排出.不通风走廊（HotAisle）,机柜/架背对背摆放,,冷空气从前面吹进,从后面吹出.此外,为了增加空气对流,防静电地板应该尽量高一些.
1.1.4.方案设计
本数据中心机房综合布线系统按照4级中心机房进行规划，端到端MPO高密度布线产品。
具体说明如下：
（1）网络设备机房和服务器机房采用MRJ21高密度10/100/1000M连接电缆互相连接,支持1000M以太网，同时向下兼容目前的100Mbps，10Mbps以太网应用。
（2）网络设备机房和服务器机房采用12芯MPO高密度万兆（OM3）多模光缆互相连接,持10G万兆以太网达300米及支持1000Base-SX达550米距离，同时向下兼容目前的1G，100Mbps，10Mbps以太网应用。
（3）网络设备机房配备若干个42U机柜，管理从服务器机房内过来的光纤,络设备机房和服务器机房之间的连接仅需要在这两个机柜内连接跳线。
配置清单见附表。
1.1.5.MRJ21高密度铜缆连接系统简介
Ø高密度
1个MRJ21连接器集成48根接触针,相当于6-12个RJ45接口
节省网络设备空间，降低设备能耗
Ø高性能,
支持10M/100M/1000M以太网标准
支持以太网供电标准及VOIP应用，支持zui大传输距离可达100米。
Ø高可靠性
基于标准设计,预先通过第三方测试实验室的测试：
IEEE802.3ab千兆以太网零误码率测试（BER）
IEEE802.3AF以太网供电测试（DTEPower）
TIA/EIA-568B铜缆标准测试
Ø可维护性,可扩展性
工厂端接,预先测试,即插即用
模块化设计,扩展及改动（MAC）方便,减少宕机时间
Ø电缆组件
•UTP,CMP,CMR
•混合性（RJ21和RJ45）
•有不同长度（1m到90m）和电缆外皮类型（PVC,CMR,CMP）可供选择
Ø1U配线架
•3空配线架空板和MRJ21模块盒
–6端口GbE
–12端口GbE
–12端口10/100Base-T
•平面型和角型
–24端口GbE
–48端口GbE
–48端口10/100Base-T
1.1.6.MPO高密度光缆连接系统简介
MPO光纤连接器是一种高密度光纤连接器，体积比SC光纤连接器还小，AMPMPO光纤连接器由于采用的几何学设计，能够支持12-72芯甚至96芯光纤。MPO光纤连接器采用护套式设计设计如同MT-RJ,通过精密的MT定位针和定位孔的结构，保证了光纤对准的准确。
MPO光纤连接器适用于数据中心机房高密度交换机背板或光纤布线解决方案。该连接器可用于网络交换机光信号发射机和接收机中也可用于光纤布线系统中，其密度是标准连接器的12-96倍，大大节约了空间和总体拥有成本（TOC）。
采用高精度光学显微镜
观察MPO光纤陈列
AMPMPO高密度光纤布线系统特点：
•高密度
–1个MPO连接器集成12-96芯光纤
–节省机柜占用空间
•高性能,
–支持10M/100M/1000M/10G以太网标准
•高可靠性
–基于标准设计,并经过严格测试，支持
•100Base-FX
•1000Base-SX/LX
•10GBase-FX
•可维护性
–工厂端接,预先测试,即插即用
•可扩展性
–模块化设计,扩展及改动（MAC）方便,减少宕机时间
MPO光纤布线系统具有高性能、模块化、预先端接、方便维护和扩展的优点，通过下图比较得知，MPO光纤布线系统与光纤布线系统相比较，总体安装成本接近，但是随着时间的推移，MPO管理和维护的成本优势就会越明显。
MPO光纤布线系统是端到端的完整的解决方案，包括MPO光纤盒、MPO主干光缆.
MPO-LC光纤盒
l高性能，支持10/100/1000M/10G
l高密度支持12-24芯光纤
l模块化设计，方便日后移动添加删除（MAC）
l支持MT-RJ，LC（24芯），SC，ST（12芯）不同的接口类型
l兼容墙装及机柜式配线架
MPO光纤盒连接示意图
MPO主干光缆
l原厂制造并测试，无需现场熔接
l提供不同定制长度
l带牵引保护装置
l12芯，24芯，72,96芯不同的光纤芯数
l提供OFNR或OFNP防火等级或LSZH环保等级
l
MPO1U光纤配线架
·高度1U,支持标准19英寸机柜
·不包含适配器面板
·支持4个适配器面板，24-96芯光纤
·支持单模/多模光纤
·抽屉式设计，带滑动导轨
·支持缓冲层为250um及900um的光纤
·附带光纤的盘绕、固定和以及现场组装所需的管理部件；
MPO4U光纤配线架
·高度4U,支持标准19英寸机柜
·不包含适配器面板
·支持12个适配器面板，36-288芯光纤
·支持单模/多模光纤
·抽屉式设计，带滑动导轨
·支持缓冲层为250um及900um的光纤
·附带光纤的盘绕、固定和以及现场组装所需的管理部件；
MPO光纤连接示意图