一、引述
數據中心是國家重要的關鍵信息基礎設施。從物態形式看,它就是安裝、運行有大量信息通信設備(重點是各類服務器及其支撐設施)的機房,也即通信建筑物(群)。那么,為了支持這些設備的安全高效的運行,在該建筑場景內部署綜合布線系統則必不可少。數據中心用綜合布纜系統承載著數據中心的信息通信網絡系統、資源系統和應用系統,為數據中心提供最基礎的信息通信保障能力。因此,在數據中心建筑場景部署的綜合布線系統質量將直接影響數據中心的運行情況,其設計和規劃是關乎布纜系統可靠性、穩定性的關鍵因素。鑒于此,在數據中心的綜合布線系統的設計和規劃時不僅需要考慮對現有應用、容量等的支持,還要考慮未來預期發展的情況,同時需要選用適當的材料和部件,并按照標準規定進行部署和檢測。
鑒于此,部署在數據中心內的綜合布線系統,應必須滿足我國相關標準的技術要求。在我國,關于在數據中心建筑物(群)場景(可能包括一個或多個建筑物)部署綜合布線系統的技術標準主要是指國家標準GB/T 18233.5《信息技術 用戶建筑群通用布纜 第5部分 數據中心》和通信行業標準YD/T 2963《信息通信綜合布線系統場景與要求 數據中心》。兩個標準在支持的應用上(都支持信息通信技術(ICT)類應用,即包括語音、數據、圖像、視頻等多媒體業務)和采用的布線結構上(都采用了光纖布線系統和對稱布線系統)是完全相同的。但由于兩個標準的標準服務目的稍有所不同,在標準內容組成上以及內容表述上有所不同,下表1描述了它們的標準服務目的和標準規定的內容。可知,國家標準GB/T 18233.5中對于部署數據中心用綜合布線系統的相關技術要求的內容,相比通信行業標準YD/T 2963,在深度和廣度上要略勝一籌。下述結合這兩個標準,簡介其數據中心用的綜合布線系統。若要詳細了解標準具體內容的請查閱標準原文。
表 1:GB/T 18233.5和YD/T 2693的標準服務目的與標準規定內容
欲具體了解上述兩個標準具體情況的請進入。
欲詳細了解上述兩個標準具體內容的請進入:GB/T 18233.5;YD/T 2963
二、數據中心用綜合布線系統的結構
1、通用結構
數據中心用綜合布線系統的通用結構如下圖2-1所示,它是由4個布線子系統構成:網絡接入布線子系統、主配線布線子系統、中間配線布線子系統和區域配線布線子系統。下表2-1-1給出了通用結構中功能元素的描述;下表2-1-2給出了各配線子系統包含的部件。注意:在YD/T 2963 標準中采用的是主配線布線子系統、中間配線布線子系統和區域配線布線子系統的3個子系統的構成結構。它是把布線空間分為主機房和支持空間來分別描述的。
圖 2-1:數據中心用綜合布線系統的通用結構
表 2-1-1:數據中心用綜合布線系統通用結構的功能元素
表 2-1-2:數據中心用綜合布線系統各布線子系統的部件
2、拓撲結構
對于數據中心用綜合布線系統,布線子系統的功能元素互相連接形成層級結構的星形拓撲結構,如下圖2-2所示。在YD/T 2963 標準中給出了各布線子系統的拓撲結構。
圖 2-2:數據中心用綜合布線系統可構成的星形拓撲結構
3、網絡架構
結合數據中心的特點,數據中心用綜合布線系統宜與數據中心網絡設備架構進行融合設計,應綜合考慮局域網(LAN)網絡架構和存儲區域網(SAN)網絡架構等,兩種架構又分別包括了多種形式。在GB/T 18233.5和YD/T 2963 標準中分別給出了網絡架構的多種形式,其名稱匯列于下表2-3中,以供了解。
表 2-3:數據中心用綜合布線系統的不同網絡架構名稱
三、數據中心用綜合布線系統的功能部件
1、接口
數據中心用綜合布線系統也包括設備接口(EI)和測試接口(TI)。設備接口(EI)位于各布線子系統的末端;測試接口(TI)位于各子系統的末端和本地配線點(LDP)處。如下圖3-1所示。
圖 3-1:數據中心用綜合布線系統的設備接口(EI)和測試接口(TI)
2、信道和永久鏈路
為了規范數據中心用綜合布線系統的最低性能,定義了數據中心用綜合布線系統的兩個性能部件:信道和永久鏈路。下表3-2給出了其信道和永久鏈路的相關描述,下圖3-2是數據中心用綜合布線系統的一個4連接的信道示意圖。
表 3-2:數據中心用綜合布線系統的信道和永久鏈路描述
圖 3-2:數據中心用綜合布線系統的4連接信道
3、其它部件
數據中心用綜合布線系統的其它功能部件還包括下述硬件部件:外部網絡接口(ENI)、建筑物入口設施、本地配線點(LDP)、快接跳線與壓接跳線、設備插座(EO)等,當然還包括線纜、配線架、軟線等。標準中對這些功能部件都有原則性的描述。
四、數據中心用綜合布線系統的性能
1、概述
數據中心用綜合布線系統的性能應包括硬件性能和系統性能。硬件性能即指系統所采用的線纜及其連接部件的性能。線纜可包括光纖(纜)和對絞線對稱電纜;線纜的連接部件可能包括連接器(插頭、插座)、跳線、軟線及配線設施(配線架等)。系統性能包括信道性能(包括環境性能和傳輸性能)和永久鏈路性能。
GB/T 18233.5和YD/T 2963對數據中心用綜合布線系統的性能(包括硬件性能和系統性能)要求做出了規定,包括了光纖布線系統和對稱布線系統,且支持ICT類的應用。GB/T 18233.5中規定的數據中心用綜合布線系統的性能要求的內容較多,但它的大部分要求的內容是直接引用的IEC/ISO 11801-1:2017《信息技術 用戶建筑群通用布纜 第1部分 通用要求》中內容。需要說明的是:現行GB/T 18233.5標準發布于2018年,而我國是于2022年才修改采用(MOD)IEC/ISO 11801-1:2017發布了GB/T 18233.1《信息技術 用戶建筑群通用布纜 第1部分 通用要求》。所以GB/T 18233.5是直接引用的是IEC/ISO 11801-1:2017。而YD/T 2963的性能要求大部分的內容是直接引用的YD/T 926.x《信息通信綜合布線系統》中內容。因此,這里不再介紹其具體性能的參數指標要求(尤其是像對稱布線系統的性能指標參數種類也較多),若要了解的請查閱相關標準。下述將介紹其幾個重要性能特性。
欲詳細了解相關標準具體內容的請進入:GB/T 18233.1;YD/T 926.x
2、系統性能的分級
為了系統支持ICT類中不同的應用,數據中心用綜合布線系統在采用對稱電纜布線系統時,對系統信道性能進行了等級分級。下表4-2-1給出了GB/T 18233.5和YD/T 2963分別規定的信道性能的等級級別,包括對應的對稱電纜的類別及其支持的最高傳輸頻率;下表4-2-2匯總了GB/T 18233.5規定的不同布線子系統的不同類別的組件(線纜及其連接器、跳線等)所提供的性能等級級別。數據中心用綜合布線系統在支持ICT類應用采用光纖布線系統時沒有性能的等級分級。
表 4-2-1:數據中心用綜合布線系統信道性能的等級分級
表 4-2-2:不同布線子系統中不同類別組件所提供的性能等級級別
欲更多了解綜合布線系統性能等級分級要求的請進入。
3、信道和鏈路的長度
為了保證數據中心用綜合布線系統的傳輸性能,對其信道和鏈路的長度限值做出了規定。在GB/T 18233.5標準中:對于對稱布線系統,分別給出了區域配線布線子系統、配線架間布線、網絡接入布線子系統的信道和鏈路的長度要求,要求的內容較多,請查閱該標準原文,下表4-3匯總了不同布線系統對信道物理長度的要求。對于光纖布線系統,其信道的長度受限于采用光纖類型(不同應用采用的光纖類型不同)的信道長度限制,具體詳見IEC/ISO 11801-1:2017的附錄E(也即GB/T 18233.1的附錄A)。
表 4-3:數據中心用不同布線系統、不同信道級別的信道物理長度要求
欲更多了解綜合布線系統相關信道長度要求的請進入。
4、系統的應用及最大傳輸距離
數據中心用綜合布線系統(包括對稱布線系統和光纖布線系統)所支持的應用主要是指ICT類的應用。在GB/T 18233.1標準附錄A(IEC/ISO 11801-1:2017的附錄E)中給出了ICT類詳細具體應用的種類,它們都是國際標準(如ITU建議、ISO/IEC標準或IEEE 802.3標準等)中所規范的相關通信業務。特別指出的是,光纖布線系統應用中信道長度(也稱最大傳輸距離),單模光纖通常為2km,但多模光纖隨應用不同而有所不同。對稱布線系統應用的信道長度(最大傳輸距離)受不超過100m的限制。另外,YD/T 2963標準還給出了支持ICT類應用相關最高傳輸速率的業務與最大傳輸距離的關系,分別詳見下表4-4-1和表4-4-2。
表 4-4-1:對稱布線系統相關最高傳輸速率(1G~10G)應用及最大傳輸距離
表 4-4-2:光纖布線系統相關最高傳輸速率(10G~400G)應用及最大傳輸距離
欲詳細了解綜合布線系統所支持應用介紹的請進入。
五、相關
1、數據中心用布線系統的冗余
依據GB/T 18233.5標準要求,數據中心用布線系統宜考慮基礎設施的恢復能力,提高其恢復能力可通過下表5-1-1所述的冗余方法,同時給出了可能的功能要素連接到一起的示例,用以增加冗余保護。鑒于此,YD/T 2963標準提出,數據中心應增加冗余交叉區域或通過不同的物理通道以增加電信基礎設施的可靠性。通常,數據中心根據需要應設置多個接入提供商、冗余路由、冗余核心分布等。因此,數據中心的冗余設置類型包括:維護口和入口通道冗余、接入服務的冗余、進線間的冗余、主配線區(MDA)冗余、布線冗余等。其中,將數據中心的綜合布線系統設置為5種形式以增加冗余,具體配置要求詳見下表5-1-2。
表 5-1-1: 數據中心布線系統的冗余方法
表 5-1-2:數據中心用布線冗余配置
2、數據中心用布線系統的分級
依據YD/T 2963標準,根據布線系統的冗余不同,對數據中心用綜合布線系統從低到高依次分為1~4級。各級別的具體要求請查閱YD/T 2963標準原文;下表5-2給出了各級別對應于冗余類型的配置要求。
表 5-2:數據中心用綜合布線系統各級別對應于冗余類型的配置要求
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