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预端接光缆系统,数据中心布线系统的新宠

更新时间:2012-01-17 11:12:05点击次数:1268次字号:T|T
光纤作为一种高带宽传输距离远的介质在骨干网城域网中得到了充分的应用。我们今天讨论的是光纤在企业网中的应用。目前,光纤在建筑群之间(楼宇之间),楼宇垂直主干部分有很多成熟的应用,光纤到桌面的应用也有,但是发展缓慢。


预端接光缆系统,数据中心布线系统的新宠


光纤作为一种高带宽传输距离远的介质在骨干网城域网中得到了充分的应用。我们今天讨论的是光纤在企业网中的应用。目前,光纤在建筑群之间(楼宇之间),楼宇垂直主干部分有很多成熟的应用,光纤到桌面的应用也有,但是发展缓慢。


实际上,针对光纤的应用,大家都已经看到的最大的需求来自于数据中心。数据中心需要大量的光纤,而且是高端的光纤系统。数据越来越集中,要求数据处理的速度更快,应用的需求决定了数据中心对光纤布线的需求也是越来越大。


美国西蒙公司全球光纤产品经理 姚叶君先生指出,在过去几年里,网络已经快速发展,客户对布线厂商的要求也越来越高,企业数据中心采用多种不同的方法将各种电子设备连接起来,结果发生意外损伤和系统宕机的风险也越来越大。尤其是数据中心的应用已经远远超出了先前传统的布线概念。如何能做到一个高效的易管理,实时可靠的,美观的,能够符合今后发展潮流的数据中心也越来越被广泛的关注。


那么,是不是一个稳定高效易管理满足未来需要的数据中心布线系统推动了预端接光缆系统的出现和应用?


下面谈谈两种当前比较普遍的企业网络布线方式。第一种,设备间点对点的通过光纤跳线或者熔接的方式, 第二种就是通过集中配线管理的结构化布线方式。


一 点对点的链接方式

点对点的链接方式通常是指直接用跳线或者光缆熔接方式来链接设备。图1表明了先后经历的两个阶段。A方式初看起来,是非常简单明了的,成本最低的,但实际上由于它自身的不可拓展性和稳定性, 这种服务器和存储间直连方式已经渐渐退出了我们的视野,但是B方式的缺点是需要许多跳线来链接任一服务器和存储器,过多的跳线无法辨别线缆路径,大大增加了线缆管理的复杂性,投资成本的增加并没有收到预期的效果。而且,现在许多线缆都是布放在地板下或者天花板上的线槽内,如果遇到系统扩容或者设备的更换,安装会变得非常困难。图2 清晰的展示了实际应用中的跳线管理状况。


国内大多数银行保险数据中心设计,都是在五年前设计的,当时IT设计系统应用时,大部分采用铜缆解决方案,应用光纤系统时都采用熔接或者跳线的方式B。但是随着技术的不断更新和人们需求的增加,人们对新系统的升级越来越渴望。


人们总是想法设法地解决数据中心面临系统升级或者设备更换时的困难,当数据中心选择光纤布线解决方案时,无论是从策略选择还是从经济选择上来说,如果能选择到一个使用寿命长、建设成本低、使用成本低的解决方案,那将是最理想的结果。


二 结构化布线系统

一个光缆系统基础设施,至少可以使用15到20年,且将经历数代的系统设备更新和至少两代的数据传输速率增长。那么,是否会遇到下面的问题:当增加新用户或者系统升级时,如何做到不会增加新系统对布线要求的复杂性,不会由于新的跳线或者光缆的引入导致无法辨别原来系统的路径;当增加设备或者系统升级时,是否能够减少计划采购时间,工程开通时间,宕机时间;是否具备行业水平的数据中心,落后于同类行业的数据中心导致系统工作效率低,或者数据管理困难;是否当前的数据中心设计能够满足今后十年或者更长时间的需求,具有前瞻性, 能够运筹帷幄,从而减少成本,减少重复投资;具有系统的可扩展性、敷设速度、安装便利性;随着人们对环境的越来越重视,人们还会考虑是否是一个节能环保的数据中心。


要解决上述各种问题,就是大家通常所说的结构化布线系统。 TIA942为解决上述问题提供了一个理论依据,它是数据中心和存储区域网布线的通用标准,对数据中心的设计和安装提供了一些有效的建议,同时对空调制冷、房间大小、供电等方面做了介绍和推荐,这个标准采用结构化的布线方式。


结构化布线系统包括布置在楼群中的所有电缆及各种配件,如转接设备、各类用户端设备接口以及与外部网络的接口,但它并不包括交换设备。从用户的角度看,结构化布线系统是使用一套标准的组网器件,按照标准的连接方法来实现的网络布线系统。结构化布线与传统的布线系统的最大区别在于:结构化布线系统的结构与当前所连接的设备的位置无关。在传统的布线系统中,设备安装在哪里,传输介质就要铺设到哪里。结构化布线系统则是先按建筑物的结构,将建筑物中所有可能放置设备的位置都预先布好线,然后再根据实际所连接的设备情况,通过调整内部跳线装置,将所有设备连接起来。同一线路的接口可以连接不同的通信设备,例如电话、终端或微型机,甚至可以是工作站或主机。


标准的TIA942布线系统如图三所示。数据中心的主配线区(MDA)包括了主交叉连接(MC),是数据中心结构化布线系统的中心布线区。骨干布线在整个数据中心里都是从MC延伸的星型网络,而特别延伸到水平配线区(HDA)。同样的,水平布线以星型拓扑结构从HDA里的水平交叉连接安装到各个设备配线区(EDA),或安装到位于HDA 和EDA之间的区域配线区(ZDA)。


一个水平交叉连接不是必须的,如图四所示。例如,使用光纤的数据中心也许会实施集中化,而不是分布的电子数据网络。集中化光纤布线作为HDA里交叉连接的可选方案之一,来支持一些集中的电子设备。集中化光纤布线通过在HDA里进行拉伸光缆、连接器连接或尾纤熔纤等方式,提供从数据中心的EDA到集中化交叉连接的连接。当不使用水平交叉连接时,布线从MDA里的主交叉连接直接延伸到ZDA或EDA。


姚叶君强调,选择一个集中化的光纤基础设施,也许能够提高链路距离,但也许增加了连接器数量因而可能导致整个通道的插入损耗增加。若要符合未来数据传输的需求,就必须兼容考虑通道距离和插入损耗。但无论如何,在进行光纤基础设施规划和建设前,都应该认真规划并周全考虑,以减少网络布线维修和拆迁的可能性。


例如,结构化光纤布线已成为了能对数据中心里的储存区域网络(SAN)进行有效监测的一个要素,即使某个SAN具有数百个甚至数千个端口。但是,单单实施结构化布线不一定能解决数据中心里的问题。随着越来越多的服务器进入储存区域网络里,传统光纤布线解决方案的局限就被暴露出来了。特别是,SAN里所需要的光纤数量,正从数百根增加至数千根。在一个结构化的布线建筑里,部署较新的、模块化的、高密度的布线解决方案,是一个最好的方法,以便达到数据中心可管理性、可测量性和高可靠性的物理层次需求。


显然,根据TIA942的标准,分不同的布线区域的线缆,若使用熔接或者跳线的解决方案,实际上仍然不能解决先前提到的一些困难。预端接光缆的产生为解决线缆管理的困难扫清了障碍。 我们可以根据用户的不同需要,在主干(图三所示)或者在水平光缆(如图四所示)灵活应用。


吴健先生针对预端接光缆系统的应用趋势,深有感触,并形象化地举例指出:由于目前设备接口的高密度,如一般SAN交换机,1U的光接口就已经达到24口的密度,因此一个机柜中经常会安装接近200个光端口,而连接这200个光端口则需要200根光跳线,可能出现200根光跳线堆放的混乱,而数据中心中机柜数量非常多,可能存在成千上万根光跳线,这么多的光跳线如何管理呢?如果将光配线部分改成预连接光缆系统,由于采用12芯并行光纤接头MPO,则需要管理的光线密度将变为原有的1/12,原来的200根光跳线,变成现在的几根。同时由于MPO的接头密度是12芯,而普通光纤接头是1芯,这样使得接头部位的故障点的数量降低了1/12,可靠性则提升了12倍。


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