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数据中心布线系统改造案例两则

2015-06-05 18:08:37 来源:千家综合布线网

数据中心(Data Center)是一个复杂的大系统,由软件、硬件设备、辅助基础设施等多种系统、多套产品组合而成。这篇文章将着重介绍在基础系统中非常重要的一环——综合布线系统的改造与升级。

1、前言

数据中心(Data Center)在国内被金融、政府、企业大规模的应用后,数据中心(Data Center)的升级、扩容和改造一直都是衡量数据中心(Data Center)运营效率的一个重要组成部分。从分布在各地的机房到集中建设大规模数据中心(Data Center),再到现在的虚拟化和云计算;数据中心(Data Center)的设计思路、架构、设备都发生了很大的变化。所以在考虑数据中心(Data Center)升级时,就需要结合当前的现状和将来会采用的技术和产品,有针对性地提出升级和改造的方案。

数据中心(Data Center)是一个复杂的大系统,由软件、硬件设备、辅助基础设施等多种系统、多套产品组合而成。这篇文章将着重介绍在基础系统中非常重要的一环——综合布线系统的改造与升级。综合布线系统相比其他硬件产品比如网络设备,成本和造价都很低。据统计估算,数据中心(Data Center)内综合布线系统仅占所有网络产品和服务器硬件成本的2%~3%,但是使用寿命通常要比网络产品或者服务器高至少一倍以上。通常服务器使用在3~5年左右,但是综合布线系统往往会使用超过10年。所以在改造和升级数据中心(Data Center)的时候,往往原有的综合布线并没有达到使用的寿命,所以能够视情况而定,在满足要求,经过测试的情况下,能够继续使用原有的综合布线系统。

这篇文章将结合两个实际的案例来介绍在数据中心(Data Center)改造和升级的过程中,对于综合布线系统的考虑以及综合布线系统方案和产品的选择。

2、案例一:华东某金融系统数据中心(Data Center)

在华东某金融系统数据中心(Data Center)中,该数据中心(Data Center)建设于2000年前后,机房面积约1500m2.因近几年业务发展速度较快,同时上了多套管理与分析系统,所以原有的机柜空间逐渐被新增加的服务器填满。就布线系统而言,因为当时在建设该数据中心(Data Center)的时候,TIA942等相关的标准并未成型,所以也就没有采用结构化布线的解决方案,设备之间多采用跳线直连的方式。该数据中心(Data Center)采用下走线布线,防静电地板与地板之间只有不到30cm的空间,在设备密度提升以后,对散热的需求大大提升。但是由于采用下走线的方式,设备密度上升带来地板下线缆数量的大幅增加,反而阻碍了精密空调出来的冷风,使之不能顺利的到达设备机柜。据实地测量,已经形成了局部热岛,在距离空调较远的一些机柜,环境温度已经上升到30度以上。散热效率不佳导致设备寿命变短,故障频发,同时能耗也大大提升,所以必须进行升级改造。

因为该数据中心(Data Center)的改造和升级不能影响金融系统的业务,所以不可能将原有的数据中心(Data Center)停用。只能采用先建设新数据中心(Data Center),然后逐步搬迁应用和业务,再改造旧数据中心(Data Center)的整体建设思路。根据原有的建筑使用状况,原先的数据中心(Data Center)占该楼层使用面积的一半左右,另一半为办公区域。决定将办公区域搬离该楼层,在原有的办公区域上新建一个数据中心(Data Center),逐步将原有数据中心(Data Center)内运营的服务和系统逐步搬迁到新的数据中心(Data Center)内,然后再升级旧的数据中心(Data Center)。

建设新数据中心(Data Center)时,采用了结构化布线的设计,同时兼顾了将来网络升级和扩容的需求,在新数据中心(Data Center)内设立MDA,同时在旧数据中心(Data Center)内也新设了一个临时的配线柜,临时配线柜与MDA之间采用万兆多模的预连接光缆连接,因为搬迁不是一次性完成,所以新旧数据中心(Data Center)之间必须保持良好的通信,以便在不影响业务的情况下,逐步进行搬迁。新旧数据中心(Data Center)之间通信的重任就交给MPO-MPO万兆多模预连接光缆。采用预连接光缆的好处是安装方便、快捷、可靠、即插即用,预连接光缆的快速部署能力能够帮助缩短改造的工期,因为进行改造的过程必然会给使用者带来一定的麻烦,比如噪音、灰尘等,所以工期的缩短带来的好处是不言而喻的。

另外采用预连接产品同时还能保护投资,因为预连接光缆能够方便的重复使用,不会因为不能反复利用而造成资产的浪费。而且目前40G和100G网络已经逐步成熟,在北美已经开始商用,在国内已经有IT企业进行试验性部署的建设。只有采用预连接光缆才能够较好的支持40G/100G的网络,这也给将来的升级、扩容和改造留下足够的空间。另外在SAN网络,随着16GFC和32GFC标准的发展,以及基于40G以太网的FCOE技术的成熟,MPO-MPO预连接光缆在存储设备的领域也将发挥极为重要的角色。

另外在新数据中心(Data Center)建设的水平铜缆链路部分,采用了Cat.6A万兆铜缆布线,Cat.6A已经能够完整地支持10GBase-T的应用。虽然目前因为网卡和交换机接口还比较昂贵,并未普及,但是随着Intel等企业进入10GBase-T市场,能够预计在2~3年内,价格水平将大幅降低,所以将来配置10GBase-T网卡的服务器将会被大规模的采用。

Cat.7/7A类也能够满足万兆的使用要求,Cat.7/7A的优势在于带宽更高,有升级的潜力,但是目前下一代基于双绞线的网络缺乏标准协会的支持。目前IEEE协会没有任何关于发展高于10Gbps速率的基于双绞线传输标准的计划,而且从标准的讨论、成熟、发布到设备的商用、大规模推广,往往需要很长的时间;比如10GBase-T,从2003年开始讨论,到现在仍然没有大规模使用,而且估计要到2012~2013年才逐渐成主流,所以即使从2011年开始讨论下一代双绞线网络标准,到设备的普及也至少需要2020年以后。同时在2010年6月和2011年2月,TIA协会的TR42.7委员会两次投票均未能将Cat.7/7A类添加到最新的TIA568C.2标准中去;根据新的信息,TR42.7已经通过发展下一代双绞线的计划,似乎并不一定是基于Cat.7/7A类的。Cat.7/7A类系统的另一个问题在于接口标准没有统一,虽然已经有部分专利放开,但是接口模块的价格仍然高高在上,所以整体而言,考虑水平布线系统,采用Cat.6A类的布线还是最具性价比的。

在数据中心(Data Center)的管理方面,过去,该金融机构在管理数据中心(Data Center)的时候采用的是自行编制表格的方式,将端口、配线、资产等信息填在表格内。改造时因需要提高管理效率,所以采用了专业的资产管理软件。通过软件导入并自动生成机房图、机柜内设备图、机柜内配线图,大大方便了数据中心(Data Center)内设备搬迁时的工作,减少了管理人员的工作量,同时也降低了出错的可能性。而且该管理系统保留升级电子配线架的能力,将来预算充足的时候能够直接升级电子配线架而无须再次导入数据。

该数据中心(Data Center)目前已经顺利完成新数据中心(Data Center)的建设,目前正在将服务与应用逐步搬迁到新数据中心(Data Center)内,旧数据中心(Data Center)的升级和改造也将在年内实施。根据用户的反馈,建设、搬迁、改造的方案比较合理,投资和工期控制在合理的范围内,用户的投资也得到了足够的保护。

3、案例二:某IT企业

随着搜索、网络视频、下载、微博等网络服务的不断推广,我们的生活变得更丰富多彩,但是IT企业建设的压力也大大增加。在很多时候,IT企业的情况是设备机房,那么机房改造很多时候考虑的是施工周期和高密度。

该机房仅使用三年,而且当时已经采用了结构化布线和预连接光缆,因为设备密度大大提高,原有的机柜内预留的布线已经不能满足要求,所以决定整体改造该数据中心(Data Center)。改造后的数据中心(Data Center)将采用高密度的设计,在一个机柜内部署有近20台服务器,而且服务器大量采用光纤端口。

因为光纤端口很多,所以采用了高密度的1HU96芯光纤配线架。高密度光纤配线架主要考验的是对跳线的管理能力,必须采用较好的设计,才能够保证在管理的时候不会很麻烦。因为密度高,所以留给跳线插拔、管理的空间已不多,所以必须采用较合理的设计,才能够保持光纤配线架具有良好的管理能力。

同时因为密度较高,所以光纤跳线不可避免的会有较多的弯曲,而且在管理的时候,光纤跳线之间的互相干涉情况也比较突出,所以该数据中心(Data Center)用户处于安全和可靠性的考虑,采用了弯曲不敏感的万兆多模光纤跳线。即使在管理的时候造成的弯曲半径变小,或者光纤跳线从光配线架到交换机有多达30个甚至更多的弯曲,也不会对光的衰减造成严重的影响,保证了链路的可靠性和安全性。

该数据中心(Data Center)的骨干链路采用了预连接系统,因为新增的产品能够兼容原有的预连接系统,所以过去的骨干链路能够得到良好的保留,保护了用户的投资。另外采用了预连接系统,才能够保证该数据中心(Data Center)从供货、安装施工到交付控制,在一个非常短的时间内,保证用户的系统能够及时上线。所以在该数据中心(Data Center)的改造中,高密度、高可靠以及快速部署产品得到了用户的好评。

4、结束语

数据中心(Data Center)的升级改造情况往往是千差万别的,所以在改造的时候必须针对原有的情况以及新增的需求,进行有针对性地设计。可能是整体方案的设计或是产品的选择,也可能是针对性地设计产品。笔者曾在某税务部门数据中心(Data Center)改造过程中遇到定制开发配线架的需求,因为扩容空间不够,所以必须充分利用现有空间,标准化的产品无法满足需求,必须采用定制化产品。所以对于数据中心(Data Center)改造和升级,只有采取灵活的针对不同用户的需求,提出不同的解决方案,才能真正满足用户的需求。