一、引述
数据中心是国家重要的关键信息基础设施。从物态形式看,它就是安装、运行有大量信息通信设备(重点是各类服务器及其支撑设施)的机房,也即通信建筑物(群)。那么,为了支持这些设备的安全高效的运行,在该建筑场景内部署综合布线系统则必不可少。数据中心用综合布缆系统承载着数据中心的信息通信网络系统、资源系统和应用系统,为数据中心提供最基础的信息通信保障能力。因此,在数据中心建筑场景部署的综合布线系统质量将直接影响数据中心的运行情况,其设计和规划是关乎布缆系统可靠性、稳定性的关键因素。鉴于此,在数据中心的综合布线系统的设计和规划时不仅需要考虑对现有应用、容量等的支持,还要考虑未来预期发展的情况,同时需要选用适当的材料和部件,并按照标准规定进行部署和检测。
鉴于此,部署在数据中心内的综合布线系统,应必须满足我国相关标准的技术要求。在我国,关于在数据中心建筑物(群)场景(可能包括一个或多个建筑物)部署综合布线系统的技术标准主要是指国家标准GB/T 18233.5《信息技术 用户建筑群通用布缆 第5部分 数据中心》和通信行业标准YD/T 2963《信息通信综合布线系统场景与要求 数据中心》。两个标准在支持的应用上(都支持信息通信技术(ICT)类应用,即包括语音、数据、图像、视频等多媒体业务)和采用的布线结构上(都采用了光纤布线系统和对称布线系统)是完全相同的。但由于两个标准的标准服务目的稍有所不同,在标准内容组成上以及内容表述上有所不同,下表1描述了它们的标准服务目的和标准规定的内容。可知,国家标准GB/T 18233.5中对于部署数据中心用综合布线系统的相关技术要求的内容,相比通信行业标准YD/T 2963,在深度和广度上要略胜一筹。下述结合这两个标准,简介其数据中心用的综合布线系统。若要详细了解标准具体内容的请查阅标准原文。
表 1:GB/T 18233.5和YD/T 2693的标准服务目的与标准规定内容
欲具体了解上述两个标准具体情况的请进入。
欲详细了解上述两个标准具体内容的请进入:GB/T 18233.5;YD/T 2963
二、数据中心用综合布线系统的结构
1、通用结构
数据中心用综合布线系统的通用结构如下图2-1所示,它是由4个布线子系统构成:网络接入布线子系统、主配线布线子系统、中间配线布线子系统和区域配线布线子系统。下表2-1-1给出了通用结构中功能元素的描述;下表2-1-2给出了各配线子系统包含的部件。注意:在YD/T 2963 标准中采用的是主配线布线子系统、中间配线布线子系统和区域配线布线子系统的3个子系统的构成结构。它是把布线空间分为主机房和支持空间来分别描述的。
图 2-1:数据中心用综合布线系统的通用结构
表 2-1-1:数据中心用综合布线系统通用结构的功能元素
表 2-1-2:数据中心用综合布线系统各布线子系统的部件
2、拓扑结构
对于数据中心用综合布线系统,布线子系统的功能元素互相连接形成层级结构的星形拓扑结构,如下图2-2所示。在YD/T 2963 标准中给出了各布线子系统的拓扑结构。
图 2-2:数据中心用综合布线系统可构成的星形拓扑结构
3、网络架构
结合数据中心的特点,数据中心用综合布线系统宜与数据中心网络设备架构进行融合设计,应综合考虑局域网(LAN)网络架构和存储区域网(SAN)网络架构等,两种架构又分别包括了多种形式。在GB/T 18233.5和YD/T 2963 标准中分别给出了网络架构的多种形式,其名称汇列于下表2-3中,以供了解。
表 2-3:数据中心用综合布线系统的不同网络架构名称
三、数据中心用综合布线系统的功能部件
1、接口
数据中心用综合布线系统也包括设备接口(EI)和测试接口(TI)。设备接口(EI)位于各布线子系统的末端;测试接口(TI)位于各子系统的末端和本地配线点(LDP)处。如下图3-1所示。
图 3-1:数据中心用综合布线系统的设备接口(EI)和测试接口(TI)
2、信道和永久链路
为了规范数据中心用综合布线系统的最低性能,定义了数据中心用综合布线系统的两个性能部件:信道和永久链路。下表3-2给出了其信道和永久链路的相关描述,下图3-2是数据中心用综合布线系统的一个4连接的信道示意图。
表 3-2:数据中心用综合布线系统的信道和永久链路描述
图 3-2:数据中心用综合布线系统的4连接信道
3、其它部件
数据中心用综合布线系统的其它功能部件还包括下述硬件部件:外部网络接口(ENI)、建筑物入口设施、本地配线点(LDP)、快接跳线与压接跳线、设备插座(EO)等,当然还包括线缆、配线架、软线等。标准中对这些功能部件都有原则性的描述。
四、数据中心用综合布线系统的性能
1、概述
数据中心用综合布线系统的性能应包括硬件性能和系统性能。硬件性能即指系统所采用的线缆及其连接部件的性能。线缆可包括光纤(缆)和对绞线对称电缆;线缆的连接部件可能包括连接器(插头、插座)、跳线、软线及配线设施(配线架等)。系统性能包括信道性能(包括环境性能和传输性能)和永久链路性能。
GB/T 18233.5和YD/T 2963对数据中心用综合布线系统的性能(包括硬件性能和系统性能)要求做出了规定,包括了光纤布线系统和对称布线系统,且支持ICT类的应用。GB/T 18233.5中规定的数据中心用综合布线系统的性能要求的内容较多,但它的大部分要求的内容是直接引用的IEC/ISO 11801-1:2017《信息技术 用户建筑群通用布缆 第1部分 通用要求》中内容。需要说明的是:现行GB/T 18233.5标准发布于2018年,而我国是于2022年才修改采用(MOD)IEC/ISO 11801-1:2017发布了GB/T 18233.1《信息技术 用户建筑群通用布缆 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内容是直接引用的YD/T 926.x《信息通信综合布线系统》中内容。因此,这里不再介绍其具体性能的参数指标要求(尤其是像对称布线系统的性能指标参数种类也较多),若要了解的请查阅相关标准。下述将介绍其几个重要性能特性。
欲详细了解相关标准具体内容的请进入:GB/T 18233.1;YD/T 926.x
2、系统性能的分级
为了系统支持ICT类中不同的应用,数据中心用综合布线系统在采用对称电缆布线系统时,对系统信道性能进行了等级分级。下表4-2-1给出了GB/T 18233.5和YD/T 2963分别规定的信道性能的等级级别,包括对应的对称电缆的类别及其支持的最高传输频率;下表4-2-2汇总了GB/T 18233.5规定的不同布线子系统的不同类别的组件(线缆及其连接器、跳线等)所提供的性能等级级别。数据中心用综合布线系统在支持ICT类应用采用光纤布线系统时没有性能的等级分级。
表 4-2-1:数据中心用综合布线系统信道性能的等级分级
表 4-2-2:不同布线子系统中不同类别组件所提供的性能等级级别
欲更多了解综合布线系统性能等级分级要求的请进入。
3、信道和链路的长度
为了保证数据中心用综合布线系统的传输性能,对其信道和链路的长度限值做出了规定。在GB/T 18233.5标准中:对于对称布线系统,分别给出了区域配线布线子系统、配线架间布线、网络接入布线子系统的信道和链路的长度要求,要求的内容较多,请查阅该标准原文,下表4-3汇总了不同布线系统对信道物理长度的要求。对于光纤布线系统,其信道的长度受限于采用光纤类型(不同应用采用的光纤类型不同)的信道长度限制,具体详见IEC/ISO 11801-1:2017的附录E(也即GB/T 18233.1的附录A)。
表 4-3:数据中心用不同布线系统、不同信道级别的信道物理长度要求
欲更多了解综合布线系统相关信道长度要求的请进入。
4、系统的应用及最大传输距离
数据中心用综合布线系统(包括对称布线系统和光纤布线系统)所支持的应用主要是指ICT类的应用。在GB/T 18233.1标准附录A(IEC/ISO 11801-1:2017的附录E)中给出了ICT类详细具体应用的种类,它们都是国际标准(如ITU建议、ISO/IEC标准或IEEE 802.3标准等)中所规范的相关通信业务。特别指出的是,光纤布线系统应用中信道长度(也称最大传输距离),单模光纤通常为2km,但多模光纤随应用不同而有所不同。对称布线系统应用的信道长度(最大传输距离)受不超过100m的限制。另外,YD/T 2963标准还给出了支持ICT类应用相关最高传输速率的业务与最大传输距离的关系,分别详见下表4-4-1和表4-4-2。
表 4-4-1:对称布线系统相关最高传输速率(1G~10G)应用及最大传输距离
表 4-4-2:光纤布线系统相关最高传输速率(10G~400G)应用及最大传输距离
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五、相关
1、数据中心用布线系统的冗余
依据GB/T 18233.5标准要求,数据中心用布线系统宜考虑基础设施的恢复能力,提高其恢复能力可通过下表5-1-1所述的冗余方法,同时给出了可能的功能要素连接到一起的示例,用以增加冗余保护。鉴于此,YD/T 2963标准提出,数据中心应增加冗余交叉区域或通过不同的物理通道以增加电信基础设施的可靠性。通常,数据中心根据需要应设置多个接入提供商、冗余路由、冗余核心分布等。因此,数据中心的冗余设置类型包括:维护口和入口通道冗余、接入服务的冗余、进线间的冗余、主配线区(MDA)冗余、布线冗余等。其中,将数据中心的综合布线系统设置为5种形式以增加冗余,具体配置要求详见下表5-1-2。
表 5-1-1: 数据中心布线系统的冗余方法
表 5-1-2:数据中心用布线冗余配置
2、数据中心用布线系统的分级
依据YD/T 2963标准,根据布线系统的冗余不同,对数据中心用综合布线系统从低到高依次分为1~4级。各级别的具体要求请查阅YD/T 2963标准原文;下表5-2给出了各级别对应于冗余类型的配置要求。
表 5-2:数据中心用综合布线系统各级别对应于冗余类型的配置要求
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