2009年已经过去,这一年布线市场可谓相当热闹。无论是官方组织还是民间组织都对布线领域的各个视角展开了各种各样的峰会和讨论。如“中国智能建筑15年”收集了各行各业对智能化系统从应用到产品的变更,面向机场、面向医院等专题性的峰会总结了特殊应用系统的智能化建设,针对性的综合布线系统管理、屏蔽布线等白皮书的发布,还有各种颁奖典礼都少不了的绿色智能话题,这一切都在告诉行业人士和广大用户,现在的智能化系统已经不再是拿来主义,更注重的是对工程的针对性,是从设计、产品选用、工程实施、维护管理全程的系统化的统筹兼顾。
“识时务者为俊杰”,作为综合布线产品工作的一份子,上述的形势和变化为我个人的工作和我所服务的企业指引了明确的方向,综合布线产品已不仅仅是为了连通和配线,而追求的是精益求精地服务于工程。
IB杂志在2010年第一期约稿的对象是面向数据中心的解决方案,我觉得这个话题特别好,因为能运用在数据中心的产品理论上可在整个建筑物内,同时汇集了布线产品的精髓。
为了更进一步地说明上述见解,我将通过以下几个方面来阐述。
1. 屏蔽布线&集束双绞线
屏蔽布线在数据中心的优越性在2009年引起重视,其源头是2009年开始宣贯的GB50174《电子信息系统机房设计规范》和CTEAM于2009年发布的《屏蔽布线系统设计与施工技术白皮书》。
其动力有两个方面:
F 更高速率的传输要求
数据中心的带宽应该至少比大楼内水平布线高出一个数量级,即万兆以太网的水平。IEEE已经明确下一代以太网速度为100Gbps,思科公司也在2008年制定了针对这个方向的数据中心3.0战略。
根据这样的推理,数据中心采用的综合布线产品等级应该选定为:
在末端连接主机、服务器、存储设备的传输线(区域配线子系统、设备缆线)中,万兆级的双绞线与光纤共同构成了主要的传输介质。
这里有一个非常重要的指标,在IEEE 802.3 an标准中,综合布线系统6类布线系统在10G以太网中所支持的长度应不大于55m,但6A类和7类布线系统支持长度仍可达到100m。
F 对安全和电磁干扰的考虑
对电磁兼容性(EMC)的关注以及制定相应标准的动力源自个人计算机、局域网等电子设备的快速增长,源自这些设备持续增加的数据速率。现代电子系统多以计算机或微处理器为基础,通常会对系统中的高频信号产生有害影响,这些影响来源于另一系统接口电缆中的传导电流或者电磁场导致的电磁感应。另外,采用数字电子设备的系统含有电流和电压高速 交换电路,也会导致较高的高频电磁辐射。
数据中心的高效率和高可靠性便对基础的物理传输介质提出了更高的要求,屏蔽布线便成为了理想选择。
这里同样有个非常重要的观点,在过去的15年里屏蔽布线工程的争论在中国可谓一波三折,采用—排斥—推动,CTEAM于2009年发布的《屏蔽布线系统设计与施工技术白皮书》在热点讨论里明确了在正常良好接地情况下,屏蔽系统抵制外界耦合噪音的能力是非屏蔽系统的100-1000倍,即使在屏蔽层没有接地或接地不良的情况下,屏蔽布线系统抵御能力仍然可为非屏蔽布线系统的10倍以上。
除了上述两个动力,屏蔽布线还为数据中心带来了工程美观:从实施角度,数据中心的布线尤其讲究美观,这意味着线缆的绑扎要超出GB50312要求的每间隔1米绑扎一次,而是30cm绑扎一次,所有的缆线保持横平竖直,那么如何避免缆间串扰和数据中心环境的电磁干扰是必须要考虑的问题。如果采用屏蔽布线不仅可以解决上述问题,还可以支持高密度安装的能力,即集束双绞线。
集束双绞线最大的好处是节省了安装空间,数据中心规模越大好处越明显。试想每个机柜预留8~12台服务器,每个服务器考虑4个电口,意味着每列机柜的安装线槽需容纳4*12*8=384根双绞线,这是相当可怕的。1根屏蔽双绞线外径大约7.4mm,6*4P的集束双绞线外径是21.2mm,可以想象大大节约了穿线时间和敷设空间。如下图所示:
数据中心对温、湿、尘的要求比较高,如果在使用中发生服务器数量的增加或用途的改变,现场打线或熔接必然对现场的环境造成不良影响。为了进一步提高施工和维护时间,预端接的集束双绞线和光缆便应用而生。如下图所示:
2. 光纤布线&预端接光缆
光纤布线是数据中心另一个重头戏。数据中心的综合布线可以归纳为服务于IP网、存储网、KVM系统三个部分。由于存储设备和核心交换机一般被放置在相隔较远的地方,所以形成以服务器为终端向上延伸的两套星型拓扑结构。
存储系统类型多种,SAN最为典型。光纤通道是存储系统的首先,所以不仅在配线子系统与万兆双绞线同在,更是在关键的主干传输通道以光纤为主,由于设备缆线已经具有万兆以太网传输能力,因此主干光纤的传输能力至少应达到万兆以太网,并能够满足今后的四万兆以太网、十万兆以太网传输要求。
预端接光缆的选用为数据中心带来的好处在上节中已有描述。在此要补充的是单模和多模光缆的并用。根据上述分析光纤通道是必不可少的,如果仅仅采用单模或多模,对有源设备的整体成本将有很大的影响,而数据中心布线的特点是根数多、米数少,作为基础物理传输介质相对于有源设备在相同的周期的投入是比较少的,所以应该全面考虑单模和多模光缆的选用。事情往往是两面性的,其后果是线缆的根数更多了。试想如果有30个机柜,每个机柜预留1根12芯单模光缆和1根12芯多模光缆,2*30=60根光缆。由于光缆是以不大于12芯为单元束状或带状生产,24芯与72芯的光缆外径基本相同,所以24芯光缆内同时包括单模和多模将是最理想的数据中心光纤布线。
3. 信息保护&防火布线
由于中国的综合布线市场同时受到欧洲和美系标准的影响,存在着两种阻燃缆线,但是这两种缆线都是以人的逃生、火势不蔓延为目标,采用阻燃、低烟和毒性小的缆线材料。典型系列是美国的CMx线缆高阻燃缆线和欧洲的FR/LSOH低烟无卤缆线。
GA306和IEC标准对防火的要求不仅有阻燃还有耐火:
F GA 306.1-2007 《阻燃及耐火电缆 塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第1部分:阻燃电缆》,等同于IEC60332系列。
F GA 306.2-2007 《阻燃及耐火电缆 塑料绝缘阻燃及耐火电缆分级和要求 第1部分:耐火电缆》,等同于IEC60331系列。
所谓耐火即要求缆线在火焰中保持线缆上完整,其指标为:在火场的750℃时能够继续工作30~90分钟(共分30分钟、60分钟、90分钟三个等级)。其目的是给消防报警和应急广播提供了指挥疏散的可能性,也给计算机的正常关机和应急数据备份提供了时间,重在信息的保护。
对于数据中心这个贵族级的场所,数据越重要,每次的强行关机所造成的损失就越大。如果采用耐火级缆线将为数据的备份提供了充足的时间,挽回巨大的经济损失。
面向数据中心的综合布线解决方案是布线兵法必争之地,膨胀的数据量、管理的压力让数据中心的评判标准不再往往只看:是不是有漂亮的装修?是不是有强大的制冷系统?在IT不断飞速发展的今天,其应用系统的可靠性、可用性、可扩展性将变得更加重要,作为数据中心的基础物理平台,在其有效的15~20年的典型周期内,提前投资、配置精品则是明智的选择。
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