今天的话题是数据中心高密度光纤管理，接下来的篇幅中就跟大家聊聊大数据时代光纤管理面临的挑战。

信息网络改变了我们的行为模式，移动数字终端的普及开启了大数据时代，让我们每个人、每一天、生活的每一个点滴都在产生数据。以中国为例，目前智能手机用户约5亿人，按照每个人每个月500M的数据流量来计算，在中国每个月产生的数据流量为2500PB，而人类历史中所有印刷资料的数据量只有200PB。数据爆炸性的增长对于数据存储的场所数据中心提出了更高的挑战。由此数据中心也在发生一系列的技术变革，其建设思路也在逐步演变。以下三个观点最为小编所关注：

第一：快速部署。未来的数据中心可能使用不同功能的模块叠加和增减，从而在最短时间内满足应用和扩展需求，这种模块化对数据中心布线设备的适应能力提出了挑战。

第二：网络架构扁平化。由核心/汇聚/接入三个层级组成的网络存在网络延迟、网络拥塞和不便扩展的技术难题。未来的网络结构可能会简化为核心主干\分支两个层级组成的扁平结构，从而使得网络规模更易于扩展，同时降低网络传输延时，易于管理。

第三：网络融合FCoE (FibreChannel over Ethernet）。传统的数据中心有两套网络系统，一套是使用TCP/IP协议的LAN以太网，另一套是使用用Fiber Chanel协议的SAN存储网，两种网络互不兼容。这样的网络状况会增加投资成本，造成资源浪费。随着处理器计算能力的提升，网络已经具备在更短的时间里传输更大量级数据的能力，因此两个网络将可能融合成为一个网络FCoE，从而降低设备数量，提高能耗效率、减少布线和维护的成本。

作为业界知名的“安普”结构化布线品牌拥有者，安普布线已经能够提供各种解决方案来应对上述技术变革。除此之外，更加深远的问题，就是光进铜退，因为无论是网络扁平化或者是网络融合，都是为了更快的传输数据。现在您的数据中心正在大量使用、或即将大量使用10G传输，10G传输的实现方式包括10G光纤和10G铜缆两种类型。以我们熟悉的双绞线为例，目前主流的Cat6A类和7类电缆，最远可以支持万兆传输100米。每端口功耗大约10W，延迟时间大约4微秒。而通常采用的10GBase-SR短波长光纤模块，通过OM3激光优化多模光纤，最远可以支持300米万兆传输，每端口设备功耗大约3W，延迟时间小于1微秒。所以相比较之下，光纤网络具有低延迟、长距离、低功耗的优点。如同基于电话线的ADSL宽带已经逐步被光纤入户所替代，数据中心布线系统也在越来越多的使用光纤网络，光进铜退已经成为数据中心的建设趋势。基于知名的BSRIA英国建筑服务研究与信息协会2011年发布的数据中心市场调查报告显示，全球范围的数据中心内，光纤端口的应用数量已经超过铜缆端口，用户正面临机柜内光纤端口数量越来越多、密度越来越高的现状。小编由此想到的是-应该提供怎样的高密度光纤管理解决方案呢？

基于全球工程师团队的深厚经验，先来陈述高密度光纤管理面临的两大类挑战。

第一类挑战-保护。过度弯曲是光信号在光纤中传输时产生额外损耗的主要原因，肉眼可见的光纤弯曲导致的光损耗成为宏弯损耗，所以保护弯曲半径是保证光纤性能的重要因素。一般来说行业内要求光纤在安装时的弯曲半径至少是线缆直径的20倍，如果是固定状态则至少要保持10倍弯曲半径，很多时候多余的光纤跳线在盘绕时没能满足弯曲半径要求；另外光纤尤其是光纤跳线比较脆弱，需要注意物理保护，特别要注意光纤过渡部位-尾纤熔接点和跳线根部的保护，高密度光纤管理系统应该有专门的熔接节点保护功能和冗余的尾纤存放功能。

第二个挑战是维护。通常数据中心布线系统的生命周期大约为5-10年，在这个时间段里布线系统会经历大量的维护工作，包括增加和变动。如果你的布线系统在竣工时跳线整洁美观，而使用一段时间后就变得凌乱不堪，那原因就是对线缆路由缺少规划和设计，缺少走线通道，跳线无处可去只能无序堆积，而无序会导致很多问题，比如弯曲半径得不到保护，找不到跳线对端位置只能浪费大量时间查找，端口闲置导致资源浪费等。一个考虑周到的高密度光纤布线系统应想用户之所想，首先要提供经过优化设计的线缆走线通道，通道的优化设计应该包括对跳线弯曲半径的保护，有足够的线缆容量、要易于增加和移除。另外高密度光纤布线系统的光纤插头尺寸小巧而且排列紧密，对某一个光纤端口的拔插操作不能影响相邻的光纤端口。从全局的角度来说，一个设计完善的高密度光纤布线系统能够最大化的减少系统维护时间，提高可靠性，从而让布线系统在整个生命周期内提供最大的可用能力。

在陈述所面临的挑战之后，接下来请各位一起看TE如何应对数据中心高密度光纤管理的挑战。

TIA942-A数据中心基础设施标准，对数据中心拓扑结构，也就是功能区域做出了明确的定义，大家都非常熟悉几个区域的名称-设备区就是俗称的服务器柜、水平配线区也就是俗称的列头柜，还有主配线区，小编今天主要和大家探讨主配线区光纤布线系统的管理，因为主配线区容纳了数据中心的核心交换和核心存储设备，这里有最高的数据传输速率以及最高的光纤/铜缆接口密度，对于数据中心管理员来说，密度越高，管理难度就越高，因此在光进铜退的大趋势下，数据中心主配线区更加需要一套高可用性的高密度光纤布线系统，来解决长期使用中面临的挑战。

基于规模和用途，数据中心可以被区分为不同类型，除了按照规模分为大中小等级之外，根据使用者的不同用途，数据中心还可以被区分为运营商级数据中心和企业级数据中心，TE主配线区高密度光纤管理解决方案为不同类型的数据中心提出了相应的解决思路，让我们先从运营商开始说起。

解决方案一、NGF高密度光纤管理解决方案

包括电信、移动、联通等，运营商级数据中心为社会公众提供互联网接入服务，此类数据中心在互联网中处于核心位置，地位非常重要。光进铜退的大趋势、3G/4G建设、FTTH光纤到户使得运营商在网络中部署了更多的光纤，在人员密集的高密度城区，其局端机房的光纤接入规模可能达到几万甚至几十万线，这就对光纤系统的高密度、高可靠性及长期可用性要求提出了严苛的要求-诸如大量光纤跳线的路由/弯曲半径保护/存储和盘绕问题、熔接节点的保护问题、长期使用后跳线仍能易于增加和变更等，始终是运营商面临的巨大挑战，TE如何帮助运营商级数据中心解决这些难题呢？

NGF解决方案已经在电信运营商遍布全国的机房中得到了广泛应用，多个NGF光纤总配线架常常并列布置。NGF具有鲜明的特点，能够完美解答上文中所讨论的光纤管理面临的挑战-弯曲半径保护和维护。

在弯曲半径保护方面，NGF解决方案中任何一个跳线转角都采用了弧形弯曲设计来保护光纤跳线，确保弯曲半径大于标准要求；为光纤走线提供了大量的保护措施，预置了完善的走线通道；光纤熔接的方式可以自由选择，支持熔配分离，避免在外缆熔接施工时对室内机房的正常运行的干扰。

为解决维护带来的挑战，NGF后侧配置了六层水平走线槽，这些线槽引导机架间的光纤跳线，能够避免机架间跳线的堆积。在同一个机架上可以轻松实现交叉连接，而且交叉连接跳线的长度可以统一为5.5米，让维护工作轻松简便。此外每一个光纤适配器单元都可以滑动拉出，管理员的每一个拔插操作不会干扰到相邻光纤节点的正常工作。

除此之外，NGF光纤总配线架还具有4级防震能力，能抵御里氏7-8级地震。最大光纤容量达到了2304芯，模块化设计可以快速增加一个独立的模块或一个机架，还可以安装多功能产品，包含分光器，监视器，波分多路复用器(WDMs)等多种附加功能。

解决方案二、Q-Frame高密度光纤管理解决方案

当数据中心的需求不同时，相应的解决方案也会有所不同。企业级数据中心为企业自身提供数据处理服务，随着企业对于数据的重视度不断增加，虚拟化和云计算技术的快速发展，企业级数据中心对于布线系统的需求也更加多样化。

过去十年间，金融业的服务质量在不断提升，从十年前每次去银行都要排长队，到现在足不出户即可网上支付，让我们的生活更加便捷的背后，是电子化带来的银行业数据中心持续的升级和扩容，下面我们来看一个银行业数据中心升级的案例。

某行数据中心项目规模为120个机柜，作为旧数据中心改造项目，为升级到更高性能的40G光纤以太网和16G光纤存储网，该数据中心准备新增大量光纤应用，新的光纤系统要支持19”标准宽度，具有高度的兼容性，即便是最高密度下仍然能够方便的进行维护，支持快速变更和扩容。综合评估这些技术要求，向客户推荐了Q-Frame刀片式光纤配线架，高密度并且节省空间，抽屉式设计，跳线管理维护方便，最终，TE Q-Frame刀片式光纤管理解决方案得到了客户的信任，应用于其数据中心主配线区和存储配线区。

TEQ-Frame光纤配线架采用独特0.5U的刀片设计，每个刀片可以支持24个LC双工光纤接口，每个机架最多可安装64个刀片，刀片有三个可选的位置来进行光纤跳线的拔插操作。当一个机架内端接了3072芯光纤，就需要考虑在未来若干年长期使用中避免跳线的混乱，还要考虑提供光纤跳线冗余存储空间，防止光纤跳线受到挤压和伤害。Q-Frame已经为这些难题做好准备，光纤跳线走线路径经过精心设计，提供充裕的光纤走线空间，侧面集成了跳线盘绕轴，背面集成了多层跳线存储托盘，在每一个位置都提供弯曲半径保护，所以即便是长期使用也能确保每个端口易于接触，跳线整洁有序。

解决方案三、为垂直插座核心网络设备定制的解决方案

在数据中心主配线区，核心交换机设备的插槽布置方式主要为水平和垂直两种。水平走线已经有了成熟的管理方案，但当用户选用高密度垂直插槽核心交换机例如思科7010时，如何在长期使用中保持跳线整洁和易于拔插就成为一个难题，因为在垂直方向上没有可用的跳线管理设备，日积月累跳线的凌乱会带来各种隐患，例如散热、设备指示灯被挡住、无法拔插端口跳线，插槽板卡无法增加或拔出等。此外，核心交换设备通常占用了一半的机柜空间，剩余的一半空间要优先考虑光纤和铜缆配线架，因此留给理线设备的机柜空间非常有限，如何找到解决方法？

TECore-VSM的核心思路是为垂直插槽的核心交换机提供一体化的线缆管理解决方案。首先将交换机自带的线缆管理器替换为定制的、更适应垂直插槽的线缆管理器。在交换机上方安装垂直插槽的高密度模块化配线架，配线架采用预端接光纤和铜缆系统，最大化的简化安装工作，产品出厂时已经测试完毕确保系统可靠性。这些配线架能够模块化堆叠和扩容，配线架的端口数量与相应的交换机插槽端口数量相同，因此这些配线架就成为交换机端口的映射配线架。交换机和映射配线架端口上下完全对应，跳线的长度完全相同，垂直上下走线，不会阻碍板卡的拔插，易于整理且不需要额外的跳线存储设备，从而解决了垂直插槽线缆管理的难题。采用模块化方法，未来交换机增加和调整板卡时，上方的映射配线架模块可以同步增加和调整，保证了系统长期可用性。

同样的解决方案思路也适用于垂直插槽的SAN存储核心设备。TE提供为垂直插槽的高密度存储核心设备博科48000光纤通道导向器而定制的SAM解决方案，博科48000支持10块光纤板卡，光纤跳线的管理一直都是一个难题。

SAM解决方案为48000的插槽设计了映射配线架，配线架安装在设备下方，同样采用垂直插槽的光纤模块，配线架接口采用预端接MPO插头，插头用彩色区分，避免位置错误。从配线架到48000板卡之间的连接跳线为MPO-LC扇出跳线，每个LC插头的线缆长度都与现场的实际高度吻合，跳线上下走线，不会造成混乱，不会影响板卡拔插。最终，SAM解决方案帮助用户解决了垂直插槽存储设备的管理难题。

解决方案四、FGS光纤线槽解决方案

除了考虑机柜内布线的微环境，TE也在考虑为数据中心整体环境提供优化的建议方案，因为传统的数据中心冷空气下送风和下走线方式，存在以下一些故障隐患：

第一：气流路径受阻和跳线混乱。在地板下的桥架内布线。因为空间有限难以操作，很多闲置的线缆没有被清理掉，为了将宕机的风险最小化，线缆被留在原地，最终线缆不断地累积，造成气流路径受阻。而需要增加新的设备或变更跳线时，下走线方法需要打开地板，在有限的空间内布线，效率很低而且难以实施。取而代之的是，很多机房管理员用机柜间直接跳线的简单方法直达目标，日积月累，最终形成机房内跳线混乱的局面。

第二：冷空气泄露产生的能耗浪费。下走线需要在机柜下的地板上开孔走线，这使得冷空气泄露到机柜内，空调系统需要吸入高温空气来提高能耗效率，冷空气泄露到机柜内会造成热风回风温度降低，降低了空调效率。在一个容纳500个机柜的数据中心内，如果每个机柜下开一个15x20厘米的方孔，可能造成的冷风量泄露比例将大于10%，由此将产升巨大的能源开支和浪费。

随着光进铜退的趋势，数据中心光纤光缆的数量越来越多，传统的地板下强电和光纤铜缆混合走线方法已经逐步演变为光铜分离上走线，强电地板下走线方法。TE为光纤传输和保护而研发的FGS光纤线槽解决方案，能够保护、隔离和安全输送光纤到指定的位置，优化数据中心空气对流，已经在多个省市的三大运营商机房中得到广泛使用。

FGS解决方案提供多种尺寸的光纤线槽，最大能够支持10000根光纤跳线；提供多种尺寸的光纤出口，快速光纤出口能够以即插即用的方式挂装在光纤槽道上，从而有效应对未来的变更需求；光纤槽道系统完全模块化，设计和安装快捷，采用高阻燃的ABS材料，具备里氏7-8级抗震能力。