剖析數據中心布線技術的未來發展方向
在向大家詳細介紹數據中心布線技術之前，首先讓大家了解下數據中心布線技術的發展歷程，然后全面分析了數據中心布線技術在未來的發展方向。
當今世界信息化發展日新月異，數據中心作為支持信息化應用的核心物理平臺，其建設將越來越得到用戶的重視，特別是對于金融行業，所有的日常業務運行都是依賴數據中心而存在，許多用戶不惜重金使用先進的產品與技術來建設自己的數據中心。布線系統作為搭建數據中心基礎物理平臺之一，在TIA942標準的引導下，全球數據中心布線的技術的進步與發展有了強有力的基礎保障。標準的要求與用戶需求以及布線廠家技術進步這三方面因素在項目不斷實踐過程中，數據中心布線技術以結構化，高密度，高帶寬，易擴容，智能化，綠色化為核心的理念逐漸演化為整個布線行業的發展趨勢，本文將針對當前及今后數據中心布線產品與技術這個角度淺述數據中心布線發展方向。
一 結構化
在數據中心的實際應用中，由于網絡的路由比較復雜，同時又要兼顧網絡應用的可靠性，布線系統交叉跳接與管理將會十分頻繁，傳統以設備端與端之間采用直連式跳線的方式在布線管理中將面臨極大的挑戰。結構化布線是數據中心布線標準TIA942中的重要內容之一(布線標準結構化拓補圖參考TIA942-2005 24頁)，以主配線區域MDA為布線管理的核心采用星型結構分布的布線方式可以十分方便的解決各個設備與路由實際應用與管理。
網絡規模越大，結構化的布線規劃將是重中之重，結構化的主要優勢就是為了管理的便利性與可用性，發揮布線管理的潛力。在歐洲，具有一定規模的數據中心建設，95%以上是以結構化的方式來規劃布線的。結構化布線方式將是后續機房規劃與建設的重要趨勢之一。
二 高密度
隨著數據中心機房中網絡設備的集約化程度的不斷提升，以刀片式服務器及核心交換機，存儲網絡交換機等設備為代表的端口密度的不斷提升，如果采用傳統布線產品，那么將極大的占用機房機柜的有效空間，舉個例子，在8HU的SAN網絡交換機的光纖端口密度可以達到288芯，如果采用傳統1HU的光纖配線架通常最多解決48芯的配線，每個配線架需帶一個理線器，48芯將占用2HU的機柜空間，288芯光線配線總共需要12HU的空間，這樣的EDA的配線是不會令人滿意的。而現在采用以MPO高密度的配線架，只需1HU就可以解決144芯的布線，僅需2HU的空間就解決了288芯光纖的配線，大大節約機柜的空間，這種MPO的方案是十分適用于設備配線區EDA以互連配線方式的布線要求。另外針對MDA需要交叉配線的要求，以羅森伯格HDCS產品為例，5HU的配線架可以解決288芯的密度，并且已經包含水平理線器，布線占用的空間還不到傳統布線的一半。當然，除了光方面布線高密度，銅纜布線同樣也是面臨高密度的要求，銅纜的高密度主要反映在HDA的布線，為解決這個問題，以HDCS解決方案為例，Aquila銅配線架1HU的空間采用兩側擺動型水平理線器，克服了傳統銅配線架需另額外的水平理線器占用的空間，這就相當于節約了一半的機柜空間。節約了寶貴的數據中心的機柜空間相當于是節約了機房的整體投資，由高密度布線所帶來的數據中心投資回報率的增加將是十分可觀的數字，這也是布線市場專業化分工發展趨勢之一。
三 高帶寬
網絡設備的性能因應網絡應用的發展而不斷提升，在數據中心的SAN網絡是比較有代表性的高帶寬通道，通帶SAN網絡采用光纖作為傳輸介質，目前的應用從2M，4M，8M到16M等不斷提升，布線產品的在SAN網絡中從原先的普通62.5/125u,50/125u的光纜布線，隨著帶寬的提升，將逐步更廣泛的應用50/125u OM3 300采用VCSEL激光優化的萬兆光纖，目前多模光纖的技術在進一步發展，OM4的多模光纖也已經在業界研究與試驗，今后大型數據中心隨著設備性能的提升，SAN網絡將會更多的采用基于單模零水峰光纜的布線，采用單模零水峰光纖可以更好的支持后續的大容量的數據傳輸，如果采用WDM波分復用技術，可以使帶寬從10G向40G甚至100G方向發展。在數據中心布線中，大型設備的數據傳輸通道以光纖為主，但對于基于PC服務器為主的數據中心，銅纜布線也是十分重要的，當前銅纜的應用由于6類非屏蔽產品良好的性價比，居于主導地位。隨著萬光銅纜布線的技術發展，包括萬兆銅纜的現場測試技術的進步，在以PC服務器為代表的數據中心中萬兆銅纜的比重將會增加，同時隨著帶寬的提升，因為屏蔽布線具有良好的抗外部干擾的特點，行業內基本認可在屏蔽層有效接地的情況下，可以不用考慮ANEXT的性能與測試問題，相比非屏蔽系統，屏蔽系統獨具的這種優勢，使得屏蔽布線系統在新的一輪發展中在整體銅纜布線的比重將會有明顯的增長。
四 高可靠
網絡運行的可靠性中有75%是與物理層的布線有關，對于數據中心而言布線的可靠性主要與兩方面有關，一是網絡布線整體結構規劃，二是布線產品本身可靠性。在TIA942的標準中的布線網絡結構規劃與四個級別的可靠性定義有關，舉例說如要達到Tier3級的布線要求，至少需要兩個進線間，而且要求兩個進線間之間進線孔間距達到20米以上。如果要做到四級，推薦設計次主配線區域。
從這一方面來看，對于布線的可靠性與研究院或弱電設計方的布線系統設計有很大的關系，由于實際的應用與標準的發布有一定的時間差，在今后的發展中，會有專業于數據中心領域的設計方進行數據中心的布線系統設計，這對于系統的可靠性會考慮將更為周全，從而為網絡運行的可靠性提供一定的保障。另一方面，隨著數據中心產品的專業化，有別于傳統樓宇布線專業于數據中心的布線廠商會帶動數據中心布線向專業化方向發展，比較有代表性的如羅森伯格以預連接技術高可靠性預連接模塊化的解決方案，將產品的性能由生產廠家直接延伸到用戶，安裝商的安裝將不對產品本身性能產生直接影響。專業化的數據中心的產品需做特殊的可靠性測試，如高低溫可靠性測試，FTM壽命模擬測試，振動測試等，專業化產品設計，將大大提高數據中心系統應用的整體可靠性，布線市場各層面專業化的分工特點將對數據中心布線應用提升布線系統的可靠穩定性產生起到重要作用。
五 易擴容
由于數據中心應用的特殊性，與傳統樓宇布線有所不同的是，數據中心的擴容和管理是相對來說比較頻繁的，特別是在金融行業，據美國FTM專業統計機構表明，金融行業目前數據中心的數據存儲量每年以50%的速度在增長，通常較大型的數據中心每年都會有機房升級的預算。另外由于數據中心的重要性與機密的特點，通常用戶不希望也不放心擴容時有許多施工人員花很長的時間在正常運行中的機房內進行施工，鑒于數據中心的擴容頻繁性，重要性，機密性等遠大于傳統樓宇布線的這種特點，數據中心的產品解決方案也需要適應這種要求提供方便安裝與靈活擴容的產品技術方案。從這一特點上來分析，在數據中心的應用中，以結構化的整體設計為基礎，產品應用上以預連接技術與模塊化相結合的布線方案將更適合數據中心。預連接光產品的特點是現場安裝時不需要熔纖，安裝快速便利。根據統計，同等容量的光纖芯數的數據中心機房的安裝時間，預連接整體解決方案只需要傳統熔纖產品的25%的安裝時間。以羅森伯格HDCS預連接產品為例，預連接光纜兩端已經包含安裝拉手，安裝時不需要額外的安裝工具，在小范圍的數據中心擴容方案，用戶的IT人員可以直接完成擴容安裝，與傳統熔纖方式相比，預連接方案將大大減化安裝人員的專業性要求，同時又提高安裝效率，基于這些方面的特點，預連接產品在機房的應用將會被越來越多的用戶接受。另一方面模塊化的光銅配線產品也是提供了十分便利的擴容空間。不論銅配線架還是光纖配線架采用模塊式的結構將更有利于擴容的需要，這種布線產品的結構類似于刀片式的服務器，模塊還未安裝時，可暫時采用盲孔板蓋住，擴容時，只需要將盲孔面板更換成相應的模塊即可。根據上述安裝與擴容便利性上的分析，預連接產品技術再加模塊化設計的方案將是今后數據中心布線產品技術發展的主流趨勢之一。
六 智能化
在以結構化為基礎的布線方案中，水平配線區HDA與主配線區MDA是網絡跳線管理的核心區域，傳統的布線日常維護與管理采用人工對標識與管理檔案進行更新，管理文檔有時如沒有在第一時間內完成更改，對于MDA較為復雜的連接關系，有可能產生誤操作，影響網絡的正常運行，同時采用人工手動方式標識，相對標識與管理效率比較低，在相對人力成本比較高的國外發達國家，對于電子配線架的應用特別在數據中心的應用比率明顯高于發展中國家。智能配線系統進行智能跳線管理中，與傳統配線產品相比較, 非常重要且有代表性的功能如下：
1，跳線智能導航，跳線新增及更改，智能配線架上有LED燈提示跳線的安裝的位置，根本上避免了跳線操作錯誤的可能性。
2，記錄實時更新，在軟件上管理跳線邏輯的同時，實時產生電子文檔與記錄,并自動更新并產生報告。
3，管理的集中性，管理人員只需在軟件上操作，即可完成對整體智能配線架的統一管理，有時甚至可以通過網絡進行遠程管理，提高了管理的效率，減少管理人工。
智能配線在大型的數據中心復雜配線管理的應用中能體現出軟件管理的優勢，隨著智能布線系統的軟硬件技術的不斷更新發展，以及智能布線系統的性價比的不斷提升，智能管理系統將越來越多的應用到大型數據中心整體布線方案中。
七 綠色化
對于數據中心的綠色化可以分成兩部分來理解，其一是綠色節能，其二是綠色環保。大型數據中心的能耗是相當驚人的，據Gartner預計，全球電腦每年向大氣層增加排放約3500萬噸廢氣，全球服務器每年耗電額已達500億元。根據IDC預測的服務器銷售數量，假設每臺服務器能耗仍然維持在2005年的水平，2010年服務器消耗的電能將較2005年增長40%。在數據中心消耗的電能中，精密空調要占到38%的能量，是機房能耗的重要組成部分，從布線系統來看，合理的機柜設計與擺放，避免冷熱氣流短路現象，以及規劃合理的布線路由，在產品的選擇上，采用高密度預連接布線，大大減少地板下的布線占用空間，以提高空調的制冷效果從而減少電能的消耗，布線系統的節能化設計安裝對于能耗的降低是有明顯的作用，這也是今后布線系統需要思考的重要因素和方向。另一方面從布線的環保性上看。
在數據中心的機房內，因為通常主機房內的空間是管理人員的活動空間，所以布線產品原材料選擇上首先要求符合RoHS的環保性要求，長時間在機房內不會揮發有毒有害氣體，線纜的選擇上更多將采用以LSZH低煙無鹵類的產品，對于布線系統的線纜而言，要達到在一定的時間段中在火場的高溫下能夠正常傳輸、防止火勢順著纜線蔓延并產生有毒氣體、避免腐蝕性氣體損壞計算機設備的接插件這三個目標，最理想的方案是開發既有耐火能力又有阻燃低煙無鹵能力的傳輸纜線，因為低煙無鹵纜線放出的氣體中僅含水和二氧化碳，符合國際標準IEC60332-1，IEC60332-2，IEC60332-3的LSZH(或LSOH)的線纜很好的達到了環保，阻燃的要求，另外LSZH類產品的性價比也是可以被市場所接受，正是由于這些優勢與特點，在將來的機房布線方案中，環保類材料以LSZH為代表的產品將更多的被用戶所采用。
總結：
隨著城域骨干網絡從40G向100G甚至更高的傳輸容量發展，以FTTX為代表的接入網也正在快速的在全球范圍內發展，接入網從ADSL采用1M，2M銅纜傳輸的時代快速躍升到FTTX技術采用光纜的100M甚至1000M傳輸速率，高帶寬的通信技術發展正在快速改變人們的生活方式，這也意味著如果從理論上計算，原先按照ADSL的接入網運行100天內所產生的數據交換與存儲量，在今后一天就達到了相同的數據存儲量，傳輸流量的快速增長需要匹配相當的數據中心來支撐其業務的應用，數據中心技術發展是網絡生活永遠的主題，在結構化，高密度，高帶寬，高可靠，易擴容，智能化，綠色化的數據中心布線核心理念的推動下，在今后很長時間內可實現數據中心布線技術的可持續發展。
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