文｜ 北京瑞拓電子技術(shù)發(fā)展有限公司 賈 冶 郭 琪

1 系統(tǒng)的總體概述

數(shù)據(jù)中心在完成物理資源大集中、數(shù)據(jù)大集中和應(yīng)用大集中后，又面臨著綠色節(jié)能的新要求。數(shù)據(jù)中心需要具有高集中、高密度、高帶寬、高速率的 7×24小時(shí)不間斷運(yùn)作的特點(diǎn)，同時(shí)又要具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。

首先要建設(shè)一個(gè)綠色數(shù)據(jù)中心，就是對(duì)數(shù)據(jù)中心的IT系統(tǒng)、機(jī)械、照明、電氣和綜合布線系統(tǒng)等取得最大化的能源效率和最小化的環(huán)境影響。同時(shí)又要保證數(shù)據(jù)中心的靈活性，既滿足現(xiàn)在的需求，對(duì)將來的需求又有良好的擴(kuò)展性。另外還要考慮今后的管理維護(hù)成本，應(yīng)從機(jī)房的整個(gè)生命周期來考量，數(shù)據(jù)中心綜合布線的建設(shè)成本只占總成本的10%～20%，更多的成本還是體現(xiàn)在維護(hù)和電費(fèi)等方面。

數(shù)據(jù)中心從功能上可劃分為五個(gè)部分：

（1）機(jī)房裝修：包括主機(jī)房、辦公區(qū)、系統(tǒng)監(jiān)控中心、動(dòng)力四個(gè)分區(qū)的環(huán)境工程。

（2）空調(diào)：專用空調(diào)系統(tǒng)、新風(fēng)系統(tǒng)等。

（3）消防：氣體消防、消防報(bào)警等。

（4）弱電系統(tǒng)：機(jī)房綜合布線、機(jī)房環(huán)境監(jiān)控、KVM等。

（5）電氣系統(tǒng)：UPS、柴油發(fā)電機(jī)、防雷、配電、接地等。

該機(jī)房設(shè)備區(qū)有300m2，包括放置主機(jī)、服務(wù)器的主機(jī)間、網(wǎng)絡(luò)間、UPS、配電柜、精密空調(diào)的配電間。采用上吊頂、下送風(fēng)、下走線方式。

2 機(jī)房綜合布線

對(duì)數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)的理解：實(shí)際上就是利用綜合布線技術(shù)在數(shù)據(jù)中心這樣一個(gè)應(yīng)用環(huán)境中進(jìn)行有效的系統(tǒng)集成。

2.1 目標(biāo)

這些年音頻、視頻、郵件等非結(jié)構(gòu)化數(shù)據(jù)大量涌現(xiàn)，要求數(shù)據(jù)中心具有較大的吞吐量和較高的帶寬。這樣，一方面，要保持技術(shù)的領(lǐng)先性；另一方面，要充分考慮到將來的可管理性、安全性、靈活性、經(jīng)濟(jì)性。

（1）可管理性：綜合布線未來的可管理性和易維護(hù)性非常重要，希望采用智能化的電子配線系統(tǒng)，能自動(dòng)、實(shí)時(shí)地記錄每一個(gè)連接的變化。同時(shí)，每一個(gè)變化都能在電腦上自動(dòng)更新，以電子郵件或短消息的形式通知相關(guān)管理人員，以提高網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的利用率，提高網(wǎng)絡(luò)維護(hù)的效率，變網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的靜態(tài)管理為動(dòng)態(tài)管理。

（2）安全性：采用集成的和機(jī)柜融合的接地解決方案，以避免雷擊事故；選擇高阻燃等級(jí)的線纜，以提高防火等級(jí)。

（3）靈活性：為方便管理、維護(hù)，從整體設(shè)計(jì)上擬采用結(jié)構(gòu)化的星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

（4）經(jīng)濟(jì)性：結(jié)合銅纜和光纖，以最經(jīng)濟(jì)的方式滿足今天的需求并支持今后的高帶寬應(yīng)用。

2.2 設(shè)計(jì)理念

在整個(gè)數(shù)據(jù)中心的設(shè)施過程中，綜合布線系統(tǒng)的生命周期最長(zhǎng)，一般在10年以上，甚至等同于建筑物的生命周期。要承受未來10年之后的網(wǎng)絡(luò)流量及越來越復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)管理，這就需要基于正確的設(shè)計(jì)理念來完成。

（1）要采用基于標(biāo)準(zhǔn)的開放系統(tǒng)：綜合布線系統(tǒng)首先要依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，嚴(yán)格按照規(guī)范進(jìn)行設(shè)計(jì)；其次要充分實(shí)現(xiàn)增加和改動(dòng)的靈活性和可擴(kuò)展性。

（2）充分考慮冗余性：綜合考慮將來所需求的高性能和高帶寬，充分預(yù)留擴(kuò)展空間；考慮線路的冗余，采用模塊化、可擴(kuò)展的方式，使布線系統(tǒng)達(dá)到美觀、合理、實(shí)用的效果。

（3）采用支持10G萬兆或更高速率的技術(shù)：數(shù)據(jù)中心發(fā)展趨勢(shì)是數(shù)據(jù)越來越集中，要求數(shù)據(jù)處理的速度更快，以前是千兆，現(xiàn)在是萬兆。展望將來的發(fā)展，要考慮到10G技術(shù)。要確保在相當(dāng)?shù)囊欢螘r(shí)間內(nèi)，無需更換或升級(jí)布線系統(tǒng)。

（4）要考慮支持新型存儲(chǔ)設(shè)備：現(xiàn)在以服務(wù)器為中心發(fā)展到以存儲(chǔ)為中心，要考慮對(duì)存儲(chǔ)設(shè)備的有效支持。

（5）安全性：采用 CMP防火等級(jí)線纜。

（6）采用交叉連接的管理：交叉連接所具有的管理便利性與可靠性是互連方式所無法比擬的。使用交叉連接方式，可以將交換機(jī)和服務(wù)器連接的線纜固定不動(dòng)，視為永久連接。當(dāng)需要進(jìn)行移動(dòng)、添加和更換時(shí)，只需變更跳線盤之間的跳線，這樣，在日常維護(hù)時(shí)將盡量避開接觸敏感的設(shè)備端口。

（7）避免外來串?dāng)_對(duì)數(shù)據(jù)中心布線的影響：既要注意美觀的布線，同時(shí)又要防止背后隱藏的外來串?dāng)_的威脅。線纜敷設(shè)時(shí)，避免過緊捆扎、超量的通道填充容量和避免過于彎曲。宜采用6A類以上的布線系統(tǒng)、萬兆屏蔽布線系統(tǒng)以及完善的接地系統(tǒng)等。

（8）盡量節(jié)約空間，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)中心高密度布線管理：規(guī)劃設(shè)計(jì)時(shí)盡量做到以最小的空間實(shí)現(xiàn)最大的應(yīng)用，通過高密度配線架等設(shè)備的使用以節(jié)約空間。

（9）冷熱通道要充分體現(xiàn)：在設(shè)計(jì)以及施工環(huán)節(jié)要注意布線系統(tǒng)不能成為冷熱通道的障礙。

（10）充分體現(xiàn)環(huán)保節(jié)能：采用良好的設(shè)計(jì)和施工，延長(zhǎng)布線系統(tǒng)生命周期。通過產(chǎn)品設(shè)計(jì)降低原料的消耗。

（11）數(shù)據(jù)主干網(wǎng)的選擇：擬采用萬兆多?；騿文９饫|。

2.3 設(shè)備選型

（1）配線架的選擇：擬選擇模塊化的配線架以靈活配置端接數(shù)量，既減少端口浪費(fèi)又便于日后的維護(hù)變更。擬使用高密度配線架，來提高機(jī)柜的使用密度，節(jié)省空間。

（2）跳線的選擇：用顏色來區(qū)分不同網(wǎng)絡(luò)的跳線；跳線性能指標(biāo)應(yīng)滿足相應(yīng)標(biāo)準(zhǔn)的要求；擬采用高密度的銅纜和光纖跳線，以提高高密度環(huán)境的插拔準(zhǔn)確性和安全性。

（3）線纜的選擇：選擇具有長(zhǎng)久的使用壽命，盡量減少占用空間，具有更好的傳輸容量，具有安全阻燃性，提供多種顏色區(qū)分；擬選擇的傳輸介質(zhì)為6A類雙絞線、多模光纜、單模光纜。

（4）機(jī)柜的選擇：選擇開放式的機(jī)架，來安裝配線設(shè)備；選擇封閉式的機(jī)柜，來安裝網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)備等；統(tǒng)一采用標(biāo)準(zhǔn)的19英寸的機(jī)架和機(jī)柜。預(yù)留足夠的布線空間、線纜管理器、電源插座和電源線以確保充足的氣流。

（5）線纜管理器的選擇：靈活使用水平線纜管理器和垂直線纜管理器，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)柜或機(jī)架內(nèi)空間的整合，提升線纜管理效率，避免跳線管理的雜亂無章。

（6）預(yù)連接系統(tǒng)的選擇：采用配線架、模塊插盒和經(jīng)過預(yù)端接的銅纜和光纜組件在內(nèi)的預(yù)連接系統(tǒng)。以快捷地連接系統(tǒng)部件，實(shí)現(xiàn)銅纜和光纜的即插即用，減少變動(dòng)的風(fēng)險(xiǎn)，節(jié)省空間，使管理和操作具有方便性、靈活性。

3 工作中遇到的問題及解決辦法

3.1 給電纜做標(biāo)識(shí)，省時(shí)省力

連接到工作站的電纜沒有標(biāo)簽或標(biāo)簽不好，在安裝過程或安裝結(jié)束后，會(huì)增加人工消耗。例如，不恰當(dāng)?shù)臉?biāo)注意味著在拉好的電纜后，必須使用音頻發(fā)生器和感應(yīng)棒來識(shí)別電纜。筆者在最近一項(xiàng)工作中安裝了1000多根電纜，項(xiàng)目評(píng)估表明每個(gè)工作站大概用了一個(gè)小時(shí)，而恰當(dāng)?shù)臉?biāo)識(shí)會(huì)給每個(gè)插孔節(jié)省近45分鐘的安裝時(shí)間。

解決辦法：安裝前利用一種廣泛使用的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，簡(jiǎn)化了解疑時(shí)識(shí)別電纜的工作。將建筑物分成幾部分，并給每部分設(shè)代碼，可以標(biāo)識(shí)每根電纜，因此音頻發(fā)生器和感應(yīng)棒也就不需要了。并且，若用的是有邏輯的標(biāo)識(shí)系統(tǒng)，當(dāng)最終用戶改造設(shè)施時(shí)，已施工的圖紙糾正或改進(jìn)起來非常容易。

3.2 彩色標(biāo)記加快電纜識(shí)別

識(shí)別電纜對(duì)于維護(hù)工作來講是頭疼的問題。電線數(shù)字簽、繩簽和標(biāo)記帶易于脫落。數(shù)字標(biāo)簽可以用，但是定位難，因?yàn)閿?shù)字標(biāo)簽總是沖著另一個(gè)方向，而且離結(jié)頭根近。在電纜上方發(fā)出聲音有時(shí)可以幫助定位，但在吵鬧的電力環(huán)境中就不行。所以，維修部門往往寧愿重拉線也不愿去給電纜定位。

解決辦法：彩色標(biāo)簽可以解決這個(gè)問題，彩色標(biāo)簽使得從遠(yuǎn)處定位更容易。

3.3 拉線前的理線

當(dāng)把電纜拉成垂直或沿著墻壁走線時(shí)，同時(shí)拉盡可能多的電纜，這樣省時(shí)省力。但是，一大堆的電纜束會(huì)在導(dǎo)線管里打結(jié)，在轉(zhuǎn)彎處絆住或耦合在一起。解結(jié)或解絆會(huì)損壞甚至折斷電纜，特別是細(xì)小的5號(hào)電纜。

解決辦法：為了防止拉線時(shí)出現(xiàn)這種情況，電纜束的頭部非常重要?；蝿?dòng)電纜，將它們敲進(jìn)一個(gè)流線型溝槽中，把頭部電纜插入導(dǎo)線管或管道中，這樣可以防止絆住和打結(jié)。

3.4 鏈接距離的測(cè)量

在高速本地網(wǎng)路中，5號(hào)電纜鏈接必須通過測(cè)試后使用。電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)/遠(yuǎn)程通訊工業(yè)聯(lián)合會(huì)T586A草擬的關(guān)于商用建筑布線標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，水平電纜鏈接最大距離是100m。為了證明符合標(biāo)準(zhǔn)并減少具體規(guī)定，在測(cè)試的5號(hào)電纜鍵的傳播速率基礎(chǔ)上，手持測(cè)試器規(guī)定了鍵的長(zhǎng)度。

因?yàn)殒溄泳嚯x主要是水平電纜，這個(gè)要求在大多數(shù)情況下是合適的。然而，還有一些特殊情況，如色板、交結(jié)線或電纜位置可能會(huì)改變傳播速率，發(fā)生這種情況，所測(cè)長(zhǎng)度不準(zhǔn)將導(dǎo)致鏈接距離不標(biāo)準(zhǔn)。

解決辦法：使用有連續(xù)腳注的水平電纜產(chǎn)品，簡(jiǎn)化了再次檢測(cè)鍵長(zhǎng)的工作。為了得到鏈接距離的二次值，將水平電纜長(zhǎng)和估計(jì)的所有色扳、交結(jié)用的跨接線的長(zhǎng)度加起來。

3.5 如何避免在電纜扎帶上留尖頭

經(jīng)常使用小扎帶的安裝可能并不知道使用長(zhǎng)的電纜扎帶會(huì)帶來哪些問題。對(duì)于一條4英寸的電纜扎帶來講，用側(cè)面刀或鉗子在扎帶結(jié)頭處剪得干干凈凈是沒問題的，然而，對(duì)于硬材料做的長(zhǎng)扎帶要是這樣剪，則會(huì)留下尖頭，其尖銳程度讓人吃驚。

解決辦法：折彎掉而不是剪掉只剩扎帶頭部分，這是一種解決辦法，事實(shí)上，無論什么型號(hào)的扎帶，這種做法都是比較常用的。

3.6 提供要求的工作區(qū)彎曲范圍

遠(yuǎn)程通訊工業(yè)聯(lián)合會(huì)關(guān)于建筑物布線標(biāo)準(zhǔn)SP-2840A的現(xiàn)行草案修正本，很大程度上修改了原始文件電子工業(yè)聯(lián)合會(huì)/遠(yuǎn)程通訊工業(yè)聯(lián)合會(huì)的T568A標(biāo)準(zhǔn)。其中一個(gè)改變是關(guān)于遮蔽、未遮蔽雙絞橡膠電纜和光纖電纜的彎曲范圍的規(guī)定。新規(guī)定比舊標(biāo)準(zhǔn)更嚴(yán)格，在隱蔽的高墻遠(yuǎn)程通信引出線盒，這種工作區(qū)實(shí)施起來特別困難。

根據(jù)SP-2840A，UTP的機(jī)械耐久要求是可以承受半徑為25.4μm的彎曲度，線套或絕緣體不開裂。安裝過程中，彎曲幅度不得低于水平電纜直徑的4倍，多對(duì)電纜直徑的10倍。STP-A電纜的機(jī)械耐久要求在不通風(fēng)狀態(tài)下達(dá)到7.5cm，通風(fēng)狀態(tài)下15cm，對(duì)此沒有安裝要求。對(duì)于光纖電纜來講，沒有機(jī)械耐久要求，但根據(jù)適當(dāng)?shù)牟季€操作，要求引出線的最低彎曲幅度是30mm，結(jié)頭要有1m的雙線光纖或兩根緩沖光纖。

解決辦法：允許在墻面板后彎度最小的方法是在單套墻面板后裝一個(gè)特大或雙套遠(yuǎn)程通信引出線盒。這種情況下，引出線盒一部分藏在墻里隔出的地方，因?yàn)楹凶颖葔γ姘宓牡胤酱?，可以利用多余的地方?chǔ)藏一些其他的東西，也可以滿足SP-2840A對(duì)大量常用電纜的最小彎曲幅度的要求。

3.7 用“維可牢”搭鏈系電纜

大多數(shù)的電話公司和電纜廠家都有標(biāo)準(zhǔn)尼龍電纜扎帶，這些扎帶可以將電纜束很好地捆扎起來，并且不損傷電纜。但是，有的安裝者盡可能地扎緊帶子，他們用工具捆扎，把電纜壓得太緊以致于絕緣體變白或是被尖銳的扎帶頭割破，這是不恰當(dāng)?shù)牟僮鳌?/p>

解決辦法：維可牢可以安全地捆扎電纜而不壓壞電纜。而且，維可牢可以多次使用，迅速打開，安裝、移動(dòng)和調(diào)整無需工具。

3.8 準(zhǔn)備拉線用內(nèi)導(dǎo)管

內(nèi)導(dǎo)管上帶有拉繩，當(dāng)制造商把內(nèi)導(dǎo)管裹在一個(gè)軸上時(shí)，拉繩順著內(nèi)導(dǎo)管的曲向而處于拉力之下。這個(gè)拉力只有在內(nèi)導(dǎo)管從軸上被解下來時(shí)才增加，因?yàn)槔K在軸上走的路徑較短，一旦內(nèi)導(dǎo)管被放平，內(nèi)導(dǎo)管拉繩就顯得特別的短，這樣使安裝者在碰到電纜前一松手，拉蠅就會(huì)縮回內(nèi)導(dǎo)管里。

解決辦法：內(nèi)導(dǎo)管在軸上時(shí)將它截短（不是拉繩），減少拉繩上的拉力，使安裝者更好的處理。只要拉了內(nèi)導(dǎo)管，另一端也要截短，因?yàn)槁?lián)機(jī)或轉(zhuǎn)曲柄時(shí)內(nèi)導(dǎo)管兩頭都會(huì)受力。