数据中心布线考虑因素(1)

　　“历史会重演”的古语千真万确。如果我们没有从历史中吸取教训，则注定会重蹈覆辙。如今的许多数据中心就是历史上点对点布线做法的牺牲品。

　　直接连接“点对点”(即从交换机到服务器、服务器到存储、服务器到其他服务器等)由于种种原因导致问题多、价格昂贵。在最好的数据中心生态系统中，一个基于标准的结构化布线系统将为当前和未来的设备以最多的可用选项提供功能性和伸缩性。柜顶(ToR)和列末(EoR)设备如今有了安装选项，它们应是一种补充，而不是替代一个结构化布线系统。ToR和EoR设备的放置均很大程度地依靠点对点电缆，这些连接电缆通常为光纤跳线以及双芯同轴电缆组件或多股软跳线，来连接网络或存储设备端口到服务器。

　　数据中心正在以一种颇具周期性的方式不断发展。数据中心(原来的电脑室)刚刚建成时，计算服务是通过一个大型机(虚拟)环境来提供的。最终用户的简易终端使用同轴或双芯同轴总线来实现点对点连接。进入基于PC和Intel的服务器平台后，需要新的连接。我们已经经历几代可能的布线选择：同轴(粗电缆网、细电缆网)3、4、5、5e、6类。如今，推荐用于数据中心的支持10G的铜缆是6A、7和7A信道，用于多模电子设备的是OM3激光优化多模光纤，用于更长范围的电子设备的是单模光纤。

　　在有些数据中心中，在活动地板下或头顶通道中仍然可以找到原来点对点安装的每种系统的样品。到如今，这些线“从”哪个点“到”哪个点都成了谜，使得电缆的排除(废弃电缆的移除)变得困难重重。在这个问题上更加棘手的是缺乏命名约定。如果电缆双端均带标签，这些标签可能已不再有意义了。例如，一根电缆可能贴上“Unix排，1号柜”。数年后，Unix排可能已经被更换，而新的人员可能不知道Unix排在哪里。

　　在一个数据中心中结构化布线系统有两个标准：TIA 942和ISO 24764草案，后者定于在2009年9月颁布。

　　这些标准是根据需要而制定的。两个数据中心的标准都明文规定，布线的安装应考虑数据中心在使用寿命中的发展。对单个或少数信道的移动、添加和更改，与作为整个多信道安装项目的一部分相比，价格比较昂贵。对于较大的项目，最终用户可以从项目定价、规模经济和每个信道较低的人工价格中受益。而单一信道通常更加昂贵，因为要派专人来运行，而且停机的风险也随着不断的移动、添加和更改而增加。即使对通道和空间预先作了适当地规划和估算尺寸，但还是可能由于定期添加的额外信道而变得难以控制和溢出。

　　电缆线路通道有问题的数据中心，通常是由于规划不当造成的。扩充、添加新的信道时只考虑需要，而没有考虑通道容量。在某些情况下，通道无法适应数据中心寿命期内的扩充或最大容量。过满的通道还会造成气流的问题，在有些情况下，布线由于重力负载而出现变形，对这些信道的传输性能产生了不利的影响。对于点对点系统来说，随着时间推移，线缆的堆积往往发展成为意大利面条状，这些问题尤其突出。同样地，没有进行旧电缆的移除的数据中心随着更新、更高性能的系统的安装，也同样遭遇凌乱不堪的通道。

　　图1交换机端口和服务器之间没有结构化布线系统的ToR接线的情况。机架2到机架3的连接表明了点对点服务器到交换机的连接，也是没有结构化布线系统。虽然这些系统的支持者对其减少了布线需要，抵消初期成本的作用赞誉有加，但通过进一步检查，会发现到最后并没有真正的节省。

　　图1 柜顶视图

　　如使用一个中央的KVM交换机，集中的结构化布线系统无论如何都需要共存，尽管第一天的信道数量较少。较新的电子设备可能有不同的信道最小/最大长度，这就产生了对新信道的需求。随着电子设备的更新扩充，结构化布线系统可能需要添加回到数据中心，以支持未来的设备选择，这样就完全否定了初始的点对点的节省的效果。

　　由于在初期对通道、空间和信道未作规划，以后再添加结构化布线系统将花费更多，而且只能在现场工作环境安装，也就增加了人工成本和停机的可能性。当添加通道和空间时，消防系统和照明系统可能需要被移动，以适应增加的头顶通道系统。楼层空间可能需要增加，机柜可能需要移动，以便让新的通道可以以一种非阻塞的方式排列，使气流可正常流通。

　　进一步检查会发现，除了之前所述的局限点外，ToR和点对点方法还有一些其他缺点。在上面机架1或机架2或机架3的情况中，交换机端口专用于一个特定机柜中的服务器。这可导致端口的超额配置。假设机架/机柜1对于整个机架来说只需要26个服务器连接。但还是需要一个48端口的交换机(ToR交换)或48端口刀片(点对点服务器到交换机)专用于该机柜，这意味着多买了22个端口，而且还需要为这些不使用的端口的维护付费。

　　若全部48个交换机端口都被使用时，则发生了更大的问题。当添加哪怕一台新的服务器时，也需要再购买一台48端口的交换机。这种情况下，假设新的服务器需要两个网络连接，46个端口的超额配置将添加到机柜。即使在空闲状态，这些多余的端口也会消耗电源。机柜添加两个电源。额外的交换机和端口也增加了更多的维护和保修费用。

　　对10GBase-T，许多ToR技术(点对点连接)有布线长度的限制。最长长度从2~15m不等，而且比结构化布线信道更昂贵。短信道长度会限制设备的位置，使其处于较短的电缆范围内。如果通过结构化布线系统，10GBase-T最高可支持到100m的6A、7和7A类布线，并允许在数据中心内有更多的设备放置选择。