本文主要讨论的是布线系统作为网络传输的基础,集装箱式架构数据中心的出现对其会造成什么样的影响,以及布线系统会有什么相应的解决方案。
经过近年来数据中心建设的高速发展,各种新架构层出不穷。在2008年,业界又出现了一种新式的架构:集装箱式数据中心。这种新式架构的数据中心因为其安装快速、部署方便、节能省电、空间占用小等特点,立即在全球各地得到了广泛的应用。各大IT厂商如IBM(PMDC)、HP(POD)、SUN(Black Box)、SGI(ICE Cube)等也都推出了相应的解决方案。各大厂商的解决方案虽然各不相同,但是其最基本的东西还是相同的,也就是箱体的尺寸是一定的,通常会采用20尺,40尺,53尺标准柜作为外箱体。箱体的标准化,在运输、安装、运行的时候可以提供相当的便利性。
各厂商的集装箱式数据中心都是模块化的架构。一般分成单柜和多柜2种解决方案,单柜就是ALL-IN-ONE解决方案,IT设备、空调、配电、电源都安装在一个集装箱内;多柜会根据设备的不同,有专用的IT设备箱用于网络、存储和服务设备,有附属设备箱,用于空调、电源等系统。单柜方案只存在内部的布线系统,而多柜方案除了箱内的布线,还会有箱间的布线系统。
我们先来看一下箱内的布线系统。目前各大厂商的IT设备箱方案虽然有所区别,但是其设计都是基于开放式架构,兼容其它厂家的产品,并不是针对自己的IT设备订制生产,另外因为集装箱标准柜内宽只有2.33米,再加上内装的防水、隔热、防EMI材料后,内宽基本不会超过2米,所以各大厂商的网络、存储和服务设备解决方案基本上都是横向布置的一排标准19寸宽机柜。一个20尺标准柜,采用ALL-IN-ONE设计,可以部署5个19寸机柜,如果全部是IT 设备,可以部署8个19寸机柜;40尺柜的数字则分别是8个和18个19寸机柜。箱内的布线系统一般采用上走线的方式。线缆在机柜间的长度;配线系统在机柜内的安装位置都基本固定。
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集装箱式数据中心对布线系统的第一个要求是其中的一个特点:快速部署,相比传统的数据中心需要1年半-2年的时间,其从下订单到安装完成只需要3-4个月 ,所以被广泛应用在如救灾,应急通讯等场合。这样用于柜内的布线系统也需要能够快速安装。预连接系统快速安装,即插即用的特点,就非常适合。预连接系统比传统的连接方式可以省掉80%以上的安装时间,可能在传统观念里,预连接系统有着供货周期长的毛病,那是在传统数据中心,因为机柜的位置,距离都不同,而且对于布线系统的要求各不相同(比如光纤芯数);所以其订制化的特性就显现出来,快速交货就很困难。但是在集装箱式数据中心,内部位置的相对固定就可以将预连接布线系统作为标准件生产,不存在交货周期长的问题。另外预连接系统都是在工厂内测试完成的,所以在安装的时候还可以省掉大量的测试时间。
对于布线系统的第二个要求是密度高;一般在集装箱式数据中心的内部,空间高度都在2米左右(除了高柜,标准箱内高不超过2.3米,还要去掉内装),无法采用传统的地板下走冷风的方式,都是采用特殊的散热方式,散热的效率非常高。这样IT设备的密度也可以提高,像HP POD的普通型单机柜最大可以支持27KW,高密度型单机柜可以支持44KW,这样设备密度的提高就需要单个机柜布置更多的网络布线来支持。因为机柜的容量是有限的,为了将更多的空间留给网络和服务设备,高密度布线系统能够节约空间的优势就很明显了。比如对于光纤布线系统,采用预连接高密度的1HU96芯的配线架就比传统的要省掉50%左右的空间。由于集装箱式数据中心内的空间狭小,所以在其主配线柜多采用开放式机架,以便于后期的维护和管理。
集装箱式数据中心的另外一个重要特点是可以反复的移动化部署,在一个地方使用完成后,可以移动到另外一个地方。但是在移动过程中,有可能是通过卡车的陆路运输,也有可能是海运甚至空运。在运输过程中,不可避免的会有震动和颠簸,对于布线系统,特别是光纤布线,可靠性要求就很高,如果采用传统的熔接,脆弱的熔接点很容易遭到破坏,预连接光纤采用灌胶的方式,对于内部光纤的保护就好了很多。
拖运中的HP POD