數(shù)據(jù)中心布線: 節(jié)能又省錢

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“綠色”已成為當(dāng)今的時(shí)代主題，它包括減少一開始使用的能源和材料、提高樓宇的使用效率、延長樓宇的使用壽命、減少配件的更換和浪費(fèi)等一系列行動(dòng)。數(shù)據(jù)中心在全球的增長已令企業(yè)開始關(guān)注數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸和處理過程中所用資源的效率和生產(chǎn)率。

互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的急劇增加和相伴而生的對帶寬需求的增加，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的數(shù)量、規(guī)模和密度也隨之急劇擴(kuò)大。雖然數(shù)據(jù)中心幾經(jīng)升級，但仍然難以跟上新媒體需求的步伐。63%的IT經(jīng)理說，不知不覺中他們的數(shù)據(jù)中心就用完了所有空間、電源或散熱容量。另有43%的IT經(jīng)理認(rèn)為，以他們現(xiàn)在的增長速度來看，目前的基礎(chǔ)設(shè)施如果不做改變，頂多只能維持 6 個(gè)月。因此人們也不用感到奇怪——36%的IT經(jīng)理正在規(guī)劃或建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心。

應(yīng)對數(shù)據(jù)中心變熱

目前數(shù)據(jù)中心所消耗的電力已占到美國全部電力使用量的2%，預(yù)計(jì)到2020 年，這一數(shù)字將激增到9%。在所消耗的電力中，有很大一部分是為了滿足網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備與樓宇運(yùn)行的需要。這些電子技術(shù)會(huì)產(chǎn)生大量的熱，這是數(shù)據(jù)中心所面臨的主要問題之一。隨著溫度的升高，IT硬件的可靠性大幅降低。據(jù)估計(jì)，溫度每升高10°C (18°F)，電子設(shè)備的長期可靠性將降低50%。

具有諷刺意味的是，數(shù)據(jù)中心運(yùn)行所依賴的一些核心網(wǎng)絡(luò)電子設(shè)備產(chǎn)生的熱量正是導(dǎo)致其效率和壽命降低的因素。配件的頻繁更換導(dǎo)致垃圾填埋場的廢棄物增多，同時(shí)也提高了數(shù)據(jù)中心的運(yùn)行成本。隨著刀片服務(wù)器等高密度電子設(shè)備的使用越來越普遍，一臺典型服務(wù)器的成本將低于支持其運(yùn)行的散熱成本。

為了控制空氣流動(dòng)，大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都采用了冷（電子設(shè)備）通道和熱（地下布線和無源布線）通道的模式。這種模式中，冷空氣的添加和熱空氣的移除都受到很好的控制，使得散熱設(shè)備的運(yùn)行效率更高。值得指出的是，熱量對無源布線（無論是UTP銅纜還是光纜）的影響，都要比對有源設(shè)備的影響小。

浪費(fèi)在散熱上的能源相當(dāng)于浪費(fèi)資源和金錢。由于氣流管理效率低下，大型數(shù)據(jù)中心提供的散熱容量最高達(dá)到了設(shè)備所需散熱容量的270%。為了減少這種浪費(fèi)，請遵循下面幾條關(guān)于熱管理的布線黃金法則:

●  使用綜合布線系統(tǒng)限制氣流阻塞

●  合理設(shè)計(jì)和管理架空地板下的電纜

●  高壓電纜敷設(shè)在冷通道的地板下

●  低壓通信線纜放在機(jī)柜下或直接放在熱通道地板下

●  減少天花板的數(shù)量，或只是在有源機(jī)柜上方放置天花板

結(jié)構(gòu)化的考慮

減少浪費(fèi)可以從許多方面入手。在無源系統(tǒng)中，使用綜合布線將極大減少電纜用量，從而緩解通道擁擠和氣流阻塞情況?？諝饬鲃?dòng)的空間越大，熱空氣移除和冷空氣循環(huán)所耗費(fèi)的能源就越少。綜合布線是使用主干電纜將大量光纜或銅纜敷設(shè)至一個(gè)區(qū)域，然后再在電子設(shè)備區(qū)域分成若干小段電纜。

以“本壘打”方式敷設(shè)電纜，不僅會(huì)加重電纜密集程度，還會(huì)對電纜的移動(dòng)、添加或更改造成問題。當(dāng)電纜盤中的一根電纜被正在傳輸信號的其他線纜包圍時(shí)，很難移除該電纜。因?yàn)椴辉敢饷巴ㄐ胖袛嗟娘L(fēng)險(xiǎn)，系統(tǒng)操作員通常會(huì)決定在舊電纜上再敷設(shè)一根新電纜——這將造成氣流通道堵塞，增加通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) (HVAC) 的工作負(fù)荷。使用主干電纜則無需擾動(dòng)鏈路，在靠近電子設(shè)備的配線區(qū)就能完成全部配置，系統(tǒng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)非常有限，總體工作量也大為減少，因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮這種布線方式。

和多根單雙芯光纜相比，高芯光纜還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即能提供更高的密度。針對 SC光纜接頭的傳統(tǒng)2.9 mm光纜所占用的空間是主干光纜的7倍，即使帶LC接頭的較低密度1.6 mm光纜也只占用兩倍的覆蓋面積。在如今的主干光纜設(shè)計(jì)中，松套管光纜能提供最佳的密度。

目前以及未來的系統(tǒng)需求

一旦主干電纜敷設(shè)到位，它就成為系統(tǒng)主干，將持續(xù)運(yùn)行很多年。電子設(shè)備和軟件的更換周期一般是三到五年，布線系統(tǒng)的更換周期則長得多，因?yàn)閷㈦娎|穿入和拉出運(yùn)行中的系統(tǒng)并非易事。這意味著目前安裝的布線系統(tǒng)必須滿足將來很長一段時(shí)間的需要。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心在為10G傳輸速率進(jìn)行規(guī)劃，OM3 光纜和6A類銅纜布線能夠在數(shù)據(jù)中心的典型距離上達(dá)到該速率。

對于目前以10/100/1000 Mbps速度運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心，6類電纜似乎適合目前的需求。但是，如果要考慮在未來三到五年支持萬兆應(yīng)用而進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)升級，則應(yīng)安裝更高帶寬的6A類電纜。這種銅纜能提供高性能傳輸，支持設(shè)備端如服務(wù)器和存儲(chǔ)設(shè)施的萬兆傳輸連接。

許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者都在尋求長期解決方案。行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu)正在討論 40/100GbE和16/32G FC數(shù)據(jù)速率技術(shù)，新的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將在2010年公布。要實(shí)現(xiàn)如此高的數(shù)據(jù)速率解決方案，OM1 62.5 um和OM2 50 um光纜將不能滿足需求，OM3 50 um光纜是公認(rèn)適合這些即將到來的高速應(yīng)用的。

此外，正確考慮光纜芯數(shù)也至關(guān)重要，每次采納新應(yīng)用時(shí)，不必鋪設(shè)或推遲鋪設(shè)新的主干電纜。40/100 Gb/s的應(yīng)用將很可能運(yùn)行在“并行光纜”上，這個(gè)過程很簡單，即將高速數(shù)據(jù)流拆散，分別在多根光纜上傳輸，通過無源系統(tǒng)發(fā)送，最后將這些信號重新合并起來。美國國內(nèi)和國際的標(biāo)準(zhǔn)組織正在評審各種使用MPO接頭的光纜方案，例如在100GbE傳輸?shù)姆桨钢?，使?0芯光纜作為發(fā)射信道，再使用另外的10芯光纜作為接收信道。對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者而言，這意味著數(shù)據(jù)中心內(nèi)的很多位置至少必須擁有24芯光纜，才能確保將來有能力運(yùn)行并行光纜應(yīng)用。

據(jù)預(yù)測，大約70%的數(shù)據(jù)中心經(jīng)理僅4年后就更換了布線系統(tǒng)。延長布線系統(tǒng)的使用壽命能使初期的IT采購決定變得更加容易，因?yàn)榭梢越档驮俅尾少彽某杀尽０惭b優(yōu)質(zhì)的布線系統(tǒng)將減少將來的材料浪費(fèi)以及與電纜更換帶來的麻煩和相應(yīng)成本。

數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)者在選擇銅纜和光纜時(shí)，除了要考慮電纜所能提供的帶寬外，還必須綜合考慮初期電子設(shè)備投資與散熱生和維護(hù)所帶來的長期成本，而對銅纜和光纜都很了解的布線系統(tǒng)供應(yīng)商可以幫助您理清這些問題。

你控制網(wǎng)絡(luò)，還是網(wǎng)絡(luò)控制你？

以當(dāng)今數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和活力，不能再僅僅局限于考慮“速度快”這一系統(tǒng)要求。它還必須是可管理的，能夠支持各種增長和變化。部署智能基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)將使IT經(jīng)理能更好地了解和掌控網(wǎng)絡(luò)，從而更高效地利用能源、網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)與自然資源。智能化基礎(chǔ)設(shè)施能讓您對網(wǎng)絡(luò)中的所有可用交換機(jī)端口了如指掌，從而只需部署最少數(shù)量的交換機(jī)，減少網(wǎng)絡(luò)的總體功率消耗。

簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 (SNMP) 與聯(lián)網(wǎng)設(shè)備（如溫度傳感器等）通信，并在可能發(fā)生能源消耗問題時(shí)發(fā)出警報(bào)通知。因?yàn)橹悄芑A(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)識別網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)資產(chǎn)，因此可以進(jìn)行監(jiān)控，并在非業(yè)務(wù)時(shí)段實(shí)施資產(chǎn)關(guān)機(jī)策略，以節(jié)省能源。也可以遠(yuǎn)程發(fā)送電子郵件通知來關(guān)閉聯(lián)網(wǎng)的復(fù)印機(jī)、打印機(jī)和臺式機(jī)。

使用智能基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)能更好地利用資源，降低維護(hù)成本，更快地實(shí)施變更，減少停機(jī)時(shí)間，提供更高的服務(wù)性能水平，從而提高收益。

減少數(shù)據(jù)中心中的材料浪費(fèi)和能源低效使用有很多種途徑。對無源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化能為打造綠色數(shù)據(jù)中心做出巨大貢獻(xiàn)。若能在設(shè)計(jì)過程中就召集綜合布線廠商與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、能源、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) (HVAC) 等廠商一起討論，打造出高效的設(shè)計(jì)，則可以減少環(huán)境廢物，以低成本提供高性能的系統(tǒng)，創(chuàng)造使用壽命長的高效解決方案。