萬兆網絡與萬兆布線

文｜中國工程建設標準化協會信息通信專業委員會綜合布線工作組 張 宜

萬兆網絡與萬兆布線

文｜中國工程建設標準化協會信息通信專業委員會綜合布線工作組 張 宜

從萬兆布線系統的應用情景分析，其對象主要是對信息通信有較高需求的場合，如智能樓宇主干布線子系統與數據中心機房，特別是數據中心工程項目的蒸蒸日上所形成的市場局面。那么在工程中我們如何來具體實施？雖然北美的標準TIA/EIA 942為我們提出了機房布線的基本構架與設計理念，從總的方面來看與TIA/EIA 568B的內容沒有太大的差異。但在工程建設具體實施過程中，總會出現許多具體問題，而無法作出判斷與提出比較適用的解決方案，因此需要我們有更多的思考、分析和總結。

1 整體規劃

首先應該與機房的級別及機房的裝修、空調與電力設備的安裝、弱電系統的設置、機房綜合管線的布局、消防的要求等方面相適應，對布線系統做一個整體的規劃，應注重以下幾個方面：

（1）功能區的確定：機房一般由主機房、輔助區、支持區、行政管理區等組成，主要分為有人和無人兩大區域，以此來確定布線系統需達到的等級與配線網絡結構及信息點的設置位置和數量。信息點可以為日常辦公使用，但需滿足信息網絡運行的需要。

（2）網絡結構的確定：布線網絡拓撲結構與信息通信網絡的構成是密切相關的，只有明確了服務器、以太網交換機、存儲器、路由器、KVM設備、PC機、通信接入設施等之間的互通關系及安裝區域，才能夠做出滿足應用的配線系統，這是根本性的基礎條件。當然考慮到網絡的安全可靠與拓展，配線設備的配置應留有充分的余量。

（3）管槽位置與路由確定：對機房布線建議采用敞開的布線方式。但其位置與路由的確定以符合機房的凈高尺寸；不阻擋機房空調設計的氣流組織；與電力管線及其他弱電管線能夠保持相應規定的間距；滿足線纜布放彎曲半徑等要求為依據，并且以機房的等級與管線敷設的方式來確定線纜的防火等級，并做出是否采用屏蔽的布線系統。

（4）產品的確定：對于機房布線系統，主要以滿足萬兆網絡的應用為主，因此選用的大多為高端產品。但應考慮到電纜與光纖；屏蔽布線與非屏蔽布線；標準模塊與高密度模塊；單模光纜與多模光纜；現場制作與預端接線纜；CMP與低煙無鹵線纜；標準標簽與電子配線；永久鏈路、信道與短鏈路測試等方面的問題，做出多方案比較，并且估算出工程造價，從性價比考慮選用相應的布線產品。

2 實施方案

在設計階段，最為重要的是設備的配置方案，這一點也是目前比較薄弱的環節，是真正需要強化的部分，配置包括設備的選擇與配置量。

（1）設備配置

對于數據機房的布線配置主要包括：設備機柜內、列頭柜、及主配線區、水平配線區、區域配線區設置的配線機柜內的各種設施配置。

配置思路可以根據計算機網絡的構架組成與通信方式按照以下步驟實施：每一個機柜內安裝的設備→機柜內所有設備的各種業務輸出光、電端口→所需要的電纜、光纜數量及涉及到的敷設管槽尺寸及位置→列頭柜的數量與功能需求→根據測算的光、電端口配置列頭柜、主配線區配線柜、水平配線區配線柜、區域配線區配線柜之間的電纜、光纜數量及敷設的管槽→確定主配線區配線柜、水平配線區配線柜、區域配線區配線柜內的各種光、電模塊→確定與外部網絡互通端口數量及配線設備。當然其他相應的理線架、跳線、設備線纜等也應包含在內。下面舉例說明每一列機柜機房布線系統與網絡交換機、網絡管理系統相結合的配置思路與方法。

◆ 每一個機柜的模塊數量：機房中的每一個機柜相當于一個多用戶信息插座的安裝場所。機柜內可以根據實際情況設置服務器、存儲器、KVM設備、以太網交換機、光、電配線模塊等設施。最主要和安裝最多的設備是服務器，并配置相適應的配線模塊與線纜。

現以機柜內安裝服務器、KVM設備、光/電配線模塊為例：

表1是機柜及配線設備配置示例。

需要說明的是，刀片式網絡交換機的輸出、輸入端口數量配置有兩種方式。一種是每一個服務器插板作為一個輸出、輸入單元；另一種情況是以每一個機柜所包含的服務器，設置一個總的輸出、輸入單元，形成一組端口單元。另外，有的工程中為了減少設備機柜至列頭柜之間的線纜數量，也考慮在每一個機柜的上部設置以太網交換機，完成集線功能。但是在這種方案中，應避免因交換網絡的級數增加而影響信息的正常傳送。當每一機柜的配線模塊容量不大于24或32端口時，為了更加方便線纜的敷設與提高機柜空間的利用率，將配線模塊安裝在敞開的電纜橋架部位，也是一種可選擇的方式。

◆ 線纜數量：如果每一列安裝8個機柜，機柜頂部敞開線槽敷設至布線列頭柜總計線纜數量如表2所示。

◆ 列頭柜設備配置：在列頭柜可以設置同樣滿足KVM設備、以太網交換機、光、電配線模塊等設施的安裝需求空間，具體配置如表3所示。

上述3個表格中的配置只是從一個典型的案例出發，幫助讀者理解與建立機房設備配線區、水平配線區、區域配線區的設備配置方案。在具體工程中，機柜空間的分配關鍵是取決于服務器的數量，而服務器的數量又和采用服務器的類型、每一個機柜的供電負荷密切相關。所以大家可以舉一反三地做出適合工程應用的配置方案。

3 布線產品選用

數據機房布線系統以支持萬兆網絡為出發點，主要根據工程需求與投資情況來選用產品種類，建議如下：

（1）6A屏蔽4對對絞電纜應用：支持永久鏈路長度可達到90m，可減少電纜間串音與線槽占有空間，便于散發熱量。7類布線系統為全屏蔽布線系統，在對大于10G網絡的應用中，會體現更大的優勢。

（2）50μm（OM3）多模光纜或單模光纜應用：能夠適應不斷發展的網絡對傳輸帶寬的更高需求；有利于網絡的安全與不受外部電磁干擾的影響；減少線纜在線槽中的占有空間；50μm（OM3）多模光纜可以支持萬兆網絡應用傳輸距離達到300m～550m，單模則可以達到10km～40km；有利于與外部及電信運營商之間配線網絡的互通。

（3）相應防火等級的線纜應用：機房是屬于強制通風的環境，加之敞開式布放線纜的采用，對線纜的防火等級提出了相應要求。按照《電子信息機房系統設計規范》（GB 50174-2008）要求，對于A級機房應采用符合CMP防火等級的電纜與OFNP或OFCP防火等級的光纜。但是由于工程造價的增加，對于這一條款的執行需要有一個認識與接受

過程。

表1

表2 線槽敷設線纜數量

表3 列頭柜設施配置數量

（4）RJ45/SFF預端接線纜的應用：電纜與光纜預端接技術的應用可以使跳線與連接線纜的端接部位性能指標得到可靠的保障。并且給線纜的施工帶來極大的簡便，可以提高施工效率。

（5）智能配線系統應用：智能配線系統由硬件與軟件兩部分組成，如果與計算機網絡管理平臺融合，可以對配線端口與終端信息插座進行實時管理，增強網絡安全，降低運行維護的工作量。在應用時需對主流技術進行分析與合理的選擇。

（6）標識與標簽的應用：布線工程使用符合規范的標識與選用符合安裝環境的標簽是十分必要的。它可以對技術文檔的管理更加優化與標準化，降低日常運行維護的成本，方便網絡與布線系統的擴容。

萬兆網絡機房布線除了上述三個主要方面需要重點掌控以外，諸如：進線間的位置、數量與面積確定，與電信運營商及外部網絡的互通及端口數量，開放式橋架的安裝位置、高度與尺寸的確定，配線機柜的選擇與加固方式，屏蔽布線系統與金屬橋架及機柜的正確接地，6A類布線系統的檢測方法、測試項目、技術指標等方面的實際問題都有待于我們去挖掘、發現、關注、總結，并提出切實可行的解決方案，服務于行業與市場。

第四屆“西蒙杯”一等獎論文作品