數(shù)據(jù)中心SAN區(qū)域布線方案淺談

文｜羅森伯格亞太電子有限公司 孫慧永

1 前言

在金融、保險、政券、政府機關等相應機構的數(shù)據(jù)中心中，為保證系統(tǒng)數(shù)據(jù)計算的速度及數(shù)據(jù)存儲與管理的可靠性，許多核心業(yè)務應用通常是由高性能的服務器設備（如標準或非標準小型機、大型機等）所組成，與這些高性能服務器相配套的有單獨的SAN存儲網(wǎng)絡。在這類設備區(qū)域布線方案的實施中，布線方案的實施要著重思考布線的可靠性。另外由于SAN網(wǎng)絡是設備間傳輸?shù)膬炔扛咚賯鬏斁W(wǎng)絡，當前設備I/O絕大多數(shù)是支持萬兆的光纖傳輸，光纖支持萬兆的傳輸距離與通道的衰減成正反比，因此布線方案要思考盡可能小的整體通道衰耗是基于以上的，本文著重談談在SAN區(qū)域布線規(guī)劃方面的思考與實施的方式。

2 布線規(guī)劃

常規(guī)機架式服務器通常自帶存儲，較少獨立配置單獨存儲網(wǎng)絡，布線走向主要是上行LAN網(wǎng)絡，布線規(guī)劃可以每列以4～8個設備柜配置一個網(wǎng)絡列頭。而高性能服務器與機架式服務器不同，這類服務器主要負責高速數(shù)據(jù)計算，通常外帶單獨的存儲設備，高性能服務器與獨立存儲設備通常以2：1的比例配置，在高性能服務器、SAN交換機及存儲設備這三者間形成多點對多點的光纖高速傳輸通道，如圖1所示。從圖1中的網(wǎng)絡連接關系中可以看出，任一臺服務器由于突發(fā)故障或死機后，并不影響存儲設備內數(shù)據(jù)與外網(wǎng)的正常傳輸，其他任何服務器可以透過SAN交換設備及時處理存儲設備的數(shù)據(jù)，以保證核心數(shù)據(jù)傳輸應用的可靠性。

圖1

對高性能服務器的布線兩部分組成，一部分上行LAN網(wǎng)絡，另一部分下行SAN存儲網(wǎng)絡。在實際布線方案的實施過程中，筆者注意到有部分咨詢方在規(guī)劃布置該SAN區(qū)域中高性能服務器、存儲設備與SAN交換設備三者時，采用與機架式服務器類似的每列以4～8個設備柜配置一個網(wǎng)絡列頭的方式，這種方式筆者并不推薦，因為這樣會導致被分開擺放于各個列頭的SAN交換設備的布線會變得十分復雜，各個放置SAN交換設備的網(wǎng)絡列頭間為了實現(xiàn)上述多點對多點的連接方式，兩列頭間需要配置大量互連光纖。另外，如果對于高性能服務器每列設置網(wǎng)絡列頭，也并不利于SAN網(wǎng)絡的布線，高性能服務器一部分光纖上行LAN，一部分下行SAN網(wǎng)絡，如果下行SAN部分的光纖需要經(jīng)過網(wǎng)絡列頭跳接，除了浪費布線外，而且也會導致整體通道間的光纖損耗太多。當前的數(shù)據(jù)中心機房建設在SAN傳輸通道絕大多數(shù)是配置萬兆多模光纜，例如萬兆多模OM3光纖支持萬兆300m的距離要控制衰減在2.6dB以下，如果由于整體規(guī)劃的原因使得網(wǎng)絡配線跳接太多而導致整體通道過高的衰減，即使以預連接的方案中，也有可能導致衰減過高，經(jīng)過計算，每列設列頭的SAN區(qū)域布線方式，SAN網(wǎng)絡的整體通道連接器有可能達到9個甚至更多的連接點。

鑒于以上的分析，對于SAN區(qū)域的布線網(wǎng)絡，筆者更建議采用集中式的配線管理方式，配線區(qū)域放置SAN交換設備，而服務器由預連接光纜直接匯聚到配線區(qū)，而不是采用上述傳統(tǒng)的列頭方式，這樣的做法，通常每個通道的連接點可以控制在5個連接點以下，也更有利于實現(xiàn)該區(qū)域配線的管理，節(jié)約用戶布線投資，集中式SAN配線管理如圖2所示。由于SAN網(wǎng)絡配線相對獨立，并不一定要將SAN網(wǎng)絡的配線區(qū)與LAN的MDA區(qū)域放置在一起，這樣做的好處是除了減少該區(qū)域光纜的平均長度外，減少布線投資，更重要的是可以減輕LAN的MDA配線與線槽路由的壓力，使得配線更清晰，更易管理與維護及今后的擴展。

圖2

3 布線實施

SAN網(wǎng)絡通常采用光纖并支持2G、4G、8G、16G高速傳輸，SAN區(qū)域布線密度相對較高，在高密度的配線方案中，SAN的MDA需要涉及到管理、維護的功能，同時也應思考后續(xù)的擴容空間。在該區(qū)域應采用交叉配線的方式來實現(xiàn)，而服務器與存儲設備的EDA區(qū)域，為盡可能提高布線的效率，可以采用互聯(lián)的方案，因為在EDA區(qū)域主要為后續(xù)的維護與擴容，很少涉及到通道管理的功能，所以采用MPO（或MTP）的連接方式可以在有限的布線空間內解決更高密度的布線。由于該區(qū)域所采用的設備通常是特殊尺寸的設備，不能用傳統(tǒng)的布線方式來解決，業(yè)內通常有三種可供選擇的布線方案，即橋架上、機柜內、地板下。

（1）橋架上：將配線產(chǎn)品直接安裝于橋架上，主干線纜端接于配線架的背部，配線架前側跳線通過設備的頂部進入端接于設備內部端口，這種方式主要的優(yōu)點是成本相對較低，布線整潔美觀，安裝靈活便利，基本不受限于設備的廠家與型號的差異。缺點是產(chǎn)品安裝位置較高，維護或增加跳線時相對有所不便，橋架上的產(chǎn)品安裝方式，如圖3所示。

圖3

（2）機柜內：這類布線方式是布線產(chǎn)品根據(jù)各種設備型號規(guī)格的不同設計來安裝附件，這些附件可以方便與設備配套的布線產(chǎn)品安裝于該設備內，這樣EDA可以簡單地在設備內部集成。這種方式的優(yōu)點是布線便利，擴容容易，維護方便。最大的缺點是由于設備型號眾多，設備的結構需要有許多相應的專用配線產(chǎn)品，受限于各廠家設備內部空間結構，典型機柜內的安裝方式，如圖4所示。

圖4

（3）地板下：在活動地板下方安置地板盒，主干光纜通過地板盒內的配線面板，從配線面板插接跳線由地板下方設備底部進入設備內部并端接于設備的端口上，這種布線適用于下走線的布線方式，這種方式主要的優(yōu)點是擴容與維護比較便利，也基本不受限于設備的型號與差異。缺點是相對地板安裝方式成本稍高，對下送風氣流有一定的阻礙，如圖5所示。

4 結束語

圖5

數(shù)據(jù)中心布線解決方案中的每個項目都有其各自的應用特點，特別是在SAN區(qū)域的布線方案，要根據(jù)不同的應用，不同的網(wǎng)絡結構，以及不同的設備狀況作規(guī)劃設計。與傳統(tǒng)樓宇相比，部分咨詢方采用新瓶裝老酒的設計方式可能就不能滿足用戶當前的網(wǎng)絡以及今后的發(fā)展需求，規(guī)劃設計需要在了解用戶真實需求的基礎上根據(jù)行業(yè)標準量身定制，再結合前沿的專業(yè)數(shù)據(jù)中心產(chǎn)品線的實施，通過這樣的方式不僅可以減少數(shù)據(jù)中心建設所帶來的不必要浪費，又可以大大延長數(shù)據(jù)中心的改造周期與使用壽命。