測試如何幫助你打造高質(zhì)量的數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)

文｜美國福祿克公司 尹 崗

數(shù)據(jù)中心所需銅纜萬兆鏈路，究竟是選擇屏蔽還是非屏蔽？是Cat.6還是Cat.6A？

絕大多數(shù)的CIO們都同意，數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)與普通智能建筑布線或普通水平布線系統(tǒng)不同，數(shù)據(jù)中心的綜合布線系統(tǒng)由于數(shù)據(jù)集中、設(shè)備處理能力增強(qiáng)、網(wǎng)絡(luò)帶寬的持續(xù)擴(kuò)展，通常會在三個設(shè)備周期內(nèi)就會考慮進(jìn)行重建（一個設(shè)備的壽命期通常為3～5年），所以一般的設(shè)計使用年限最高是8～15年，一勞永逸的布線系統(tǒng)目前還是不存在的。生命周期之后布線系統(tǒng)可能會升級到更高速的銅纜或者光纖布線系統(tǒng)，抑或采用完全不同的布線方式。也就是說，由于數(shù)據(jù)中心一次布線不是永久性的，所以在選擇布線產(chǎn)品時，也就無法做到預(yù)留“終極”的升級空間。與此相應(yīng)地，采用橋架、管槽系統(tǒng)也正適時向快裝式演進(jìn)，便于今后重建和升級。不過，甲方目前的普遍趨勢是，首先只考慮能否支持眼下的高速應(yīng)用，對于是否考慮今后的升級擴(kuò)容余量，顧及較少。

由于銅纜設(shè)備相比光纜設(shè)備具有30%～70%的成本優(yōu)勢，所以萬兆數(shù)據(jù)中心使用銅纜布線方案仍然是一個很具吸引力的選項。多數(shù)用戶采用光纜+銅纜的混合系統(tǒng)。Cat.6銅纜在最近的三年中正大規(guī)模進(jìn)入普及應(yīng)用階段，價格下降明顯。對于低投入的數(shù)據(jù)中心而言，使用Cat.6支持萬兆常常是設(shè)計師和系統(tǒng)集成商的夢魘。由于存在無法避免的外部串?dāng)_，他們感到很難把握產(chǎn)品選型、安裝質(zhì)量保證、鏈路布局、預(yù)留升級空間等實際問題。如果預(yù)算再充足一些，這些原本都不是問題——可以轉(zhuǎn)而采用質(zhì)量穩(wěn)定的Cat.6A銅纜或者直接使用高速光纖（比如OM3/OM4）。但由于萬兆及更高速設(shè)備成本低的限制，在甲方的強(qiáng)烈要求下，他們又不得不心力交瘁地面對這個看似不可能完成的任務(wù)——用Cat.6銅纜穩(wěn)定地支持萬兆網(wǎng)絡(luò)。要達(dá)到這一目標(biāo)必須精心做好產(chǎn)品選型、鏈路長度設(shè)計、用戶合理分布、電纜布放密度控制及成捆直徑限制等。最終的結(jié)果可能是一個“光纖+Cat.6A+Cat.6的混合布線系統(tǒng)”，其中光纖部分用于應(yīng)對今后可能的升級，少量Cat.6A應(yīng)對較長的萬兆鏈路，多數(shù)Cat.6鏈路則應(yīng)用于較短的萬兆鏈路（35m以內(nèi)）。

低造價的數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)如何通過測試保證布線系統(tǒng)的高質(zhì)量？

銅纜的測試方法，集成商/工程商已經(jīng)比較熟悉。主要依據(jù)GB 50312-2007中規(guī)定的模型進(jìn)行基礎(chǔ)測試，然后在此基礎(chǔ)上補充“外部串?dāng)_測試”，特別需要關(guān)注短距離的Cat.6鏈路（35m以內(nèi)）。為了保障質(zhì)量產(chǎn)品選型，最好進(jìn)行“六包一”仿真測試（35m）。如果預(yù)算稍微充裕，可以考慮采用Cat.6屏蔽鏈路，這樣基本上能保證外部串?dāng)_測試通過率達(dá)到100%。

建議：實施“選型測試+隨工測試+外部串?dāng)_測試”方案，并寫入合同。

測試發(fā)現(xiàn)問題如何整改？

如果是驗收階段發(fā)現(xiàn)問題，整改難度可能會比較大，因為這可能是批量出現(xiàn)的問題。最好的檢測方法是分批測試，也就是安裝少量鏈路后就進(jìn)行檢測，這樣盡早可以發(fā)現(xiàn)到底是供貨材料的問題還是施工方法的問題，造成的損失較小，一般也不會延誤工期。如果是工廠定制光纖，最好是邊施工邊檢測，這樣便于返工。如果是外部串?dāng)_不合格，則可能需要將電纜束改小。除了選型時的仿真測試外，檢測的時機(jī)也是邊施工邊小批量檢測，這與習(xí)慣于水平鏈路測試的習(xí)慣有很大不同，希望引起集成商用戶足夠重視。因為事后進(jìn)行大批量更改或返工來說都是很難承受的。

建議：乙方采用隨工測試/監(jiān)理測試的檢測方法，可早發(fā)現(xiàn)問題，減少損失。

數(shù)據(jù)中心正在進(jìn)入高速光纖時代，高速鏈路的不穩(wěn)定現(xiàn)象時常現(xiàn)身，這幾乎是一個全新挑戰(zhàn)，你準(zhǔn)備好應(yīng)對之策了嗎？

OM3萬兆光纖鏈路已經(jīng)廣泛應(yīng)用于數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)中，OM4也開始在一些大型數(shù)據(jù)中心中被采用。對于集成商/工程商來講，這是一個相當(dāng)折磨人的問題：“數(shù)據(jù)中心光纖鏈路測試通過，長度也不超標(biāo)，千兆運行正常，但為什么接入萬兆后變得不穩(wěn)定”。這種現(xiàn)象開始越來越多地困擾著集成商，且無法靠更換兩端光模塊或設(shè)備來徹底解決。

測試如何幫助甲方保證高速光纖鏈路的質(zhì)量？

數(shù)據(jù)中心的光纖系統(tǒng)通常用于支持千兆以上鏈路，所以測試的方法與通用的多模光纖測試方法有所不同，通用光纖一般只進(jìn)行一級測試——也就是測試損耗和長度。而數(shù)據(jù)中心光纖則需要測試長度并進(jìn)行判斷是否超長，這在以前的一級測試中是不做嚴(yán)格要求的。最困惑的問題則是，高速光纖鏈路長度和損耗測試合格，但仍然不能保證誤碼率達(dá)標(biāo)。這種現(xiàn)象絕大多數(shù)是由于鏈路中某些連接點質(zhì)量不合格引起的，比如污損的光纖接頭，損耗過大和接頭反射值超標(biāo)，鏈路中這些不合格的“事件”會引起損耗和色散值增加，造成誤碼率升高，甚至完全無法實現(xiàn)連接。

光纖二級測試有助于發(fā)現(xiàn)這些問題的“事件”，所謂二級測試就是在一級測試的基礎(chǔ)上增加OTDR測試并評估是否存在可能引起性能下降的事件（這些所謂的事件可以是劣質(zhì)的連接器、熔接點、過度彎曲、裂紋、氣泡、雜質(zhì)、捆扎過緊點等）。需要提請甲方注意的是：由于二級測試是由北美的TSB140定義的，它目前并沒有被引入到國標(biāo)《綜合布線系統(tǒng)測試驗收規(guī)范》（GB 50312-2007）中，所以需要在合同中特別約定才能有效執(zhí)行。事實上，大多數(shù)的集成商都是從一直習(xí)慣的一級測試中成長起來的，對于采用二級測試的方法對高速鏈路居多的數(shù)據(jù)中心進(jìn)行測試還是比較陌生的，他們經(jīng)過長期努力建立起來的施工質(zhì)量的自信心也經(jīng)常在這里被摧毀。我們在這一兩年的測試中遇到的多數(shù)“疑難問題”也大都來源于此。

建議：采用二級測試+隨工測試，保障光纖系統(tǒng)建造質(zhì)量。

如何保證數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)質(zhì)量的可持續(xù)性？

系統(tǒng)驗收后移交給甲方使用，質(zhì)量責(zé)任逐漸轉(zhuǎn)移給了甲方。出現(xiàn)問題一般由甲方承擔(dān)責(zé)任。這期間容易出現(xiàn)的問題有：不合格的跳線引起新上設(shè)備誤碼率高；擴(kuò)容/提速時因鏈路質(zhì)量不穩(wěn)定導(dǎo)致新應(yīng)用性能差甚至無法啟用；設(shè)備電磁干擾造成鏈路質(zhì)量下降；環(huán)境變化導(dǎo)致鏈路質(zhì)量下降。為了保證系統(tǒng)的高可靠性，GB 50174-2008、TIA 942A等數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)都要求留有一定數(shù)量比例的備份物理鏈路。

如何保證綜合布線系統(tǒng)質(zhì)量的可持續(xù)性？

對于銅纜鏈路，與Cat.5/Cat.5e不同的是，Cat.6/Cat.6A存在系統(tǒng)不兼容的問題，其中最大的可能就是自制跳線、劣質(zhì)跳線和合格跳線的不兼容性問題。開通前的通道測試合格，也不能保證能發(fā)現(xiàn)跳線存在的問題，如果驗收時永久鏈路的“居中性測試”合格，那么保證高速鏈路接入100%成功的唯一手段就是對Cat.6/Cat.6A跳線也進(jìn)行“居中性測試”。居中性合格的永久鏈路搭配居中性測試合格的跳線即可保證100%接入成功率，這就是我們常說的“PL+PC＞CH”測試模式。PL代表永久鏈路，PC代表跳線，CH代表信道。跳線的居中性測試方法很簡單，只要使用居中性的跳線適配器進(jìn)行測試即可。

另一個引起誤碼率增加的主要原因就是電磁干擾。這些干擾來自附近設(shè)備、電源系統(tǒng)、接地回路、強(qiáng)輻射源等，且不一定是系統(tǒng)開通時就存在。外部串?dāng)_測試只能檢測臨近電纜的工作噪聲是否合格，不能檢測上述干擾源的影響。此時可以按照GB 21671-2008標(biāo)準(zhǔn)對重要骨干鏈路進(jìn)行質(zhì)量檢測，測試丟包率、延遲、吞吐量、最大傳輸能力等，以此反映受到外接電磁干擾信號影響的水平。

對于用于高速光纖鏈路的光纖跳線，除了檢查、清潔跳線本身的端面外，還要保證鏈路的插座端面也合格。一般是在開通前用光纖顯微鏡進(jìn)行檢查，并進(jìn)行接入前的端面清潔。為了保證鏈路質(zhì)量的穩(wěn)定，防塵帽/防潮帽一定要安插到位，不能讓高速鏈路的插座和跳線長時間暴露在空氣中。為了保證光跳線100%的接入合格，需要對跳線也進(jìn)行現(xiàn)場檢測，測試端面的損耗值和反射值，合格的跳線則可以作為備用跳線保存起來隨時供接入設(shè)備使用。只要高速光纖經(jīng)過二級測試合格，那么接入合格的光纖跳線后一般都能100%地保證成功。

關(guān)于定期測試和不定期測試。定期測試是保證任何高可靠性系統(tǒng)的最有效方法之一。綜合布線系統(tǒng)的定期測試，業(yè)界沒有制定標(biāo)準(zhǔn)，一般建議1.5～2年進(jìn)行輪檢一遍，除了在物理層使用GB 50312-2007的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行測試外，還可以更頻繁地使用GB 21671-2008、RFC 2544的標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行定期檢測，以便即時發(fā)現(xiàn)潛在問題。不定期測試一般是指在設(shè)備開通時、故障排除前后、調(diào)整鏈路結(jié)構(gòu)或網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)后、升級系統(tǒng)前后等進(jìn)行的一種“視情檢測”，以保證綜合布線系統(tǒng)的高可靠性。

建議：采用PL+PC＞CH檢測模式，輔以定期/不定期測試，可保系統(tǒng)持續(xù)的高可靠性。

結(jié)束語

如何依靠檢測打造一個可持續(xù)的高品質(zhì)、高可靠性綜合布線系統(tǒng)？只有選擇合適的測試工具和測試方法才能完成鏈路所要求的質(zhì)量檢測；強(qiáng)烈推薦采用高可靠性的檢測模式：即“PL+PC＞CH”和“二級光纖測試”，這樣才能確保100%的接入成功率。適時地采用選型測試、隨工測試、驗收測試、開通測試、定期/不定期測試、物理層測試（GB 50312-2007）和網(wǎng)絡(luò)層測試（GB 21671）相結(jié)合，才能保證生命周期內(nèi)綜合布線系統(tǒng)可持續(xù)的高可靠性。