數據中心機房綜合布線的設計解析

姜楠

摘 要：隨著計算機網絡技術和光通信技術的迅速發展，以萬兆傳輸速率作為標志的數據中心建設開始步入正軌，機房綜合布線設計在網絡通信業務的日益增加下顯得尤為重要。綜合布線系統技術是數據中心機房網絡傳輸的基礎系統，數據中心綜合布線系統可以將通信與數據信道設備、交換設備和其他應用系統相互鏈接，同時也適應多種通訊服務，無需對線纜、線纜端頭模塊以及連接器做任何改動，就能夠提供各種服務。該文深入分析了分工、設計依據、選型依據以及電氣防護等與數據中心機房綜合布線設計相關的內容，從而為數據中心提供科學、合理的布線設計方案。

關鍵詞：數據中心機房 綜合布線 機房布線設計 布線管理

中圖分類號：TP308 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2017）01（c）-0025-02

數據中心機房建設的目標是建設一個高效、節能、便捷、穩定、安全、綠色環保且具有高可靠性、可管理性、高經濟性、高擴展性以及高可用性，適合現在以及將來的，高標準的，具有長遠效益的新一代數據中心。另外，數據中心機房的弱電設計主要是由綜合布線、動力設備監控、安防監控三部分組成。其中，動力設備監控包括溫濕度、配電、UPS、空調漏水等。而門禁和電視均屬于安防監控范疇。

1 數據中心機房綜合布線設計的目標

數據中心布線技術以結構化、高密度、高寬帶、高可靠以及易擴容作為核心理念，逐漸演化成為整個布線行業的發展趨勢。綜合布線系統支持著各種通信和信息系統的運行，主要為弱電應用系統提供相應的線路需要。與傳統布線相比，綜合布線系統有著兼容、開放、靈活、可靠、先進以及冗余等眾多方面的優越性，是傳統布線比不了的。

2 數據中心機房布線的工程內容以及明確分工

數據中心機房的綜合布線設計內容除了對機房內的路由器、交換機以及服務器等網絡設備和配線設備進行布線管理，同時也會監管、布置以及安裝機房的網絡終端信息插座。另外，在工作單位對數據中心機房進行設計之前，應當首先根據機房設計任務的要求，明確所承擔工程單位的設計內容和分工，清晰表達參與各方的任務范圍和責任。

其中承包數據機房的單位要負責機房內的配線柜、電纜及信息插座等設備的安裝以及纜線的布放。另外，機房內的配線柜包含接線模塊、跳線。建設數據中心機房的單位主要負責機房內的網絡機柜、工作區電纜和網絡終端、配線柜引至廣域網的纜線和設備等的安裝以及纜線的布放，其中網絡機柜包括服務器、交換機、跳線。

3 綜合布線設計以布線分區的拓撲結構作為設計依據

數據中心機房進行綜合布線的主要作用是為了讓所布設的電纜充當連接機房網絡設備的載體，但由于網絡設備的要求不同，所以在對機房安裝纜線時需要根據信息的流量大小進行安裝，只有這樣，數據中心機房的網絡運營才能夠一直處于最佳狀態，同時也有效避免了局部擁塞導致網絡不暢所造成的不必要浪費。當然，除了考慮到信息流量之外，還應該考慮網絡設備之間的具體傳輸要求，各區段纜線的長度應該符合國家標準《建筑與建筑群綜合布線系統工程設計規范》GB50311中的相關規定。因此，在對數據中心機房綜合布線設計之前就應該了解網絡運營的需求，確定網絡布線的拓撲結構，并按照這個網絡拓撲結構來數據中心機房綜合布線的設計方案。需要知道的是，由于每個工程都有其特色的需要，因此，應當根據工程的實際情況和需要對設計進行相應的調整。

4 綜合布線要根據網絡環境的需要進行選型

當機房確定好綜合布線的拓撲分區結構之后，就該選擇符合機房網絡需要的設備的纜線。第一，在選擇電纜時一定要選擇能夠滿足機房核心層交換機到交換機的主干快帶要求。第二，滿足邊緣層交換機到服務器水平的電纜連接要求，并且還要給存儲區域的網絡提供冗余支持。第三，為了使電纜和連接器免受傳音的干擾，對連接器和纜線的檢測要求應不少于72個性能參數。第四，為了使系統設計今后在升級時更加靈活方便，銅纜方案應該支持在電纜長度100 m以內的6個連接點。第五，為了提高機房綜合布線的質量，以及方便機房管理員對機房進行維護工作，必須要使用銅纜配線和跳線設計，這樣不僅使配線柜的外觀看起來整潔有序，并且還可以管理和標記跳線的插頭。第六，數據中心機房在采用光纖傳輸萬兆應用時均采用的是10Base-SR路由器，因此，數據中心機房綜合布線系統的主配線區域以及水平水平配線區域都應該選擇支持300 m的萬兆傳輸激光優化多模光纖，能夠提供較大的帶寬以及較長的傳輸距離。第七，數據中心在布線時也經常采用單模光纖，但是單模光纖的網絡設備成本比較高。第八，正在被應用的計算機網絡協議可分為銅纜和光纜兩種。銅纜主要有百兆以太網、千兆以太網和萬兆以太網；光纜主要有百兆以太網、千兆以太網、萬兆以太網、4萬兆以太網和10萬兆以太網。第九，在設計數據中心機房的時候，除了需要考慮到網絡，還應該充分了解機房周圍的電磁環境，并針對電磁環境產生的影響采取相應的防護措施。在對具有屏蔽功能的數據中心機房進行布線設計時，如果選擇采用銅線方案，那么連接機房網絡和廣域網的電纜必須要使用光纖，且光纖被引入建筑物時應采取完善的屏蔽處理，以避免影響到機房的屏蔽功能。與此同時。在機房內應設置介質轉換模塊，以便保證網絡的適配連接。

5 纜線連接應采用最先進的技術管理

在對規模比較大的數據中心機房進行綜合布線設計時，除了要讓綜合布線滿足機房網絡的需求之外，還應該考慮在布線時采用先進的交互式的光纖管理技術，并且要選擇智能配線架、先進的管理技術和軟件版本。數據中心機房管理員通過聯網的電腦可以監測數據中心機房以及管理機房網絡的連接情況。先進的系統管理具體可以包括以下功能。

第一，機房管理員通過電纜端口、配線架和IP地址，可以準確、快速地找到物理連接位置；第二，系統管理可以自動替換掉交換機端口的錯誤連接；第三，機房管理員通過系統管理可以監測機房網絡設備的連接和配置是否正確；第四，機房管理員可以快速、準確地建立以及備份數據庫；第五，電子工作指令可以通過LCD顯示指引與圖表，協助助機房管理員完成工作任務。

6 機房綜合系統的防靜電處理

靜電5～200 MHz的頻率范圍之內會產生強烈的射頻輻射，而射頻輻射的能力峰值經常也會在35～45 MHz之間產生自激振蕩的現象。如果數據中心機房的周圍存在自激振蕩的射頻信號，必然會對電纜串入大量的靜電放電輻射能量。其次，如果電纜持續暴露在4～8 V的靜電放電環境中，那么干擾感應的電壓將會超出固定的網絡門限值。實踐證明，在對機房進行布線設計時，如果采用屏蔽布線系統和優質的金屬封閉式線槽，可以有效避免干擾，感應電壓對網絡系統運行的影響。同時，機房內如果鋪設防靜電地板，操作人員攜帶接地手環，也能有效地避免人體接觸網絡設備時產生的靜電影響。

7 結語

該文針對數據中心機房綜合布線設計所提出的設計內容，只表明了設計的主要思路。由于網絡和布線的快速發展，新產品也不斷出現，因此，設計中應該及時掌握市場的動態，從而更好地滿足網絡布線的要求。

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