數據中心分級對布線(xiàn)冗余設計的影響

標簽：水平布線(xiàn) 布線(xiàn)冗余

本文根據標準附件中有關(guān)數據中心可靠性分級的內容，介紹了數據中心通信基礎及布線(xiàn)設計時(shí)的冗余考慮。

一級通信

一級通信基礎沒(méi)有冗余考慮，是最基本的數據中心要求。

設施中需要有一個(gè)用戶(hù)自有的維護孔，以及連接數據中心的進(jìn)入通道。接入服務(wù)商的服務(wù)要端接在一個(gè)進(jìn)入場(chǎng)所內。整個(gè)數據中心內部，通信基礎設施將通過(guò)一條單獨通道分布于進(jìn)入場(chǎng)所到主分布區和水平分布區之間。雖然網(wǎng)絡(luò )拓撲結構中可能會(huì )有邏輯冗余，但物理上的冗余或是多樣化在一級數據中心設施中是沒(méi)有的。

標準要求對所有的配線(xiàn)架，模塊和線(xiàn)纜要按照ANSI/TIA/EIA-606-A管理標準進(jìn)行標注，所有的機柜和機架前后應也要進(jìn)行標注。

在這樣的無(wú)冗余設計環(huán)境下，存在多個(gè)單點(diǎn)故障的可能性，整個(gè)系統在突如其來(lái)的災難情況下較為脆弱。如：

接入服務(wù)商服務(wù)中斷，中心機房服務(wù)中斷;

接入服務(wù)商設備失敗;

路由器或服務(wù)器由于沒(méi)有冗余而失敗;

入口場(chǎng)所、主分布區、或維護孔的任何災難性事件，可能中斷數據中心的所有通信服務(wù);

主干或水平布線(xiàn)的損壞會(huì )引起部分設備服務(wù)的中斷;

二級通信

二級數據中心設施在滿(mǎn)足一級要求前提下，關(guān)鍵的通信設備，接入服務(wù)商的供應設備，路由器，LAN/SAN交換機，應有冗余部件(包括電源供應，處理器等)。

數據中心內部的LAN/SAN主干布線(xiàn)，即從水平分布區到主分布區部分，除整體星型結構之外，應有冗余的光纖或雙絞線(xiàn)配置。冗余的主干線(xiàn)路可以與主用線(xiàn)路位于相同或不同的線(xiàn)纜護套內(如主用和冗余光纜可以合為一條24芯光纜或分為兩條12芯光纜)。另外在物理星型結構上，可能會(huì )有邏輯配置，例如環(huán)形或網(wǎng)狀拓撲結構。

二級數據中心設施要求有兩個(gè)用戶(hù)自有的維護孔，以及兩個(gè)連接數據中心的進(jìn)入通道。兩個(gè)冗余的進(jìn)入通道要端接在同一個(gè)進(jìn)入場(chǎng)所，從維護孔到進(jìn)入場(chǎng)所，兩條通道之間的全程物理間隔最小20m(66 ft.)，兩個(gè)進(jìn)入通道的入口應完全分開(kāi)，建議位于進(jìn)入場(chǎng)所的對端。

所有的卡/跳接線(xiàn)需要在兩端進(jìn)行標識，標識符中要包含二級數據中心所涉及連接的名稱(chēng)。

二級數據中心設施加強了接入服務(wù)的可靠性，一個(gè)接入服務(wù)商通過(guò)兩條不同路由給數據中心用戶(hù)提供通信服務(wù)，在內部主干設計上亦考慮了冗余。但是仍有潛在的單點(diǎn)故障可能性，包括：

位于進(jìn)入場(chǎng)所的接入服務(wù)商設備連至相同的電氣分布區，由單一的HVAC部件或系統支持;

冗余路由和位于主分布區的核心交換硬件，連至相同的電氣分布區，由單一的HVAC部件或系統支持;

位于水平分布區的冗余分布交換設備連接至相同的電氣分布區，由單一的HVAC部件或系統支持;

進(jìn)入場(chǎng)所或主分布區的任何災難性事件可能中斷數據中心的所有通信服務(wù)。

三級通信

通信基礎需滿(mǎn)足二級要求。

數據中心設施至少需由兩個(gè)接入服務(wù)商提供服務(wù)。服務(wù)需至少從兩個(gè)不同的接入服務(wù)商中心機房或代理節點(diǎn)引入。這些布線(xiàn)必須考慮不同的路由，且在整個(gè)路由上分開(kāi)至少20米(66ft.)。

數據中心必須有兩個(gè)進(jìn)入場(chǎng)所，建議位于數據中心的對端，之間的物理間隔至少20米。接入服務(wù)商的供應設備、防火保護區、電源分布單元、空調設備不能在兩個(gè)進(jìn)入場(chǎng)所之間共享。如果一個(gè)進(jìn)入場(chǎng)所的接入服務(wù)商供應設備失敗了，另一個(gè)應能繼續運行。

數據中心的進(jìn)入場(chǎng)所、主分布區和水平分布區之間需要有冗余的主干通道。數據中心內部的LAN/SAN主干布線(xiàn)，即從水平分布區到主分布區部分，在整體星型配置的基礎上，應有冗余的光纖或雙絞線(xiàn)。冗余的主干線(xiàn)路與主用線(xiàn)路應位于不同的線(xiàn)纜護套內。(如1條12芯光纜主用，一條12芯光纜冗余)。

所有關(guān)鍵的通信設備、接入服務(wù)商供應設備、核心層路由器，LAN/SAN交換機需要有熱備份。

布線(xiàn)系統文檔是三級數據中心的必須要求，所有布線(xiàn)，跳接和跳線(xiàn)需使用制表軟件、數據庫、或有關(guān)布線(xiàn)管理程序進(jìn)行存檔。

三級數據中心設施實(shí)現了接入服務(wù)商，進(jìn)入場(chǎng)所的主備用雙冗余，在內部布線(xiàn)結構上實(shí)現了多樣性，可有效地減小外部事件或故障對運行的影響，從結構上看，潛在的單點(diǎn)故障主要為：

主分布區的任何災難性事件可能中斷數據中心所有通信服務(wù);

水平分布區的任何災難性事件可能中斷其覆蓋區域的所有服務(wù)。

四級通信

通信基礎需滿(mǎn)足三級要求，并提供了最高等級的故障容錯率

主干布線(xiàn)不僅要求冗余，還要有管道或連續性的裝甲防護;所有關(guān)鍵通信設備，接入服務(wù)商供應設備，核心層路由器，LAN/SAN交換機需要自動(dòng)備份，通用任務(wù)程序/連接可自動(dòng)切換到備份設備上。

在結構上，數據中心需要有一個(gè)主分布區和一個(gè)次級分布區，建議位于數據中心的對端，之間有至少20米的物理分隔。防火保護區、電源分布單元、空調設備不能在主次級分布區之間共享。值得注意的是，如果計算機房是一個(gè)單獨連續的空間，次級分布區的考慮則是可選的， 因為此時(shí)實(shí)施次級分布區得到的利益可能比較少。

主次級分布區需部署冗余路由器和交換機，以保證在主分布區、次級分布區、或一個(gè)入口場(chǎng)所整體失敗情況下數據中心網(wǎng)絡(luò )可以持續運行。

主分布區和次級分布區各有一條通道到各自的進(jìn)入場(chǎng)所，主次級分布區之間也需要有連接通道。每個(gè)水平分布區需要同時(shí)提供至主分布區和次級分布區的連接。

冗余的水平布線(xiàn)在四級數據中心設施中也是可選的，這是為了保護重要的設備分布區域。這時(shí)一個(gè)水平設備分布區的水平布線(xiàn)應連接到兩個(gè)水平分布區。

四級數據中心設施強調了數據中心整體運行的高可靠性，結構中最大程度增加了冗余的節點(diǎn)，布線(xiàn)結構充分考慮了主干、水平布線(xiàn)之間的交叉互聯(lián)備份，在單點(diǎn)故障發(fā)生時(shí)，可以有效地通過(guò)迂回路由實(shí)現不間斷的通信服務(wù)。其中潛在的單點(diǎn)故障主要是：

主分布區域(如果次級分布區沒(méi)有實(shí)施)

水平分布區和水平布線(xiàn)(如果沒(méi)有安裝冗余的水平布線(xiàn))

在實(shí)際的數據中心布線(xiàn)設計中，可以根據用戶(hù)的實(shí)際需求及資金情況，對冗余部分進(jìn)行一些靈活調整，如在低級別數據中心中先期考慮主干和水平區域的充分冗余，并留有機柜/機架擴展空間，等業(yè)務(wù)量增長(cháng)到一定階段后，再進(jìn)行后期的升級。