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既节能又省钱的数据中心布线解决方案

秦安Kinan
 秦安Kinan
发布于 2017/01/13 09:07
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“绿色”已成为当今的时代主题,它包括减少一开始使用的能源和材料、提高楼宇的使用效率、延长楼宇的使用寿命、减少配件的更换和浪费等一系列行动。数据中心在全球的增长已令企业开始关注数据存储、传输和处理过程中所用资源的效率和生产率。

互联网应用的急剧增加和相伴而生的对带宽需求的增加,导致数据中心的数量、规模和密度也随之急剧扩大。虽然数据中心几经升级,但仍然难以跟上新媒体需求的步伐。63%的IT经理说,不知不觉中他们的数据中心就用完了所有空间、电源或散热容量。另有43%的IT经理认为,以他们现在的增长速度来看,目前的基础设施如果不做改变,顶多只能维持6个月。因此人们也不用感到奇怪——36%的IT经理正在规划或建设新的数据中心。

应对数据中心变热

目前数据中心所消耗的电力已占到美国全部电力使用量的2%,预计到2020年,这一数字将激增到9%。在所消耗的电力中,有很大一部分是为了满足网络电子设备与楼宇运行的需要。这些电子技术会产生大量的热,这是数据中心所面临的主要问题之一。随着温度的升高,IT硬件的可靠性大幅降低。据估计,温度每升高10°C(18°F),电子设备的长期可靠性将降低50%。

具有讽刺意味的是,数据中心运行所依赖的一些核心网络电子设备产生的热量正是导致其效率和寿命降低的因素。配件的频繁更换导致垃圾填埋场的废弃物增多,同时也提高了数据中心的运行成本。随着刀片服务器等高密度电子设备的使用越来越普遍,一台典型服务器的成本将低于支持其运行的散热成本。

为了控制空气流动,大多数数据中心都采用了冷(电子设备)通道和热(地下布线和无源布线)通道的模式。这种模式中,冷空气的添加和热空气的移除都受到很好的控制,使得散热设备的运行效率更高。值得指出的是,热量对无源布线(无论是UTP铜缆还是光缆)的影响,都要比对有源设备的影响小。

浪费在散热上的能源相当于浪费资源和金钱。由于气流管理效率低下,大型数据中心提供的散热容量高达到了设备所需散热容量的270%。为了减少这种浪费,请遵循下面几条关于热管理的布线黄金法则:

◆使用综合布线系统限制气流阻塞

◆理设计和管理架空地板下的电缆

◆高压电缆敷设在冷通道的地板下

◆低压通信线缆放在机柜下或直接放在热通道地板下

◆减少天花板的数量,或只是在有源机柜上方放置天花板

结构化的考虑

减少浪费可以从许多方面入手。在无源系统中,使用综合布线将极大减少电缆用量,从而缓解通道拥挤和气流阻塞情况。空气流动的空间越大,热空气移除和冷空气循环所耗费的能源就越少。综合布线是使用主干电缆将大量光缆或铜缆敷设至一个区域,然后再在电子设备区域分成若干小段电缆。

以“本垒打”方式敷设电缆,不仅会加重电缆密集程度,还会对电缆的移动、添加或更改造成问题。当电缆盘中的一根电缆被正在传输信号的其他线缆包围时,很难移除该电缆。因为不愿意冒通信中断的风险,系统操作员通常会决定在旧电缆上再敷设一根新电缆——这将造成气流通道堵塞,增加通风空调系统(HVAC)的工作负荷。使用主干电缆则无需扰动链路,在靠近电子设备的配线区就能完成全部配置,系统中断的风险非常有限,总体工作量也大为减少,因此应当优先考虑这种布线方式。

和多根单双芯光缆相比,高芯光缆还有一个优点,即能提供更高的密度。针对SC光缆接头的传统2.9mm光缆所占用的空间是主干光缆的7倍,即使带LC接头的较低密度1.6mm光缆也只占用两倍的覆盖面积。在如今的主干光缆设计中,松套管光缆能提供的密度。

目前以及未来的系统需求

一旦主干电缆敷设到位,它就成为系统主干,将持续运行很多年。电子设备和软件的更换周期一般是三到五年,布线系统的更换周期则长得多,因为将电缆穿入和拉出运行中的系统并非易事。这意味着目前安装的布线系统必须满足将来很长一段时间的需要。大多数数据中心在为10G传输速率进行规划,OM3光缆和6A类铜缆布线能够在数据中心的典型距离上达到该速率。

对于目前以10/100/1000Mbps速度运行的数据中心,6类电缆似乎适合目前的需求。但是,如果要考虑在未来三到五年支持万兆应用而进行网络升级,则应安装更高带宽的6A类电缆。这种铜缆能提供高性能传输,支持设备端如服务器和存储设施的万兆传输连接。

许多网络设计者都在寻求长期解决方案。行业标准制定机构正在讨论40/100GbE和16/32GFC数据速率技术,新的标准预计将在2010年公布。要实现如此高的数据速率解决方案,OM162.5um和OM250um光缆将不能满足需求,OM350um光缆是公认适合这些即将到来的高速应用的。

此外,正确考虑光缆芯数也至关重要,每次采纳新应用时,不必铺设或推迟铺设新的主干电缆。40/100Gb/s的应用将很可能运行在“并行光缆”上,这个过程很简单,即将高速数据流拆散,分别在多根光缆上传输,通过无源系统发送,将这些信号重新合并起来。美国国内和国际的标准组织正在评审各种使用MPO接头的光缆方案,例如在100GbE传输的方案中,使用10芯光缆作为发射信道,再使用另外的10芯光缆作为接收信道。对于系统设计者而言,这意味着数据中心内的很多位置至少必须拥有24芯光缆,才能确保将来有能力运行并行光缆应用。

据预测,大约70%的数据中心经理仅4年后就更换了布线系统。延长布线系统的使用寿命能使初期的IT采购决定变得更加容易,因为可以降低再次采购的成本。安装优质的布线系统将减少将来的材料浪费以及与电缆更换带来的麻烦和相应成本。

数据中心设计者在选择铜缆和光缆时,除了要考虑电缆所能提供的带宽外,还必须综合考虑初期电子设备投资与散热生和维护所带来的长期成本,而对铜缆和光缆都很了解的布线系统供应商可以帮助您理清这些问题。

你控制网络,还是网络控制你?

以当今数据中心的规模和活力,不能再仅仅局限于考虑“速度快”这一系统要求。它还必须是可管理的,能够支持各种增长和变化。部署智能基础设施管理系统将使IT经理能更好地了解和掌控网络,从而更高效地利用能源、网络资产与自然资源。智能化基础设施能让您对网络中的所有可用交换机端口了如指掌,从而只需部署少数量的交换机,减少网络的总体功率消耗。

简单网络管理协议(SNMP)与联网设备(如温度传感器等)通信,并在可能发生能源消耗问题时发出警报通知。因为智能基础设施系统能够实时识别网络上各个资产,因此可以进行监控,并在非业务时段实施资产关机策略,以节省能源。也可以远程发送电子邮件通知来关闭联网的复印机、打印机和台式机。

使用智能基础设施管理系统能更好地利用资源,降低维护成本,更快地实施变更,减少停机时间,提供更高的服务性能水平,从而提高收益。

减少数据中心中的材料浪费和能源低效使用有很多种途径。对无源系统进行优化能为打造绿色数据中心做出巨大贡献。若能在设计过程中就召集综合布线厂商与网络设备、能源、通风空调系统(HVAC)等厂商一起讨论,打造出高效的设计,则可以减少环境废物,以低成本提供高性能的系统,创造使用寿命长的高效解决方案。

 

秦安Kinan
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