數(shù)據(jù)中心分級對布線冗余設(shè)計的影響

標(biāo)簽：水平布線 布線冗余

本文根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)附件中有關(guān)數(shù)據(jù)中心可靠性分級的內(nèi)容，介紹了數(shù)據(jù)中心通信基礎(chǔ)及布線設(shè)計時的冗余考慮。

一級通信

一級通信基礎(chǔ)沒有冗余考慮，是最基本的數(shù)據(jù)中心要求。

設(shè)施中需要有一個用戶自有的維護(hù)孔，以及連接數(shù)據(jù)中心的進(jìn)入通道。接入服務(wù)商的服務(wù)要端接在一個進(jìn)入場所內(nèi)。整個數(shù)據(jù)中心內(nèi)部，通信基礎(chǔ)設(shè)施將通過一條單獨通道分布于進(jìn)入場所到主分布區(qū)和水平分布區(qū)之間。雖然網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)中可能會有邏輯冗余，但物理上的冗余或是多樣化在一級數(shù)據(jù)中心設(shè)施中是沒有的。

標(biāo)準(zhǔn)要求對所有的配線架，模塊和線纜要按照ANSI/TIA/EIA-606-A管理標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行標(biāo)注，所有的機(jī)柜和機(jī)架前后應(yīng)也要進(jìn)行標(biāo)注。

在這樣的無冗余設(shè)計環(huán)境下，存在多個單點故障的可能性，整個系統(tǒng)在突如其來的災(zāi)難情況下較為脆弱。如：

接入服務(wù)商服務(wù)中斷，中心機(jī)房服務(wù)中斷;

接入服務(wù)商設(shè)備失敗;

路由器或服務(wù)器由于沒有冗余而失敗;

入口場所、主分布區(qū)、或維護(hù)孔的任何災(zāi)難性事件，可能中斷數(shù)據(jù)中心的所有通信服務(wù);

主干或水平布線的損壞會引起部分設(shè)備服務(wù)的中斷;

二級通信

二級數(shù)據(jù)中心設(shè)施在滿足一級要求前提下，關(guān)鍵的通信設(shè)備，接入服務(wù)商的供應(yīng)設(shè)備，路由器，LAN/SAN交換機(jī)，應(yīng)有冗余部件(包括電源供應(yīng)，處理器等)。

數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的LAN/SAN主干布線，即從水平分布區(qū)到主分布區(qū)部分，除整體星型結(jié)構(gòu)之外，應(yīng)有冗余的光纖或雙絞線配置。冗余的主干線路可以與主用線路位于相同或不同的線纜護(hù)套內(nèi)(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(jié)構(gòu)上，可能會有邏輯配置，例如環(huán)形或網(wǎng)狀拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。

二級數(shù)據(jù)中心設(shè)施要求有兩個用戶自有的維護(hù)孔，以及兩個連接數(shù)據(jù)中心的進(jìn)入通道。兩個冗余的進(jìn)入通道要端接在同一個進(jìn)入場所，從維護(hù)孔到進(jìn)入場所，兩條通道之間的全程物理間隔最小20m(66 ft.)，兩個進(jìn)入通道的入口應(yīng)完全分開，建議位于進(jìn)入場所的對端。

所有的卡/跳接線需要在兩端進(jìn)行標(biāo)識，標(biāo)識符中要包含二級數(shù)據(jù)中心所涉及連接的名稱。

二級數(shù)據(jù)中心設(shè)施加強(qiáng)了接入服務(wù)的可靠性，一個接入服務(wù)商通過兩條不同路由給數(shù)據(jù)中心用戶提供通信服務(wù)，在內(nèi)部主干設(shè)計上亦考慮了冗余。但是仍有潛在的單點故障可能性，包括：

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

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

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

進(jìn)入場所或主分布區(qū)的任何災(zāi)難性事件可能中斷數(shù)據(jù)中心的所有通信服務(wù)。

三級通信

通信基礎(chǔ)需滿足二級要求。

數(shù)據(jù)中心設(shè)施至少需由兩個接入服務(wù)商提供服務(wù)。服務(wù)需至少從兩個不同的接入服務(wù)商中心機(jī)房或代理節(jié)點引入。這些布線必須考慮不同的路由，且在整個路由上分開至少20米(66ft.)。

數(shù)據(jù)中心必須有兩個進(jìn)入場所，建議位于數(shù)據(jù)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(yīng)設(shè)備、防火保護(hù)區(qū)、電源分布單元、空調(diào)設(shè)備不能在兩個進(jìn)入場所之間共享。如果一個進(jìn)入場所的接入服務(wù)商供應(yīng)設(shè)備失敗了，另一個應(yīng)能繼續(xù)運行。

數(shù)據(jù)中心的進(jìn)入場所、主分布區(qū)和水平分布區(qū)之間需要有冗余的主干通道。數(shù)據(jù)中心內(nèi)部的LAN/SAN主干布線，即從水平分布區(qū)到主分布區(qū)部分，在整體星型配置的基礎(chǔ)上，應(yīng)有冗余的光纖或雙絞線。冗余的主干線路與主用線路應(yīng)位于不同的線纜護(hù)套內(nèi)。(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(shè)備、接入服務(wù)商供應(yīng)設(shè)備、核心層路由器，LAN/SAN交換機(jī)需要有熱備份。

布線系統(tǒng)文檔是三級數(shù)據(jù)中心的必須要求，所有布線，跳接和跳線需使用制表軟件、數(shù)據(jù)庫、或有關(guān)布線管理程序進(jìn)行存檔。

三級數(shù)據(jù)中心設(shè)施實現(xiàn)了接入服務(wù)商，進(jìn)入場所的主備用雙冗余，在內(nèi)部布線結(jié)構(gòu)上實現(xiàn)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(jié)構(gòu)上看，潛在的單點故障主要為：

主分布區(qū)的任何災(zāi)難性事件可能中斷數(shù)據(jù)中心所有通信服務(wù);

水平分布區(qū)的任何災(zāi)難性事件可能中斷其覆蓋區(qū)域的所有服務(wù)。

四級通信

通信基礎(chǔ)需滿足三級要求，并提供了最高等級的故障容錯率

主干布線不僅要求冗余，還要有管道或連續(xù)性的裝甲防護(hù);所有關(guān)鍵通信設(shè)備，接入服務(wù)商供應(yīng)設(shè)備，核心層路由器，LAN/SAN交換機(jī)需要自動備份，通用任務(wù)程序/連接可自動切換到備份設(shè)備上。

在結(jié)構(gòu)上，數(shù)據(jù)中心需要有一個主分布區(qū)和一個次級分布區(qū)，建議位于數(shù)據(jù)中心的對端，之間有至少20米的物理分隔。防火保護(hù)區(qū)、電源分布單元、空調(diào)設(shè)備不能在主次級分布區(qū)之間共享。值得注意的是，如果計算機(jī)房是一個單獨連續(xù)的空間，次級分布區(qū)的考慮則是可選的， 因為此時實施次級分布區(qū)得到的利益可能比較少。

主次級分布區(qū)需部署冗余路由器和交換機(jī)，以保證在主分布區(qū)、次級分布區(qū)、或一個入口場所整體失敗情況下數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)可以持續(xù)運行。

主分布區(qū)和次級分布區(qū)各有一條通道到各自的進(jìn)入場所，主次級分布區(qū)之間也需要有連接通道。每個水平分布區(qū)需要同時提供至主分布區(qū)和次級分布區(qū)的連接。

冗余的水平布線在四級數(shù)據(jù)中心設(shè)施中也是可選的，這是為了保護(hù)重要的設(shè)備分布區(qū)域。這時一個水平設(shè)備分布區(qū)的水平布線應(yīng)連接到兩個水平分布區(qū)。

四級數(shù)據(jù)中心設(shè)施強(qiáng)調(diào)了數(shù)據(jù)中心整體運行的高可靠性，結(jié)構(gòu)中最大程度增加了冗余的節(jié)點，布線結(jié)構(gòu)充分考慮了主干、水平布線之間的交叉互聯(lián)備份，在單點故障發(fā)生時，可以有效地通過迂回路由實現(xiàn)不間斷的通信服務(wù)。其中潛在的單點故障主要是：

主分布區(qū)域(如果次級分布區(qū)沒有實施)

水平分布區(qū)和水平布線(如果沒有安裝冗余的水平布線)

在實際的數(shù)據(jù)中心布線設(shè)計中，可以根據(jù)用戶的實際需求及資金情況，對冗余部分進(jìn)行一些靈活調(diào)整，如在低級別數(shù)據(jù)中心中先期考慮主干和水平區(qū)域的充分冗余，并留有機(jī)柜/機(jī)架擴(kuò)展空間，等業(yè)務(wù)量增長到一定階段后，再進(jìn)行后期的升級。