高密度光纖鏈路在數(shù)據(jù)中心的布線設(shè)計(jì)

　　如今的數(shù)據(jù)中心的設(shè)備將被組織并分成各個(gè)不同的功能區(qū)域：服務(wù)器區(qū)、存儲(chǔ)設(shè)備區(qū)、中心交換機(jī)區(qū)、路由器和高性能的集群計(jì)算機(jī)區(qū)。這種有序的安排，對(duì)于服務(wù)要求的增長(zhǎng)、電源及冷卻系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)會(huì)有稍微的幫助。

　　可以想象，物理的空間是很難再增加的，現(xiàn)在的結(jié)構(gòu)可以比較昂貴地去支持此種非急需的需求。數(shù)據(jù)中心將會(huì)按照功能模塊劃分區(qū)域。當(dāng)需要有對(duì)新增需求的投資時(shí)，這種結(jié)構(gòu)不會(huì)因時(shí)間的流逝而阻礙投資的效用。

　　促進(jìn)無縫聯(lián)接

　　在此基礎(chǔ)架構(gòu)上的互聯(lián)問題會(huì)影響到線路“互聯(lián)”的需求（或者是“串聯(lián)”）。在很早以前，數(shù)據(jù)中心的角色就是聯(lián)接到“任何地方”。很多的用戶在企業(yè)或者是廣域網(wǎng)中都想訪問到所有的在服務(wù)器上運(yùn)行的服務(wù)，所以需要服務(wù)器都可以直接訪問到存儲(chǔ)的設(shè)備等。

　　核心交換機(jī)是促進(jìn)背板交換形式的聯(lián)接，但也同時(shí)意味著布線需要提供每個(gè)功能區(qū)域，每個(gè)模塊和每個(gè)核心區(qū)域之間的互聯(lián)。最大的容量，最長(zhǎng)的布線系統(tǒng)到來了，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，將會(huì)需要增加更多的線路及更快的鏈路速度。

　　傳統(tǒng)的方案，而且在設(shè)備并不是太多時(shí)，從服務(wù)器到交換機(jī)及存儲(chǔ)設(shè)備，會(huì)使用個(gè)別的長(zhǎng)跳線去直接互接。在一個(gè)小的數(shù)據(jù)中心中，這是有可取之處的。它有比較低的成本而且可行。但是當(dāng)設(shè)備及數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用開始增長(zhǎng)時(shí)，這種點(diǎn)到點(diǎn)形式的直聯(lián)跳線方式會(huì)慢慢地扼殺一個(gè)數(shù)據(jù)中心。

　　所有人都有這樣的經(jīng)驗(yàn)，隨著時(shí)間的增長(zhǎng)，這種如面條般的跳線會(huì)越來越多。設(shè)備的變更，增加變得越來越難以控制及管理。由于間接性的存儲(chǔ)損耗，個(gè)別的線路性能和可靠性開始下降。最后，可利用的線路布放空間變得擁擠及阻塞，嚴(yán)重影響到將來應(yīng)用的擴(kuò)展。現(xiàn)今結(jié)構(gòu)化布線的設(shè)計(jì)，開始慢慢被人們所接受。

　　它很好地適應(yīng)將來數(shù)據(jù)中心的模塊化設(shè)計(jì)思路，增加可管理性，可靠性及可測(cè)量性。然而，它同時(shí)帶來了比較高的初期建設(shè)費(fèi)用及需要注意布線系統(tǒng)中因增加了更多的聯(lián)接后產(chǎn)生的額外的損耗。

　　當(dāng)設(shè)計(jì)及建設(shè)一個(gè)結(jié)構(gòu)化光纜布線系統(tǒng)時(shí)，不可避免的幾個(gè)問題是：使用那種光纜？將會(huì)有多少種的標(biāo)準(zhǔn)？對(duì)于光纜的問題，答案將會(huì)是比較清晰的：OM3（激光優(yōu)化50um的光纜）能提供比較低的系統(tǒng)總價(jià)格（光纜加上激光發(fā)射器），能支持足夠多的設(shè)備及鏈路長(zhǎng)度，而且?guī)捘苤С謱淼?00Gbits/sec協(xié)議。

　　行業(yè)的OM4標(biāo)準(zhǔn)也已經(jīng)發(fā)布。它本質(zhì)上是一個(gè)更加高帶寬的OM3光纖，支持更長(zhǎng)的鏈路和更多的應(yīng)用。因?yàn)楦咚俣鹊臄?shù)據(jù)應(yīng)用通常會(huì)使用現(xiàn)有鏈路的長(zhǎng)度變短，所以必須計(jì)劃好線路的結(jié)構(gòu)及未來如何升級(jí)。

　　光纖數(shù)量的需求需要有詳細(xì)的計(jì)劃及計(jì)算。首先，考慮每個(gè)設(shè)備機(jī)柜的數(shù)據(jù)交換結(jié)構(gòu)及級(jí)別，最終每一行機(jī)柜的級(jí)別，和集合的級(jí)別。其次是考慮將要使用設(shè)備的類型及密度。然而這是沒有一個(gè)簡(jiǎn)單及容易回答的答案?；谝阎O(shè)備的類型（比如是刀片式服務(wù)器）是可能設(shè)計(jì)及提供光纖在每個(gè)機(jī)柜的數(shù)量的。

　　有兩個(gè)需要考慮的要點(diǎn)：

　　1.確認(rèn)每行機(jī)柜需要的總的光纖數(shù)量，配置一個(gè)在以后日子中可以靈活配置及更改的每個(gè)機(jī)柜的光纖使用量。

　　2.計(jì)劃好光纖線路由及互聯(lián)光纖配線箱，方便將來在每行的機(jī)柜上增加光纖。例如，處理能力從10Gbit鏈路升級(jí)到40G及100G時(shí)，意味著每個(gè)鏈路從使用2芯光纖升級(jí)到使用8或者20芯平行的光纖。

　　根據(jù)設(shè)備技術(shù)的發(fā)展，大概很難從開始就提供超前數(shù)量的光纖。但是使用靈活的光纖布線系統(tǒng)去支持將來的需求，而且在將來增加光纖數(shù)量時(shí)對(duì)于整體的布線系統(tǒng)不會(huì)產(chǎn)生太大的影響，是可以做到的。建議最少在每個(gè)機(jī)柜中布置24芯的光纖。

　　對(duì)于虛擬計(jì)算，高密度刀片式服務(wù)器，集中的以太網(wǎng)光纖通道，10G線路等應(yīng)用，每個(gè)機(jī)柜中布置48芯或者是96芯給高可用性的光纖配線箱是一個(gè)好的選擇。

　　危險(xiǎn)的跳線

　　最基本及必需的組件，跳線，是一種很容易管理的系統(tǒng)，但是同時(shí)它也可能是最復(fù)雜及最麻煩的東西。通常的問題都是這樣：這條跳線的另外一端在那里？如果（跳線）沒有插上會(huì)有什么壞的影響？我要如何或者是在那里才能提供新的線路？

　　一個(gè)健全的標(biāo)簽及文檔系統(tǒng)，是第一重要的事情，但是大部分的跳線，特別是在高密度應(yīng)用的區(qū)域，經(jīng)常是出乎用戶邏輯控制之外。

　　端口密度將會(huì)因適合光纖交換機(jī)接口類型而受到限制，那些SFP光纖轉(zhuǎn)換器，并且是雙工的LC接頭，近年來已經(jīng)減少了光纖接頭的體積并提高了二倍的光纖密度。相對(duì)的，那些小的標(biāo)準(zhǔn)化接頭已經(jīng)把線纜的體積從3mm直徑變成了2mm甚至于更加小。

　　但是現(xiàn)在，我們有太多的光纖跳線，它們都已經(jīng)有些吃力，原因是來自于現(xiàn)場(chǎng)的因彎曲引起的問題越來越嚴(yán)重。幸運(yùn)的是，一種新的，有彈性的，對(duì)于彎曲不敏感的光纖出現(xiàn)了，并可以很好地解決上述的問題。

　　一個(gè)額外的方法，是使用Harness多光纖組合跳線。它可以把6條跳線大小的體積集中到一條3mm的線纜中。當(dāng)更多地使用Harness跳線時(shí)，它也能很好地減少聯(lián)接到交換機(jī)接口上的跳線體積，使其更好訪問及線纜的走向很清晰，管理也更加容易。

　　使用工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MPO接頭后，在同樣體積的雙芯LC接頭情況下，一端的Harness跳線可以非常好地提高跳線的密度并減少機(jī)柜中線路互聯(lián)的使用空間。下一代的并行光路傳輸速率40G和100Gbit/sec，將會(huì)使用這種MPO結(jié)構(gòu)的激光光源接口。

　　配線箱變得更加的重要

　　對(duì)于光纖配線箱的二個(gè)基本要求是：提供關(guān)鍵的光纖功能及保護(hù)互聯(lián)的光纖。通常，光纖的配線箱會(huì)占用寶貴的機(jī)柜空間，所以如果能占用更少的機(jī)柜空間是一個(gè)好的做法。然而太少的空間會(huì)影響到光纖的容易訪問及可靠性，或者是影響到光纖系統(tǒng)的組織及管理。

　　所以這個(gè)金屬箱子實(shí)際上有一個(gè)重要的意義是：在設(shè)計(jì)時(shí)要聰明地把更多的光纖聯(lián)接點(diǎn)存放在內(nèi)并使用更少的空間，而且不影響跳線的管理及系統(tǒng)的功能。