数据中心布线系统解决方案.docx

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数据中心布线系统解决方案

1、前言

　　随着社会、经济的快速发展，信息数据的作用越来越得到重视。

目前很多企业已经通过各种信息与通信系统的建设，而拥有了大量的电子信息设施与大规模的信息网络构架。

如何对它们进行更好地运用，发挥其最大的作用，使业务不断增长，成为了众多企业最为关心的问题。

　　因此，建立一个稳定、安全、高效的数据中心，将是针对这类问题最为有效的解决方案。

数据中心正在发展成为企业的信息化建设核心，设备、服务和应用的集成使得企业网络真正成熟和高效地运行起来。

　　近年来，国际数据中心市场发展迅猛，数据存储应用及设备，存储区域网络等方面的重大变化已改变了对数据中心和计算机房的电信基础设施建设的要求。

企业及运营商的主机设备及其外围支持设备已逐步被高性能的服务器所替代，这些服务器的运行速率大多已达到G比特等级。

数据中心内部多种应用的共存、特定环境下必须考虑的建筑因素，再加上基于主机的服务将转变为基于分布式服务器，这些都为数据中心的设计与实施带来了新的挑战。

网络系统和基于互联网的应用也需要更高带宽、更快速度和更安全机制来发挥所有系统设施的潜能。

这些增长的需求来自于所有的数据中心设备，从而也使物理基础设施建设变得尤为重要——因为整个网络投资都建立在结构化布线设施之上了。

　　1.1范围

　　本解决方案为数据中心的设计和使用提供了最佳的结构化布线规划、设计及实施方法。

　　本解决方案的设计依据主要为以下内容：

　　GB50311-2007《综合布线系统工程设计规范》

　　GB50312-2007《综合布线系统工程验收规范》

　　GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》

　　GB50057-2005《建筑物防雷设计规范》

　　GB50343-2004《建筑物电子信息系统防雷技术规范》

　　ANSI/TIA-942-2005《数据中心电信设施标准》

　　EN50173-5-2005《信息技术通用布线标准数据中心》

　　ANSI-BICSI-002《数据中心设计和实施（草案）》

　　ISO/IEC11801-2002《用户建筑综合布线》

　　ISO/IEC11801-2008《用户建筑综合布线》修正案一

　　ANSI/TIA/EIA-568-B-2001《商业建筑电信布线标准》

　　ANSI/TIA-569-B-2004《商业建筑电信通道和空间标准》

　　ANSI/TIA/EIA-606-A《商业建筑电信基础设施的管理标准》

　　ANSI/TIA/EIA-606-A-1《数据中心计算机房的管理标准（草案）》

　　J-STD-607-A《商业建筑电信接地和联接要求》

　　2、术语

　　2.1数据中心

　　是一个建筑物或建筑物中的一个部分，主要用于容纳设置计算机房及其支持空间。

　　2.2主配线区

　　计算机房内设置主交叉连接的空间。

　　2.3水平配线区

　　计算机房内设置水平交叉连接的空间。

　　2.4设备配线区

　　计算机房内由设备机架或机柜占用的空间。

　　2.5区域配线区

　　计算机房内设置区域插座或集合点的空间。

　　2.6进线间

　　外部线缆引入和电信业务经营者安装通信设施的空间。

　　2.7次进线间

　　国内作为主进线间的扩充，当主进线间的空间不够用或计算机房需要设置独立的进线空间时增加次进线间；国外为主进线间的冗余备份，要求电信业务经营者的外部线路从不同路由和入口进入次进线间。

　　2.8机柜

　　装有配线设备、仪器设备、进行线缆端接和引入线路的容器装置。

　　2.9美国可用性研究中心（UptimeInstitute）

　　致力于关心延长数据中心正常运行时间的信息技术组织和机构，以提供教育和咨询服务。

　　2.10英文缩写

　　MDA主配线区

　　HAD水平配线区

　　EDA设备配线区

　　ZDA区域配线区

　　MC主交叉连接

　　HC水平交叉连接

　　KVM键盘鼠标显示

　　KBG扣压式镀锌薄壁电线管

　　JDG紧定式镀锌薄壁电线管

　　PDU电源分配器

　　TBB电信接地主干

　　TGB区域等电位接地端子板

　　TMGB总接地端子板

　　MCBN共用等电位接地网络

　　3、概述

　　3.1数据中心定义

　　数据中心可以是一个建筑物或建筑物的一个部分，主要用于设置计算机房及其支持空间。

数据中心内放置核心的数据处理设备，是企业的大脑。

数据中心的建立是为了全面、集中、主动并有效地管理和优化IT基础架构，实现信息系统高水平的可管理性、可用性、可靠性和可扩展性，保障业务的顺畅运行和服务的及时提供。

建设一个完整的、符合现在及将来要求的高标准新一代数据中心，应满足以下功能要求：

　　1）一个安装有用于本地数据计算、数据存储和安全的联网设备的地方；

　　2）为所有设备运转提供所需的电力；

　　3）在设备技术参数要求下，为设备运转提供一个温度受控的环境；

　　4）为所有数据中心内部和外部的设备提供安全可靠的网络连接。

　　3.2数据中心系统组成

　　数据中心从功能上可以分为核心计算机房和其它支持空间。

　　计算机房：

主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装、运行和维护的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。

　　支持空间：

是计算机房外部专用于支持数据中心运行的设施和工作空间。

包括进线间、内部电信间、行政管理区、辅助区和支持区。

图3.2-1数据中心构成图

　　3.2.1国内外机房等级及分类

　　按照GB50174-2008《电子信息系统机房设计规范》，数据中心可根据使用性质、管理要求及由于场地设备故障导致电子信息系统运行中断在经济和社会上造成的损失或影响程度，分为A、B、C三级。

　　A级为容错型，在系统需要运行期间，其场地设备不应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断。

　　B级为冗余型，在系统需要运行期间，其场地设备在冗余能力范围内，不应因设备故障而导致电子信息系统运行中断。

　　C级为基本型，在场地设备正常运行情况下，应保证电子信息系统运行不中断。

　　表3.2.1列出不同等级的数据中心对布线及相关系统的技术要求。

　　表3.2.1不同等级数据中心对布线及相关系统的技术要求

　　国际上按照数据中心支持的正常运行时间，将数据中心分为4个等级。

按照不同的等级，对数据中心内的设施要求也将不同，越高级别要求越严格，1级为最基本配置没有冗余，4级则提供了最高等级的故障容错率。

在4个不同等级的定义中，包含了对建筑结构、电信基础设施、安全性、电气、接地、机械、及防火保护等的不同要求。

表3.2.2列出了不同正常运行时间等级数据中心的可用性指标（UptimeInstitute）。

　　表3.2.2不同等级数据中心可用性指标

　　其中针对布线系统的分级指标如表3.2.3所示。

　　表3.2.3不同等级数据中心布线系统分级指标

　　4、布线系统设计

　　4.1数据中心布线的空间构成

　　数据中心布线包括核心计算机房内、支持空间（计算机房外）的布线。

数据中心布线空间构成见图4.1.1所示。

　　图4.1.1数据中心布线空间构成图

　　4.1.1计算机房内布线

　　数据中心计算机房内布线空间包含主配线区、水平配线区、区域配线区和设备配线区。

　　1）主配线区（MDA）

　　主配线区包括主交叉连接（MC）配线设备，它是数据中心结构化布线分配系统的中心配线点。

当设备直接连接到主配线区时，主配线区可以包括水平交叉连接（HC）的配线设备。

主配线区的配备主要服务于数据中心网络的核心路由器、核心交换机、核心存储区域网络交换设备和PBX设备。

有时接入运营商的设备（如MUX多路复用器）也被放置在主干区域，以避免因线缆超出额定传输距离或考虑数据中心布线系统及电子信息设备直接与电信业务经营者的通信实施互通，而建立第二个进线间（次进线间）。

主配线区位于计算机房内部，为提高其安全性，主配线区也可以设置在计算机房内的一个专属空间内。

每一个数据中心应该至少有一个主配线区。

　　主配线区可以服务一个或多个及不同地点的数据中心内部的水平配线区或设备配线区，以及各个数据中心外部的电信间，为办公区域、操作中心和其它一些外部支持区域提供服务和支持。

　　2）水平配线区（HDA）

　　水平配线区用来服务于不直接连接到主配线区HC的设备。

水平配线区主要包括水平配线设备，为终端设备服务的局域网交换机、存储区域网络交换机和KVM交换机。

小型的数据中心可以不设水平配线区，而由主配线区来支持。

但是，一个标准的数据中心必须有若干个水平配线区。

一个数据中心可以有设置于各个楼层的计算机机房,每一层至少含有一个水平配线区，如果设备配线区的设备距离水平配线设备超过水平线缆长度限制的要求,可以设置多个水平配线区。

　　在数据中心中，水平配线区为位于设备配线区的终端设备提供网络连接，连接数量取决于连接的设备端口数量和线槽通道的空间容量，应该为日后的发展预留空间。

3）区域配线区（ZDA）

　　在大型计算机房中，为了获得在水平配线区与终端设备之间更高的配置灵活性，水平布线系统中可以包含一个可选择的对接点，叫做区域配线区。

区域配线区位于设备经常移动或变化的区域，可以采用机柜或机架，也可以是集合点（CP）完成线缆的连接，区域配线区也可以表现为连接多个相邻设备的区域插座。

　　区域配线区不可存在交叉连接，在同一个水平线缆布放的路由中不得超过一个区域配线区。

区域配线区中不可使用有源设备。

　　4）设备配线区（EDA）

　　设备配线区是分配给终端设备安装的空间，可以包括计算机系统和通信设备、服务器和存储设备、刀片服务器和服务器及外围设备。

设备配线区的水平线缆端接在固定于机柜或机架的连接硬件上。

需为每个设备配线区的机柜或机架提供充足数量的电源插座和连接硬件，使设备缆线和电源线的长度减少至最短距离。

　　4.1.2支持空间的布线

　　数据中心支持空间（计算机房外）布线空间包含进线间、电信间、行政管理区、辅助区和支持区。

　　1）进线间

　　进线间是数据中心结构化布线系统和外部配线及公用网络之间接口与互通交接的场地，设置用于分界的连接硬件。

　　基于安全目的，进线间宜设置在机房之外。

根据冗余级别或层次要求的不同，进线间可能需要多个，以根据网络的构成和互通的关系连接外部或电信业务经营者的网络。

如果数据中心面积非常大的情况下，次进线间就显得非常必要，这是为了让进线间尽量与机房设备靠近，以使设备之间的连接线缆不超过线路的最大传输距离要求。

　　进线间的设置主要用于电信线缆的接入和电信业务经营者通信设备的放置。

这些设施在进线间内经过电信线缆交叉转接，接入数据中心内。

如果进线间设置在计算机房内部，则与主配线（MDA）区合并。

　　如果数据中心只占建筑物之中的若干区域，则建筑物进线间、数据中心主进线间和可选数据中心次进线间的关系见图4.1.2。

若建筑物只有一处外线进口，数据中心主进线间的进线也可经由建筑物进线间引入。

　　图4.1.2建筑物进线间、数据中心主进线间及次进线间

　　2）电信间

　　电信间是数据中心内支持计算机房以外的布线空间，包括行政管理区、辅助区和支持区。

电信间用于安置为数据中心的正常办公及操作维护支持提供本地数据、视频和语音通信服务的各种设备。

电信间一般位于计算机房外部，但是如果有需要，它也可以和主配线区或水平配线区合并。

　　数据中心电信间与建筑物电信间属于功能相同，但服务对象不同的空间，建筑物电信间主要服务于楼层的配线设施。

　　3）行政管理区

　　办公区是用于办公、卫生等目的的场所。

包括：

工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间等。

　　4）辅助区

　　辅助区是用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所。

包括测试机房、监控中心、备件库、打印室、维修室、装卸室、用