《電子技術(shù)應(yīng)用》
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數(shù)據(jù)中心服務(wù)器接入部署的布線方式
cabling-system
摘要:   數(shù)據(jù)中心機(jī)房平面布局通常采用矩形結(jié)構(gòu),為了保證制冷效果,通常將 10 至 20 個機(jī)柜背靠背并排放置成一行,形成一對機(jī)柜組(又稱為一個POD)。POD中的機(jī)柜都采用前后通風(fēng)模式,冷空氣從機(jī)柜前面板的吸入并從后部排出,由此在機(jī)柜背靠背擺放的POD中間形成 “熱通道”,相鄰的兩個POD之間形成“冷通道”。熱通道正對CRAC(機(jī)房空調(diào)),熱空氣沿?zé)嵬ǖ懒骰谻RAC,再開始新一次循環(huán)。
關(guān)鍵詞: 機(jī)柜 POD
Abstract:
Key words :

  數(shù)據(jù)中心機(jī)房平面布局通常采用矩形結(jié)構(gòu),為了保證制冷效果,通常將 10 至 20 個機(jī)柜背靠背并排放置成一行,形成一對機(jī)柜組(又稱為一個POD)。POD中的機(jī)柜都采用前后通風(fēng)模式,冷空氣從機(jī)柜前面板的吸入并從后部排出,由此在機(jī)柜背靠背擺放的POD中間形成 “熱通道”,相鄰的兩個POD之間形成“冷通道”。熱通道正對CRAC(機(jī)房空調(diào)),熱空氣沿?zé)嵬ǖ懒骰谻RAC,再開始新一次循環(huán)。

  如下圖,每個POD由服務(wù)器機(jī)柜和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜組成,其中服務(wù)器機(jī)柜占多數(shù)。由于服務(wù)器的形態(tài)差異(機(jī)架式服務(wù)器、刀片服務(wù)器),POD中服務(wù)器機(jī)柜和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的布線方式也存在差異。

  

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  機(jī)架式服務(wù)器的布線方式:交換機(jī)EOR(End of Row)布線方式

  采用交換機(jī)EOR布線方式時,每個POD中的兩排機(jī)柜的最邊端擺放2個網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜,POD中所有的服務(wù)器機(jī)柜安裝配線架,配線架上的銅纜延伸到POD最邊端網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜,網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中安裝接入交換機(jī)。機(jī)架式服務(wù)器安裝在服務(wù)器機(jī)柜中,服務(wù)器網(wǎng)卡通過跳線(銅纜)連接機(jī)柜中的配線架,如圖所示。

  

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  交換機(jī)EOR布線方式特點(diǎn):

  交換機(jī)EOR布線方式最為常見。通常在服務(wù)器和接入交換機(jī)安裝以前,服務(wù)器機(jī)柜到網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的布線施工已經(jīng)完成,設(shè)備(服務(wù)器/交換機(jī))安裝和跳線工作都在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)和網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜內(nèi)進(jìn)行。

  如果每臺機(jī)架式服務(wù)器的功率為500W,且每個服務(wù)器機(jī)柜的電源輸出功率按4KW或6KW計算,則一個42U高度的服務(wù)器機(jī)柜能安裝8-12臺機(jī)架式服務(wù)器。

  EOR布線方式的缺點(diǎn):從服務(wù)器機(jī)柜到網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的銅纜多(約有20-40根銅纜),且距網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜越遠(yuǎn)的服務(wù)器機(jī)柜的銅纜,在機(jī)房中的布線距離越長,由此導(dǎo)致線纜管理維護(hù)工作量大、靈活性差。

  交換機(jī)MOR(Middle of Row)布線是對EOR布線方式的改進(jìn)。MOR方式的網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜部署在POD的兩排機(jī)柜的中部,由此可以減少從服務(wù)器機(jī)柜到網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的線纜距離,簡化線纜管理維護(hù)工作。

  機(jī)架式服務(wù)器的布線方式:交換機(jī)TOR(Top of Rack)布線方式(真正大型數(shù)據(jù)中心的部署方案)

  交換機(jī)TOR布線方式是對EOR/MOR方式的擴(kuò)展,采用TOR布線時,POD中每個服務(wù)器機(jī)柜的上端部署1-2臺兩臺接入交換機(jī),機(jī)架式服務(wù)器通過跳線接入到機(jī)柜內(nèi)的交換機(jī)上,交換機(jī)上行端口通過銅纜或光線接入到EOR/MOR的網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜中的匯聚交換上。如圖所示

  

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  TOR布線方式特點(diǎn):

  TOR布線方式簡化了服務(wù)器機(jī)柜與網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜間的布線,從每個服務(wù)器機(jī)柜到EOR/MOR的網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的光纖或銅纜數(shù)量較少(4-6根)。

  機(jī)柜中服務(wù)器的密度高。對于標(biāo)準(zhǔn)的19英寸寬,42U高的機(jī)柜,如果采用交換機(jī)TOR布線方式,則每個機(jī)柜可部署15-30臺1U高度的機(jī)架式服務(wù)器(具體數(shù)量需要考慮單臺服務(wù)器的功耗和機(jī)柜的電源輸出功率)。

  TOR布線的缺點(diǎn):每個服務(wù)器機(jī)柜受電源輸出功率限制,可部署的服務(wù)器數(shù)量有限,由此導(dǎo)致機(jī)柜內(nèi)交換機(jī)的接入端口利用率不足。在幾個服務(wù)器機(jī)柜間共用1-2臺接入交換機(jī),可解決交換機(jī)端口利用率不足的問題,但這種方式增加了線纜管理工作量。

  從網(wǎng)絡(luò)設(shè)計考慮,TOR布線方式的每臺接入交換機(jī)上的VLAN量不會很多,在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃的時候也要盡量避免使一個VLAN通過匯聚交換機(jī)跨多臺接入交換機(jī),因此采用TOR布線方式的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)渲?,每個VLAN的范圍不會太大,包含的端口數(shù)量不會太多。但對于EOR布線方式來說,接入交換機(jī)的端口密度高,在網(wǎng)路最初設(shè)計時,就可能存在包含較多端口數(shù)的VLAN。

  TOR方式的接入交換機(jī)數(shù)量多,EOR方式的接入交換機(jī)數(shù)量少,所以TOR方式的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備管理維護(hù)工作量大。

  刀片服務(wù)器的布線方式

  集成刀片交換機(jī)的刀片服務(wù)器在進(jìn)行機(jī)柜安裝時,不需要考慮機(jī)柜內(nèi)從服務(wù)器到接入交換機(jī)/或配線架的跳線,只需考慮刀片交換機(jī)上行端口的配線方式即可。而機(jī)架式服務(wù)器則需要分別對每臺服務(wù)器進(jìn)行跳線連接。例如,一個42U的服務(wù)器機(jī)柜安裝10臺1RU機(jī)架式服務(wù)器,1臺接入交換機(jī),并采用TOR布線方式時,在機(jī)柜后面將看到22根電源線(服務(wù)器和交換機(jī)都配置冗余電源)、10根KVM線、至少30根雙絞線(每臺服務(wù)器兩個業(yè)務(wù)網(wǎng)卡和一個管理網(wǎng)卡),2根光纖(交換機(jī)上行端口),這還不包括連接外部存儲和其他設(shè)備的線纜,顯的非常凌亂。而對于一臺配置了10個服務(wù)器模塊和2個交換機(jī)模塊的刀片服務(wù)器來說,則只需2根電源線,1根KVM線,4根光纖。因此刀片服務(wù)器在機(jī)房布線管理上比機(jī)架式服務(wù)器具有明顯的優(yōu)勢。

  集成交換機(jī)模塊的刀片服務(wù)器主要采用EOR/MOR布線方式,但這種EOR布線方式與機(jī)架式服務(wù)器TOR布線方式的特點(diǎn)基本相同,如圖所示。服務(wù)器在服務(wù)器機(jī)柜內(nèi)完成網(wǎng)絡(luò)接入,從服務(wù)器機(jī)柜到EOR/MOR網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜的電纜主要是刀片交換機(jī)上行匯聚交換機(jī)的光線,而且數(shù)量比較少。但刀片服務(wù)器的計算單元的密度比機(jī)架式服務(wù)器更高,所以對單個機(jī)柜的電源輸出功率以及機(jī)房制冷環(huán)境的要求也更高。

  

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  采用pass-through模塊的刀片服務(wù)器的機(jī)柜布線方式可分為EOR/MOR和TOR兩種,如圖所示,兩種方式的特點(diǎn)與機(jī)架式服務(wù)器的相應(yīng)方式相同,此處不再贅述。

  

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