结构化布线ToＲ布线方式在数据中心的应用比较巢骏(施耐德电气(中国)有限公司，上海201203)摘要:端到端连接链路在新增设备时会造成布线混乱。为解决该问题，介绍了结构化布线和ToＲ布线方式。针对这两种方案，详细描述了其管理、升级、扩容、维护，以及设备和线缆成本，并对端口利用率和能耗进行了分析。总结了两种布线方式的优缺点，对综合布线最佳配置方案的选择具有指导意义。巢骏(1978—)，男，研究方向为综合布线产品及解决方案。关键词:综合布线;ToＲ布线;端口利用率;能耗:TP393文献标志码:A:1674-8417(2013)08-0045-050引言数据中心变得越来越复杂，综合布线系统的设计和拓扑结构变得至关重要。第一个数据中心建造起来时，用户会首选使用端对端的方式连接。对于没有扩容或未来调整需求的小规模机房来说，这种布线结构是可行的。但是，当运算需求增加而需要新增设备时，这些端到端连接链路就会造成布线混乱，且其改造也是一个高成本、复杂的工程。为了解决该问题，TIA-942-A和ISO24764这些数据中心国际标准建议采用分层的结构化布线系统来连接设备。不同于端对端的连接方式，结构化布线系统采用一个或多个集中配线区域来提供灵活的、基于标准的设备连接。这些连接包括交换机到服务器之间的、服务器到存储设备之间的以及交换机到交换机之间的连接如图1所示。ISO24764也建议相似的拓扑结构。现在越来越多的高性能服务器以及虚拟化的应用，使更多业务能够通过单个机柜的服务器来实现。针对这种情况，一些交换机厂商开始建图1TIA-942-A数据中心拓扑图布线方式是在每个机柜的顶部安装一台1U或2U的边界交换机(带有复杂功能的交换机，一般用于网络的接入点)，交换机端口通过预端接的直连线缆与机柜内的服务器端口直接连接。这些直连电缆包括SFP+或QSFP直连线缆(SFP+和QSFP为接口协议，SFP+可支持万兆应用，QSFP可支持40G应用)、AOC(主动器件光缆，一种基于光缆支持更长距离应用的直连线缆)或ＲJ45跳线。ToＲ方式显著增加了系统中交换机的数量，议机柜顶部(TopＲack，ToＲ)布线方式。该of·45··综合布线·减少了初始安装的结构化布线的数量。由于ToＲ方式非常适合整机柜快速部署，可以减少连接机柜之间的铜缆数量，支持基于机柜的管理方式，因此已受到业界重点关注。符合TIA-942国际标准的结构化布线和ToＲ布线方式都有其优势和劣势。在具体应用时，需综合考虑布线方式对运维成本和其他方面带来的影响，以确定选择哪种布线方式。2升级和扩容数据中心的布线方案需要考虑日后升级和扩容的情况。在结构化布线系统中，升级一台交换机可提升不同机柜中服务器的连接速度，使每个端口能够根据对端的端口类型自动适应十兆到万兆的连接速度。设计时，考虑到向下兼容性，能够支持自动协商机制。支持自动协商机制，使设备更新可以按需进行，只需将需要的设备升级到更高的连接速度，系统允许同时保留高速和低速的端口连接，这使设备升级更加高效，并且允许升级成本在一个周期内完成。在ToＲ方案中，升级一台交换机只能提升单个机柜中服务器的连接速度。连接ToＲ交换机的直连线缆并不支持自动协商机制。交换机的升级就迫使其端口上连接的所有服务器同步升级，一次性升级成本投入很大。1管理在选择布线方案之前，数据中心的管理人员需要先考虑今后运维的架构和政策。根据这些信息，从便于管理的角度进行分析。对于结构化布线，连接交换机和服务器端口的配线架会通过永久链路连接到一个或多个集中配线区(包括主配线区、中间配线区、水平配线区和区域配线区)中的配线架。这些集中配线区一般位于一列服务器机柜的中间或末端。设备的移动、增加或改变(MACs)都通过在集中配线区重新跳接铜跳线或光纤跳线来完成。信道中的永久链路部分不会因设备的移动、增加或改变而变动。连接到交换机和服务器端口上的跳线也不需要随着设备的移动、增加或改变而调整。在ToＲ方案中，机柜顶部的交换机与机柜内的服务器直接连接，因此，其维护、改动首先需要找到相应的机柜方可进行。ToＲ方案会大量减少结构化布线方案中从服务器机柜到集中配线区的布线，但是设备的移动、增加和改变在ToＲ方案中就会变得比较复杂，需要花...