自從出現數字化金融以來,數據中心作為數字化交易的核心,被各個金融系統廣泛采用。目前隨著金融電子化的推廣,客戶市場細分的深入,金融產品設計的專業化,以及對于金融系統安全性的要求。金融系統的數據中心需要更強大的運算能力,更多的存儲空間,更安全可靠的規劃和設計。對于綜合布線系統,這也體現在數據中心產品和規劃上,金融系統相比其他行業的數據中心,諸如電信IDC機房,互聯網企業數據中心等,有其自身特有的特點和要求。本文也結合羅森伯格近期成功實施的某金融企業的數據中心案例為背景談談金融數據中心的布線解決方案。
一、數據中心綜合布線特點
可靠性高;金融行業數據中心的非常重要的一點就是安全和可靠。因為哪怕是短時間的網絡癱瘓也會造成非常廣泛和嚴重的后果。所以其他類型的應用,綜合布線系統必須采用更高等級的產品和整體設計方案,以滿足對于系統安全性的要求。包括產品的性能指標,安裝可靠性,防火阻燃能力;同時對于綜合布線的系統架構也根據TIA942標準有著更高的要求。
密度大;綜合布線系統是網絡系統的平臺,也是網絡系統的基礎。隨著單機柜供電能力的增強,散熱能力的提高,數據中心單機柜支持的服務器數據相比過去已經有很大的提升,并且采用了刀片服務器等設備,以及虛擬化,云計算等應用后,單機柜對于布線密度的要求大大提高,所以綜合布線系統目前在數據中心弱電系統中的占比也逐步上升。數據中心布線對于密度要求很高,通常會在數據中心內采用高密度的布線產品。
光纖數量多;數據中心,特別是金融系統數據中心會有大量的存儲設備和小型機存在,所以會大量的采用Fiber Channel技術的SAN網絡。所以相比傳統的布線系統,數據中心內部會有大量的光纖布線,傳統光纖熔接安裝麻煩,性能指標還不高。所以數據中心的光纖布線要求性能可靠,安裝方便,快速。
應用靈活;特別是在金融系統的數據中心內,會采用較多的非標設備(無法安裝在傳統標準19英寸機柜內部),以存儲和小型機設備居多。所以需要采用一些能夠靈活應用安裝的配線產品。在滿足設備高密度光銅混合布線要求的同時還能夠節省空間,美觀,不影響整體布線效果。
根據國際通用數據中心標準(TIA942)的要求,數據中心分為不同的安全等級也相應的具有不同的系統架構。對于高標準嚴要求的金融行業來講,一般至少在3+級或者4級(4級最高)。該金融系統要求建設4級數據中心。
該數據中心共2個樓層,分別在2樓和3樓,在2樓和3樓分別設立MDA區域。2個MDA之間通過2根144芯萬兆多模光纖和144根6類雙絞線連接。提供互連和設備之間的交叉配線。2個MDA的設備完全相同,互為備份,提高數據中心的安全等級。2樓和3樓各有一個電信接入間,提供電信接口。2樓的電信間與2樓的MDA相連,3樓的電信間與3樓的MDA相連。電信間和MDA之間通過1根24芯單模光纖,1根12芯萬兆多模光纖,1根24芯萬兆多模光纖連接。HDA列頭柜分為A,B兩路,A路與2樓MDA相連,B路與3樓MDA相連。HDA列頭柜與MDA之間的布線根據應用不同設計不同的數量。A路和B路HDA的設備完全相同,互為備份,提高數據中心的安全等級。
該數據中心將設備區域約有200個機柜,根據不同的應用分成不同的區域,有SAN存儲設備區,有小型機設備區,有刀片服務設備區,有PC服務器設備區,網絡設備區,呼叫設備區,測試設備區,備份數據設備區等等。根據應用的不同,不同的區域設計不同的布線系統。
為了能提供更高速的網絡以及支持將來40G/100G網絡,所有的小型機,存儲,刀片機,服務器機柜均配置MTP萬兆多模光纖連接系統。根據設備的不同,單設備柜配置1根12芯OM3光纖或者1根24芯OM3和1根12芯OM3光纖。為了提高交換機的端口利用率,降低能耗,提供更扁平的網絡架構為將來的云計算打下良好的基礎。所有的光纖系統均直接連接到MDA區域通過跳線連接到光交換設備。但是因為機柜數量較多,如果全部采用光纜直接連接的方式對于MDA區域的機柜壓力過大,單個機柜需要接入的光纜數量過多對于線槽,配線架,固定支架等設備要求太高,所以需要降低接入MDA區域的光纜數量,也顯得更美觀。所以所有的EDA設備機柜12芯和24芯MTP-MTP預連接光纜均在HDA內通過MTP面板跳接到96芯或者144芯MTP-MTP大芯數預連接光纜上,再通過大芯數的預連接光纜連接到MDA主配線區。這樣原來MDA需要提供4根甚至8根光纜接入的,現在只需要1根就可以了。另外這樣的方案也提供了集中式的管理方式。
大量的光纜對于橋架的走線和MDA機柜配線的壓力都很大
該數據中心IBM小型機設備區如P590,P595,P570等設備均提供單機柜2根24芯OM3萬兆多模接入到HDA,其中1根接入到A路HDA,另一根接入B路HDA。另外A,B路均提供幾根Cat6類雙絞線作為管理系統。NAS和8100存儲設備提供單柜2根24芯OM3光纖接入到HDA,其中1根接入到A路HDA,另一根接入B路HDA。另外A,B路均提供幾根Cat6類雙絞線作為管理系統。刀片設備機柜每柜提供2根12芯OM3光纖接入到HDA,其中1根接入到A路HDA,另一根接入B路HDA。另外A,B路均提供幾根Cat6A類雙絞線。PC服務器設備機柜提供單柜2根24芯OM3光纖和2根12芯接入到HDA,其中1根24芯和12芯接入到A路HDA,另1根24芯和12芯接入B路HDA。另外A,B路均提供幾根Cat6類雙絞線連接。另外為了管理網絡的設備,所有的HDA和MDA之間均設計1根12芯的OM3預連接光纜。
三、某金融業數據中心布線產品選擇
數據中心布線產品分為光產品和雙絞線銅產品兩大類。
雙絞線銅產品在小型機,存儲作為管理系統網絡的均采用Cat6類非屏蔽布線系統。PC服務器網絡系統的雙絞線也采用Cat6類非屏蔽布線。在刀片設備機柜內,為了能更好的支持10GBase-T網絡,全部采用了Cat6A類非屏蔽布線系統。為了能夠提供更好的安全防護等級,在萬一發生火災的情況下減少損失,所有的Cat6與Cat6A非屏蔽布線系統均采用CMP最高等級耐火等級的線纜。在線纜2端均采用24口帶防塵蓋的配線架,在提供良好的模塊保護同時也更美觀,管理更方便。
光纖布線系統在電信間和MDA主配線區域同時采用了OM3和單模光纖。因為電信提供的接入基本上都采用單模系統,所以在接入和MDA之間仍然保留了單模光纖。在MDA與HDA,HDA與EDA之間的光纖連接均采用MTP-MTPOM3萬兆多模預連接光纜,MTP-MTP能夠提供將來40G/100G網絡的升級能力。OM3光纖能夠支持300米長度內的萬兆傳輸,對于將來的40G/100G網絡也有100米的支持能力。該數據中心光纖系統的最長點到點連接不超過90米,所以采用OM3光纖能夠兼顧現在和將來的應用。比單模光纖系統具有更高的性價比。由于在光纖系統上,所有的MTP連接器均采用了低損耗連接器,所以即使是在整個鏈路上具有4個MTP連接點的情況下,仍然可以提供非常良好的插入損耗表現。為可靠的網絡傳輸提供了良好的保障。
因為目前該數據中心的光纖網絡仍然是10GBase-SR的系統,所以需要在光纜通道2端將12芯的MTP連接器分散到單芯的LC連接器上,所以在2端均采用了24芯的MTP-LC的分支模塊盒。在設備柜端,因為光纖的芯數不是很多,所以采用了1HU高度的光纖配線架。插入2個MTP-LC模塊。在HDA區域,因為光纖芯數多,密度大,所以采用了5HU高度的配線架,配合MTP面板,單個5HU配線架可以提供864芯光纖的匯接能力。在MDA端采用5HU光纖配線架加12個24芯MTP-LC分支模塊,提供288芯的光纖配線。
EDA設備機柜配線
在P590,P595等小型機區域,因為均是非標設備,無法安裝常規的配線設備,所以在該方案中,采用了將配線架安裝在開放式橋架上的解決方式。提供了非常靈活的應用。
HDA5HU配線架+MTP配線面板(圖片拍攝于安裝過程中)
同樣的為了能夠提供更高的安全防護等級,在萬一發生火災的情況下提供良好的保護,所有的MTP-MTP預連接光纜和光纖跳線,均采用OFNP最高耐火等級的線纜。
四、數據中心布線的思考
在該數據中心的布線解決方案中,已經提供了高密度,高可靠,靈活安全的產品和設計。結合布線產品和數據中心應用的特點。我們還可以提供其它的解決方案,比如在設備柜,如果將來升級需要在單個機柜中布置更多的光纖,我們可以采用1HU96芯的光纖配線架,密度高,升級空間更大。也許有些傳統的觀念認為1HU96芯帶來了管理上的麻煩,但是可以通過一些改良的光纖連接器(比如改良的LC快速插拔連接器)提供非常良好的插拔和管理能力。在MDA區域,因為集中式光纖端口管理的方式帶來的大量的跳線需求。所以光纖跳線的密度非常高,對于管理就造成了一定的麻煩,可能會因為無意中的操作導致了光纖跳線彎曲半徑變小,從而影響到了光纖通道的整體插入損耗。所以可以在MDA區域采用彎曲不敏感光纖。降低管理的風險。
MDA區域會有大量的光纖跳線
五、結束語
金融系統的數據中心因為其對于可靠性和安全性的偏好,對以布線產品和方案的選擇通常是高規格,多冗余。但是不同的應用還需要有不同類型的布線來支撐,所以本文介紹了其中的一些應用方式,根據自身應用特點的不同,不同的數據中心還需要有針對性地提供更適合其特點的方案與產品。(羅森伯格亞太電子有限公司產品經理 周煒)