1．前言
首先我們來看幾個數據，1）根據Gartner的報告，全球二氧化碳排放中有2%是由IT活動造成的。2）根據美國環保署（EPA）的報告，2006年全美數據中心消耗電力占總消耗的1.5%，3）2007年歐洲數據中心的電能消耗是57T千瓦時。所以數據中心的能源消耗已經是一個日益突出的問題。而且現在大眾對數據流量的需求仍在不斷加大，如視頻，搜索服務，還有金融活動的電子化等活動都迫使服務商提供更高的帶寬，更快的處理速度和更大的存儲容量。這更加推動了現有數據中心的擴容和新數據中心的需求和建設。所以建設綠色數據中心，降低數據中心的單位能耗已經是迫在眉睫。
綜合布線作為通訊系統的基礎也是數據中心的一個重要組成部分，綜合布線的綠色環保也發揮著自己的作用。比如GreenGrid組織中就有很多的綜合布線企業。LEED規范中第二十七章也規定了綜合布線系統所使用的材料要求和設計要求。綜合布線系統的綠色環?？梢苑譃閮蓚€方面，一，材料本身的要求，二，通過對各個方面的節約，降低整個大系統的消耗和排放。
2．綜合布線系統的材料
數據中心的綜合布線目前不外乎銅纜和光纖，銅纜有雙絞線和同軸，銅纜一般由銅芯，護套等部件組成，所以在材料方面不含鉛等重金屬和鹵素等是最基本的要求，像ROHS規范就對材料的成分作出了要求。還有數據中心必然會大量使用的光纖。光纖本身在材料方面可以說是非常環保的，但是必須要注意光纖護套的材料，和銅纜的護套材料一樣必須達到ROHS的要求。
3．網絡傳輸速度與節約資源
首先，數據中心有大量的服務器，交換機等有源設備，單位面積的能耗非常大，一般在普通建筑的10-15倍，將來最高可能會到100倍之多。所以散熱要求非常高，冷熱通道的設計也直接影響到數據中心的能源利用率。設計冷熱通道的時候肯定阻礙是越少越好，盡量減少氣流的阻滯，增強冷卻的效果。但因為數據中心必須采用有線系統做通訊基礎，所以綜合布線如何能夠盡可能的減少對散熱的影響，是綜合布線系統首先要考慮的問題。
網絡速度的提升能夠提高資源的利用率。可以從兩個方面來考慮，首先是更快的傳輸速度可以簡化網絡。減少布線系統和網絡設備占用的空間。比如從1000Base-T升級到10GBase-T，傳輸線纜的尺寸僅僅增加15%,但是傳輸速率快了10倍。因為數據中心的流量特別大，有的在運營初期就達到了極限流量。像目前阿姆斯特丹和東京互聯網核心交換節點的流量已經突破600Gbps,所以數據中心對傳輸速率要求極高，始終走在網絡發展的最前沿，新技術也往往最早得到應用。
核心交換機采用100G，匯聚采用10G交換，底層采用1000M
核心交換采用10G，匯聚與底層采用1000M
從上面的網絡拓撲對比可以看到，在支持相同數量的終端用戶和終端網絡傳輸速率的同時，核心網絡采用更高的傳輸速率能夠減少連接的數量和交換機數量。提高空間利用率和降低能耗。同時也能減少網絡初期建設的整體成本。
有一個指標用來衡量傳輸速率與能耗的關系：Power/Gbps,就是每Gbps的流量所消耗的能量。網絡交換的能耗效率直接可以從這個指標中反映出來。網絡速度的提升的另一個效果是能夠降低單位Gbps的能耗。
從上面的圖表可以看出，無論是光纖傳輸還是雙絞線傳輸的萬兆網絡，單位Gbps功耗都大大低于千兆網絡。所以采用更高的網絡傳輸速度不但能夠節約空間，也能夠大量節省能耗。所以建設綠色數據中心必須采用高速率的網絡傳輸。目前更快的下一代網絡正在討論當中，希望明年能夠出臺40G與100G的網絡標準，目前已經有交換機廠家的背板能夠支持100G的交換。空間利用率和單位能耗更優于目前的10G網絡。
所以目前數據中心綜合布線優選應該是支持萬兆系統的6A類雙絞線和OM3光纜，同時考慮服務于下一代網絡。
4．光纖與銅纜
目前的數據中心綜合布線大量采用光纖與銅纜，銅纜中目前常用的是雙絞線。采用相同的傳輸速率，從節約空間和能耗的角度來看，哪個選擇更好呢？。
最近筆者遇到一個項目，項目采用24口角型配線架，1個42U的機柜安放了40個1U角型配線架，全部滿配，共40*24=960根線纜，每根線纜直徑7mm,600*300的橋架占用率在30%左右。如果采用144芯預連接室內光纜，只需要14根。只有不到0.4%的占用率,節省了99%的空間。所以光纖能夠顯著的節約空間。減少占用空間對散熱系統的影響。
再來看能耗方面。綜合布線是無源系統，本身不消耗能量，但是綜合布線系統僅僅是基礎，傳輸信息必須要通過收發器，采用不同的傳輸介質，直接影響到收發器的能耗。
從上面的圖表可以看出，光纖在傳輸距離和功耗上都優于銅纜。不要小看這么幾瓦的差距。我們來做個計算。說到綠色，碳排放是一個重要的指標。EPA指出，1KWh等于0.73公斤的CO2排放。假設數據中心的PUE在2.8，那么24個(1個配線架)10GBase-T端口1年產生的碳排放大約是2.2噸，的這個是什么概念呢？我們知道1公升汽油燃燒大約能產生2.26公斤的CO2排放,2.2頓大約相當于970升汽油，可以夠一輛普通小汽車開1萬公里左右。想必而言基于光纖的10GBase-SR節省了85%左右的能耗。差不多減少了1.8噸/年的碳排放。
所以無論是能耗還是空間占用率和對散熱的影響，光纖都具有明顯的優勢。綠色數據中心的布線應該更多的考慮采用光纖布線而不是銅纜。
5 . 預連接光纜，MPO與下一代網絡
預連接光纜就是在現有的普通光纜的基礎上，由廠家在產品出廠前就根據客戶的要求在光纖的兩端預先安裝好客戶需要的各種形式的連接器，同時增加高強度的保護附件。預連接系統的第一個好處是能夠大量節約時間，減少數據中心的部署時間。下圖做了一個預連接和熔接的對比。預連接比熔接節約了80%以上的時間。預連接的另一個好處是節約材料，工廠根據客戶的實際情況定制長度，避免了現場安裝造成的浪費。
MPO連接器是一種多芯的光纖連接器，像IEC61754-7，TIA/EIA568C.3等標準中都有MPO連接器的規定。MPO最近幾年也廣泛應用于數據中心。數據中心采用MPO的好處在于密度特別高，至少是普通LC連接器的3倍以上。
預連接加MPO的方案最大的好處是考慮了將來的網絡應用，避免了網絡設備升級時原有布線系統無法使用的情況。一般來講數據中心里的綜合布線系統的壽命至少在10-15年，但是一來交換機的壽命沒有那么長，其次隨著流量需求的不斷加大，經常需要對系統進行升級。所以為了能夠盡量的節約材料，減少浪費，就需要對綜合布線系統留有一定的余量，否則將來的升級就沒有了空間，目前我們的系統已經在萬兆了，那下一代會是什么樣子呢？目前來看，下一代網絡將是40G或者100G的傳輸速度，這樣高的傳輸速度如果使用銅纜已經非常不經濟了，比如100GBase-CX10銅纜傳輸只能支持10米的距離，并且功耗高達50W。所以下一代網絡將是光纖的世界。但是目前的OM3僅能支持EMB2000Mhz·KM,更先進的OM4也只有4700M·KM，不可能將網速提高10倍。所以目前來看，下一代40G/100G網絡將是并行系統。比如1個100G的雙工鏈路就需要24根光纖。
100G Base的傳輸
所以就必須采用內含多芯光纖的MPO型連接器，同時必須采用預連接的方式，傳統的熔接方式將成為不可能的任務。
如果現在新建的數據中心，仍然采用熔接或者預連接普通LC連接器的方式，那將來升級的時候就面臨要么將原來的布線完全廢棄掉，要么采用分支盒將原來的連接器轉換成MPO，但這樣的方法一是增加了鏈路衰減，二來需要空間來安裝分支盒，帶來更多的問題。
所以綠色數據中心的布線為了考慮將來網絡升級，減少材料方面的浪費，應該是預連接系統加MPO型連接器，即滿足現有的需求，量體裁衣，節約時間和布線材料。同時又保留了升級未來更高級網絡的能力。
下一代數據中心必然是綠色數據中心，降低能耗將始終被放在非常重要的位置上。綜合布線做雖然作為無源系統，但是并不意味著不需要重視。作為網絡的基礎，良好設計的綜合布線系統顯然能夠降低數據中心的能耗并為將來的升級和擴容打下良好的基礎。同時卻不會帶來明顯的成本增加。
為了可持續性發展，為了給我們的子孫后代留下一個美好的地球。我們必須從所有的方面一起努力。
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