數(shù)據(jù)中心布線設(shè)計基礎(chǔ)

責(zé)任編輯:editor004

作者:litao984lt編譯

2016-12-08 10:36:11

摘自:機房360

摘要:從2016年第二季度開始,涵蓋了“數(shù)據(jù)中心設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施”設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的新的歐洲標(biāo)準(zhǔn)系列(EN 50600-x)將成為參與歐洲市場上新的數(shù)據(jù)中心設(shè)計、建造和運營各方所必須遵循的一套全新的參考標(biāo)準(zhǔn)。

從2016年第二季度開始,涵蓋了“數(shù)據(jù)中心設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施”設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)的新的歐洲標(biāo)準(zhǔn)系列(EN 50600-x)將成為參與歐洲市場上新的數(shù)據(jù)中心設(shè)計、建造和運營各方所必須遵循的一套全新的參考標(biāo)準(zhǔn)。該標(biāo)準(zhǔn)是由CENELEC所負(fù)責(zé)開發(fā)的,CENELEC是一家獨立的、非營利性的歐洲標(biāo)準(zhǔn)組織,其是商業(yè)中立、國際通用的ISO/IEC參照標(biāo)準(zhǔn)。

作為該標(biāo)準(zhǔn)系列的一部分,于2015年1月正式發(fā)布的EN 50600-2-4標(biāo)準(zhǔn)包括了“通信布線基礎(chǔ)設(shè)施”。其主要集中在不同數(shù)據(jù)中心可用等級分類的設(shè)計要求,并特別強調(diào)了數(shù)據(jù)中心內(nèi)應(yīng)用程序的遷移和增長領(lǐng)域。

在本文中,我們將以EN 50600-x標(biāo)準(zhǔn)系列為背景,為廣大讀者諸君詳細(xì)介紹EN 50600-2-4。此外,本文還特別強調(diào)了根據(jù)數(shù)據(jù)中心可用性等級分類對固定布線基礎(chǔ)設(shè)施、交叉連接機柜、設(shè)備行機柜、電纜管理和路徑系統(tǒng)的要求。

關(guān)于歐洲標(biāo)準(zhǔn)系列EN 50600-x的介紹與結(jié)構(gòu)

這一系列的歐洲標(biāo)準(zhǔn)詳細(xì)規(guī)定了相關(guān)的要求和建議,以支持參與數(shù)據(jù)中心內(nèi)的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)計,規(guī)劃,采購,集成,安裝,操作運營和維護中所涉及到的各方。其中包括:

數(shù)據(jù)中心業(yè)主、設(shè)備經(jīng)理、ICT經(jīng)理、項目經(jīng)理、主要承包商

咨詢顧問、架構(gòu)師、建筑設(shè)計師和建設(shè)商、系統(tǒng)設(shè)計師和安裝人員

設(shè)備供應(yīng)商

安裝、維護人員

該標(biāo)準(zhǔn)現(xiàn)在已經(jīng)發(fā)展到解決歐洲數(shù)據(jù)中心業(yè)界對于數(shù)據(jù)中心的設(shè)計的要求:

歐洲數(shù)據(jù)中心設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)要求符合歐洲適用的要求

對普遍適用的數(shù)據(jù)中心設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)系列的需求,其采用了涵蓋數(shù)據(jù)中心設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計的所有方面的整體方法,包括管理和運營信息

支持歐盟委員會關(guān)于數(shù)據(jù)中心能效的準(zhǔn)則

現(xiàn)有的設(shè)計方案是由設(shè)計彈性概念所推動的,而不是通過設(shè)計與成本的角度提供面向業(yè)務(wù)的評估方法

EN 50600-x系列涵蓋了數(shù)據(jù)中心的整套設(shè)施和基礎(chǔ)設(shè)施在不同標(biāo)準(zhǔn)中的所有設(shè)計要求。下圖顯示了所有EN 50600-x標(biāo)準(zhǔn)的結(jié)構(gòu)和關(guān)系。

  圖1:EN 50600-x結(jié)構(gòu)

主要優(yōu)點

EN 50600-x標(biāo)準(zhǔn)系列是由CENELEC(歐洲電氣技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化委員會)所開發(fā)的,這是一家獨立的非營利的標(biāo)準(zhǔn)化組織。

EN 50600-x是歐洲標(biāo)準(zhǔn)系列:

為所有的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的數(shù)據(jù)中心設(shè)計和操作提供了獨立和全面的定義和要求。

在沒有內(nèi)在評估系統(tǒng)的情況下是商業(yè)中立的

對國際數(shù)據(jù)中心業(yè)主/經(jīng)理/運營商在國際上是通行的

- 用國際相似標(biāo)準(zhǔn)代替歐洲規(guī)范性參考標(biāo)準(zhǔn)

- 通過本地相似標(biāo)準(zhǔn)代替歐洲安全標(biāo)準(zhǔn)

此外,EN 50600-x還能夠:

提供作為唯一的數(shù)據(jù)中心設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)提高能效的方法,為現(xiàn)有或目前正在開發(fā)的所有能效KPI概念提供基礎(chǔ)

為所需的整體數(shù)據(jù)中心設(shè)計參數(shù)提供選擇過程的指導(dǎo)

為數(shù)據(jù)中心設(shè)計師和數(shù)據(jù)中心所有者提供設(shè)計原則

定義非營利為導(dǎo)向的認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)

為了在操作期間維護和控制所選擇的設(shè)計以及能效標(biāo)準(zhǔn),對于EN 50600-3-1的支持規(guī)定了數(shù)據(jù)中心管理和操作的過程。

此外,EN 50600標(biāo)準(zhǔn)系列的模塊化推動了未來的關(guān)于管理和操作運營的額外標(biāo)準(zhǔn)或相應(yīng)的數(shù)據(jù)中心KPI的集成整合。

與其他標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)計概念的比較

如下表所示,我們將EN 50600-x與數(shù)據(jù)中心環(huán)境中的其他標(biāo)準(zhǔn)(例如Uptime Institute、數(shù)據(jù)中心聯(lián)盟或TVIT)進行了比較:

  圖2:EN 50600-x與其他設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)/設(shè)計概念的比較

每個目標(biāo)群體的主要優(yōu)點

與覆蓋數(shù)據(jù)中心的其他標(biāo)準(zhǔn)或設(shè)計概念相比,EN 50600-x標(biāo)準(zhǔn)系列的可用性較晚。盡管如此,EN 50600-x為參與設(shè)計、建造和運營數(shù)據(jù)中心的各方提供了很多優(yōu)勢。每個利益群體的關(guān)鍵優(yōu)勢是:

數(shù)據(jù)中心所有者/經(jīng)理/運營商可以使用EN 50600-x系列通過對基礎(chǔ)架構(gòu)可用性與成本方面的風(fēng)險評估來轉(zhuǎn)換業(yè)務(wù)需求,以便:

確定并選擇適當(dāng)?shù)脑O(shè)計要求以提供所需的可用性

應(yīng)用基于標(biāo)準(zhǔn)的、面向業(yè)務(wù)的、和產(chǎn)品/技術(shù)無關(guān)的概念

對于數(shù)據(jù)中心咨詢公司而言,EN 50600-x系列是評估適當(dāng)?shù)臄?shù)據(jù)中心設(shè)計的規(guī)范性參考,包括對所有數(shù)據(jù)中心設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計流程和設(shè)計原則的定義。

架構(gòu)師和工程師們有一套集成整合的數(shù)據(jù)中心設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計標(biāo)準(zhǔn),包括對設(shè)計流程和設(shè)計原則的定義。

EN 50600-1:一般通用概念和可用性等級

EN 50600-1描述了標(biāo)準(zhǔn)系列的一般通用概念,并具有以下范圍:

EN 50600-1:

詳細(xì)說明在業(yè)務(wù)風(fēng)險和運營成本分析中需要解決的問題,以便能夠?qū)?shù)據(jù)中心的應(yīng)用程序進行適當(dāng)?shù)姆诸?/p>

定義數(shù)據(jù)中心的共同方面,包括術(shù)語、參數(shù)和參考模型(功能元素及其適應(yīng)性),同時滿足其預(yù)期目的的規(guī)模大小和復(fù)雜性

描述在數(shù)據(jù)中心內(nèi)支持通信的有效運行所需的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施的一般方面根據(jù)數(shù)據(jù)中心在預(yù)期使用壽命范圍內(nèi)的“可用性”、“安全性”和“能效”的關(guān)鍵標(biāo)準(zhǔn),指定一個分類系統(tǒng),以提供有效的設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施

基于EN 50600系列的要求,描述數(shù)據(jù)中心的一般設(shè)計原則,包括符號、標(biāo)簽、圖紙中的編碼、質(zhì)量保證。

此外,其還能夠作為所有其他標(biāo)準(zhǔn)系列的基礎(chǔ),因為它們的基礎(chǔ)設(shè)施必須根據(jù)所選擇的總體數(shù)據(jù)中心可用性等級(源自EN 50600-1)進行設(shè)計。

下表顯示了根據(jù)所選擇的可用性等級類別,基礎(chǔ)設(shè)施配電、環(huán)境控制和通信布線的主要設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

  圖3:根據(jù)EN 50600-1的可用性等級

通信布線基礎(chǔ)設(shè)施的不同可用性類的架構(gòu)和設(shè)計要求是本文接下來的討論主題。

EN 50600-2-4:通信布線基礎(chǔ)設(shè)施

內(nèi)容和結(jié)構(gòu)

數(shù)據(jù)中心內(nèi)的通信布線用于支持以下:

數(shù)據(jù)中心信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信

監(jiān)控和控制其他數(shù)據(jù)中心基礎(chǔ)設(shè)施

樓宇管理和自動化

因此,根據(jù)EN 50600-1中的“可用性”標(biāo)準(zhǔn)和分類,EN 50600-2-4涉及數(shù)據(jù)中心內(nèi)廣泛的通信布線基礎(chǔ)設(shè)施。

EN 50600-2-4規(guī)定了以下要求和建議:

信息技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)通信布線(例如SAN和LAN)

一般信息技術(shù)布線,以支持?jǐn)?shù)據(jù)中心的運行

通信布線,適當(dāng)監(jiān)測和控制數(shù)據(jù)中心的配電、環(huán)境控制和物理安全

其他樓宇自動化布線

通信布線基礎(chǔ)設(shè)施的路徑、空間和機柜

下圖突出顯示了EN 50600-2-4所涵蓋的主題:

  圖4:EN 50600-2-4的內(nèi)容和 結(jié)構(gòu)

除了架構(gòu)和可用性等級的要求之外,開發(fā)EN 50600-2-4的主要重點是數(shù)據(jù)中心應(yīng)用程序的遷移和增長。IT容量的增長和應(yīng)用程序朝著更高速度的方向遷移在數(shù)據(jù)中心中是非常動態(tài)的。數(shù)據(jù)中心的布線基礎(chǔ)設(shè)施必須能夠通過實現(xiàn)數(shù)據(jù)中心的快速和容易的擴展(例如調(diào)試附加設(shè)備)以及通過為在數(shù)據(jù)中心中所使用的網(wǎng)絡(luò)和存儲應(yīng)用程序提供遷移路徑來支持這些動態(tài)。

EN 50600-2-4通過定義布線架構(gòu),交叉連接和路徑系統(tǒng)的適當(dāng)要求來支持遷移和增長。這些要求將在以下內(nèi)容中詳細(xì)解釋。

布線類型

雖然EN 50600-2-4涵蓋了布線的幾種類型(見上圖4),但其并沒有定義對結(jié)構(gòu)化線纜本身的任何要求。其沒有被創(chuàng)建來取代現(xiàn)有的歐洲線纜標(biāo)準(zhǔn),但卻指向了那些布線定義。EN 50600-2-4基本定義了2種布線類型:

點對點: 使用專用電纜,而不是通用布線系統(tǒng)直接連接兩臺IT設(shè)備。點對點的連接方法使用離散的線(通常是工廠生產(chǎn)的),直接連接有源設(shè)備。

固定布線:結(jié)構(gòu)化布線包括封閉連接之間的EN 50173系列的通用布線解決方案,其有一個對等或分層結(jié)構(gòu),并且能夠在那些封閉處安裝交叉連接或互連。

點對點布線

盡管點對點布線似乎是提供連接的最簡單和最具成本效益的方法,但是出于若干原因,這種布線類型應(yīng)當(dāng)僅用于相同或兩個相鄰的機柜、框架或機架內(nèi)的連接。鑒于數(shù)據(jù)中心的發(fā)展,設(shè)備類型和位置的改變,并且可能具有有限的使用壽命預(yù)期,點對點布線通常不可重復(fù)使用。對所需互連的連續(xù)更改增加了每個更改所需的規(guī)劃和操作資源(見下圖5和圖6),并增加了干擾其他基礎(chǔ)設(shè)施(包括用于環(huán)境控制的基礎(chǔ)設(shè)施)的風(fēng)險。因此,可以說點對點布線并不支持遷移和生長。

下圖顯示了數(shù)據(jù)中心增長時使用點對點布線所帶來的負(fù)面影響。

圖5:在非結(jié)構(gòu)化的點對點布線基礎(chǔ)設(shè)施中增長的影響(來源:EN 50600-2-4)

  圖6:點到點布線的非結(jié)構(gòu)化增長示例(來源:EN 50600-2-4)

固定布線

對于數(shù)據(jù)中心中的通信布線基礎(chǔ)設(shè)施,更好的方法是使用固定布線。

如圖7中所示,結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)方法展示出了在遠(yuǎn)程中央修補位置(CPL)處呈現(xiàn)的設(shè)備端口。服務(wù)器到存儲的連接是在CPL中使用的短而易于管理的線纜。使用具有固定線纜的CPL連接到分布式區(qū)域帶補丁的位置(ZPL)為管理更改提供了額外的靈活性。圖7顯示了固定布線如何將更改活動隔離到定義區(qū)域。新設(shè)備連接到一個CPL或ZPL,而不影響活躍系統(tǒng),因此不需要為停機中斷進行規(guī)劃。然后,通過簡單地在CPL或ZPL處重新配置線纜,可以在計劃內(nèi)的停機期間將設(shè)備連接到活躍系統(tǒng)。如果更改引發(fā)了相關(guān)問題,則只需將電源線重新連接到其更改前的配置即可。 固定布線能夠更準(zhǔn)確地預(yù)測實現(xiàn)系統(tǒng)更改(和恢復(fù))所需的時間,從而實現(xiàn)了更簡單,更快速的更改,并進一步降低了風(fēng)險,實現(xiàn)了更優(yōu)化的整體系統(tǒng)運行。

  圖7:結(jié)構(gòu)化布線基礎(chǔ)設(shè)施的設(shè)置和增長(來源:EN 50600-2-4)

可用性等級和由此產(chǎn)生的布線架構(gòu)

雖然EN 50600-2-4根據(jù)布線的使用定義了幾種布線類型,但本文僅涵蓋了計算機機房空間的通信布線,數(shù)據(jù)中心的所有功能元素都承載于數(shù)據(jù)中心的IT功能的區(qū)域。

  圖8:不同數(shù)據(jù)中心空間和可用性等級的布線要求(來源:EN 50600-2-4)

基本上,數(shù)據(jù)中心的計算機房中的通信電纜可以具有兩種不同類型:

機柜內(nèi)或直接相鄰的2個機柜之間的布線

機柜之間的布線

這兩種計算機房布線類型定義了整個數(shù)據(jù)中心的所有四種可用性等級分類。雖然內(nèi)部和相鄰機柜總是可以根據(jù)等級分類1設(shè)計(獨立于數(shù)據(jù)中心的可用性等級),但計算機機房中的機柜間布線必須根據(jù)上圖8中定義的數(shù)據(jù)中心可用性等級遵循不同的布線架構(gòu)。

布線等級分類1

可用性等級分類1的通信布線基礎(chǔ)設(shè)施使用用于傳輸信道(參見下圖9)的點對點連接(即設(shè)備線)或根據(jù)EN 50173-5的單路徑配置中的固定布線基礎(chǔ)設(shè)施,以及單一通信提供商場景,如下圖10所示。

  圖9:通信布線等級1類使用直接連接線(來源:EN 50600-2-4)

  圖10:通信布線等級1類使用直接連接線(來源:EN 50600-2-4)

布線等級分類2

可用性等級2類的通信布線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)使用固定布線基礎(chǔ)設(shè)施(例如,根據(jù)EN 50173-5或特定應(yīng)用程序的需求)在布線系統(tǒng)定義中借助擁有冗余的EN 50173-5,如下圖11所示的單路徑結(jié)構(gòu)。此外,還應(yīng)滿足圖14的所有要求。

  圖11:固定通信布線第2類(來源:EN 50600-2-4)

布線等級分類3

可用性等級3類的通信布線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)使用EN 50173-5定義的布線子系統(tǒng)中的固定布線基礎(chǔ)設(shè)施(例如,根據(jù)EN 50173-5或特定應(yīng)用程序的需求),使用如圖12所示的多種物理路徑的多路徑冗余配置。此外,還應(yīng)該滿足圖14的所有要求。

  圖12:固定通信布線第3類(來源:EN 50600-2-4)

布線等級分類4

可用性等級4類的通信布線基礎(chǔ)設(shè)施應(yīng)在EN 50173-5中定義的布線子系統(tǒng)中使用固定布線基礎(chǔ)設(shè)施(例如,根據(jù)EN 50173-5或特定應(yīng)用程序的需求),使用多種物理路徑和冗余的多路徑冗余配置分布區(qū)域,如圖13所示。此外,還應(yīng)滿足圖14的所有要求。

  圖13:固定通信布線4類(來源:EN 50600-2-4)

布線等級分類的規(guī)格和要求

下圖總結(jié)了計算機房布線等級分類的所有要求。必須實施這些要求才能滿足所選的可用性等級分類。

  圖14:布線等級分類要求

為了實現(xiàn)快速的遷移、添加和更改,MD、ID和ZD中的中央和本地修補/交叉連接位置如圖15所示:

  圖15:使用交叉連接進行遷移、增加和更改

例如,在數(shù)據(jù)中心的主要分配中使用交叉連接(如圖16所示)會導(dǎo)致由多于一個布線子系統(tǒng)組成的傳輸信道,這需要使用高性能布線解決方案,以便能夠支持任何應(yīng)用程序。此外,必須考慮連接的數(shù)量和通道的總長度。

  圖16:使用交叉連接的計算機房布線

對于等級類別3和4,使用預(yù)端接布線系統(tǒng)是優(yōu)選的,原因如下:

現(xiàn)場終端布線是不切實際的(例如,不能使用可終止的連接器)

操作限制決定了安裝布線所需的時間應(yīng)最小化。(例如,布線需要盡快使用)

安全問題決定了數(shù)據(jù)中心中存在的第三方勞動力應(yīng)最小化。

機柜、機架和框架的要求

除了布線,交叉連接機柜和路徑系統(tǒng)的要求,EN 50600-2-4還定義了對計算機機房中其他機柜,機架或框架的要求。

一般要求

所選擇的機柜和機架必須能夠提供:

未來技術(shù)和數(shù)據(jù)中心容量需求的增長路徑;

充分的電纜管理和彎曲半徑功能;

為其所容納的設(shè)備提供充足的通風(fēng)和冷卻(參見EN 50600-2-3)

機柜,機架和框架必須配備電纜和電纜管理配件。

規(guī)模大小要求

用于CPL和ZPL的機柜/機架的最小寬度應(yīng)為0.8米,優(yōu)先選擇較大的寬度。

用于設(shè)備的機柜/機架的最小寬度必須滿足當(dāng)前和未來的電纜管理要求。建議寬度為0.8米。

用于設(shè)備的機柜/機架的最小深度必須能夠適應(yīng)當(dāng)前和未來的設(shè)備尺寸。建議深度為1.2米。

除了用于冷卻和滅火系統(tǒng)的管道系統(tǒng)之外,機柜和機柜不得位于管道系統(tǒng)下(基于冷凝物斷裂或聚集的原因)。

線纜管理建議

必須考慮以下線纜管理方法:

對于低密度系統(tǒng),每臺機架單元的終端點應(yīng)有一個水平線纜管理的機架單元

對于高密度應(yīng)用程序,需要將機架單元的水平電纜管理系統(tǒng)應(yīng)更換為線纜管理,而不使用機架單元

機柜內(nèi)的垂直線纜管理應(yīng)為機柜/機架滿載時要安裝的線纜橫截面積的兩倍

機柜可能需要額外的深度或?qū)挾龋蕴峁┳銐虻拇怪本€纜管理

空白面板應(yīng)安裝在未使用的機柜位置,以避免熱空氣和冷空氣混合

架空布線建議

使用架空通信布線已被證明可以提高冷卻效率,并且在數(shù)據(jù)中心天花板高度允許的情況下是被推薦的,因為該方法可以顯著的減少由于地下布線和布線路徑引起的空氣阻礙和湍流引起的空氣流損失。

總結(jié)

EN 50600-2-4是全新的歐洲標(biāo)準(zhǔn)系列的一部分,其應(yīng)該成為數(shù)據(jù)中心設(shè)備和基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)計的新的標(biāo)準(zhǔn)。其主要集中在支持從EN 50600-1選擇的總體數(shù)據(jù)中心可用性等級分類和適當(dāng)?shù)牟季€架構(gòu)定義方面。

由于其特別關(guān)注應(yīng)用程序的遷移和增長,EN 50600-2-4固定布線成為數(shù)據(jù)中心的最佳選擇。在MD,ID和ZD(布線等級類別3和4)中強制使用交叉連接,而這些交叉連接的詳細(xì)規(guī)范是基于最近15年的數(shù)據(jù)中心布線設(shè)計的最佳實踐方案所總結(jié)得出的。

通過機柜/機架/框架,線纜管理和路徑系統(tǒng)的要求和建議,形成了一整套最先進的數(shù)據(jù)中心布線設(shè)計規(guī)范。

鏈接已復(fù)制,快去分享吧

企業(yè)網(wǎng)版權(quán)所有?2010-2024 京ICP備09108050號-6京公網(wǎng)安備 11010502049343號