文｜北京科計(jì)通電子工程有限公司 黃群驥

1 前言

布線在數(shù)據(jù)中心中起著非常重要的作用。布線的好壞直接影響著數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃浴⒕W(wǎng)絡(luò)維護(hù)的難易程度、空調(diào)系統(tǒng)的送回風(fēng)是否通暢和數(shù)據(jù)中心的美觀等。影響布線好壞的因素是多種多樣的，其中與機(jī)房布線的走線方式有著極大的關(guān)系。走線方式有多種，其使用場(chǎng)合與產(chǎn)生的效果各不相同。如何在數(shù)據(jù)中心的建設(shè)中采用合適的走線方式是數(shù)據(jù)中心布線需要認(rèn)真考慮的問(wèn)題。隨著數(shù)據(jù)中心和網(wǎng)絡(luò)帶寬的發(fā)展，光進(jìn)銅退應(yīng)該是個(gè)不爭(zhēng)的事實(shí)。就銅纜系統(tǒng)來(lái)說(shuō)，今后越來(lái)越多的將會(huì)采用6A的系統(tǒng)作為主要的傳輸介質(zhì)，光纖的部分主要采用單模光纖和多模光纖，單模光纖在數(shù)據(jù)中心的應(yīng)用比例將會(huì)越來(lái)越大。這種趨勢(shì)的改變，也會(huì)對(duì)數(shù)據(jù)中心的布線產(chǎn)生一定的影響。

2 數(shù)據(jù)中心布線

2.1 布線方式

數(shù)據(jù)中心布線的方式籠統(tǒng)的可以分為上走線和下走線兩種。使用的保護(hù)材料形式也有兩種：敞開(kāi)梯型橋架式和封閉線槽式。封閉線槽式是傳統(tǒng)的布線保護(hù)材料，主要用封閉式線槽對(duì)線纜進(jìn)行支撐、保護(hù)和屏蔽，但與機(jī)柜進(jìn)線的接口尤其是上走線比較難處理。敞開(kāi)式梯架在上走線方面已經(jīng)逐漸成為應(yīng)用的主流，在設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)根據(jù)機(jī)房平面中機(jī)柜的總體規(guī)劃，每排機(jī)柜設(shè)置一路。敞開(kāi)式梯架的優(yōu)點(diǎn)是便于維護(hù)，因?yàn)椴恍枰~外的開(kāi)孔，增減線路很方便；不因地板下敷設(shè)而掀地板，只需要梯子即可實(shí)施，工作量小。便于發(fā)現(xiàn)故障，很容易觀察到故障點(diǎn)，特別是火災(zāi)危險(xiǎn)。其缺點(diǎn)是對(duì)防鼠的要求更高，不太適用于下走線。

布線方式中要是再把數(shù)據(jù)和電源分開(kāi)，則一般有：數(shù)據(jù)線和電源線下走線，數(shù)據(jù)線上走線、電源線下走線， 數(shù)據(jù)線下走線、電源線上走線，數(shù)據(jù)線和電源線都上走線等四種。下面就這四種走線方式在綠色、高效、可靠、可管理和易擴(kuò)容等方面進(jìn)行探討。

2.1.1 數(shù)據(jù)線和電源線均為下走線

數(shù)據(jù)和電源都采用下走線的方式是最傳統(tǒng)的也是最常用的數(shù)據(jù)中心布線方式。由于數(shù)據(jù)中心一般都鋪設(shè)高架活動(dòng)地板，所以采用下走線的布線方式非常靈活。對(duì)于下走線方式需要考慮不妨礙空調(diào)送風(fēng)、與強(qiáng)電橋架的水平垂直間距符合規(guī)范要求、便于維護(hù)管理的問(wèn)題。

數(shù)據(jù)中心高架活動(dòng)地板下一般是空調(diào)送風(fēng)的通道，線槽的敷設(shè)肯定會(huì)對(duì)送風(fēng)產(chǎn)生影響，所以在設(shè)計(jì)線槽路由時(shí)，必須考慮如何減少送風(fēng)阻力。但是有些數(shù)據(jù)中心為了減少線槽的風(fēng)阻而在地板下采用四面鏤空的橋架是不合適的，這樣做是可以減少風(fēng)阻，但是增加了火災(zāi)的風(fēng)險(xiǎn)。按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》（GB 50174-2008）（以下簡(jiǎn)稱國(guó)標(biāo)）要求，在隱蔽的通風(fēng)處敞開(kāi)敷設(shè)是需要采用防火線纜，在A級(jí)機(jī)房甚至需要采用CMP級(jí)防火線纜，這樣大大增加了布線的成本。國(guó)標(biāo)為了減少線槽的風(fēng)阻，對(duì)數(shù)據(jù)中心使用的線槽高度做了規(guī)定，不得大于150mm。

強(qiáng)弱電敷設(shè)在地板下，就必須在設(shè)計(jì)施工中考慮強(qiáng)弱電線槽的水平垂直間距是否符合規(guī)范要求，盡量不使它們發(fā)生交叉和跨越。通常強(qiáng)電線槽小，且一旦敷設(shè)完成后很少變動(dòng)，所以一般敷設(shè)在數(shù)據(jù)中心的周邊，或在確定弱電線槽走向后再予以確認(rèn)。以弱電線槽為主，強(qiáng)電線槽為輔的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)。如果不得不垂直敷設(shè)時(shí)，一般強(qiáng)電線槽在下，弱電線槽在上。主要理由是：強(qiáng)電線槽一旦敷設(shè)完成后很少再會(huì)打開(kāi)，而弱電線槽則是經(jīng)常要打開(kāi)的；強(qiáng)電線槽在弱電線槽下，可以遠(yuǎn)離機(jī)柜里的服務(wù)器，減少對(duì)電子信息設(shè)備的干擾。

2.1.2 數(shù)據(jù)線上走線，電源線下走線

這種方式在目前是應(yīng)用很廣的一種布線方式，主要是因?yàn)樵跀?shù)據(jù)中心布線中，弱電線纜越來(lái)越多，線槽的送風(fēng)阻力越來(lái)越大，對(duì)數(shù)據(jù)中心的空調(diào)冷卻系統(tǒng)已經(jīng)產(chǎn)生很大的影響，所以通過(guò)把弱電線槽搬離地板下來(lái)減少對(duì)空調(diào)系統(tǒng)的影響。弱電上走線通?？紤]上、下兩層，分別作為銅纜線路和光纜線路的通道。因?yàn)楣饫|特別是機(jī)房?jī)?nèi)的大量光纜跳線是比較脆弱的，因此其中的光纜線路橋架常采用封閉式，這樣的布局很容易管理，每層之間的距離不小于300mm。如果機(jī)房的層高不夠，也可減少層數(shù)，采用左右布局。

上走線安裝模式有三種：支架吊裝在頂上、支架支撐在地面上和直接安裝在機(jī)柜頂上。支撐在地面上的安裝模式容易發(fā)生支架和機(jī)柜的打架，在設(shè)計(jì)時(shí)應(yīng)注意。但由于支架支撐在地面上，跟機(jī)柜不相干，所以機(jī)柜的選擇比較自由，也不用在機(jī)房使用之初就全額配置機(jī)柜。現(xiàn)在在數(shù)據(jù)中心的布線方式中完全使用這種模式的案例已經(jīng)很少見(jiàn)，主要是對(duì)安裝在機(jī)柜頂上的布線安裝方式的補(bǔ)充。如機(jī)柜間長(zhǎng)距離的跨接，上下走線的轉(zhuǎn)換等。

頭頂線槽系統(tǒng)是從天花板上懸掛下來(lái)，而不是附在機(jī)架/機(jī)柜的頂部，這樣懸掛式的線槽與支架支撐在地面上安裝模式相同，都具有很好的靈活性，可支持不同高度的機(jī)柜/機(jī)架設(shè)備。懸掛式線槽由于只使用頂板固定，避免了支架支撐在地面上的安裝模式所產(chǎn)生的與機(jī)柜布置發(fā)生沖突的可能性。但是懸掛式線槽系統(tǒng)對(duì)機(jī)房頂板從承重、高度和建筑結(jié)構(gòu)等方面提出了更高的要求，這是目前數(shù)據(jù)中心中最廣泛使用的布線方式。線槽敷設(shè)在機(jī)架/機(jī)柜的頂部也是一種廣泛使用在數(shù)據(jù)中心的一種布線方式。這種布線方式與機(jī)柜的擺放有很大的關(guān)系，適用于機(jī)柜規(guī)格比較統(tǒng)一，一次性基本配齊的數(shù)據(jù)中心。

三種方式各有其特點(diǎn)，吊裝方式便于機(jī)柜移動(dòng)和擴(kuò)容，可以先布線以后根據(jù)需要購(gòu)買機(jī)柜，機(jī)柜頂部安裝方式為機(jī)柜廠家配套的橋架，工程效果較好，但缺點(diǎn)是需要在布線施工時(shí)就把所有機(jī)柜均安裝到位，而且機(jī)柜和橋架必須是同一家的同型號(hào)產(chǎn)品，支撐在地面上的安裝方式介乎于一、三種模式之間。整體來(lái)說(shuō)第一種方式更合理，也使用的最多。

2.1.3 數(shù)據(jù)線下走線，電源線上走線

這種方式通常是理論上的，實(shí)際上很少使用。優(yōu)點(diǎn)也就是強(qiáng)弱電分開(kāi)布置。

2.1.4 數(shù)據(jù)線和電源線都為上走線

采用這種方式的主要原因可能是地板高度不夠或者數(shù)據(jù)中心功率負(fù)荷比較大，對(duì)空調(diào)系統(tǒng)比較敏感，希望地板下對(duì)風(fēng)的阻力越小越好。布線材料的形式與弱電上走線、強(qiáng)電下走線的方式?jīng)]有什么區(qū)別，也有敞開(kāi)梯型橋架式和封閉線槽式，設(shè)計(jì)時(shí)強(qiáng)弱電一并考慮。通?？紤]上、中、下三層，分別作為強(qiáng)電線路、銅纜線路和光纜線路的通道。強(qiáng)電層位于最頂端，每層之間的距離不小于300mm。如果機(jī)房的層高不夠，也可減少層數(shù)，采用前后布局，以弱電在前強(qiáng)電在后為宜。因?yàn)閺?qiáng)電PDU通常都布置在機(jī)柜后面，這樣布局可以減少?gòu)?qiáng)電電纜在機(jī)柜內(nèi)的長(zhǎng)度和對(duì)機(jī)柜內(nèi)信息設(shè)備的影響。布局時(shí)要注意按規(guī)范控制強(qiáng)電和弱電梯架間的距離。如果距離仍無(wú)法達(dá)到，可考慮強(qiáng)電采用屏蔽線纜或者采用封閉式線槽。

3 結(jié)束語(yǔ)

布線方式在數(shù)據(jù)中心中的作用是不言而喻的。上面分析了四種走線方式所具有各自的優(yōu)缺點(diǎn)和適應(yīng)環(huán)境，但都不是絕對(duì)的。何時(shí)采用何種方式要根據(jù)數(shù)據(jù)中心的建設(shè)目的、規(guī)模等具體情況而定，上面的分析只是作為一種參考。