说到数据中心布线,大家都不陌生,都知道是实现所有设备之间的互连。实际上,没有那么简单,否则布线也不会衍生为一专门的技术,数据中心在进行布线设计时,要有专门的设计团队,施工时要请专业的布线工程师进行布线,所有这些都说明布线不是简单的事儿。数据中心布线包含很广:有机房内布线、机房外布线和支持空间,数据中心赖以生存的水、电、通风都要走布线,数据中心消防、监控、照明等也离不开布线,在数据中心里布线无处不在,要将这些布线统统研究清楚并非易事。篇幅有限,我们就先来研究一下数据中心机房内布线的走线方式。

谈到机房内布线,还是有很多的技术知识。按照区域来分,可包含主配线区、水平配线区、区域配线区和设备配线区,不同的配线区使用的布线技术也会有差异。如果采用的布线材料不同、是否要增加屏蔽、线槽的宽度等,如果是网络设备之间互连,是采用多模还是单模光纤,网线的话使用6类还是6A类,采用不同的材质意味着成本的差异,以及未来数据中心布线系统运行的稳定性。当然不是采用越贵的、花的钱多越好,要结合数据中心机房内部的实际情况,综合评估,再采用最适合此机房的线缆。抛去这些因素,只考虑布线的走线方式,那也有不少的门道,下面就来深入浅出地说一说数据中心内的走线方式。

数据中心包含高度集中的网络和设备,在主配线区、水平配线区和设备配线区之间需要 敷设大量的通信线缆,合理地选用有效的走线方式显得尤为重要。《综合布线系统工程设计规范》和《综合布线系统工程验收规范》是走线设计的重要参考标准。数据中心内常见的走线方式分为开放式和封闭式两种。在早期的走线设计中,多采用封闭式的走线通道方式,随着数据中心布线对方便、快捷、易于升级以及对能耗等的多方面要求提高的原因,现在国际上采用开放式的布线通道已经越来越普遍。 走线桥架的作用有三,第一是支撑线缆,第二是保护线缆,第三是管理线缆。在数据中心和机房应用中,美国最常用的桥架是穿管,欧洲国家则使用穿孔桥架,亚洲国家则偏好封闭桥架。

开放式桥架一般采用金属网格式电缆桥架,由纵横两向钢丝组成,电缆桥架的结构为网格式的镂空结构。这种开放式桥架具有结构轻便,坚固稳定,散热好,安装简便,线缆维护升级方便等优点,更提高了安装线缆的可视性,辨别容易。可以选择地板下或机柜/机架顶部或吊顶内安装。开放式桥架包括网格式桥架,梯架和穿孔式桥架等几大类。网格式桥架能让线缆最大幅度的通风散热,节约能耗,优化线缆性能,而且还能防止水、灰尘、碎屑的聚积,细菌不易繁殖,更加洁净,降低发生火灾或其他安全危害的风险。网格式桥架按照CF ” +长度+ “/”+宽度来命名,比如:CF105/300、CF105/200等,网格式桥架机械强度高、剪切安装方便,比传统桥架节省1/3的安装时间。梯架是桥架的一种,采用型钢做成梯子样安装在特定位置,然后将电缆垂直固定在上面,梯架有一定的坡度,而桥架主要是与地面平行的。梯架具有重量轻、成本低、造型别致、通风散热性能好等特点,适用于一般直径较大电缆的敷设,特别适用于高、低压电力电缆的敷设。穿孔式桥架显然是在桥架的基础上增加了一些孔,这些孔可以改变走线的方向,也可便于排查故障,通过这些孔还可以有效地通风,避免内部线缆的温度过高。

封闭式桥架和开放式相对,采用金属板(钢板或铝板)为保护外壳、导电排、绝缘材料及有关附件组成的封闭系统,封闭式的电镀锌桥架可与JDG、KBG类的薄壁镀锌钢管进行组合。与开放式的对应,封闭式桥架也有:槽式电缆桥架,托盘式电缆桥架,梯级式电缆桥架,大跨距电缆桥架,组合式电缆桥架,阻燃玻璃钢电缆桥架,抗腐蚀铝合金电缆桥架等。封闭式桥架最适用于铺设计算机电缆、通信电缆、弱电系统电缆、热电偶电缆及其它高灵敏系统的控制电缆等,它对控制电缆的屏蔽干扰和重腐蚀环境中电缆的防护都有较好的效果。封闭式桥架可以减少接地故障,避免相间短路离相封闭桥架因有外壳保护可消除外界潮气灰尘以及外物引起的接地故障,封闭式桥架采用分相封闭也杜绝相间短路的发生。封闭式桥架可消除钢结构发热,减少相间短路电动力,桥架外壳上涡流和环流的双重屏蔽作用使相间导体所受的短路电动力大为降低。封闭式桥架的分类与开放式类似,这几种和开放式的区别主要在于设计上是否有封闭的外壳,开放式一般有一侧是开放的,接触空气,而封闭式则没有。

除了根据数据中心机房内部结构和设备选用铺设合适的走线桥架,在设计走线时还要注意水管不能走桥架上面,如果局部要穿越桥架上方,必须要做结露保温层;桥架的空间利用率应在 40%,剩下的 60%是留给以后的变更使用;金属走线桥架适用于正常环境的室内干燥和不易受机械损伤的场所明敷,但对金属桥架有严重腐蚀的场所不应采用;需屏蔽电气干扰的线缆回路,或有防护外部影响如油、易燃粉尘等环境要求时,应选用有盖无孔型封闭式桥架。

数据中心内部走线技术大有学问,走线设计的好坏将直接影响到数据中心的整洁度、运维效率、故障维修成本等。掌握这些走线技术,方能在数据中心的建设和运维工作中,游刃有余。