万兆网络与万兆布线

文｜中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会综合布线工作组 张 宜

万兆网络与万兆布线

文｜中国工程建设标准化协会信息通信专业委员会综合布线工作组 张 宜

从万兆布线系统的应用情景分析，其对象主要是对信息通信有较高需求的场合，如智能楼宇主干布线子系统与数据中心机房，特别是数据中心工程项目的蒸蒸日上所形成的市场局面。那么在工程中我们如何来具体实施？虽然北美的标准TIA/EIA 942为我们提出了机房布线的基本构架与设计理念，从总的方面来看与TIA/EIA 568B的内容没有太大的差异。但在工程建设具体实施过程中，总会出现许多具体问题，而无法作出判断与提出比较适用的解决方案，因此需要我们有更多的思考、分析和总结。

1 整体规划

首先应该与机房的级别及机房的装修、空调与电力设备的安装、弱电系统的设置、机房综合管线的布局、消防的要求等方面相适应，对布线系统做一个整体的规划，应注重以下几个方面：

（1）功能区的确定：机房一般由主机房、辅助区、支持区、行政管理区等组成，主要分为有人和无人两大区域，以此来确定布线系统需达到的等级与配线网络结构及信息点的设置位置和数量。信息点可以为日常办公使用，但需满足信息网络运行的需要。

（2）网络结构的确定：布线网络拓扑结构与信息通信网络的构成是密切相关的，只有明确了服务器、以太网交换机、存储器、路由器、KVM设备、PC机、通信接入设施等之间的互通关系及安装区域，才能够做出满足应用的配线系统，这是根本性的基础条件。当然考虑到网络的安全可靠与拓展，配线设备的配置应留有充分的余量。

（3）管槽位置与路由确定：对机房布线建议采用敞开的布线方式。但其位置与路由的确定以符合机房的净高尺寸；不阻挡机房空调设计的气流组织；与电力管线及其他弱电管线能够保持相应规定的间距；满足线缆布放弯曲半径等要求为依据，并且以机房的等级与管线敷设的方式来确定线缆的防火等级，并做出是否采用屏蔽的布线系统。

（4）产品的确定：对于机房布线系统，主要以满足万兆网络的应用为主，因此选用的大多为高端产品。但应考虑到电缆与光纤；屏蔽布线与非屏蔽布线；标准模块与高密度模块；单模光缆与多模光缆；现场制作与预端接线缆；CMP与低烟无卤线缆；标准标签与电子配线；永久链路、信道与短链路测试等方面的问题，做出多方案比较，并且估算出工程造价，从性价比考虑选用相应的布线产品。

2 实施方案

在设计阶段，最为重要的是设备的配置方案，这一点也是目前比较薄弱的环节，是真正需要强化的部分，配置包括设备的选择与配置量。

（1）设备配置

对于数据机房的布线配置主要包括：设备机柜内、列头柜、及主配线区、水平配线区、区域配线区设置的配线机柜内的各种设施配置。

配置思路可以根据计算机网络的构架组成与通信方式按照以下步骤实施：每一个机柜内安装的设备→机柜内所有设备的各种业务输出光、电端口→所需要的电缆、光缆数量及涉及到的敷设管槽尺寸及位置→列头柜的数量与功能需求→根据测算的光、电端口配置列头柜、主配线区配线柜、水平配线区配线柜、区域配线区配线柜之间的电缆、光缆数量及敷设的管槽→确定主配线区配线柜、水平配线区配线柜、区域配线区配线柜内的各种光、电模块→确定与外部网络互通端口数量及配线设备。当然其他相应的理线架、跳线、设备线缆等也应包含在内。下面举例说明每一列机柜机房布线系统与网络交换机、网络管理系统相结合的配置思路与方法。

◆ 每一个机柜的模块数量：机房中的每一个机柜相当于一个多用户信息插座的安装场所。机柜内可以根据实际情况设置服务器、存储器、KVM设备、以太网交换机、光、电配线模块等设施。最主要和安装最多的设备是服务器，并配置相适应的配线模块与线缆。

现以机柜内安装服务器、KVM设备、光/电配线模块为例：

表1是机柜及配线设备配置示例。

需要说明的是，刀片式网络交换机的输出、输入端口数量配置有两种方式。一种是每一个服务器插板作为一个输出、输入单元；另一种情况是以每一个机柜所包含的服务器，设置一个总的输出、输入单元，形成一组端口单元。另外，有的工程中为了减少设备机柜至列头柜之间的线缆数量，也考虑在每一个机柜的上部设置以太网交换机，完成集线功能。但是在这种方案中，应避免因交换网络的级数增加而影响信息的正常传送。当每一机柜的配线模块容量不大于24或32端口时，为了更加方便线缆的敷设与提高机柜空间的利用率，将配线模块安装在敞开的电缆桥架部位，也是一种可选择的方式。

◆ 线缆数量：如果每一列安装8个机柜，机柜顶部敞开线槽敷设至布线列头柜总计线缆数量如表2所示。

◆ 列头柜设备配置：在列头柜可以设置同样满足KVM设备、以太网交换机、光、电配线模块等设施的安装需求空间，具体配置如表3所示。

上述3个表格中的配置只是从一个典型的案例出发，帮助读者理解与建立机房设备配线区、水平配线区、区域配线区的设备配置方案。在具体工程中，机柜空间的分配关键是取决于服务器的数量，而服务器的数量又和采用服务器的类型、每一个机柜的供电负荷密切相关。所以大家可以举一反三地做出适合工程应用的配置方案。

3 布线产品选用

数据机房布线系统以支持万兆网络为出发点，主要根据工程需求与投资情况来选用产品种类，建议如下：

（1）6A屏蔽4对对绞电缆应用：支持永久链路长度可达到90m，可减少电缆间串音与线槽占有空间，便于散发热量。7类布线系统为全屏蔽布线系统，在对大于10G网络的应用中，会体现更大的优势。

（2）50μm（OM3）多模光缆或单模光缆应用：能够适应不断发展的网络对传输带宽的更高需求；有利于网络的安全与不受外部电磁干扰的影响；减少线缆在线槽中的占有空间；50μm（OM3）多模光缆可以支持万兆网络应用传输距离达到300m～550m，单模则可以达到10km～40km；有利于与外部及电信运营商之间配线网络的互通。

（3）相应防火等级的线缆应用：机房是属于强制通风的环境，加之敞开式布放线缆的采用，对线缆的防火等级提出了相应要求。按照《电子信息机房系统设计规范》（GB 50174-2008）要求，对于A级机房应采用符合CMP防火等级的电缆与OFNP或OFCP防火等级的光缆。但是由于工程造价的增加，对于这一条款的执行需要有一个认识与接受

过程。

表1

表2 线槽敷设线缆数量

表3 列头柜设施配置数量

（4）RJ45/SFF预端接线缆的应用：电缆与光缆预端接技术的应用可以使跳线与连接线缆的端接部位性能指标得到可靠的保障。并且给线缆的施工带来极大的简便，可以提高施工效率。

（5）智能配线系统应用：智能配线系统由硬件与软件两部分组成，如果与计算机网络管理平台融合，可以对配线端口与终端信息插座进行实时管理，增强网络安全，降低运行维护的工作量。在应用时需对主流技术进行分析与合理的选择。

（6）标识与标签的应用：布线工程使用符合规范的标识与选用符合安装环境的标签是十分必要的。它可以对技术文档的管理更加优化与标准化，降低日常运行维护的成本，方便网络与布线系统的扩容。

万兆网络机房布线除了上述三个主要方面需要重点掌控以外，诸如：进线间的位置、数量与面积确定，与电信运营商及外部网络的互通及端口数量，开放式桥架的安装位置、高度与尺寸的确定，配线机柜的选择与加固方式，屏蔽布线系统与金属桥架及机柜的正确接地，6A类布线系统的检测方法、测试项目、技术指标等方面的实际问题都有待于我们去挖掘、发现、关注、总结，并提出切实可行的解决方案，服务于行业与市场。

第四届“西蒙杯”一等奖论文作品