机房布线的想法
 

   “天、地、墙、水、风、电”,这是机房装修工程中的六个主要方面,综合布线系统所在的弱电工程是“电”中的一部分,因此计算机的综合布线系统是机房诸多重点因素之一。综合布线系统的安全可靠运行直接关系着计算机机房能否产生价值。
    近年来,有关机房综合布线工程的文章很多,相关的国家标准、国际标准和行业标准也都明确的提出了设计要求,各布线厂商所推出的综合布线产品中也都有包含了适合机房内布线的产品,要达到美标TIA 942所述的机房布线最低要求应该不难,而由于各种计算机机房因需而异,随大方向相同,但差异之处仍然很多,要想全面的、及时的叙述机房布线系统的结构、设计方法和工程手段,工作量太大,几乎不可能。
由于篇幅所限,在本文中,仅打算对机房布线的两个小问题提出自己的看法:
    1 、综合布线系统的传输带宽;
    2 、综合布线系统的铺设位置。

一  综合布线系统的传输带宽
    计算机机房内的综合布线系统主要用于传输计算机之间传输的高速信息,其中包括文字、静态数据、动态数据、网页、静态图像、动态图像、语音、视频流等等。这些信息对传输的需求各不一样,有些还涉及到时延等要求,因此与之对应的计算机网络也有重载和轻载之分。例如,对于工业控制系统和楼宇自控系统中,必须确保传输过程中数据能够按时到达指定位置,其数据量不大,但为了保证传输不会因网络协议而出现延迟,就需要将网络设置在轻载状态下工作。可以想象,在突发事件到来时,控制主机需要同时发出大量的指令,如果其中有一个指令延迟,所产生的后果将不可估计。这时,对布线的带宽需求就需要很高。
    那么,是不是将布线传输带宽全部升至最高才合适呢?事实上,由于价格的原因,这也无法做到。例如:对于网络设备而言,单模光纤模块因包含了激光发射管(发射端)和雪崩光电二极管(接收端),其价格必然高于多模光纤模块(发射为发光二极管,接收为光敏晶体管)。如果综合布线的传输等级均为最高,那势必造成网络设备也得使用高档设备,从投资计算上看是不合适的。
根据TIA 942-2005的规定,以下传输等级的综合布线产品可以用于机房:
 ◆ 推荐采用6类水平双绞线;
 ◆ 可以采用OM1多模光纤(62.5/125微米)和OM2多模光纤(50/125微米),推荐采用OM3万兆多模光纤(50/125微米);
 ◆ 单模光纤。
因此,布线产品的传输带宽可以以此为基础,进行综合评估。
综合布线系统作为计算机网络系统的基础平台,需要平衡考虑应用系统的造价,即需要考虑计算机网络的传输协议。翻查IEEE 802系列标准可知,目前正在投入使用的计算机网络协议主要有:
 ◆ 铜缆系统:百兆以太网、千兆以太网,即将使用的万兆以太网;
 ◆ 光缆系统:百兆以太网、千兆以太网、万兆以太网,即将出台的四万兆以太网和十万兆以太网。
由此可见,各种网络协议对综合布线的传输带宽的要求相差非常悬殊,如果使用单一带宽的产品,那网络产品将被局限在一个很小的选择范围中。为此,提出以下建议:
 ◆ 铜缆系统:以六类为主,在HAD区可以适当考虑6A类或7类双绞线(屏蔽或非屏蔽),在保证千兆以太网传输的前提下,为万兆以太网留有余地。对于EDA区,由于双绞线就在附近,可以随时更换,因此目前仍然可以以6类为主,必要时随网络设备更换为6A类或7类。
 ◆ 光缆系统:由于施工难度原因,无论是MDA区、HDA区还是EDA区,都采用OM3光缆(万兆多模光缆)与OS1光缆(单模光缆)同时铺设的方式,由于光缆产品中具有同一护套内包含不同种类纤芯的产品系列,因此这一设计不会对工程带来影响。而其优点则是各种光纤模块都能够被允许接入系统。
这样考虑的目的是:在传输流量要求不高时,可以安装便宜的网络设备,而在今后无论哪一区域的传输流量升高时,可以随时安装高档的网络设备,而便宜的网络设备仍然可以移到其它区域继续使用。由于网络设备的更新换代速度很快,这样考虑可以在不浪费现有设备的同时,根据需求添加最适合的网络设备。
另外,在单模光缆中,值得考虑的是单模零水峰光缆。根据ITU-T G.652标准(单模光纤标准),G.652A和G.652B为单模光纤,G.652C和G.652D为单模零水峰光纤,其中G.652D能够很好的支持今后的四万兆以太网和十万兆以太网需求。随着光纤生产技术的发展,许多国外光纤生产工厂目前已经不再生产低端的单模光纤,只生产单模零水峰光纤(等级为G.652D),国内的光纤工厂也已经拥有单模零水峰光纤的产品系列。为了确保今后综合布线系统仍然能够满足网络设备的升级换代,有必要在MDA区和HDA区中部分采用单模零水峰光纤。

二  综合布线系统的铺设位置
     在各类机房中,综合布线系统的铺设位置分上走线和下走线两大类,所谓上走线,是指线缆采用铺设再高于设备高度的空间中,而下走线则铺设在架空地板下,这与设备的上进线和下进线说的是两件事。
提到综合布线系统的铺设位置,在机房设计时涉及的因素很多,如:机房空间的宽松程度(在中国,有许多机房的空间是比较富裕的,也不受到成本核算的压力)、机房设备(包括服务器的进线方向等等)、强电线缆的铺设位置、空调风路和机架/机柜的造型/功能等等。
在机房中,最多的线缆分属两大系列:强电和弱电,而弱电中又以综合布线为主。以往,机房布线设计大多将强电和弱电全部铺设在架空地板下,以求
今后调整方便。自2002年海南机房大火后,经查认为强电下走线具有起火的隐患(例如:当空调漏水时,可能会引起短路,产生火花,造成起火)。为此,电信系统进行了为期数年的大规模机房整治,以命令方式将原下走线的强电线路全部“搬迁”为上走线。
    在计算机机房中,上走线方式也逐渐为人们所接受。
    对于机房空调而言,分侧送风和下送风两大类,而安装有架空地板时,多数机房采用的是下送风方式,它使架空地板与真地之间形成了风的传送通道,让冷风可以从设备的侧下方送入设备前方的冷走廊,使用风扇将设备加热后的风送到设备后方的热走廊,最终回到空调机中制冷。
由于架空地板下是空调系统的传输通道,因此当弱电采用下走线方式时,就会形成“风阻”,造成风的传送阻力加大。
     因此,强电线缆、弱电线缆可以形成三种常见的组合:
 ◆ 强电和弱电全部采用下走线。
这时,强电与弱电只能从机房的两边以叉齿结构交叉安装桥架,并仔细分析风道的走向,尽量减少对风的阻力。
同时,由于强电线缆离地面比较近,在设计上需防范空调漏水可能带来的影响,当然还应防范人为造成的强电线缆损伤。
 ◆ 强电和弱电全部采用上走线。
强电和弱电全部采用上走线时,在空间需要形成多层桥架,因为强电与弱电最好不要铺设在同一根桥架中(移动公司的基站除外),以免引入电磁干扰。
全部上走线的前提是对机房的层高有所要求,另外,由于弱电系统的线缆经常需要调整,上走线时尽管不需要打开架空地板,但仍然存在着线缆维护和调整的工作难度。
 ◆ 强电采用上走线,弱电采用下走线。
当强电采用上走线,弱电采用下走线时,由于可以使强电线缆的安全性得到保证,同时对机房高度的要求不高,而且能够兼顾弱电线缆经常需要调整的情况,还可以保证风的传输不会遇到大阻力。
对于一些不愿意打开地板的用户而言,他们可能愿意使用上走线,而不愿意使用吸盘打开地板。

三  结束语
    应该说明的是,由于机房所面对的对象不同,对布线线缆的带宽要求会不同,对走线的方式要求也会不同,以上所述只能作为笔者所看到的一些情况,仅供读者参考。而实际工程中的做法,还是需要设计者在花费心思后确定最合适的方式。


 

 更新时间:2010-11-27 14:36:35 

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