集装箱式数据中心对布线系统的影响

经过近年来数据中心建设的高速发展，各种新架构层出不穷。在2008年，业界又出现了一种新式的架构：集装箱式数据中心。这种新式架构的数据中心因为其安装快速、部署方便、节能省电、空间占用小等特点，立即在全球各地得到了广泛的应用。各大IT厂商如IBM（PMDC）、HP（POD）、SUN（BlackBox）、SGI（ICECube）等也都推出了相应的解决方案。各大厂商的解决方案虽然各不相同，但是其最基本的东西还是相同的，也就是箱体的尺寸是一定的，通常会采用20尺，40尺，53尺标准柜作为外箱体。箱体的标准化，在运输、安装、运行的时候可以提供相当的便利性。

各厂商的集装箱式数据中心都是模块化的架构。一般分成单柜和多柜2种解决方案，单柜就是ALL-IN-ONE解决方案，IT设备、空调、配电、电源都安装在一个集装箱内；多柜会根据设备的不同，有专用的IT设备箱用于网络、存储和服务设备，有附属设备箱，用于空调、电源等系统。单柜方案只存在内部的布线系统，而多柜方案除了箱内的布线，还会有箱间的布线系统。

我们先来看一下箱内的布线系统。目前各大厂商的IT设备箱方案虽然有所区别，但是其设计都是基于开放式架构，兼容其它厂家的产品，并不是针对自己的IT设备订制生产，另外因为集装箱标准柜内宽只有2.33米，再加上内装的防水、隔热、防EMI材料后，内宽基本不会超过2米，所以各大厂商的网络、存储和服务设备解决方案基本上都是横向布置的一排标准19寸宽机柜。一个20尺标准柜，采用ALL-IN-ONE设计，可以部署5个19寸机柜，如果全部是IT设备，可以部署8个19寸机柜；40尺柜的数字则分别是8个和18个19寸机柜。箱内的布线系统一般采用上走线的方式。线缆在机柜间的长度；配线系统在机柜内的安装位置都基本固定。

集装箱式数据中心对布线系统的第一个要求是其中的一个特点：快速部署，相比传统的数据中心需要1年半-2年的时间，其从下订单到安装完成只需要3-4个月，所以被广泛应用在如救灾，应急通讯等场合。这样用于柜内的布线系统也需要能够快速安装。预连接系统快速安装，即插即用的特点，就非常适合。预连接系统比传统的连接方式可以省掉80%以上的安装时间，可能在传统观念里，预连接系统有着供货周期长的毛病，那是在传统数据中心，因为机柜的位置，距离都不同，而且对于布线系统的要求各不相同（比如光纤芯数）；所以其订制化的特性就显现出来，快速交货就很困难。但是在集装箱式数据中心，内部位置的相对固定就可以将预连接布线系统作为标准件生产，不存在交货周期长的问题。另外预连接系统都是在工厂内测试完成的，所以在安装的时候还可以省掉大量的测试时间。

对于布线系统的第二个要求是密度高；一般在集装箱式数据中心的内部，空间高度都在2米左右（除了高柜，标准箱内高不超过2.3米，还要去掉内装），无法采用传统的地板下走冷风的方式，都是采用特殊的散热方式，散热的效率非常高。这样IT设备的密度也可以提高，像HPPOD的普通型单机柜大可以支持27KW，高密度型单机柜可以支持44KW，这样设备密度的提高就需要单个机柜布置更多的网络布线来支持。因为机柜的容量是有限的，为了将更多的空间留给网络和服务设备，高密度布线系统能够节约空间的优势就很明显了。比如对于光纤布线系统，采用预连接高密度的1HU96芯的配线架就比传统的要省掉50%左右的空间。由于集装箱式数据中心内的空间狭小，所以在其主配线柜多采用开放式机架，以便于后期的维护和管理。

集装箱式数据中心的另外一个重要特点是可以反复的移动化部署，在一个地方使用完成后，可以移动到另外一个地方。但是在移动过程中，有可能是通过卡车的陆路运输，也有可能是海运甚至空运。在运输过程中，不可避免的会有震动和颠簸，对于布线系统，特别是光纤布线，可靠性要求就很高，如果采用传统的熔接，脆弱的熔接点很容易遭到破坏，预连接光纤采用灌胶的方式，对于内部光纤的保护就好了很多。

虽然采用预连接布线系统能够满足集装箱式数据中心的特点和要求，但是其对于布线系统的影响并不是只有这一点。其对于布线系统的维护和管理也有很大的影响。在最开始工厂内搭建数据中心时，可以将集装箱的四壁都取下，安装空间和场地都很宽裕；但是到了现场以后，维护和管理就麻烦了很多。集装箱内空间狭小，没办法在机柜正面和背面同时留出足够的空间，所以只能采取一些变通的办法，比如IBM的PMDC在每个机柜下方安装导轨，在需要维护机柜侧面时可以将机柜抽出；如果需要维护背面，则要将机柜顺序一个个的推出，人才能进入到机柜的背面。因为需要反复的移动机柜，所以从上部桥架到机柜的线缆也需要特殊的装置来对它进行保护，防止在机柜移动的过程中对线缆造成损坏。这样的维护虽然麻烦一些，但是受其他因素的影响比较小。毕竟全部的维护都在密闭的集装箱内完成。HPPOD采取的是背向4个双开门，在维护时，要将背面的门打开。这样虽然在维护的时候不需要移动内部机柜，但是在维护的时候会受到天气等因素的影响，比如下雨的时候就不能进行维护。

较小的管理空间就要求布线系统能够比较方便的进行维护和管理。模块化，组件化的布线系统可以比较方便的维护和管理，在发生问题的时候可以非常快速的更换。

在采用多柜解决方案的时候，还会牵涉到户外的网络连接。户外的布线系统主要考虑的是安全、可靠。必须要做到防水、抗紫外线、具有较强的抗拉和抗压能力。因为户外情况比较复杂，系统强度必须留有足够的安全余量。比如光纤布线，采用IP68防护级别的MTP/MPO连接系统就可以同时兼顾密度和安全性。

集装箱式数据中心因为有其本身特性、结构特点、空间制约等多方面的因素，就要求布线系统能够做到灵活、可靠、节省空间和便于管理。为了能够更好的配合数据中心的发展，德国罗森伯格推出了一系列高密度、高可靠性、易于管理的布线产品。新系列产品线不仅十分适合于应用在新架构的集装箱式的数据中心中，也可以为传统架构数据中心的建设、管理和维护提供极大的方便、可靠性以及节约更多的机柜空间。