11月21日,2019年度第二十届中国国际建筑智能化峰会北京站在北京国宾酒店成功举办。本站峰会由千家智客主办,中国建博会支持。从2000年开始举办至今,中国国际建筑智能化峰会已经走过了20个年头。经过岁月雕琢,中国国际建筑智能化峰会已经成为智能建筑、智能照明、智能家居、安防、建筑节能、系统集成行业领域一年一度的行业性大型盛会。

ENJOYLink欢联苗勇:数据中心预端接系统的设计如何提高结构化布线通道的性能

ENJOYLink欢联 技术总监 苗勇

  峰会上,ENJOYLink欢联技术总监苗勇先生为观众带来精彩演讲《数据中心预端接系统的设计》。苗勇先生表示,近年来随着数据大爆发,数据中心的建设发展非常快,为了满足日益提升的网络需求,要不断优化数据中心布线结构,而关键性的数据中心设计方案,则将有助于实现最大限度地提高结构化布线通道的性能。
  苗勇先生介绍道,数据中心采用预端接系统的设计方案,可以节约端口空间、减少线缆所占用的空间、比现场熔纤施工具备更高的可靠性、即插即拔,施工简便、以及支持未来网络升级等。


展台交流

  苗勇先生认为,当前数据中心40G正在大量运用,100G正在部署中,200G将只是过渡,而400G将是未来部署的主要方向。加上用户对于网络的需求日益增长,而跟上日益增长的数据处理需求无疑是当前数据中心管理人员的当务之急。用不了几年,数据中心又会向200G甚至400G进行改造,数据中心布线系统必须能够支持未来的网络升级改造。

以下是苗勇先生的现场演讲内容,千家网记者做了不改变原意的整理与编辑:

    苗勇:我们是专门做布线的企业,很荣幸和大家一起分享讨论关于数据终端方面内容。这几年随着5G的发展,数据呈现爆发式的增长目前数据中心的布线与传统布线已经完全不,大部分是属于预制化的,安装在工厂完成,测试在工厂进行测试。

数据中心市场环境

近几年数据中心的业务规模呈爆发式增长,尤其是5G落地以后,数据中心的业务会越来越多。从10年到19年数据中心的市场规模增速受政策引领与技术升级等多重因素影响,在不同时间节点呈现增降态势。


   尽管数据中心制定和实施良好的功率和冷却策略是相当重要的,但功率和冷却策略并不会带来数据中心操作运营空间的最佳的优化。而关键性的数据中心设计最佳实践方案,则将有助于实现:- 最大限度地提高结构化布线通道的性能

布线的架构随着网络结构发生变化,很多时候要求布线有15年、25年的质保,因此布线是一个相对稳定物理通道。但是现在出现的矛盾在于,随着网络的发展,网络结构变化比较快这样的情况下,综合布线如何满足未来15年、20年的网络需求

在传统的大型数据中心,网络通常是三层结构Access Layer(接入层)、Aggregation Layer(汇聚层)、Core Layer(核心层)。


传统三层结构网络结构

南北走向的信息传输是没有问题的;假如说东西走向想要进行信息传输,如右图所示,需要绕路,这就是传统网络架构的弊端。

近年来,网络结构发生了改变,数据中心采用spine-leaf-脊叶拓扑网络结构,通过增加一层平行于主干纵向网络结构的横向网络结构,在这层横向结构上增加相应的交换网络。但是会增大核心层的数据传输的压力,同时设备、线缆的连接也会增多。


spine-leaf-脊叶拓扑网络结构


  未来超大规模的数据中心建成之后,将会采用pod-spine拓扑网络结构。每个pod内的网络是无阻碍的,但是网络的传输需要很大的流量。数据中心预端接系统就能解决这个问题。


在国内标准《数据中心设计规范》( GB50174—2017 )中对机房分级:可分为A(容错型)、  B (冗余型)、C(基本型)三个级别。在美国标准TIA-942《数据中心的通信基础设施标准》中主要分为四个等级: Tier I,Tier II, Tier II, Tier IV其中这四个等级可用性的划分


国内外数据中心分级对比

预端接系统的设计

 光模块传输

众所周知,40G以太网是通过4*10GbE通道而实现的,100G通道是通过4*25GbE通道而实现的,同理,200G/400G以太网也将会以4*NGbE通道的方式实现,也就是所谓的端口分支部署。从传输距离上区分,光模块可以分为SR、DR、FR、LR、ER

 光模块传输距离

 40G预端接传输
  比如40G预端接传输,通过图中SR4的形式,如果是多模OM3可以传输100米,OM4可以传输150米;


40G传输


   100G预端接传输
  100G的传输有两种方式,一种是当前应用比较普遍的,采用4*25的方式,多模OM3传输70米,OM4纯传输100米;


100G-SR4传输


  此外还能采用SR10的方式,多模OM3传输100米,多模OM4 传输150米,实现高速率100G的传输。


100G-SR10传输


   400G预端接传输
  到了未来,数据中心会达到400G,ENJOYLink欢联有幸参加到相关标准的制定当中,研究如何采用多通道的传输的方式去进行传输。可以采用SR16的方式,多模OM3传输70米,多模OM4/OM5 传输100米。


400G-SR16传输


  但是这样会光纤过多,导致传输的时候不方便,因此将会用到DR4的方式,每个通道传输100G,4个通道传输400G的传输形式。


400G-DR4传输


  还有另一种方式,可以采用SR4.2,每个通道传输50G,双波长,同样可以达到传输400G的效果。


400G- SR4.2  传输


  总而言之,不论是40G、100G,还是200G的传输,就是如何将多模、单模结合使用的问题,也就是成本问题。

预端接的极性

预端的极性,有A极性、B极性、C极性




预端接的测试

高速以太网布线主要是以光纤为主,预端做完一定要测试,这个很关键。光纤测试分为光纤端面检测,光纤一级测试和光纤二级测试(TIA-568.3-D,  ISO/IEC14763-3)。

 光纤一级测试:又称基本测试,主要测试光纤链路的损耗和长度。


 

 光纤二级测试:是对高速光纤链路的质量和可靠性的评估。 如果MPO/MTP链路中包含MPO/MTP盒子,而这个光纤链路已经通过了光纤一级测试双向测试,且余量很好,光纤链路(二级测试)OTDR测试可以选择做或者不做。

 光纤端面检测:依据标准对光纤端面的质量进行检测。在IEC61300-3-35中把光纤端面分成了四个区域A:纤芯  B:包层  C:粘贴层  D:接触面。根据端面研磨方式又分为4个极限值标准:MM、RL≥45db、RL≥26db、SM  APC。

 

光纤端面分区

光纤端面检查是测试和安装过程中最容易忽略的一个部分,但又是链路发生问题最主要的原因之一,所以光纤端面的检测和清洁非常重要,需要用专业的清洁工具清洁。

数据中心预端接系统的优势

1. 节约端口空间:高密度的安装空间(1U最高可以达到144芯),为机柜节省大量空间(3-6倍)。

2. 减少线缆所占用的空间:高密度的集成使桥架或静电地板下走线的空间得到节省,且走线简约美观。

3. 可靠性:现场熔纤施工,难以保证施工工艺与品质;预端接在工厂无尘环境下端接好,100%测试保证质量。

4. 施工简便:即插即拔,且线缆数量大大减少,施工难度降低,施工周期缩短。

5. 支持未来的网络升级:现在数据中心40G正在大量运用,100G正在部署中,200G将只是过渡,400G将是未来部署的主要方向。加上用户对于网络的需求日益增长,而跟上日益增长的数据处理需求无疑是当前数据中心管理人员们的一大当务之急。用不了几年,数据中心又会向200G甚至400G进行改造。

 我的演讲到此结束,谢谢大家。