更小、更快、更好:布线技术的未来

生成式人工智能(Generative AI)的迅速崛起及其广泛应用,为数据中心行业乃至更广泛的领域带来了机遇与挑战。

人工智能引入了多种数据源,需要配套更多的基础设施。对于那些力求跟上技术进步步伐的企业而言,这在项目进度把控、多方协调以及整体项目管理方面提出了严峻挑战。

数据中心必须具备能够支持可扩展性的关键组件,以帮助运营商适应不断变化的环境。在布线方面,能否提供既紧凑、安装便捷,又能确保高性能的解决方案,至关重要。

凭借在生成式人工智能早期应用方面的丰富经验,康普(CommScope)能够有效助力数据中心运营商应对新兴的网络布线挑战——通过提前着手解决未来可能出现的问题,并为用户提供合适的工具,从而加速并简化其业务增长。

康普云规模数据中心解决方案架构师(持有RCDD及NTS认证)Ken Hall,深入探讨了布线技术如何演进以应对这些挑战。他强调了灵活性、可扩展性和冗余性的关键作用——这些要素对于适应数据中心不断变化的环境至关重要;同时,他还阐述了连接器和布线技术的最新进展将如何推动整个行业的变革。

以灵活性为核心进行设计

随着数据中心规模的不断扩大,传统的基础设施设计已逐渐过时。面对技术的飞速进步和需求的变化,系统必须具备高度的灵活性和敏捷性,以适应持续的升级与重新配置。

“数据中心的设计格局已经发生了变化。过去,人们在构建系统时,往往预设网络可以使用多年;而如今,一切都讲求快速演进,”Hall 说道,“我们现在需要的是能够轻松适应变化的基础设施解决方案,其中布线和光纤系统的生命周期管理周期也变得更短了。”

这种转变意味着,制造商在考量布线解决方案时,不仅要确保其能够支持当前技术,还必须在设计中融入灵活性,以满足未来的运营需求。

每当新技术浪潮来袭,数据中心都必须思考如何在不干扰现有业务运行的前提下,实现基础设施的扩展。在超大规模数据中心(Hyperscale Data Centers)中,这一挑战尤为突出——因为这里的数据传输速度在不断提升,且对能源的需求也达到了前所未有的高度。

应对这些挑战的关键在于设计模块化系统,使其能够实现快速扩展与升级。通过采用预端接光纤组件,制造商能够显著缩短安装周期。

康普(CommScope)提供的预端接组件配有便捷的颜色编码和清晰的标签,技术人员无需在现场进行手动端接即可高效连接设备,这不仅加快了安装速度,还有助于减少人为错误。

“我们当前面临的一个核心挑战是:如何设计出既能支持业务增长与容量迁移,又能最大限度减少停机时间的系统?”Hall 解释道。

“变化发生得非常快。随着每一代新技术的更迭,我们都必须评估:在降低功耗、提升容量及提高其他效率方面,何时进行升级才是真正值得的?同时,我们又该如何确保这一过程尽可能灵活且简便?”

规模化扩展:光纤革命

光纤布线是现代数据中心的核心。随着对高速数据传输的需求持续增长,光纤网络的部署规模也在不断扩大。

光纤需求量的激增,加上对空间利用率高(即节省空间)解决方案的需求,带来了一项持续存在的挑战。这种需求主要源于对更高传输速度的迫切需要。

对更节能解决方案的追求进一步加剧了这一增长趋势。然而,尽管光纤数量不断增加,数据中心的物理空间却未能跟上这些需求。Hall 指出:

“我们在极短的时间内,从使用数百根光纤发展到了数千甚至数万根。虽然机柜为了容纳更多设备而加深了尺寸,但线缆通道的空间依然极其有限。挑战在于如何在数据中心基础设施的物理空间限制内,管理日益增长的光纤需求。”

为应对这一挑战,康普(CommScope)开发了模块化预端接光纤组件。这些组件在出厂时已按需配置好光纤数量,可直接插入基础设施中,无需进行现场端接。

这不仅缩短了整体安装时间,还有助于避免潜在的错误或配置失误——在大型数据中心处理数万根光纤时,这一点尤为关键。

另一项关键进展是采用了尺寸更小的连接器,它们在占用更少空间的同时,提供了更高的光纤密度。例如,常用于高速应用场景的 MPO 连接器,正演变为 MMC16 和 SN-MT VSFF(超小尺寸)连接器等更小巧的新型规格。

这些连接器的尺寸仅为传统 MPO 的三分之一左右,使数据中心能够在不增加额外空间的情况下容纳更多光纤。“空间利用率至关重要。我们现在可以在原本容纳一个 MPO 连接器的空间内安装三个小型连接器,这意味着在更小的空间内实现了更高的光纤密度,且无需改动现有基础设施,”Hall 说道。

向小尺寸连接器的转变,体现了行业在保持并提升性能的同时最大化密度的持续努力,这也进一步加速了光纤基础设施的规模化扩展。

冗余与可靠性:确保网络持续在线

随着数据中心在全球业务运营中的重要性日益凸显,冗余已成为关注的焦点。网络可靠性已不再仅仅意味着拥有备份;其核心在于确保系统某一部分的故障不会导致整个业务陷入瘫痪。

为满足这一需求,先进的冗余系统现已被直接集成到布线基础设施中。Hall 解释道:

“过去,冗余通常是指通过简单的 A/B 网络路由设置备份线路;而如今,技术已进一步演进——即使连接的某一部分发生故障,系统仍能持续运行。我们正在开发各类线缆组件,旨在确保即便个别组件失效,整个系统依然能够保持正常运作。”

“交叉连接(shuffle)”线缆组件便是一个典型例子。它将一侧的多个端口拆分为若干通道,并将其分配至另一侧相同数量的端口上;这样,即便其中一个端口发生故障,信号受损的程度也会被控制在有限范围内。

这种冗余设计不会导致信号完全中断,而是允许系统在容量降低的状态下继续运行。例如,若设备间一组 400Gb 8 芯光纤端口(属于 4 端口组)中的某个端口在其中一端发生故障,该端口组仍能以 300Gb 的容量在两端设备间继续工作。这意味着故障设备的更换可以另行安排,无需立即进行紧急维修。这种线缆层面的冗余显著增强了网络的整体韧性。

凭借无缝应对故障的能力,这些新系统确保了数据中心即便在规模不断扩大、复杂程度日益提升的情况下,也能大幅降低停机风险。

应对更快速安装的挑战

在紧迫的期限内完成安装始终是一项挑战,而随着生成式 AI 的广泛应用,这一挑战预计还将进一步加剧。Hall 解释道:

“每个数据中心的建设都有严格的工期要求。当数据机房处于建设阶段时,往往需要在极短的时间内(通常仅需几周)完成交付。因此,现场施工效率至关重要。线缆铺设与连接的速度越快,系统就能越早投入运行。”

预端接光纤组件已成为解决这一问题的关键方案。这类组件在运抵现场时已完成全面配置,可直接进行安装,从而省去了传统光纤网络安装过程中许多耗时的工序。技术人员无需在现场进行光纤切割、剥除和端接,只需安装预先组装好的线缆,即可大幅缩短现场安装周期。Hall 补充道:

“通过提前完成各项准备工作,并尽可能简化现场操作,我们能够显著缩短安装时间。这就像是在拼图:所有拼块都已标记好,随时可以进行组装。这大大加快了整体进度。”

针对生成式人工智能(Gen AI)集群,可采用机柜专用组件;这些组件均经过预先标记和颜色编码,能够最大限度地减少现场作业时间。此外,这些组件还可在场外预先安装到机柜中,从而进一步缩短现场施工所需的时间。在进行机柜安装或升级时,只需将机柜移入指定位置并完成连接即可,效率极高。

这种转变对于技术人员经验水平参差不齐的环境尤为有利。通过简化安装流程并实现标准化,制造商不仅能助力优化数据中心建设,还能确保工作人员在无需大量培训的情况下,高效地完成系统安装。

展望未来

技术进步的步伐丝毫没有放缓的迹象,因此,布线行业必须持续演进。布线技术的未来不仅在于跟上增长的节奏,还在于如何在更紧凑、更高效的空间内,妥善管理日益增加的光纤密度。

对更小型连接器的需求,与对高密度、高性能系统的需求相辅相成——这些系统既能处理海量数据吞吐,又不会牺牲空间效率。这类小型连接器正在彻底改变数据中心内光纤系统的设计与安装方式。

Hall 解释道:“我们还看到了组合式超小型(VSFF)连接器的演进,即通过将多个连接器集成在一起,最大限度地提升光纤密度。不再仅仅使用单个 16 芯光纤连接器,而是将多个 VSFF 连接器并排堆叠在一起。”这种创新方案不仅提升了性能,还缩短了部署时间。

随着数据中心不断演进与扩张,布线基础设施必须同步跟进,以适应更高的传输速度、更高的光纤密度,以及对灵活性持续增长的需求。在后端网络领域,行业正从传统的点对点布线,转向更具动态性、可扩展性的系统;这种转变不仅加快了部署速度,简化了升级流程,还能在引入未来技术时将干扰降至最低。

未来趋势已十分明朗:数据需求只会持续增长,布线行业必须通过创新来满足这些需求。通过采用模块化、灵活且具备冗余性的设计,制造商正助力数据中心实现更快的运行速度与更高的可靠性,使其能够更好地应对未来世界日益增长的需求。

——————————————————————————————

峰会预告

由千家网主办的第27届CIBIS峰会将于10月27日在成都正式开启,本届峰会将围绕"AI重构·智焕新生"年度主题,汇聚全国设计院专家、行业协会领导、建筑智能化专家、系统集成商、工程商、终端用户以及国内外知名品牌企业,通过主题演讲、技术分享、高端对话、创新展示、场景交流等多元形式,共同探讨AI时代建筑智能化产业的发展方向,推动智能建筑迈向更加智能、更高效、更低碳、更具生命力的新阶段。欢迎行业小伙伴积极报名参会,分享交流!

报名参会

成都站 (10月27日):https://hdxu.cn/KEUDM

西安站 (10月29日):https://hdxu.cn/6G03Q

北京站 (11月17日):https://hdxu.cn/LaWOm

上海站 (11月19日):https://hdxu.cn/c0H71

广州站 (12月10日):https://hdxu.cn/MuQF8

更多CIBIS峰会信息,参见峰会官网:summit.qianjia.com