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如何改善數(shù)據(jù)中心機柜布線
文章將從三個主要挑戰(zhàn)著手，闡述如何設(shè)計與實施數(shù)據(jù)中心布線基礎(chǔ)架構(gòu)：拓?fù)洹?shù)量與線纜類型。數(shù)據(jù)中心布線不同于傳統(tǒng)建筑布線。線纜長度更短，性能需求更高，與只有二到四臺終端的普通辦公室不同，單個機柜可能需要有24、48、96甚至更多的網(wǎng)線或光纖連接。數(shù)據(jù)中心布線的三種基本方法：
1.點對點
2.行尾匯聚
3.柜頂匯聚(利用光纖或交換機)
先介紹點對點布線。這是數(shù)據(jù)中心采用多年的布線方法，結(jié)果如我們先前所見--一團糟。點對點意味著在地板下、空中(無論是否有線槽)或穿過服務(wù)器機柜，只要有需要，就牽拉網(wǎng)線。線纜通常是當(dāng)場制作或直接使用已有鏈路。舊纜線通常不會移除或標(biāo)記，這使得追蹤與尋找更加困難，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心人員需要在“鼠窩” 一般的環(huán)境中進(jìn)行維護。服務(wù)器與跳線會使線纜分布混亂，當(dāng)高密度網(wǎng)絡(luò)交換機安裝至機柜或其他地方時，形式會更加嚴(yán)峻。簡而言之，點對點模式已無法很好服務(wù)于數(shù)據(jù)中心。
行尾匯聚架構(gòu)
行尾匯聚，也稱為“區(qū)域匯聚”，是近年來數(shù)據(jù)中心常用的布線方式。在行尾布線架構(gòu)中，有專門用于放置配線架與匯聚交換機的地方，通常是位于同一行的末尾機柜--有時候也可能在中間--便于連接整組服務(wù)器機柜。配線架安裝在每個插槽中，永久線纜則通過這些線架連接至對應(yīng)匯聚機柜。其他的線纜通常采用光纖，用于連接匯聚層設(shè)備至核心網(wǎng)絡(luò)、a.k.a主分布式框架或區(qū)域?？梢哉J(rèn)為其是數(shù)據(jù)中心內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)“星型拓?fù)洹钡膲嚎s版。服務(wù)器機柜就像辦公室，而匯聚機柜是中間配線架(IDF)或通信機房(TR)。
行尾匯聚簡化了添加硬件的難度，只需將服務(wù)器與所需連接的配線架連接，再將配線架連接至對應(yīng)的匯聚層交換機即可。每個連接進(jìn)需要兩條短跳線，這同樣利于今后安裝與維護。類似的，接入層交換機通過光纖連接至核心網(wǎng)絡(luò)，所以整個安裝過程僅涉及到簡單跳線?！靶形病本酆献钚』怂杼€的長度，因為所有的配線架都有標(biāo)簽，便于跟蹤，記錄相關(guān)信息的文檔也會更便于閱讀。不僅如此，因為不再需要更長的線纜，所以沒有理由保留那些老舊、冗長而又性能低下的線纜。這可以避免出現(xiàn)因跳線兼容性問題而導(dǎo)致的系統(tǒng)性能下降。
柜頂匯聚架構(gòu)
柜頂匯聚是最新的布線方式，但可以被看成是行尾匯聚的一種變體。柜頂匯聚依賴于服務(wù)器配置密度，我們將討論該如何為數(shù)據(jù)中心布線架構(gòu)選擇對應(yīng)的配線方案。如果一個機柜裝滿服務(wù)器，那么首選方案是在每個機柜上安裝接入層交換機，如果服務(wù)器有雙網(wǎng)卡，也有容錯需求，可以考慮多安裝一個交換機。通常情況下，還會再安裝一個低級別的交換機，專門用于系統(tǒng)管理。所有的交換機都通過光纖跳線連接至核心網(wǎng)絡(luò)，這與行尾聚合類似。所以柜頂匯聚的效果與行尾匯聚相同，但更利于擴展--可以根據(jù)實際需求在每個機柜上安裝廉價的交換機，還可以通過重新配置完成遷移。單獨的交換機故障所產(chǎn)生影響遠(yuǎn)比位于行尾的大型交換機故障小得多。
當(dāng)遇到需要使用特定型號交換機的刀片服務(wù)器時，柜頂匯聚是你不二的選擇。在此情況下，我們要做的僅是將光纖連接至核心網(wǎng)絡(luò)。所以每個機柜只要有同樣的光纖設(shè)備，就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)匯聚。有時甚至還會遇到“混合”安裝的情形，但總體結(jié)構(gòu)不受影響，所以你只要將不同刀片機連接至不同交換機上即可。通常情況下，普通光纖設(shè)備即可滿足高性能應(yīng)用。
選擇最適合的數(shù)據(jù)中心布線架構(gòu)
如何選擇行尾或柜頂匯聚，取決于設(shè)備密度，應(yīng)用吞吐量要求與硬件連接細(xì)節(jié)。在大型數(shù)據(jù)中心中，兩種設(shè)計方式可以在應(yīng)用的不同區(qū)域，發(fā)揮各自長處。簡而言之，答案不是唯一的，總體趨勢將偏向于光纖應(yīng)用，而且布線架構(gòu)的選擇都因基于“按需定制”，這才是一切業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。
存儲網(wǎng)絡(luò)，多年以來都采用光纖通道連接，并采用柜頂匯聚的結(jié)構(gòu)。在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)中，光纖跳線將配線架與存儲連接的交換機聯(lián)通。但這要求每個機柜有額外的網(wǎng)絡(luò)--此類方案不是很節(jié)省成本。
1.點對點
2.行尾匯聚
3.柜頂匯聚(利用光纖或交換機)
先介紹點對點布線。這是數(shù)據(jù)中心采用多年的布線方法，結(jié)果如我們先前所見--一團糟。點對點意味著在地板下、空中(無論是否有線槽)或穿過服務(wù)器機柜，只要有需要，就牽拉網(wǎng)線。線纜通常是當(dāng)場制作或直接使用已有鏈路。舊纜線通常不會移除或標(biāo)記，這使得追蹤與尋找更加困難，導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心人員需要在“鼠窩” 一般的環(huán)境中進(jìn)行維護。服務(wù)器與跳線會使線纜分布混亂，當(dāng)高密度網(wǎng)絡(luò)交換機安裝至機柜或其他地方時，形式會更加嚴(yán)峻。簡而言之，點對點模式已無法很好服務(wù)于數(shù)據(jù)中心。
行尾匯聚架構(gòu)
行尾匯聚，也稱為“區(qū)域匯聚”，是近年來數(shù)據(jù)中心常用的布線方式。在行尾布線架構(gòu)中，有專門用于放置配線架與匯聚交換機的地方，通常是位于同一行的末尾機柜--有時候也可能在中間--便于連接整組服務(wù)器機柜。配線架安裝在每個插槽中，永久線纜則通過這些線架連接至對應(yīng)匯聚機柜。其他的線纜通常采用光纖，用于連接匯聚層設(shè)備至核心網(wǎng)絡(luò)、a.k.a主分布式框架或區(qū)域?？梢哉J(rèn)為其是數(shù)據(jù)中心內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)“星型拓?fù)洹钡膲嚎s版。服務(wù)器機柜就像辦公室，而匯聚機柜是中間配線架(IDF)或通信機房(TR)。
行尾匯聚簡化了添加硬件的難度，只需將服務(wù)器與所需連接的配線架連接，再將配線架連接至對應(yīng)的匯聚層交換機即可。每個連接進(jìn)需要兩條短跳線，這同樣利于今后安裝與維護。類似的，接入層交換機通過光纖連接至核心網(wǎng)絡(luò)，所以整個安裝過程僅涉及到簡單跳線?！靶形病本酆献钚』怂杼€的長度，因為所有的配線架都有標(biāo)簽，便于跟蹤，記錄相關(guān)信息的文檔也會更便于閱讀。不僅如此，因為不再需要更長的線纜，所以沒有理由保留那些老舊、冗長而又性能低下的線纜。這可以避免出現(xiàn)因跳線兼容性問題而導(dǎo)致的系統(tǒng)性能下降。
柜頂匯聚架構(gòu)
柜頂匯聚是最新的布線方式，但可以被看成是行尾匯聚的一種變體。柜頂匯聚依賴于服務(wù)器配置密度，我們將討論該如何為數(shù)據(jù)中心布線架構(gòu)選擇對應(yīng)的配線方案。如果一個機柜裝滿服務(wù)器，那么首選方案是在每個機柜上安裝接入層交換機，如果服務(wù)器有雙網(wǎng)卡，也有容錯需求，可以考慮多安裝一個交換機。通常情況下，還會再安裝一個低級別的交換機，專門用于系統(tǒng)管理。所有的交換機都通過光纖跳線連接至核心網(wǎng)絡(luò)，這與行尾聚合類似。所以柜頂匯聚的效果與行尾匯聚相同，但更利于擴展--可以根據(jù)實際需求在每個機柜上安裝廉價的交換機，還可以通過重新配置完成遷移。單獨的交換機故障所產(chǎn)生影響遠(yuǎn)比位于行尾的大型交換機故障小得多。
當(dāng)遇到需要使用特定型號交換機的刀片服務(wù)器時，柜頂匯聚是你不二的選擇。在此情況下，我們要做的僅是將光纖連接至核心網(wǎng)絡(luò)。所以每個機柜只要有同樣的光纖設(shè)備，就可以實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)匯聚。有時甚至還會遇到“混合”安裝的情形，但總體結(jié)構(gòu)不受影響，所以你只要將不同刀片機連接至不同交換機上即可。通常情況下，普通光纖設(shè)備即可滿足高性能應(yīng)用。
選擇最適合的數(shù)據(jù)中心布線架構(gòu)
如何選擇行尾或柜頂匯聚，取決于設(shè)備密度，應(yīng)用吞吐量要求與硬件連接細(xì)節(jié)。在大型數(shù)據(jù)中心中，兩種設(shè)計方式可以在應(yīng)用的不同區(qū)域，發(fā)揮各自長處。簡而言之，答案不是唯一的，總體趨勢將偏向于光纖應(yīng)用，而且布線架構(gòu)的選擇都因基于“按需定制”，這才是一切業(yè)務(wù)的關(guān)鍵。
存儲網(wǎng)絡(luò)，多年以來都采用光纖通道連接，并采用柜頂匯聚的結(jié)構(gòu)。在存儲區(qū)域網(wǎng)絡(luò)(SAN)中，光纖跳線將配線架與存儲連接的交換機聯(lián)通。但這要求每個機柜有額外的網(wǎng)絡(luò)--此類方案不是很節(jié)省成本。