数据中心-综合布线系统设计

智能大厦的组成及功能综合布线系统的组成综合布线常用传输介质
综合布线的标准
数据中心布线系统特点
数据中心系统特点
•数据中心是在一个有限区域集中了大量的电子设备
•所以需要有效组织空间
•以满足不断地增长与变化的需要。

数据中心布局特点高密度配线机柜
机房线缆桥架走向图
•
数据中心系统特点
•空间设置涉及的方面包括：
•电力供应与外部网络连接的入口、•HVAC（暖通空调，有时也称作机械设施）
•网管中心、通信室、办公区
•冗余电源
•计算机机房等。

数据中心系统特点
•数据中心包括：
•机架
•机柜
•精控空调设备等。

•这些设备的放置需要考虑空间的高效利用及安全隔离。

典型数据中心布局图
数据中心布线技术发展趋势•数据中心作为支持信息化应用的核心物理平台，特别是对于金融行业，所有的日常业务运行都是依赖数据中心而存在。

•数据中心布线技术的发展趋势：结构化，高密度，高带宽，易扩容，智能化，绿色化为核心的理念
数据中心布线技术发展趋势•数据中心作为支持信息化应用的核心物理平台，特别是对于金融行业，所有的日常业务运行都是依赖数据中心而存在。

•数据中心布线技术的发展趋势：结构化，高密度，高带宽，易扩容，智能化，绿色化为核心的理念
数据中心布线技术发展趋势
•结构化
在数据中心的实际应用中，由于网络的路由比较复杂，同时又要兼顾网络应用的可靠性，布线系统交叉跳接与管理将会十分频繁，传统以设备端与端之间采用直连式跳线的方式在布线管理中将面临极大的挑战。

数据中心布线技术发展趋势
网络规模越大，结构化的布线规划将是重中之重，结构化的主要优势就是为了管理的便利性与可用性，发挥布线管理的潜力。

数据中心布线技术发展趋势•高密度
随着数据中心机房中网络设备的集约化程度的不断提升
以刀片式服务器及核心交换机，存储网络交换机等设备为代表的端口密度的不断提升如果采用传统布线产品，那么将极大的占用机房机柜的有效空间
数据中心布线技术发展趋势•高密度实例
普通EDA型：在8HU的SAN网络交换机的光纤端口密度可以达到288芯，如果采用传统1HU的光纤配线架通常最多解决48芯的配线，每个配线架需带一个理线器，48芯将占用2HU的机柜空间，288芯光线配线总共需要12HU的空间，这样的EDA的配线是不会令人满意的。

数据中心布线技术发展趋势•高密度实例
高性能MPO型：而现在采用以MPO高密度的配线架，只需1HU就可以解决144芯的布线，仅需2HU的空间就解决了288芯光纤的配线，大大节约机柜的空间，这种MPO的方案是十分适用于设备配线区EDA以互连配线方式的布线要求。

数据中心布线技术发展趋势•高密度MPO
数据中心采用的MPO连接系统是一种高密度、模块化的光纤布线系统，MPO光纤连接器是一种高密度光纤连接器，体积比SC 光纤连接器还小，由于采用精确的几何学设计，能够支持12-96芯光纤。

MPO光纤连接器采用护套式设计设计如同MT-RJ, 通过定位针和定位孔的结构来实现光信号精确传输。

数据中心布线技术发展趋势•高密度MPO特性
MPO是工厂端接,预先测试,且即插即用。

MPO布线系统减少了由于光纤的现场端接带来的不确定性影响，节约了施工成本、简化了施工过程、缩短了施工时间，为整个网络的光纤主干系统提供了最可靠的性能保障。

它的模块化设计, 使得布线系统的扩展及改动(移动、增加、删除)等操作更加方便,并有效的减少了网络宕机的时间。

数据中心布线技术发展趋势•高密度MPO使用案例
XX省公安厅数据中心机房网络布线系统项目，该数据中心内共计信息点1000点，其中铜缆和光纤点各500个。

布线产品采用安普布线高性能的6类布线系统、万兆光纤系统和MPO高密度数据中心布线系统。

办公楼规划设计的机房面积约1000平方米。

整个机房分为主机房、安全机房、监控中心和测试机房，另设消防室、通讯室和休息室。

数据中心布线技术发展趋势•高密度MPO使用案例
机房布线系统选用六类铜缆系统、万兆光纤系统和MPO高密度数据中心布线系统。

主机房内共布置60个机柜，每个机柜设置6个铜缆点和6个光纤点，且每10个机柜一组，并设置集中配线柜（二级配线柜）；网络安全机房内共布置20个机柜，并设置主配线柜（MDF）。

二级配线柜与主配线柜之间采用2条12芯MPO高密度万兆（OM3）多模光缆互相连接, 该主干光纤支持10G以太网达300米，同时向下兼容目前的1000Mbps，100Mbps，10Mbps以太网应用。

配线架端口与交换机以及配线架与服务器之间均选用RJ45/RJ45六类跳线和LC/LC万兆光纤跳线。

数据中心布线技术发展趋势•高密度图片
数据中心布线技术发展趋势•高带宽
•在数据中心的SAN网络是比较有代表性的高带宽通道，通常SAN网络采用光纤作为传输介质，目前的应用从2M，4M，8M到16M等不断提升，布线产品的在SAN网络中从原先的普通62.5/125u,50/125u的光缆布线，随着带宽的提升，将逐步更广泛的应用50/125u OM3 300采用
VCSEL激光优化的万兆光纤，目前多模光纤的技术在进一步发展，OM4的多模光纤也已经在业界研究与试验，今后大型数据中心随着设备性能的提升，SAN网络将会更多的采用基于单模零水峰光缆的布线，采用单模零水峰光纤可以更好的支持后续的大容量的数据传输，如果采用
WDM波分复用技术，可以使带宽从10G向40G甚至100G 方向发展。

数据中心-SAN
•SAN英文全称：Storage Area N etwork，即存储区域网络。

•它是一种通过光纤集线器、光纤路由器、光纤交换机等连接设备将磁盘阵列、磁带等存储设备与相关服务器连接起来的高速专用子网。

SAN由三个基本的组件构成
•接口（如SCSI、光纤通道、ESCON等）、•连接设备（交换设备、网关、路由器、集线器等）
•通信控制协议（如IP和SCSI等）。

•这三个组件再加上附加的存储设备和独立的SAN 服务器，就构成一个SAN系统。

SAN提供一个专用的、高可靠性的基于光通道的存储网络，SAN 允许独立地增加它们的存储容量，也使得管理及集中控制（特别是对于全部存储设备都集群在一起的时候）更加简化。

数据中心布线技术发展趋势
•高可靠
网络运行的可靠性中有75%是与物理层的布线有关，对于数据中心而言布线的可靠性主要与两方面有关，一是网络布线整体结构规划，二是布线产品本身可靠性。

在TIA942的标准中的布线网络结构规划与四个级别的可靠性定义有关，举例说如要达到Tier3级的布线要求，至少需要两个进线间，而且要求两个进线间之间进线孔间距达到20米以上。

如果要做到四级，推荐设计次主配线区域，如下图：
数据中心布线技术发展趋势
数据中心布线技术发展趋势
数据中心布线技术发展趋势
数据中心布线技术发展趋势
•易扩容
由于数据中心应用的特殊性，与传统楼宇布线有所不同的是，数据中心的扩容和管理是相对来说比较频繁的，目前数据中心的数据存储量每年以50%的速度在增长，通常较大型的数据中心每年都会有机房升级的预算。

数据中心的产品解决方案也需要适应这种要求提供方便安装与灵活扩容的产品技术方案。

数据中心布线技术发展趋势
•智能化
在以结构化为基础的布线方案中，水平配线区HDA与主配线区MDA是网络跳线管理的核心区域，传统的布线日常维护与管理采用人工对标识与管理档案进行更新，管理文档有时如没有在第一时间内完成更改，对于MDA较为复杂的连接关系，有可能产生误操作，影响网络的正常运行，同时采用人工手动方式标识，相对标识与管理效率比较低。

数据中心布线技术发展趋势
•智能化
•智能配线系统与传统配线产品相比较, 非常重要且有代表性的功能如下：
1，跳线智能导航，跳线新增及更改，智能配线架上有LED 灯提示跳线的安装的位置，根本上避免了跳线操作错误的可能性。

2，记录实时更新，在软件上管理跳线逻辑的同时，实时产生电子文档与记录,并自动更新并产生报告。

3，管理的集中性，管理人员只需在软件上操作，即可完成对整体智能配线架的统一管理，有时甚至可以通过网络进行远程管理，提高了管理的效率，减少管理人工。

数据中心布线技术发展趋势
•绿色化
对于数据中心的绿色化可以分成两部分来理解，其一是绿色节能，其二是绿色环保。

大型数据中心的能耗是相当惊人的，全球电脑每年向大气层增加排放约３５００万吨废气，全球服务器每年耗电额已达５００亿元。

在数据中心消耗的电能中，精密空调要占到38%的能量，是机房能耗的重要组成部分，从布线系统来看，合理的机柜设计与摆放，避免冷热气流短路现象，以及规划合理的布线路由，在产品的选择上，采用高密度预连接布线，大大减少地板下的布线占用空间，以提高空调的制冷效果从而减少电能的消耗，布线系统的节能化设计安装对于能耗的降低是有明显的作用，这也是今后布线系统需要思考的重要因素和方向。

1.1 智能建筑的基本概念
二、智能建筑的概念
1.定义 智能建筑（Intelligent Building ）—— 将结构、系统、服务、管理 进行优化组合，获得高效率、高功能与高舒适性的大楼，从而为人们 提供一个高效和具有经济效益的工作环境。

2.主要特征 建筑物自动化BA （Building Automation） 通信自动化CA （Communicat ion Automation） 办公自动化OA （Office Automation） 布线综合化 （Generic Cabling ） 综合BA、CA、OA的建筑为“3A”智能建筑，也有人提出了6A或7A 智能建筑。

电力设备 照明系统 空调系统 给排水系统 BAS 建筑物自 动化 系统 SIC 系统集成中心 消防系统 保安系统 交通系统
GC
局域网 决策支持系统 数据处理 信息管理 电子信箱 OAS 办公自动化 系统
GC
GC
语音通信系统 数据通信系统 可视图文
连入另外 的建筑
CAS 通信自动化 系统
电视会议


1.2 智能建筑的组成和功能
1.系统集成中心（SIC）


1.2 智能建筑的组成和功能
2.办公自动化（OA）系统
办公自动化系统是把计算机技术、通信技术、系统科 学及行为科学，应用于传统的数据处理技术所难以处理 的、数量庞大且结构不明确的业务上。

从OA系统的业务性质来看主要有以下三项任务： 电子数据处理 EDP（Electronic Data Processing) 管理信息系统 MIS（Management Information System) 决策支持系统 DSS（Decision Support System)


1.2 智能建筑的组成和功能
3.通信自动化（CA）系统
通信自动化系统能高速进行智能建筑内各种图像 、文字、语音及数据 之间的通信。

语音通信系统 图文通信系统 数据通信系统


1.2 智能建筑的组成和功能 4. 建筑物自动化（BA）系统
建筑物自动化系统是以中央计算机为核心 ，对建筑物内的设备运行状况 进行实时控制和管理，从而达到一个温度、湿度、光度稳定和空气清新 的办公室。

Ø Ø Ø Ø Ø Ø Ø
火灾报警与消防联动控制系统 空调及通风监控系统 供配电及备用应急电站的监控系统 照明监控系统 保安监控系统 给排水监控系统 交通监控系统


1.2 智能建筑的组成和功能
5.综合布线(GC)
综合布线是由线缆及相关连接硬 件组成的信息传输通道。

它是智能建筑连接“3A”系统各类信息必备的基础设 施。

它采用积木式结构、模块化设计、统一的技术 标准，能满足建筑信息传输的要求。

1.3 智能大厦与综合布线系统的关系
综合布线系统是智能大厦的非常重要 的组成部分，它是智能大厦信息传输的通 道，为其它子系统的构建提供了灵活、可 靠的通信基础。

可以将智能大厦简单看成是一个人的 身体，各个应用系统看成是人的各个肢体， 而综合布线系统则是遍布人体的神经网络。

1.4 综合布线系统概述
一、综合布线系统的发展
传统的布线缺点：系统互相独立，互不兼容， 增加维 护费用。

1984年首座智能大厦在美国建后，传统布线的不足暴 露无遗。

美国朗讯科技（原AT&T）公司贝尔实验室 于80年代 未期推出了结构化布线系统（SCS），其代表产品是 SYSTIMAX PDS（建筑与建筑群综合布线系统）。

二、综合布线系统的定义
综合布线是一个模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑物之间 的信息传输通道，是“建筑物内的信息高速公路”。

包括标准的插头、插座、适配器、连接器、配线架以及线缆、光 缆等。

支持语音、数据、图象（电视会议、监视电视）等多媒体信 号的传输。

综合布线系统是智能大厦的必不可少的部分，它由六个子系统组成：工作区子系统
水平布线子系统
干线（垂直）子系统
设备间子系统
管理子系统
建筑群子系统
为了便于记忆,可以简称为”一区二间三系统”
垂直子系统干线
管理间子系统
1.工作区子系统
由终端设备连接到信息插座的连线组成，用于连接终端设备与IO。

所使用的连接器必须具备国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受大厦自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。

2.水平布线系统
水平布线系统是从用户工作区连接至垂直主干线子系统的
连线。

它总是分布在一个楼层上，并与信息插座连接。

通常使用连接线是4对UTP （非屏蔽双绞线）或STP （屏
蔽双绞线），能适应大多数现代化通信设备（网络、语音、
传真等）。

如果需要某些宽带应用时，可以采用光缆。

管理区
三、综合布线系统的组成
3.垂直干线子系统
用于连接各楼层的管理间子系统和设备间子系统，一般使用光缆或选用
大对数的非屏蔽双绞线。

该系统通常是在二个单元之间，特别是在位于中央节点的公共系统设备
处提供多个线路设施。

PBX
配线架粗钢筋
大对数电缆
HOST 配线架竖
井
主机房
4.管理子系统
管理子系统由交连、互联和I/O组成。

管理间为连接其他子系统提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平布线子系统的设备，
其主要设备是配线架、HUB和机柜、电源。

通过管理子系统很容易地管理通信线路，终端移动只需插拔跳线即可。

水平线缆
干缆
管理间
5.设备间子系统
由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。

它的作用是把各种公共系统设备的多种不同设备互联起来，其中包括邮电部门的光缆、同轴电缆、程控交换机等。

也可以放置服务器。

6.建筑群子系统
它是将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成。

它支持楼宇
之间通信所需硬件，其中包括导线电缆、光缆及防止电缆
上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。

四、综合布线系统的特点
1.兼容性
兼容性是指它自身是完全独立的而与应用系统相对无关，可以适用于多种应用系统。

2.开放性
开放性是指综合布线采用开放式体系结构，符合多种国
际上现行的标准，几乎对所有著名厂商的产品都是开放
的，如计算机设备、交换机设备等。

四、综合布线系统的特点
3.灵活性
综合布线采用标准的传输线缆和相关连接硬件，模块化设计所有的
通道都是通用性的，组网也是灵活多样的。

4.可靠性
综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信
息传输通道。

所有线缆和相关连接件均通过ISO认证。

5.先进性
所有布线均采用世界上最新通信标准，链路均按八芯双绞线配置。

6.经济性
综合布线与传统的布线方式相比，它是一种既具有良好的初期投资
特性，又具有很高的性能价格比的高科技产品。