一，IDC數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)整體規(guī)劃特點(diǎn)

IDC(Internet Data Center)即互聯(lián)網(wǎng)數(shù)據(jù)中心，IDC主機(jī)托管主要應(yīng)用范圍是網(wǎng)站發(fā)布、虛擬主機(jī)和電子商務(wù)等。它是伴隨著互聯(lián)網(wǎng)不斷發(fā)展的需求而迅速發(fā)展起來的，IDC不僅是數(shù)據(jù)存儲的中心，而且是數(shù)據(jù)流通的中心，它應(yīng)該出現(xiàn)在Internet網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)交換最集中的地方。IDC是伴隨著人們對主機(jī)托管和虛擬主機(jī)服務(wù)提出了更高要求的狀況而產(chǎn)生的，是Internet企業(yè)分工更加細(xì)化的產(chǎn)物。

IDC市場快速增長的同時，面對更多的挑戰(zhàn)和要求，公有云憑借快速部署、易擴(kuò)展性和低廉的價(jià)格對中小客戶的吸引力越來越大，其增長速度達(dá)到傳統(tǒng)IDC托管業(yè)務(wù)的2倍，傳統(tǒng)IDC托管市場正面臨著前所未有的挑戰(zhàn);客戶對安全性和可用性的要求也隨著云計(jì)算的發(fā)展而逐漸提升，為減少傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心宕機(jī)所造成的巨大風(fēng)險(xiǎn)，建設(shè)分布式數(shù)據(jù)中心，通過統(tǒng)一的平臺進(jìn)行集中化管理也是IDC數(shù)據(jù)中心發(fā)展的趨勢。

綜合布線系統(tǒng)作為數(shù)據(jù)傳輸?shù)奈锢硗ǖ?，其重要性不言而喻。在?guī)劃和設(shè)計(jì)時，必須充分考慮IDC的應(yīng)用需求和發(fā)展趨勢，保障現(xiàn)有系統(tǒng)的穩(wěn)定可靠性的同時，兼顧今后的擴(kuò)展升級。傳統(tǒng)IDC數(shù)據(jù)中心綜合布線系統(tǒng)一般主要考慮以下幾點(diǎn)：

可靠性高：數(shù)據(jù)中心的穩(wěn)定性和安全性是最重要的，任何業(yè)務(wù)的中斷都會造成重大的經(jīng)濟(jì)損失及嚴(yán)重的社會影響。系統(tǒng)架構(gòu)應(yīng)在數(shù)據(jù)中心標(biāo)準(zhǔn)TIA-942-A的規(guī)劃要求下，采用更高等級的布線方案，包括產(chǎn)品的性能，安裝的工藝，防火阻燃能力等。

擴(kuò)展性高：隨著互聯(lián)網(wǎng)眾多新技術(shù)和應(yīng)用的層出不窮，服務(wù)器的裝機(jī)量快速增長，帶寬的要求越來越高。布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)時必須考慮部分冗余，同時布線產(chǎn)品具備一定的擴(kuò)展功能。

利用率高：機(jī)柜密度不斷的提高，單機(jī)柜支持服務(wù)器數(shù)量大幅提升，布線系統(tǒng)在采用高密度方案的同時，如何充分的利用空閑冗余鏈路，通過及時切換端口，最大可能的提升數(shù)據(jù)傳輸通道的負(fù)載能力，已經(jīng)是IT運(yùn)維管理能力的重要體現(xiàn)之一。

即時性高：IDC托管業(yè)務(wù)繁多，不同等級的客戶數(shù)量眾多，日常運(yùn)維的主要工作為工單任務(wù)和告警處理，布線系統(tǒng)物理鏈路及其對應(yīng)端口必須被快速的查找并定位，才能及時有效的保障鏈路的及時通訊和數(shù)據(jù)傳輸。

傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)已經(jīng)無法有效全面的滿足高級別的IDC數(shù)據(jù)中心新的運(yùn)維需求，因而，高效率的智能布線管理系統(tǒng)將被越來越多的引入了IDC綜合布線系統(tǒng)解決方案。智能布線管理系統(tǒng)由軟件和硬件組成，在不改變布線結(jié)構(gòu)的情況下，通過有源模塊監(jiān)測跳線的實(shí)時連接狀態(tài)，從而改善了運(yùn)維管理的效率，降低了人力維護(hù)的成本和時間，及時有效的保障業(yè)務(wù)應(yīng)用的快速實(shí)現(xiàn)。

二， 某IDC數(shù)據(jù)中心智能布線管理總體方案

某IDC托管數(shù)據(jù)中心采用ANSI&TIA-942 Tier4的標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)建造，集DC，Telehuose，DR,NOC,SOC等服務(wù)于一體的新一代復(fù)合型數(shù)據(jù)中心;獨(dú)門獨(dú)院，6層建筑，抗震7級，總面積13000平方米，其中5層和6層為辦公區(qū)，1層(含動力區(qū))到4層為生產(chǎn)區(qū)，約1500機(jī)柜;電力SLA承諾可達(dá)99.995%;專業(yè)(非外包)運(yùn)營人員超過百人，支持同城異地災(zāi)備，具有完善的安全管理體系。

該項(xiàng)目設(shè)計(jì)之初采用的為非智能普通布線系統(tǒng)，隨著項(xiàng)目基建逐步完成以及客戶的入駐意向洽談中提出更高的服務(wù)要求，運(yùn)營方意識到傳統(tǒng)的人工管理維護(hù)模式效率低下，為了提升服務(wù)等級和品牌效應(yīng)，提高管理效率，節(jié)省運(yùn)營成本，運(yùn)營方?jīng)Q定變更數(shù)據(jù)中心布線系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，采用智能布線系統(tǒng)，使用電子配線架，代替?zhèn)鹘y(tǒng)普通非智能配線架，配合智能布線系統(tǒng)軟件，實(shí)現(xiàn)對基礎(chǔ)物理布線的監(jiān)測，從而彌補(bǔ)了網(wǎng)絡(luò)OSI七層模型監(jiān)控管理的最后一塊短板—物理層的監(jiān)控。借助電子化的軟件平臺和配線架端口LED燈，維護(hù)人員可以快速根據(jù)提示信息，縮小物理故障范圍，減少故障排除時間，提高整體維護(hù)效率，幫助維護(hù)人員從傳統(tǒng)繁瑣耗時的人工操作中解脫出來。

該項(xiàng)目在地下1層和1層設(shè)置兩個運(yùn)營商接入數(shù)據(jù)中心，兩接入數(shù)據(jù)中心采用96芯萬兆OM3光纜互連，1層到4層共7個弱電數(shù)據(jù)中心，兩接入數(shù)據(jù)中心到每一個弱電數(shù)據(jù)中心分別配置48芯萬兆OM3光纜，每個樓層的弱電數(shù)據(jù)中心到其對應(yīng)列頭柜配置1600芯光纜和800根銅纜，列頭處采用交叉互連的方式，然后通過水平布線到客戶機(jī)柜，平均每個客戶機(jī)柜配置8芯光纜和4根銅纜。不考慮后期擴(kuò)容，目前接入數(shù)據(jù)中心到弱電數(shù)據(jù)中心為768芯光纜(含互連)，弱電數(shù)據(jù)中心到列頭柜的主干為11200芯光纜，5600根銅纜，列頭柜到客戶機(jī)柜同樣為11200芯光纜，5600根銅纜。從接入數(shù)據(jù)中心到列頭柜主要為運(yùn)營方負(fù)責(zé)維護(hù)，客戶機(jī)柜主要由客戶自己負(fù)責(zé)維護(hù)，或者與運(yùn)營方共同維護(hù)。

IDC托管數(shù)據(jù)中心對物理鏈路維護(hù)的重點(diǎn)在于新增物理鏈路和鏈路故障排除。通過分配原有空閑鏈路，連接跳線完成工單任務(wù)，同時通過切換鏈路和插拔跳線進(jìn)行告警排除。整條鏈路通道由運(yùn)營方和客戶分段維護(hù)，因此很容易造成維護(hù)時溝通困難，甚至責(zé)任區(qū)分，大大增加了故障排除時間。

因此，為了提升整體的維護(hù)服務(wù)質(zhì)量，降低故障風(fēng)險(xiǎn)和人力成本，充分考慮投資回報(bào)率的情況下，從以下3個方面進(jìn)行了選型評估，最終該項(xiàng)目決定采用羅森伯格智能布線系統(tǒng)。

三，適用于IDC數(shù)據(jù)中心智能布線架構(gòu)

1，電子配線架的布線架構(gòu)

電子配線架的布線架構(gòu)主要有兩種：單配架架構(gòu)和雙配架架構(gòu)。單配型采用電子配線架代替原普通配線架，主要為端口型電子配線架，配線架數(shù)量不變，然后通過跳線連接到交換機(jī)。日常維護(hù)操作的主要對象為交換機(jī)端口到電配端口的跳線。連接時，跳線必須先跳接交換機(jī)端口，然后再跳接電配端口，但是，電配系統(tǒng)只能通過電配端口的觸發(fā)感應(yīng)到這一端連接，另一端交換機(jī)端口確認(rèn)連通必須軟件即時通過SNMP協(xié)議從交換機(jī)的MIB獲取到交換機(jī)端口的狀態(tài)由Down變?yōu)閁p，端口獲取到終端設(shè)備MAC。交換機(jī)要求具備SNMP功能并打開，允許電配軟件對MIB信息進(jìn)行讀取，因而管理上也存在一定的風(fēng)險(xiǎn)。如果同時有多條鏈路連通，很容易引起誤判。拔除或變更跳線時，同樣必須先拔除電配端，再拔除交換機(jī)端。一旦鏈路中斷，非線纜本身連通質(zhì)量問題，如先拔除交換機(jī)端跳線，交換機(jī)端口損壞，終端服務(wù)器宕機(jī)，或服務(wù)器端跳線拔除，軟件無法識別并幫助維護(hù)人員縮小故障范圍。

雙配架結(jié)構(gòu)在單電子配線架的基礎(chǔ)上，增加一個電子配線架映射交換機(jī)，該電子配線架和交換機(jī)之間通過非智能跳線連接，雙配架結(jié)構(gòu)將日常操作維護(hù)的對象由交換機(jī)端口到配架端口變更為配架端口到配架端口，即時檢測跳線兩端的連通情況。

這樣，正常的跳線插拔操作都可以實(shí)現(xiàn)監(jiān)測，避免單配架結(jié)構(gòu)只能監(jiān)測一端的情況，從整體上提高了管理的可靠性和效率性，真正實(shí)現(xiàn)維護(hù)操作的電子化管理。

2，電子配線架的檢測技術(shù)

電子配線架的檢測技術(shù)有很多種，不同廠家的技術(shù)和連接架構(gòu)均有不同，主要分為端口型和鏈路型兩大類。端口型又分為端口感應(yīng)型(如電子微開關(guān)，紅外感應(yīng))和端口識別型(如RFID，CPID);鏈路型主要分為九針鏈路型和十針鏈路型。

端口感應(yīng)型主要依靠配線架端口對跳線接頭的物理感來判斷跳線的插拔情況，通過觸發(fā)的方式進(jìn)行檢測。優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡單，成本相對較低，可使用普通8芯跳線。缺點(diǎn)是容易造成誤判，把其他類型的跳線甚至其他物體(如手指，水晶頭等)誤判為實(shí)際所需跳線上報(bào)給軟件平臺;因只檢測端口，即只能檢測跳線的兩端接頭，無法檢測跳線本身線纜，插拔操作時必須按兩端一一對應(yīng)插拔，否則同時插入兩根跳線的同一端，會被誤判為同一根跳線的兩端。跳接關(guān)系在最初建立數(shù)據(jù)庫的時候必須正確的進(jìn)行物理跳線，否則一旦出錯后期很難查得出來。

端口識別型主要通過配線架端口的讀取器，跳線安裝時，讀取預(yù)置在跳線兩端接頭上的芯片信息來建立跳線的跳接關(guān)系。優(yōu)點(diǎn)是信息存儲量大，可以自定義端口和鏈路以及跳線的相關(guān)基本信息。缺點(diǎn)是成本相對較高，需在跳線端頭上加裝芯片同樣只能檢測跳線的兩端接頭，無法檢測跳線本身線纜，插拔操作時必須按兩端一一對應(yīng)插拔，否則同時插入兩根跳線的同一端，會被誤判為同一根跳線的兩端。

鏈路型主要采用9針或10針的模塊和跳線，通過額外的Pin針形成檢測回路，通過回路將檢測信號傳遞給掃描模塊，然后上報(bào)給軟件平臺。鏈路型最大優(yōu)勢是實(shí)時的在線監(jiān)測，通過數(shù)據(jù)庫對比檢測的方式，無論何種情況下的插拔連接，均可以自動識別并進(jìn)行相應(yīng)的告警。同時可以批量進(jìn)行跳線的跳接操作，所有的操作通過LED燈指引，不用擔(dān)心跳錯端口。批量跳接時，即可以先下任務(wù)，再進(jìn)行物理跳接，也可以先批量進(jìn)行物理跳接，然后再通過軟件告警平臺進(jìn)行確認(rèn)，消除告警確認(rèn)連接。另外對智能跳線本身也有一定的檢測功能，一旦跳線受外力斷裂，同時影響到檢測回路，即時產(chǎn)生告警。

另外，9針鏈路型和10針鏈路型不但在結(jié)構(gòu)上存在區(qū)別，同時電配的掃描方式也不同。9針跳線采用非標(biāo)準(zhǔn)RJ45水晶頭，增加了額外的檢測探針;10針跳線采用標(biāo)準(zhǔn)RJ45水晶頭，在標(biāo)準(zhǔn)8針的兩側(cè)0Pin和9Pin的位置增加用于檢測的2根探針，相應(yīng)的RJ45模塊也增加了2針。9針鏈路型系統(tǒng)采用單片機(jī)串行掃描方式，針對配線架采用逐一掃描的方式，掃描周期較長，一般至少幾分鐘;10針鏈路型系統(tǒng)采用芯片方式的并行掃描方式，支持24路同時掃描，掃描周期較短，幾秒鐘即可完成。

3，電子配線架的部署方式

電子配線架的部署方式分為串行和并行兩大類。

串行方式就是常說的菊花鏈?zhǔn)降目偩€結(jié)構(gòu)，有源監(jiān)控設(shè)備一般采用單片機(jī)的處理方式，通過串口線將數(shù)量不等的電子配線架一個一個串接起來。這樣的連接方式結(jié)構(gòu)比較簡單，減少了有源控制設(shè)備的數(shù)量，但是可靠性具有一定的風(fēng)險(xiǎn)，一旦任一節(jié)點(diǎn)出現(xiàn)故障都會影響后續(xù)電子配線架的連接通訊。同時，電子配線架的供電需求增加，一般3~4個電子配線架就需要增加一個額外的電源模塊。在信號進(jìn)行輪詢處理時，只能通過菊花鏈?zhǔn)街鹨粚蝹€電子配線架進(jìn)行掃描，整個掃描周期可能需要幾分鐘才能完成。

并行方式采用的樹型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，有源監(jiān)控設(shè)備采用芯片的處理方式，提供12或24個管理口分別管理12或24個電子配線架，所有電子配線架的信號處理采用并發(fā)的連接方式，這樣的方式可靠性較高，一旦發(fā)生故障，影響的范圍較小。一般一個輪詢周期可能只需要幾秒鐘即可完成，同時有源監(jiān)控設(shè)備對電子配線架提供PoE供電，減少了電源模塊的使用。有源監(jiān)控設(shè)備通過IP接入管理網(wǎng)絡(luò)，方便管理和維護(hù)，減少了交換機(jī)端口和IP資源的浪費(fèi)。如果不采用有源監(jiān)控設(shè)備，所有的電子配線架都需要分配一個IP地址，通過交換機(jī)端口才能被識別，對整體網(wǎng)絡(luò)的管理帶來了額外負(fù)擔(dān)。

四，某IDC數(shù)據(jù)中心羅森伯格智能布線管理產(chǎn)品方案

羅森伯格的第二代智能布線管理系統(tǒng)Pyxis-II，包含監(jiān)控主機(jī)，管理單元，光/銅電子配線架，光/銅智能跳線和OMC布線管理軟件。Pyxis-II仍然采用十針鏈路技術(shù)的雙配架結(jié)構(gòu)，相比Pyxis-I,硬件上額外增加了監(jiān)控主機(jī)，同時軟件上也進(jìn)行了優(yōu)化升級。

針對本案例，Pyxis­-II 智能布線管理系統(tǒng)部署架構(gòu)如下:

●監(jiān)控主機(jī)一般部署在MDA或HDA配線柜內(nèi)，就近監(jiān)控管理單元。通過前置的LAN口，配置IP后接入用戶管理網(wǎng)絡(luò)，將監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)上報(bào)給OMC布線軟件，同時將軟件的工單任務(wù)下發(fā)到管理單元。一臺監(jiān)控主機(jī)可以監(jiān)測24臺管理單元，如果網(wǎng)絡(luò)端口數(shù)量超過單臺監(jiān)控主機(jī)的管理端口數(shù)，可以根據(jù)需要增加主機(jī)，OMC布線管理軟件可以對多臺主機(jī)合并管理，軟硬件設(shè)計(jì)可以使用戶實(shí)現(xiàn)不限規(guī)模按需擴(kuò)展的需要。本案例中實(shí)際使用2臺監(jiān)控主機(jī)，用于管理40臺管理單元。部分鏈路后期根據(jù)客戶需求另行增加，因此相應(yīng)的監(jiān)控主機(jī)，管理單元，電子配線架也會在后期陸續(xù)添加。

●管理單元主要部署在HDA配線柜內(nèi)，監(jiān)測本配線柜或鄰近HDA配線柜內(nèi)的電子配線架。管理單元自帶LCD顯示屏和按鍵，可在現(xiàn)場進(jìn)行鏈路查看以及相關(guān)操作。一臺管理單元可以監(jiān)控24個電子配線架。本案例中目前使用管理40臺管理單元，分布在20個HDA配線柜，用于監(jiān)控600+的光/銅電子配線架。

●光/銅電子配線架部署在MDA或HDA配線柜內(nèi)，采用雙配架結(jié)構(gòu)，代替原普通單配線架。銅電子配線架包含24個十針的RJ45模塊和有源掃描模塊，RJ45模塊可以單獨(dú)拆卸，有源掃描模塊通過管理單元進(jìn)行PoE供電，自帶24個LED指示燈。光電子配線架含3個24芯的LC接口模塊組，可以實(shí)現(xiàn)1HU72芯，同時滿足熔接式和預(yù)連接式兩種方案;自帶理線器，同樣通過PoE供電。監(jiān)控主機(jī)，管理單元和電子配線架之間均通過普通RJ45跳線進(jìn)行連接通訊，無須其他接口的連接線。

●光/銅智能跳線比普通跳線多了2針，用于監(jiān)控跳線和端口的連通性。智能跳線可自定義長度和顏色，出廠時均經(jīng)過性能測試，具有唯一的SN號。智能跳線數(shù)量可根據(jù)實(shí)際使用鏈路數(shù)量進(jìn)行配置。

●OMC布線管理軟件只需配置一套即可滿足多用戶登陸，同時可以分別授予不同的權(quán)限。多部門多用戶同時登陸維護(hù)時，可以分別進(jìn)行查看，工單任務(wù)等操作。OMC布線管理軟件采用圖形化的機(jī)柜界面，所有的設(shè)備包含普通配線架，有源設(shè)備等都可以通過模板圖形化顯示在軟件界面內(nèi)。自帶數(shù)據(jù)庫備份工具，可以通過郵件或消息將告警和日志發(fā)送給網(wǎng)管或推送給統(tǒng)一的告警平臺。OMC布線管理軟件不定期進(jìn)行優(yōu)化升級，針對IDC數(shù)據(jù)中心維護(hù)特點(diǎn)，增加了跳線編號的添加和查詢功能，針對一些特殊功能提供定制化的開發(fā)服務(wù)。

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