一、布線規劃要點

數據中心的布線系統設計的目的是實現系統的模塊化構架，做到簡單靈活性、可操作和實用性。并使設施適應于公用通信網業務發展的需求。經驗表明，具有足夠的擴充空間對后期附加設備和服務設施的安裝至關重要。當前技術應提供可通過簡單的“即插即用”連接來添加或替代模塊化的配線設備，并減少宕機時間和人工成本。

（一）數據中心布線規劃與設計的步驟

在數據中心建設規劃和設計時，要求對數據中心建設有一個整體的了解，需要較早地和全面地考慮與建筑物之間的關聯與作用。綜合考慮和解決場地規劃布局中有關建筑、電氣、機電、通信、安全等多方面協調的問題。

在新建和擴建一個數據中心時，機房布線系統需要和建筑、電氣規劃，樓宇布線結構，設備平面布置，供暖通風及空調，環境安全，消防措施，照明等方面需要協調設計，需要充分考慮到建筑相關專業的設計流程和要求，需要布線工藝和土建做好技術的交底與配合。

（1）數據中心規劃與設計的步驟，建議按以下過程進行：

1） 確定機房的級別，明確不同級別的信息機房功能需求，設備配置原則及客戶的特殊需求;

2） 評估機房空間中，設備長期工作時的機房環境溫、濕度及設備的冷卻方式要求。并考慮目前和預估將來的空調實施方案;。

3） 提供場地房屋凈高、樓板荷載、環境溫濕度、及有關建筑、結構、機電設備安裝、安全、消防、電氣（如電源、接地、漏電保護、照明、環境電磁干擾等方面的要求。同時也針對操作中心、裝卸區、儲藏區、中轉區和其他區域提出相關設備安裝工藝的基本要求;

4） 結合建筑土建工程建設，給出數據中心空間各功能區初步規劃;

5） 提供建筑平面布置圖，包括進線間、電信間、主配線區、水平配線區、設備配線區及主要布線通道的所在位置與面積。

6）為相關專業的設計人員提供近、遠期的供電方式、種類及功耗;

7） 將配線與網絡設備機柜、供電設備和纜線管槽的安裝位置及要求體現于數據中心的平面圖中，并考慮冷熱通道的設置;

8） 在數據中心內結合網絡交換機、服務器、存儲設備、KVM設備等之間的拓撲關系;傳輸帶寬、端口容量及長度;機柜等設備的布置確定布線系統等級、冗余備份及防火阻燃等級，從而制定機房布線系統的整體方案。

（2）數據中心網絡布線拓撲結構與纜線長度

連接各數據中心空間的布線系統組成了數據中心布線系統的星型拓撲結構的各個基本元素，以及體現這些元素間的連接關系。數據中心布線系統基本元素包括：

·水平布線;

·主干布線;

·設備布線;

·主配線區的交叉連接;

·水平配線區的交叉連接;

·區域配線區內的區域插座或集合點;

·設備配線區內的信息插座。

布線系統具體網絡拓撲結構如圖3.1.4-1所示。

圖3.1.4-1 數據中心布線系統網絡拓撲結構

（二）水平布線系統

水平布線采用星型拓撲結構，每個設備配線區的連接端口應通過水平纜線連接到水平配線區或主配線區的交叉連接配線模塊。水平布線包含水平纜線，交叉配線模塊，設備纜線、跳線，以及區域配線區的區域插座或集合點。在設備配線區的設備連接端口至水平配線區的水平交叉連接配線模塊之間的水平布線系統中，不能含有多于一個的區域配線區的集合點，信道最多只能存在4個連接器件（包括設備配線區信息點、集合點及水平交叉連接的2個模塊），組成方式見圖3.1.4-2所示。

圖3.1.4-2 水平布線系統信道構成（4個連接點）

為了適應現今的電信業務需求，水平布線系統的規劃設計應盡量方便維護和避免以后設備的重新安裝。同時也應該適應未來的設備和服務變更。

不管采用何種傳輸介質，水平布線系統鏈路的傳輸距離不能夠超過90m，信道的最大距離則不能超過100m。若數據中心不設水平配線區，當設備配線區的有源設備采用光纜直接連至主配線區設備時，包含主配線區設備光纜、光纖跳線與設備配線區設備光纜在內的多模光纖布線信道的最大傳輸距離不應超過300m（使用OM4多模光纜，可將最大傳輸距離延伸到550m）;當采用4對對絞電纜時，布線鏈路（不包含主配線區設備電纜、跳線與設備配線區設備電纜）的最大傳輸距離不應超過90m，信道（包含主配線區設備電纜、跳線與設備配線區設備電纜）的最大傳輸距離不超過100m。

如果在配線區使用過長的跳線和設備纜線，則水平纜線的最大距離應適當減小。水平纜線和設備纜線、跳線的總長度應能滿足相關的規定和傳輸性能的要求。實際上在數據中心中，隨著40G和100G網絡的應用，對絞電纜的長度電纜已規定不超過30m的要求。

基于補償插入損耗對于傳輸指標的影響的考慮，區域配線區采用區域插座方案時，水平布線系統信道構成如圖3.1.4-3所示。設備配線區設備纜線的最大長度由以下公式計算得出。

圖3.1.4-3 水平布線系統信道（區域插座）構成

C = （102 - H）/（1+D）

Z = C - T ≤ 22m，22m是針對使用 24 AWG（線規）的UTP（非屏蔽電纜）或F/UTP（屏蔽電纜）來說的;如果采用26 AWG（線規）的 F/UTP （屏蔽電纜），則Z ≤ 17m。

其中：

C 是設備配線區設備纜線和水平配線區設備纜線及跳線的長度總和（T+Z）。

H 是水平纜線的長度 （H + C ≤100 m）。

D 是跳線類型的降級因子，對于 24 AWG UTP或24 AWG F/UTP電纜取0.2，對于26 AWG F/UTP電纜取0.5。

Z 是區域配線區的信息插座連接至設備配線區設備的纜線的最長距離。

T 是水平交叉連接配線區跳線和設備纜線的總長度。

設置了區域配線區時，水平布纜線線的長度鏈路為90m，信道為100m。

圖3.1.4-4為水平配線區與設備配線區之間的兩種連接方式。

圖3.1.4-4 水平子系統連接方式

對于設備配線區內相鄰或同一列的機柜內的設備之間，允許點對點布線連接，連接纜線長度不應大于15m。

（三）主干布線系統

主干布線采用星型拓撲結構，為主配線區、中間配線區、水平配線區、進線間和電信間之間的連接。主干布線包含主干纜線，主交叉連接、中間交叉連接及水平交叉連接配線模塊、設備纜線以及跳線。主干布線系統的信道的組成方式見圖3.1.4-5所示。

圖3.1.4.-5主干布線系統的信道構成

（1） 主干布線設計同樣應在每個使用期內，能適應業務要求的增長及系統設施的變更。每個水平配線區的水平交叉連接的配線模塊直接與主配線區的主交叉連接配線模塊或中間配線區的中間交叉連接配線模塊相連時，不允許在纜線的路由中存在交叉連接。

（2） 允許水平配線區（HDA）之間通過主干纜線互連，這種互連是非星型拓撲結構的，作為主配線區和水平配線區之間的主干連接路由的冗余備份，或用于支持某些舊有應用時避免距離超長的問題。

（3） 為了避免進線電路超過限制的最大長度要求，允許在水平交叉連接和次進線間之間設置互連布線路由。

主干纜線最長支持的傳輸距離是和網絡應用及采用何種的傳輸介質有關的，主干纜線和設備纜線、跳線的總長度應能滿足相關的規定和傳輸性能的的要求。為了縮短布線系統中纜線的傳輸距離，一般將主交叉連接設置在數據中心的中間位置。超出這些距離極限要求的布線系統可以增加中間配線區，或將其拆分成多個計算機房分區，每個分區內的主干纜線長度都應能滿足標準的要求。分區間的互聯不屬于本文定義范疇，可以參照廣域網中布線系統纜線連接的應用情況。

二、機房平面布置

機房設備平面布置主要面對機房的空調氣流組織不被阻擋，機房內的各種管道路由不發生重疊現象，機柜的加固底座易于安裝，機柜能夠就近實現接地等問題，這需要在設計時綜合加以考慮。

（一）機柜/機架散熱設置

機柜、機架與纜線的走線槽道擺放位置，對于機房的氣流組織設計至關重要，圖3.1.5表示出了各種設備建議的安裝位置。

圖3.1.5　機房設備擺放位置與氣流組織

以往通信機房和信息機房均采用“面對背”的機列排列方式，并沒有十分重視機柜的擺放形式對氣流組織的影響，因為當時一個機柜的發熱量也就達到1.5KW左右。現在，以交替模式排列設備機柜，即機柜/機架“面對面”排列以形成熱通道和冷通道。冷通道是機架/機柜的前面區域，熱通道位于機架/機柜的后部，形成從前到后的冷卻路由。設備機柜在冷通道兩側相對排列，冷氣從架空地板板塊的排風口吹出，熱通道兩側設備機柜則背靠背，熱通道部位的地板無孔，依靠天花板上的回風口排出熱氣。

（1） 采用地板下走線的方式

1）電力電纜和數據纜線分布在熱通道或機柜/機架的地板下面，分層敷設。如果一定要在冷通道的地板下面走線，則應相應提高靜電地板的高度以保證制冷空氣流量不受影響。

2）為了提高架空地板下的凈空空間，也可以將通信纜線的橋架設置于機柜頂部。既方便纜線敷設與引入機柜內，又可防止受到電力電纜的電場與磁場干擾。目前這種布置方式較為普遍。

3）地板上應按實際使用需要開走線口，調節閘、減震器或毛刷可安裝在開口處以阻塞氣流，以防止冷空氣流失。在沒有滿設備安裝的機柜中，建議采用空白擋板以防止“熱通道”氣流進入“冷通道”，造成迂回氣流。對于適中的熱負荷，機柜可以采用以下任何通風措施：

· 通過前后門上的開口或孔通風，提供50%以上開放空間，增大通風開放尺寸和面積能提高通風效果;

· 采用風扇，利用門上通風口和設備與機架門間的充足的空間推動氣流通風。安裝機柜風扇時，要求不僅不能破壞冷熱通道性能，而且要能增加其性能。來自風扇的氣流要足夠驅散機柜發出的熱量。在數據中心熱效率最高的地方，風扇要求從單獨的電路供電，避免風扇損壞時中斷通信設備和計算機設備的正常運行。

· 對于高的熱負荷，自然氣流效率不高，要求強迫氣流為機柜內所有設備提供足夠的冷卻。強迫氣流系統采用冷熱通道系統附加通風口的方式。

（2） 行人通道設置，主機房內行人通道與設備之間的距離應符合下列規定：

1）用于運輸設備的通道凈寬不應小于1.5m;

2）面對面布置的機柜或機架正面之間的距離不宜小于1.2m;

3）背對背布置的機柜或機架背面之間的距離不宜小于1m;

4）當需要在機柜側面維修測試時，機柜與機柜、機柜與墻之間距離不宜小于1.2m;

5）成行排列的機柜，其長度超過6m（或數量超過10個）時，兩端應設有走道;當兩個走道之間的距離超過15m（或中間的機柜數量超過25個）時，其間還應增加走道;走道的寬度不宜小于1m，局部可為0.8m。

在工程中，機列之間通道的距離還應該考慮到架空地板板塊的實際尺寸，盡量以板塊的尺寸取整預留通道，這樣有利于機柜抗震底座的安裝和方便板塊的開口。

注：全文內容摘自《數據中心綜合布線系統應用技術》一書。該書由中國勘察設計協會工程智能設計分會副秘書長張宜老師，攜布線行業各企業及一線的專業人士共同撰寫。其從綜合布線的發展背景到市場現狀，以數據中心綜合布線系統為中心，圍繞布線結構框架設計、線纜選用、施工等等重要環節，均進行詳細的分類和闡述。