綜合布線系統在數據中心中的綠色節能措施

發表時間:2023-08-03 14:53

前言

隨著云計算大數據行業的興起,數據中心建設的熱度在不斷加大。同時數據中心機房的建設面積也越來越大,機房中的IT設備功率密度越來越高。這么多的IT設備自然給數據中心節能方面帶來了壓力。雖然當前數據中心相關技術如制冷、模塊化、智能運維發展很快,但是機房節能問題仍面臨較大挑戰。



從能耗增長速度上看,中國數據中心耗電量增長率連續八年超過 12%,大幅高于全社會用電增長水平,預計 2020 年數據中心的用電量有望突破 1000 億千瓦時,占全社會用電量的比重高達 1.5%。在所消耗的電力中,有很大一部分是為了滿足網絡電子設備與樓宇運行的需要。這些電子技術會產生大量的熱,這是數據中心所面臨的主要問題之一。隨著溫度的升高,IT硬件的可靠性大幅降低。據估計,溫度每升高10°C(18°F),電子設備的長期可靠性將降低50%。具有諷刺意味的是,數據中心運行所依賴的一些核心網絡電子設備產生的熱量正是導致其效率和壽命降低的因素。配件的頻繁更換導致垃圾填埋場的廢棄物增多,同時也提高了數據中心的運行成本。


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2020 年 9 月 22 日,習近平總書記在第 75 屆聯大一般性辯論上宣布,中國將提高國家自主貢獻力度,二氧化碳排放力爭于 2030 年前達到峰值,努力爭取 2060 年前實現“碳中和”。在全國上下積極探索減排和低碳發展路徑,努力實現碳達峰碳中和目標的背景下,數據中心的高耗能問題亟待更好、更迫切的解決方案。


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綜合布線系統作為數據中心不可或缺的部分以結構化、高密度、高寬帶、高可靠以及易擴容作為核心理念,逐漸演化成為整個布線行業的發展趨勢。綜合布線系統支持著各種通信和信息系統的運行,主要為弱電應用系統提供相應的線路需要,其具有兼容、開放、靈活、可靠、先進等特點。



那么,我們該如何為綠色節能數據中心設計可擴展且靈活的布線系統?以下是一些需要考慮的關鍵因素:


01

采用高密度的銅纜和光纖布線系統

在數據中心當中,空間就是成本,高密度的連接系統,不僅簡化了交換設備的變更和更換鏈路,而且提高了機柜端口的利用率,節省了機柜空間。


銅纜系統,建議采用0.5U24口和1U48口的高密度銅纜配線架,這與傳統的1U24口配線架相比,單位面積上的端口密度整整擴大了一倍。


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(0.5U24口銅纜配線架)


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(1U48口銅纜配線架)


光纜系統,建議采用1U144的高密度光纖配線架,與1U24芯、48芯熔纖式光纖配線架相比,整整節省了3-5倍的光纖端口空間,充分提高機柜的容納能力。


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(1U144芯角形光纖配線架)


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(1U144芯預端接配線架)


02

選用線徑更細的線纜

下圖可以明顯看得出來,對于數據中心這種高密度的布線場所,里面絕大多數的配線架都是在滿配的狀態,傳統六類網絡跳線的線徑為24AWG,跳線滿接的情況下,讓配線架前端接線區域變得非常擁擠,同時也讓機柜當中通風區域變得十分狹窄,即不利于運維時對跳線的操作,也不利于交換機設備的散熱。而六類28AWG極細跳線具有更小的彎曲半徑,可優化理線,節省50~60%的理線空間,可提供更優的線纜管理,理線管道容納更多跳線,降低項目成本。傳統24AWG六類跳線由于線徑較大,線纜彎曲半徑受限,需要的理線空間較大,很難做到1U端接48口RJ45端口配線架。而28AWG跳線可以輕松實現1U端接48口,在高密度布線中更易查看端口情況,線纜更易管理,有利于空氣流通和設備冷卻。


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(橙色為六類28AWG極細跳線)


03

采用符合當下及未來速率的銅纜和光纜系統

銅纜系統:建議采用6A類及以上的銅纜布線系統。

對于數據中心,從國內外的標準中(ANSI/TIA 942、EN 50173-5、ISO/IEC 24764、GB 50174-2008)都規定采用滿足萬兆網絡帶寬需要的6A類與萬兆銅纜布線系統,而且EN 50173-5、ISO/IEC 24764規定對于承擔數據業務的水平子系統應采用6A類及以上的對絞電纜。



光纖系統:建議采用高速率MPO預端接系統。

根據以大網聯盟 (Ethernet Aliance)給出的數據分析表明,我們對數據傳輸技術的需求處于400Gbps階段,未來可能會向800Gbps甚至1.6Tbps的方向發展。傳統的數據中心光纖布線系統已經很難滿足高速率的發展,MPO預端接布線主要用于40G-40G、100G-100G、200G-200G、400G-400G的直連,也能用于升級與上行連接,所以高速率MPO預端接系統更適用于新建數據中心。


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04

選擇容錯性能好,抗干擾能力強的

布線系統,提高網絡運行效率

在某些對線纜性能有要求的一些場所,如醫院、銀行、機場、政府部門等場所中,我們常用的非屏蔽線纜往往會難以起到一定的作用。因此在一些環境較為復雜或者對線纜有要求的地方,我們會采用屏蔽線纜來增強線纜的性能,從而提高線纜的抗干擾能力,進而提高網絡運行的速率。在對環境或者對線纜沒有特殊有要求的時候,我們會使用常規的非屏蔽線纜,這樣既可以節約成本,也可以優化使用空間。

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(屏蔽布線系統)


05

建議采用上走線

增加地板下空氣的流動空間

在數據中心中,連接線纜的走線往往只有兩種方式,一種是上走線,就是說從機柜上方走線槽走線,另外一種是下走線,就是從底板下走線。這兩種方式各有優劣。上走線可以方便維護、檢修,增加地板下空氣流動空間,但是這種方式會導致整體美觀不好;下走線整體美觀會好,但是線纜需要敷設在熱通道下面,且后期維護需要將底板拆開來進行維護,極不方便。所以一般在數據機房中,只要條件不是太差,一般建議采用上走線方式。


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總結

想要打造高速率綠色數據中心的措施有許多,而綜合布線系統的措施主要有:


  1. 采用高密度的布線系統

  2. 采用線徑更細的線纜進行布線

  3. 采用符合當下及未來速率的銅纜和光纜系統

  4. 選擇容錯性能好,抗干擾能力強的屏蔽布線系統

  5. 布線的時候采用上走線,增加地板下空氣的流動空間



公司簡介

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        廣東歡聯電子科技有限公司是專業從事綜合布線等產品的研制和銷售,是全球領先的網絡基礎設施供應商之一,長期為BATJ等客戶的大型數據中心提供優良的網絡解決方案,并為包括美國及歐洲主要電信公司(Verizon、AT&T、T-mobile、Vodafone)等全球100個國家合作伙伴的網絡提供性能優異的基礎設施。歡聯電子(ENJOYLink)端到端的解決方案,包含了客戶建立高性能的有線和無線網絡所要求的一切硬件。歡聯電子(ENJOYLink),她是互聯網數據的中心,云的最堅實的架。通過堅持不懈的技術革新,提供的基礎設施實現人與技術的互聯。伴隨著時代的發展,歡聯電子(ENJOYLink)的目標一如既往:幫助客戶創造、革新、設計并建立傳輸更快更好的網絡,將始終為客戶提供在家中在工作中所需的最優的網絡解決方案。


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