2019年11月14日，第二十届中国国际建筑智能化峰会西安站以“AIoT赋能建筑、人与空间”为主题，在西安绿地假日酒店盛大举办。本站峰会由陕西省土木建筑学会智能建筑专业委员会、千家智客主办，中国建博会支持。从2000年开始举办，历经岁月洗礼，中国国际建筑智能化峰会已经成为建筑智能化发展潮流的风向标，吸引来自全国各地的业内专家、知名厂商等前来参会，分享最新技术动态，共同探讨智能化行业发展趋势。
5G时代，人们对高宽带、高速度网络的需求不断增加，这就需要不断提升数据中心的性能，以此来满足用户的需求。ENJOYLink欢联产品经理黎俊先生在会上带来《数据中心预端接系统的设计》的精彩演讲。
ENJOYLink欢联 产品经理 黎俊
黎俊先生表示，近年来数据中心的发展增长迅速，今年6月份工信部发放5G牌照以来，更是极大地促进了数据中心的建设发展。要提高数据中心数据吞吐量、提高传输的带宽，最基础的还是要改变传输通道的设计、方案以及产品。
ENJOYLink欢联展台交流
黎俊认为，当前数据中心40G正在大量运用，100G正在部署中，200G将只是过渡,400G将是未来部署的主要方向。加上用户对于网络的需求日益增长，而跟上日益增长的数据处理需求无疑是当前数据中心管理人员们的一大当务之急。用不了几年，数据中心又会向200G甚至400G进行改造。数据中心布线系统必须要支持未来网络升级需求。
以下是黎俊先生的全部演讲内容，千家网做了不改变原意的整理与编辑：
黎俊：今天我与大家分享《数据中心预端接系统的设计》。
据相关数据统计，近十年来数据中心的市场规模增速受政策引领与技术升级等多重因素影响，有五次比较大的发展增长。下图为2014-2018年中国IDC业务市场规模与增长率：
在这几个时间节点里，数据中心的发展增幅较大：
2010年，国家放宽 IDC 牌照审核门槛，大量企业涌入市场；
2014 年，第 4 代移动通信技术（4G）业务经营许可权发放，掀起数据中心建设热潮；
2016 年，短视频技术被各视频与社交平台广泛应用，促进IDC业务市场的增长；
2019年：第 5 代移动通信技术（5G）正式商用，更是极大促进数据中心的发展。
近年来，数据中心的建设是一个热门话题，在人们的讨论中，更为重视数据中心的配电和智能管理等方面。实际上，如果要提高数据中心的数据吞吐量、提高传输的带宽，最基础的还是要改变传输通道的设计，甚至改变传输通道的方案以及产品。关键性的数据中心设计最佳实践方案，则将有助于实现最大限度地提高结构化布线通道的性能。
数据中心网络结构
传统的大型数据中心，网络通常是三层结构。Cisco称之为：分级的互连网络模型（hierarchical inter-networking model）。这个模型包含了以下三层：
Access Layer（接入层）：有时也称为Edge Layer。接入交换机通常位于机架顶部，所以它们也被称为ToR（Top of Rack）交换机，它们物理连接服务器。
Aggregation Layer（汇聚层）：有时候也称为Distribution Layer。汇聚交换机连接Access交换机，同时提供其他的服务，例如防火墙，SSL offload，入侵检测，网络分析等。
Core Layer（核心层）：核心交换机为进出数据中心的包提供高速的转发，为多个汇聚层提供连接性，核心交换机为通常为整个网络提供一个弹性的L3路由网络。
在这种结构中，数据之间进行南北走向的传输是没有问题的，但它有一个瓶颈，就是东西走向的传输，是受到限制的，就像右图所示，需要绕一个大圈才能完成。
传统三层结构网络结构
现在普遍使用的连接方式是脊叶拓扑结构，这种方式大大的缓解了东西走向之间的传输，但相应的，其接入层相互连接的线缆会增多，而且接入层增多后对汇聚和核心层的压力也会相应增大。
spine-leaf-脊叶拓扑网络结构
线缆增多之后对于交换层压力非常大，未来将采用pod-spine的拓扑网络结构。这种网络结构的优势就在于内部每个pod内的网络是无阻塞的，但是同样的，对核心层的交换机的数据交换量是十分巨大的，这也是这两种结构的通病。
近几年来数据传输从百兆发展到千兆、万兆，从10G发展到40G、100G、200G甚至400G的传输，随着网络结构带来的问题，导致核心层的数据交换量越来越大，数据中心的规模越来越大，带宽也越来越大。
数据中心的分级
在国内标准《数据中心设计规范》( GB50174—2017 )中对机房分级，可分为A(容错型)、 B (冗余型)、C(基本型)三个级别，A级最高；在美国标准TIA-942《数据中心的通信基础设施标准》中主要分为四个等级: Tier I，Tier II, Tier II, Tier IV其中这四个等级可用性的划分。
国内外数据中心分级
数据中心预端接系统的设计
众所周知，40G以太网是通过4*10GbE通道而实现的，100G通道是通过4*25GbE通道而实现的，同理，200G/400G以太网也将会以4*NGbE通道的方式实现，也就是所谓的端口分支部署。
从传输距离上区分，光模块可分为SR、DR、FR、LR、ER，其中LR可以传输10KM，ER可以传输40KM。
• 网络传输方式的选择
比如40G预端接传输，通过图中SR4的形式，如果是多模OM3可以传输100米，OM4可以传输150米；
40G传输方式
再比如，100G的传输有两种方式，可以用4*25的方式，多模OM3传输70米，OM4纯传输100米；
100G-SR4传输方式
此外还能采用SR10的方式，多模OM3传输100米，多模OM4 传输150米，实现高速率100G的传输。
100G-SR10传输方式
到了未来，数据中心会达到400G，ENJOYLink欢联有参加到相关标准的制定当中，我们可以采用SR16的方式，多模OM3传输70米，多模OM4/OM5 传输100米。
400G-SR16传输方式
但是这样会光纤过多，导致传输的时候不方便，因此将会用到DR4的方式，每个通道传输100G，4个通道传输400G的传输形式。
400G-DR4传输方式
还有另一种方式，可以采用SR4.2，每个通道传输50G，双波长，同样可以达到传输400G的效果。
400G- SR4.2 传输方式
• 光模块的选择
光模块一般会选择多模，主要是因为成本，多模相对于单模价格低，但是会有芯数过多的弊端。当前的技术能够解决芯数问题，未来单模的价格降低的话，大家也会选择用单模。
• 预端接的极性
预端接有极性的区分的，包括ABC极。A极性对于近端、远端的传输是一样的，比如1对1、2对2 ；
A极性
B极性则是相反的，比如1对12、2对11；
B极性
而C极性则是两两配对，相当于1对2、2对1，3对4、4对3。
C极性
• 预端接的测试
高速的以太网的布线主要是以光纤为主，光纤测试分为光纤端面检测、光纤一级测试和光纤二级测试（TIA-568.3-D, ISO/IEC14763-3）。
ENJOYLink欢联的预端接系统经过了测试。光纤一级测试又称基本测试，主要测试光纤链路的损耗和长度。常规的测试可以采用预端接的仪器测试，如果没有这样的仪器，可以接出来，一根一根、一对一对地进行测试。
预端接一级测试
光纤二级测试是对高速光纤链路的质量和可靠性的评估。如果MPO/MTP链路中包含MPO/MTP盒子，而这个光纤链路已经通过了光纤一级测试双向测试，且余量很好，光纤链路（二级测试）OTDR测试可以选择做或者不做；不含MPO/MTP盒子，链路两端的连接点中间没有更多连接点，光纤链路（二级测试）OTDR测试也是选做测试，前提是光纤链路已经通过了光纤一级测试双向测试，且余量很好。
光纤端面检测是依据标准对光纤端面的质量进行检测。在IEC61300-3-35中把光纤端面分成了四个区域：A：纤芯；B：包层；C：粘贴层；D：接触面。
光纤端面分区
根据端面研磨方式又分为4个极限值标准：MM、RL≥45db、RL≥26db、SM APC。
光纤端面检查是测试和安装过程中最容易忽略的一个部分，但又是链路发生问题最主要的原因之一，所以光纤端面的检测和清洁非常重要，需要用专业的清洁工具清洁。
光纤端面
我们可以看到，图一是一个干净的端面，图二是手指碰过的端面，图三是典型光纤脏污端面，图四是用高浓度酒精消毒后的端面，因此端面清洁需要采用专业的工具进行清洁。
• 预端接系统的优点
数据中心采用预端接系统，首先可以节省端口空间，高密度的安装空间（1U最高可以达到144芯），为机柜节省大概3-6倍的空间；
其次是减少线缆所占用的空间，高密度的集成使桥架或静电地板下走线的空间得到节省，且走线简约美观；
然后是可靠性，比如说现场熔纤施工，难以保证施工工艺与品质，预端接在工厂无尘环境下端接好，可靠性更大；
然后是施工简便，预端接系统是即插即拔，且线缆数量大大减少，施工难度降低，施工周期缩短。
最后是能够支持未来的网络升级，现在数据中心40G正在大量运用,100G正在部署中，200G将只是过渡,400G将是未来部署的主要方向。加上用户对于网络的需求日益增长，而跟上日益增长的数据处理需求无疑是当前数据中心管理人员们的一大当务之急。用不了几年，数据中心又会向200G甚至400G进行改造。
ENJOYLink欢联是数据中心专家组推荐的品牌，在各领域有很多成功的应用案例，今天的分享到此结束，感谢大家。
参与评论 (0)