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1、数据中心布线系统解决方案1 1、前言、前言随着社会、经济的快速发展，信息数据的作用越来越得到重视。目前很多企业已经通过各种信息与通信系统的建设，而拥有了大量的电子信息设施与大规模的信息网络构架。如何对它们进行更好地运用，发挥其最大的作用，使业务不断增长，成为了众多企业最为关心的问题。因此，建立一个稳定、安全、高效的数据中心，将是针对这类问题最为有效的解决方案。数据中心正在发展成为企业的信息化建设核心，设备、服务和应用的集成使得企业网络真正成熟和高效地运行起来。近年来，国际数据中心市场发展迅猛，数据存储应用及设备，存储区域网络等方面的重大变化已改变了对数据中心和计算机房的电信基础设施建设的要求。
2、企业及运营商的主机设备及其外围支持设备已逐步被高性能的服务器所替代，这些服务器的运行速率大多已达到G 比特等级。数据中心内部多种应用的共存、特定环境下必须考虑的建筑因素，再加上基于主机的服务将转变为基于分布式服务器，这些都为数据中心的设计与实施带来了新的挑战。网络系统和基于互联网的应用也需要更高带宽、更快速度和更安全机制来发挥所有系统设施的潜能。这些增长的需求来自于所有的数据中心设备，从而也使物理基础设施建设变得尤为重要 因为整个网络投资都建立在结构化布线设施之上了。1.11.1 范围范围本解决方案为数据中心的设计和使用提供了最佳的结构化布线规划、设计及实施方法。本解决方案的设计依据主要为以下
3、内容：GB50311-2007综合布线系统工程设计规范GB50312-2007综合布线系统工程验收规范GB50174-2008电子信息系统机房设计规范GB50057-2005建筑物防雷设计规范GB50343-2004建筑物电子信息系统防雷技术规范ANSI/TIA-942-2005数据中心电信设施标准EN50173-5-2005信息技术通用布线标准数据中心ANSI-BICSI-002数据中心设计和实施（草案）ISO/IEC11801-2002用户建筑综合布线ISO/IEC11801-2008用户建筑综合布线修正案一ANSI/TIA/EIA-568-B-2001商业建筑电信布线标准ANSI/TIA
4、-569-B-2004商业建筑电信通道和空间标准ANSI/TIA/EIA-606-A商业建筑电信基础设施的管理标准1/411/41数据中心布线系统解决方案ANSI/TIA/EIA-606-A-1数据中心计算机房的管理标准（草案）J-STD-607-A商业建筑电信接地和联接要求2 2、术语、术语2.1 数据中心是一个建筑物或建筑物中的一个部分，主要用于容纳设置计算机房及其支持空间。2.2 主配线区计算机房内设置主交叉连接的空间。2.3 水平配线区计算机房内设置水平交叉连接的空间。2.4 设备配线区计算机房内由设备机架或机柜占用的空间。2.5 区域配线区计算机房内设置区域插座或集合点的空间。2.6
5、 进线间外部线缆引入和电信业务经营者安装通信设施的空间。2.7 次进线间国内作为主进线间的扩充，当主进线间的空间不够用或计算机房需要设置独立的进线空间时增加次进线间；国外为主进线间的冗余备份，要求电信业务经营者的外部线路从不同路由和入口进入次进线间。2.8 机柜装有配线设备、仪器设备、进行线缆端接和引入线路的容器装置。2.9 美国可用性研究中心（UptimeInstitute）致力于关心延长数据中心正常运行时间的信息技术组织和机构，以提供教育和咨询服务。2.10 英文缩写MDA 主配线区HAD 水平配线区2/412/41数据中心布线系统解决方案EDA 设备配线区ZDA 区域配线区MC 主交叉连
6、接HC 水平交叉连接KVM 键盘鼠标显示KBG 扣压式镀锌薄壁电线管JDG 紧定式镀锌薄壁电线管PDU 电源分配器TBB 电信接地主干TGB 区域等电位接地端子板TMGB 总接地端子板MCBN 共用等电位接地网络3 3、概述、概述3.1 数据中心定义数据中心可以是一个建筑物或建筑物的一个部分，主要用于设置计算机房及其支持空间。数据中心内放置核心的数据处理设备，是企业的大脑。数据中心的建立是为了全面、集中、主动并有效地管理和优化IT基础架构，实现信息系统高水平的可管理性、可用性、可靠性和可扩展性，保障业务的顺畅运行和服务的及时提供。建设一个完整的、符合现在及将来要求的高标准新一代数据中心，应满足
7、以下功能要求：1）一个安装有用于本地数据计算、数据存储和安全的联网设备的地方；2）为所有设备运转提供所需的电力；3）在设备技术参数要求下，为设备运转提供一个温度受控的环境；4）为所有数据中心内部和外部的设备提供安全可靠的网络连接。3.2 数据中心系统组成数据中心从功能上可以分为核心计算机房和其它支持空间。计算机房：主要用于电子信息处理、存储、交换和传输设备的安装、运行和维护的建筑空间，包括服务器机房、网络机房、存储机房等功能区域。3/413/41数据中心布线系统解决方案支持空间：是计算机房外部专用于支持数据中心运行的设施和工作空间。包括进线间、内部电信间、行政管理区、辅助区和支持区。图 3.2
8、-1 数据中心构成图3.2.1 国内外机房等级及分类按照 GB50174-2008电子信息系统机房设计规范，数据中心可根据使用性质、管理要求及由于场地设备故障导致电子信息系统运行中断在经济和社会上造成的损失或影响程度，分为A、B、C 三级。A 级为容错型，在系统需要运行期间，其场地设备不应因操作失误、设备故障、外电源中断、维护和检修而导致电子信息系统运行中断。B 级为冗余型，在系统需要运行期间，其场地设备在冗余能力范围内，不应因设备故障而导致电子信息系统运行中断。C 级为基本型，在场地设备正常运行情况下，应保证电子信息系统运行不中断。表 3.2.1 列出不同等级的数据中心对布线及相关系统的技术
9、要求。表 3.2.1 不同等级数据中心对布线及相关系统的技术要求4/414/41数据中心布线系统解决方案国际上按照数据中心支持的正常运行时间，将数据中心分为4 个等级。按照不同的等级，对数据中心内的设施要求也将不同，越高级别要求越严格，1 级为最基本配置没有冗余，4 级则提供了最高等级的故障容错率。在 4 个不同等级的定义中，包含了对建筑结构、电信基础设施、安全性、电气、接地、机械、及防火保护等的不同要求。表 3.2.2 列出了不同正常运行时间等级数据中心的可用性指标（UptimeInstitute）。表 3.2.2 不同等级数据中心可用性指标其中针对布线系统的分级指标如表3.2.3 所示。表
10、 3.2.3 不同等级数据中心布线系统分级指标5/415/41数据中心布线系统解决方案4 4、布线系统设计、布线系统设计4.14.1 数据中心布线的空间构成数据中心布线的空间构成数据中心布线包括核心计算机房内、支持空间（计算机房外）的布线。数据中心布线空间构成见图4.1.1 所示。图 4.1.1 数据中心布线空间构成图4.1.1 计算机房内布线数据中心计算机房内布线空间包含主配线区、水平配线区、区域配线区和设备配线区。6/416/41数据中心布线系统解决方案1）主配线区（MDA）主配线区包括主交叉连接（MC）配线设备，它是数据中心结构化布线分配系统的中心配线点。当设备直接连接到主配线区时，主配
11、线区可以包括水平交叉连接（HC）的配线设备。主配线区的配备主要服务于数据中心网络的核心路由器、核心交换机、核心存储区域网络交换设备和PBX 设备。有时接入运营商的设备（如 MUX 多路复用器）也被放置在主干区域，以避免因线缆超出额定传输距离或考虑数据中心布线系统及电子信息设备直接与电信业务经营者的通信实施互通，而建立第二个进线间（次进线间）。主配线区位于计算机房内部，为提高其安全性，主配线区也可以设置在计算机房内的一个专属空间内。每一个数据中心应该至少有一个主配线区。主配线区可以服务一个或多个及不同地点的数据中心内部的水平配线区或设备配线区，以及各个数据中心外部的电信间，为办公区域、操作中心和
12、其它一些外部支持区域提供服务和支持。2）水平配线区（HDA）水平配线区用来服务于不直接连接到主配线区HC 的设备。水平配线区主要包括水平配线设备，为终端设备服务的局域网交换机、存储区域网络交换机和KVM 交换机。小型的数据中心可以不设水平配线区，而由主配线区来支持。但是，一个标准的数据中心必须有若干个水平配线区。一个数据中心可以有设置于各个楼层的计算机机房,每一层至少含有一个水平配线区，如果设备配线区的设备距离水平配线设备超过水平线缆长度限制的要求,可以设置多个水平配线区。在数据中心中，水平配线区为位于设备配线区的终端设备提供网络连接，连接数量取决于连接的设备端口数量和线槽通道的空间容量，应该
13、为日后的发展预留空间。3）区域配线区（ZDA）在大型计算机房中，为了获得在水平配线区与终端设备之间更高的配置灵活性，水平布线系统中可以包含一个可选择的对接点，叫做区域配线区。区域配线区位于设备经常移动或变化的区域，可以采用机柜或机架，也可以是集合点（CP）完成线缆的连接，区域配线区也可以表现为连接多个相邻设备的区域插座。区域配线区不可存在交叉连接，在同一个水平线缆布放的路由中不得超过一个区域配线区。区域配线区中不可使用有源设备。4）设备配线区（EDA）设备配线区是分配给终端设备安装的空间，可以包括计算机系统和通信设备、服务器和存储设备、刀片服务器和服务器及外围设备。设备配线区的水平线缆端接在固
14、定于机柜或机架的连接硬件上。需为每个设备配线区的机柜或机架提供充足数量的电源插座和连接硬件，使设备缆线和电源线的长度减少至最短距离。4.1.2 支持空间的布线数据中心支持空间（计算机房外）布线空间包含进线间、电信间、行政管理区、辅助区和支持区。1）进线间进线间是数据中心结构化布线系统和外部配线及公用网络之间接口与互通交接的场地，设置用于分界的连接硬件。7/417/41数据中心布线系统解决方案基于安全目的，进线间宜设置在机房之外。根据冗余级别或层次要求的不同，进线间可能需要多个，以根据网络的构成和互通的关系连接外部或电信业务经营者的网络。如果数据中心面积非常大的情况下，次进线间就显得非常必要，这
15、是为了让进线间尽量与机房设备靠近，以使设备之间的连接线缆不超过线路的最大传输距离要求。进线间的设置主要用于电信线缆的接入和电信业务经营者通信设备的放置。这些设施在进线间内经过电信线缆交叉转接，接入数据中心内。如果进线间设置在计算机房内部，则与主配线（MDA）区合并。如果数据中心只占建筑物之中的若干区域，则建筑物进线间、数据中心主进线间和可选数据中心次进线间的关系见图 4.1.2。若建筑物只有一处外线进口，数据中心主进线间的进线也可经由建筑物进线间引入。图 4.1.2 建筑物进线间、数据中心主进线间及次进线间2）电信间电信间是数据中心内支持计算机房以外的布线空间，包括行政管理区、辅助区和支持区。
16、电信间用于安置为数据中心的正常办公及操作维护支持提供本地数据、视频和语音通信服务的各种设备。电信间一般位于计算机房外部，但是如果有需要，它也可以和主配线区或水平配线区合并。数据中心电信间与建筑物电信间属于功能相同，但服务对象不同的空间，建筑物电信间主要服务于楼层的配线设施。3）行政管理区办公区是用于办公、卫生等目的的场所。包括：工作人员办公室、门厅、值班室、盥洗室、更衣间等。4）辅助区辅助区是用于电子信息设备和软件的安装、调试、维护、运行监控和管理的场所。包括测试机房、监控中心、备件库、打印室、维修室、装卸室、用户工作室等区域。5）支持区支持区是支持并保障完成信息处理过程和必要的技术作业的场所
17、。包括变配电室、柴油发电机房、UPS室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房、消防和安防控制室等。8/418/41数据中心布线系统解决方案4.24.2 数据中心布线规划与拓扑结构数据中心布线规划与拓扑结构4.2.14.2.1 数据中心网络布线规划数据中心网络布线规划在数据中心建设规划和设计时，要求对数据中心建设有一个整体的了解，需要较早地和全面地考虑与建筑物之间的关联与作用。综合考虑和解决场地规划布局中有关建筑、电气、机电、通信、安全等多方面协调的问题。在新建和扩建一个数据中心时，建筑规划、电气规划、电信布线结构、设备平面布置、供暖通风及空调、环境安全、消防措施、照明等方面需要协调设计。在
18、数据中心规划与设计的步骤，建议按照以下过程进行：1)评估机房空间、电信设备及数据中心设备在通电满负荷工作时的机房环境温、湿度及设备的冷却要求。并考虑目前和预估将来的冷却实施方案；.2)提供场地、楼板荷载、电源、空调、安全、接地、漏电保护等有关建筑土建、设备、电气等方面的要求。同时也针对操作中心、装卸区、储藏区、中转区和其他区域提出相关基本要求；3)结合建筑土建工程建设，给出数据中心空间上的功能区域初步规划；4)创建一个建筑平面布置图，包括进线间、主配线区、水平配线区、设备配线区的所在位置与面积。为相关专业的设计人员提供近、远期的供电、冷却和对房屋楼板的荷载要求；5)将电信线缆路径、供电设备和机
19、械设备的安装位置及要求体现于数据中心的平面图内；6)在数据中心内各配线区域布置的基础上确定机房布线系统的整体方案。4.2.24.2.2 数据中心网络布线拓扑结构数据中心网络布线拓扑结构连接各数据中心空间的布线系统组成了数据中心布线系统的基本星型拓扑结构的各个元素，以及体现这些元素间的关系。数据中心布线系统基本元素包括：1)水平布线；2)主干布线；3)设备布线；4)主配线区的主交叉连接；5)电信间，水平配线区或主配线区的水平交叉连接；6)区域配线区内的区域区域插座或集合点；7)设备配线区内的信息插座。布线系统具体网络拓扑结构如图4.2.2-1 所示：9/419/41数据中心布线系统解决方案图 4
20、.2.2-1 数据中心布线系统网络拓扑结构1）水平布线系统水平布线采用星型拓扑结构，每个设备配线区的连接端口应通过水平线缆连接到水平配线区或主配线区的水平交叉连接配线模块。水平布线包含水平线缆，端接配线设备，设备线缆、跳线，以及区域配线区的区域插座或集合点。在设备配线区的连接端口至水平配线区的水平交叉连接配线模块之间的水平布线系统中，不能含有多于一个的区域配线区的集合点。水平布线系统的信道最多存在4 个连接器件的组成方式见图4.2.2-2 所示。图 4.2.2-2 水平布线系统信道构成（4 连接点）为了适应现今的电信业务需求，水平布线系统的规划设计应尽量方便维护和避免以后设备的重新安装。同时也
21、应该适应未来的设备和服务变更。不管采用何种传输介质，水平链路线缆的传输距离不能够超过90m，水平信道的最大距离不能超过100m。若数据中心没有水平配线区，包含设备光缆在内的光纤布线信道的最大传输距离不应超过300m，不包含设备电缆的铜缆布线链路的最大传输距离不超过90m，如果包含设备电缆的铜缆布线信道的最大传输距离不超过 100m。如果在配线区使用过长的跳线和设备线缆，则水平线缆的最大距离应适当减小。关于基于应用的水平线缆和设备线缆、跳线的总长度应能满足相关的规定和传输性能的要求。基于补偿插入损耗对于传输指标的影响的考虑，区域配线区采用区域插座的方案时,水平布线系统信道构成如图 4.2.2-3
22、 所示。工作区设备线缆的最大长度由以下公式计算得出：10/4110/41数据中心布线系统解决方案图 4.2.2-3 水平布线系统信道（区域插座）构成C=(102-H)/(1+D)Z=C-T22m，注：22m 是针对使用 24AWG（线规）的 UTP（非屏蔽电缆）或 STP（屏蔽电缆）来说的；如果采用26AWG（线规）的 STP（屏蔽电缆），则 Z17m。其中：C是区域配线区线缆、设备电缆和跳线的长度总和；H是水平线缆的长度(H+C100m)；D是跳线类型的降级因子，对于24AWG-UTP/24AWG-STP电缆取 0.2，对于 26AWG-STP 电缆取0.5；Z是区域配线区的信息插座连接至设
23、备线缆的最长距离；T是水平交叉连接配线区跳线和设备电缆的长度总合。下图 4.2.2-4 所示，为在设置了区域配线区时，水平布线线缆的长度要求：图 4.2.2-4 水平布线线缆长度应用举例见图 4.2.2-5 内容所示：11/4111/41数据中心布线系统解决方案图 4.2.2-5 设备间连接方式对于设备配线区内相邻或同一列的机架或机柜内的设备之间，允许点对点布线连接，连接线缆长度不应大于 15m。2）主干布线系统主干布线采用一级星型拓扑结构，连接主配线区、水平配线区和进线间。主干布线包含主干线缆，主交叉连接及水平交叉连接配线模块，设备线缆以及跳线。主干布线系统的信道的组成方式见图4.2.2-6
24、 所示。图 4.2.2-6 主干布线系统的信道构成主干布线可以支持数据中心在不同阶段的使用者。在每段使用期内，主干布线设计应考虑无须增加新的布线就能适应服务要求的增长及变更。每个水平配线区的水平交叉连接的配线模块直接与主配线区的主交叉连接配线模块相连时，不允许存在多次交叉连接。为了达到充分的冗余，标准允许水平配线区（HDA）间的直连，这种直连是非星型拓扑结构，用于支持常规布线距离超过应用要求距离的情况。为了避免超过最大电路限制的要求，允许在水平交叉连接和次进线间之间设置直连布线路由。主干线缆最长支持的传输距离是和网络应用及采用何种的传输介质有关的。主干线缆和设备线缆、跳线的总长度应能满足相关的
25、规定和传输性能的的要求。为了缩短布线系统中线缆的传输距离，一般将主交叉连接设置在数据中心的中间位置。超出这些距离极限要求的布线系统可以拆分成多个分区，每个分区内的主干线缆长度都应能满足上述标准的要求。分区间的互联不属于上述标准定义范畴，可以参照广域网中布线系统线缆连接的应用情况。主干布线系统构成见图4.2.2-7 所示。各类线缆在 10G 网络应用中的传输距离见表4.2.2 内容。12/4112/41数据中心布线系统解决方案3）支持空间的布线设计行政管理区域应按照GB50311 标准实施布线。所有水平线缆连至数据中心电信间。辅助区的测试机房、监控控制台和打印室会需要比标准办公环境工作区配置更多
26、的信息插座和敷设更多的线路。可咨询用户方和相关技术人员来确定具体的数量。此外，监控中心还会安装大量的墙挂或悬吊式显示设备（如：监视器和电视机）也需要数据网络接口。支持区的配电室、柴油发电机房、UPS 室、电池室、空调机房、动力站房、消防设施用房、消防和安防控制室等，房内至少需要设置一个电话信息点，机电室另外需要至少一个数据网络接口以连接设备管理系统。支持空间各个区域信息插座数量确定参照下图4.2.2-8 内容：13/4113/41数据中心布线系统解决方案图 4.2.2-8 支持空间各个区域信息插座分布4.2.34.2.3 用户需求分析用户需求分析出色的布线规划设计必须基于详细准确的用户需求信息
27、。由于缺乏对于数据中心的全面专业认识，很多最终用户面对数据中心结构化布线系统的设计要求感到无从下手。通过以下的设计考虑分析和填写详细的需求分析表，可以帮助用户逐步建立，对于构建数据中心结构化布线网络的感性认识，从而为今后的深化设计打下良好的基础。1）数据中心布线设计考虑基于标准的开放系统；综合考虑扩容需求的高性能和高带宽,预留充分的扩展备用空间；支持 10G 万兆或更高速率的网络技术；支持新型存储设备；高质量、可用性和可量测性；冗余性；高容量和高密度；易于移动增加和改动的灵活性和可扩展性；交叉连接的管理模式只需通过跳线完成移动、增加和变更，降低管理维护时间。2）需求分析表基于以上布线设计考虑，
28、整理出一份通用的用户需求分析表，如表4.2.3-1。在进行设计规划的工作以前，向用户提交基础数据调查表，用于进行设计规划的主要业务需求依据。表 4.2.3-1 数据中心基础数据调查表14/4114/41数据中心布线系统解决方案15/4115/41数据中心布线系统解决方案3）设计规划表在获得了以上的用户需求调查结果后，通过填写表4.2.3-2 来完成数据中心布线系统的规划16/4116/41数据中心布线系统解决方案表 4.2.3-2 数据中心结构化布线系统用户设计规划表17/4117/41数据中心布线系统解决方案18/4118/41数据中心布线系统解决方案4.34.3 产品选择产品选择4.3.1
29、4.3.1 线缆线缆布线标准认可多种介质类型以支持广泛的应用，但是建议新安装的数据中心宜采用支持高传输带宽的布线介质以最大化其适应能力并保持基础布线的使用寿命。推荐使用的布线传输介质有：1）100 欧姆平衡双绞线，建议 6 类/E 级（GB50311-2007）、6A 类/EA 级（ANSI/TIA/EIA-568-B.2-10，ISO/IEC11801：2008）或 F/FA 级（GB50311-2007，ISO/IEC11801:2008）2）多模光缆：62.5/125um 或 50/125um（ANSI/TIA/EIA-568-B.3），建议选用 50/125um，850nm 工作波长的
30、激光优化多模光缆（ANSI/TIA/EIA-568-B.3-1）3）单模光缆（ANSI/TIA/EIA-568-B.3）除以上介质外，认可的同轴介质为75 欧姆（型号是 734 和 735）同轴电缆（符合 TelcordiaGR-139-CORE）及同轴连接头（ANSIT1.404）。这些电缆和连接头被建议用于支持E-1 及 E-3 传输速率接口电路。在数据中心机房设计时，应根据机房的等级、线缆的敷设场地和敷设方式等因素选用相应的线缆，使其：灵活支持所对应的服务；19/4119/41数据中心布线系统解决方案具有长久的使用寿命；尽量减少占用空间；具有更好的布线信道传输容量；满足设备制造商的推荐。
31、4.3.24.3.2 机柜机柜/机架机架机架为开放式结构，一般用于安装配线设备，有2 柱式和 4 柱式。机柜为封闭式结构，一般用于安装网络设备、服务器和存储设备等，也可以安装配线设备，有600600、600800、600900、6001000、6001200、800800、8001000、8001200 等规格。宽度为 600mm 的机柜没有垂直线槽，一般用于安装服务器设备；宽度为 800mm 的机柜两侧有垂直线槽，适合跳线较多的环境，一般作为配线柜和网络柜。机架和机柜最大高度为 2.4m，推荐的机架和机柜最好不高于 2.1m，以便于放置设备或在顶部安装连接硬件。推荐使用标准 19 英寸宽的机
32、柜/机架。机柜、机架的构成见图4.3.2。图 4.3.2 机柜、机架的构成机柜深度要求足够安放计划好的设备，包括在设备前面和后面预留足够的布线空间、装有方便走线的线缆管理器、电源插座、接地装置和电源线。为确保充足的气流，机柜深度或宽度至少比设备最深部位多150mm(6in)。机柜中要求有可前后调整的轨道。轨道要求提供满足42U 高度或更大的安装空间。4.3.34.3.3 配线架配线架为提高与满足企业的成本效益要求，数据中心要求能够提供更高密度的设备以及应用空间。因此，在数据中心中使用的配线架应能满足高密度安装配线模块，方便端口的维护或更换，并且能清楚方便地对端口进行识别的要求。模块化的配线架可
33、以灵活配置机柜/机架单元空间内的端接数量，既减少端口浪费又便于日后的维护变更。配线架的构成见图 4.3.3-1。图 4.3.3-1 配线架构成20/4120/41数据中心布线系统解决方案常用的配线架，通常在1U 或 2U 的空间可以提供 24 个或 48 个标准 RJ45 接口，而使用高密度配线架可以在同样的机架空间内获得高达48 个或 96 个标准的 RJ45 接口，从而大大提高了机柜的使用密度，节省了空间。高密度配线架的构成见图4.3.3-2。图 4.3.3-2 高密度配线架构成角型配线架允许线缆直接从水平方向进入垂直的线缆管理器，而不需要水平线缆管理器，从而增加了机柜的密度，可以容纳更多
34、的信息点数量。角型高密度配线架的构成见图4.3.3-3。图 4.3.3-3 角型高密度配线架构成凹型配线架主要应用在需要在服务器机柜背部进行配线的情况下，配线架向下凹陷，从而即使关闭服务器机柜的背板，也不会压迫到任何的跳线，且方便维护操作人员快捷的接入整个配线界面。凹型高密度配线架的构成见图 4.3.3-4。图 4.3.3-4 凹型高密度配线架构成机柜内的垂直配线架，充分利用机柜空间，不占用机柜内的安装高度（所以也叫0U 配线架）。在机柜侧面可以安装多个铜缆或者光缆配线架，它的好处是可以节省机柜空间，减少跳线的弯曲和更方便地插拔跳线。21/4121/41数据中心布线系统解决方案高密度的光纤配线
35、架，配合高密度的小型化光纤接口，可以在1U 空间内容纳至少 48 芯光纤，并具备人性化的抽屉式或翻盖式托盘管理和全方位的裸纤固定及保护功能。更可配合光纤预连接系统做到即插即用，节省现场施工时间。光纤高密度配线架的构成见图4.3.3-5。图 4.3.3-5 光纤高密度配线架构成4.3.44.3.4 线缆管理器线缆管理器在数据中心中通过水平线缆管理器和垂直线缆管理器实现对机柜或机架内空间的整合，提升线缆管理效率，使系统中杂乱无章的设备线缆与跳线管理得到很大的改善。水平线缆管理器主要用于容纳内部设备之间的连接，有 1U 和 2U，单面和双面，有盖和无盖等不同结构组合，线缆可以从左右、上下出入，有些还
36、具备前后出入的能力。垂直线缆管理器分机柜内和机柜外两种，内部的垂直线缆管理器主要用于管理机柜内部设备之间的连接，一般配备滑槽式盖板；机柜外的垂直线缆管理器主要用于管理相邻机柜设备之间的连接，一般配备可左右开启的铰链门。线缆管理器的构成见图4.3.4。图 4.3.4 线缆管理器的构成4.3.54.3.5 设备线缆与跳线设备线缆与跳线在数据中心中通过设备线缆与跳线实现端口之间的连接。设备线缆与跳线可采用铜缆或光纤。它们的性能指标应满足相应标准的要求。光、电设备线缆与跳线应和水平或主干光（电）缆的等级保持一致，还应与网络设备、配线设备端口连接硬件的等级保持一致，并且能够互通。在端口密集的配线和网络机
37、柜和机架上，可以使用高密度的铜缆和光纤跳线。这些跳线通过对传统插拔方式或接口密度的重新设计，在兼容标准化插口的前提下提高了高密度环境的插拔准确性和安全性。线缆跳线的构成见图 4.3.5-1。22/4122/41数据中心布线系统解决方案图 4.3.5-1 高密度线缆跳线构成4.3.64.3.6 预连接系统预连接系统预端接系统是一套高密度，由工厂端接、测试的，符合标准的模块式连接解决方案。预连接系统包括配线架、模块插盒和经过预端接的铜缆和光缆组件。预端接系统的特点是经过工厂端接和测试的铜缆和光缆可以提供可靠的质量和性能；基于模块化设计的系统允许安装者快速便捷地连接系统部件，实现铜缆和光缆的即插即用
38、，降低系统安装的成本；当移动大数量的线缆时，预端接系统可以减少移动所带来的风险；预连接系统在接口、外径尺寸等方面具有的高密度优点节省了大量的空间，在网络连接上具有很大的灵活性，使系统的管理和操作都非常方便。预连接系统的构成见图4.3.61 和图 4.3.62。23/4123/41数据中心布线系统解决方案4.3.74.3.7 线缆线缆/跳线标签系统跳线标签系统与连接硬件相同，线缆/跳线标签系统也分为三个大类对应三种类型的打印机。单根线缆/跳线标签最常用的是覆膜标签，这种标签带有粘性并且在打印部分之外带有一层透明保护薄膜，可以保护标签打印字体免受磨损。除此之外，单根线缆/跳线也可以使用非覆膜标签，
39、旗式标签，热缩套管式标签。单根线缆/跳线标签的常用的材料类型包括：乙烯基，聚酯和聚氟乙烯。对于成捆的线缆，建议使用标识牌来进行标识。这种标牌可以通过尼龙扎带或毛毡带与线缆捆固定，可以水平或垂直放置。标签固定方式见图4.3.7 所示。24/4124/41数据中心布线系统解决方案所有需要标识的设施都要有标签。建议按照“永久标识”的概念选择材料，标签的寿命应能与布线系统的设计寿命相对应。建议标签材料符合通过UL969（或对应标准）认证以达到永久标识的保证；同时建议标签要能达到环保 RoHS 指令要求。标签从结构上可分为粘贴型和插入型标签，所有标签应保持清晰、完整，并满足环境的要求。标签应打印，不允许
40、手工填写，应清晰可见、易读取。特别强调的是，标签应能够经受环境的考验，比如潮湿、高温、紫外线，应该具有与所标识的设施相同或更长的使用寿命。聚酯或聚烯烃等材料通常是最佳的选择。4.3.84.3.8 走线通道走线通道数据中心包含高度集中的网络和设备，在主配线区、水平配线区和设备配线区之间需要敷设大量的通信线缆，合理地选用走线方式显得尤为重要。数据中心内常见的布线通道产品主要分为开放式和封闭式两种。在早期的布线设计中，多采用封闭式的走线通道方式，随着数据中心布线对方便、快捷、易于升级以及对能耗等的多方面要求提高的原因，现在国际上采用开放式的布线通道已经越来越普遍。a)开放式桥架金属网格式电缆桥架由纵
41、横两向钢丝组成，电缆桥架的结构为网格式的镂空结构。这种开放式桥架具有结构轻便，坚固稳定，散热好，安装简便，线缆维护升级方便等优点，更提高了安装线缆的可视性，辨别容易。可以选择地板下或机柜/机架顶部或吊顶内安装。开放式桥架主要分为网格式桥架，梯架和穿孔式桥架等几大类。b)封闭式线槽封闭式的电镀锌桥架与JDG、KBG 类的薄壁镀锌钢管进行组合。封闭式桥架主要有：槽式电缆桥架，托盘式电缆桥架，梯级式电缆桥架，大跨距电缆桥架，组合式电缆桥架，阻燃玻璃钢电缆桥架，抗腐蚀铝合金电缆桥架等。4.44.4 通道设计通道设计4.4.14.4.1 架空地板走线通道架空地板走线通道架空地板，也被称作活动地板系统，地
42、面起到防静电的作用，在它的下部空间又可以作为冷、热通风的通道。同时它又被应用在支持下走线的数据中心内。在下走线的机房中，线缆不能在架空地板下面随便摆放。架空地板下线缆敷设在走线通道内，通道可以分开设置，进行多层安装，线槽高度不宜超过 150mm。金属通道应当在两端就近接至机房等电位接地端子。在建筑设计阶段，安装于地板下的走线通道应当与其它的地下设备管线（如空调、消防、电力等）相协调，并作好相应防护措施。25/4125/41数据中心布线系统解决方案考虑到国内的机房建设中，有的房屋层高受到限制，尤为改造项目，情况较为复杂。因此国内的标准中规定，架空地板下空间只作为布放通信线缆使用时，地板内净高不宜
43、小于250mm。当架空地板下的空间既作为布线，又作为空调静压箱时，地板高度不宜小于400mm。但国外 BISCI 的数据中心设计和实施（草案）中定义架空地板内净高至少满足450mm，推荐 900mm，地板板块底面到地板下通道顶部的距离至少保持20mm，如果有线缆束或管槽的出口时，则增至50mm，以满足线缆的布放与空调气流组织的需要。4.4.24.4.2 天花板下走线通道天花板下走线通道1）净空要求在数据中心的建设中，通常还安装有抗静电天花板（或简称吊顶），但是近年来国际上也有很多数据中心不使用吊顶，通常挑高开阔的超大型或袖珍型的数据中心不使用吊顶，而使用其他的方式来解决机房顶部的抗静电问题或美
44、观问题，这通常也由各个数据中心的具体情况决定。常用的机柜高度一般为2.0m，气流组织所需机柜顶面至天花板的距离一般为500700mm，故机房净高不宜小于 2.6m。根据国际正常运行时间协会的可用性分级指标，14 级数据中心的机房梁下或天花板下的净高分别为表 4.4.2 所示。表 4.4.2 机房净高要求2）通道形式天花板走线通道分为槽式、托盘式和梯架式等结构,由支架、托臂和安装附件等组成。在数据中心的走道和其他用户公共空间上空，天花板走线通道的底部必须使用实心材料，或者将走线通道安装在离地板 2.7m 以上的空间，以防止人员触及和保护其不受意外或故意的损坏。3）通道位置与尺寸要求通道顶部距楼板
45、或其它障碍物不应小于300mm；通道宽度不宜小于 100mm，高度不宜超过 150mm；通道内横断面的线缆填充率不应超过50%；如果使用天花板走线通道敷设数据线缆，为了方便管理，最好铜缆线路宜和光纤线路分开线槽敷设，这样做还可以避免损坏线缆直径较小的光缆在不可能满足上述条件时，如果有可能的话，光缆最好敷设在铜缆的上方，如果存在多个天花板走线通道时，可以分开进行多层安装；26/4126/41数据中心布线系统解决方案照明器材和灭火装置的喷头应当放在走线通道之间，不能直接放在通道的上面。机房采用管路的气体灭火系统（一般是采用七氟丙烷气体，当然也有卤代烷及其他混合气体）时，电缆桥架应安装在灭火气体管道
46、上方，不阻挡喷头，不阻碍气体；天花板走线通道架空线缆盘一般为悬挂安装，如果所有的机柜、机架是统一标准高度时，电缆桥架可以附在架、柜的顶部，但这并不是一个规范操作，因为悬挂安装的线缆盘可以支持各种高度的机柜、机架，并且对于架、柜的增加和移动有更大的灵活性。4.4.34.4.3 走线通道间距要求走线通道间距要求表 4.4.3 电力电缆和双绞线缆之间的间距表 4.4.3 中描述的屏蔽电力电缆的屏蔽层应为完全包裹线缆（除非在插座中），并且在敷设时满足接地要求。如果电力电缆是非屏蔽的，表中提供的分隔距离应当加倍，除非其中任何一种线缆是敷设在焊接接地的金属线槽中，并且相互之间有实心金属挡板隔离。当数据线缆
47、或电力线缆放置在达到以下要求的金属管、槽内时，不需要对分开的距离作要求：金属管、槽完全密闭线缆，并且通道的段与段之间的连接导通是良好的；金属管、槽通与屏蔽电力线缆完好接地。如果非屏蔽数据线缆是在机架顶部走线，其与荧光灯的距离要保持在50mm 以上。如果非屏蔽数据线缆走线与电力电缆走线存在交叉，应采用垂直交叉。4.4.44.4.4 走线通道敷设要求走线通道敷设要求走线通道敷设应符合以下要求：1)走线通道安装时应做至安装牢固，横平竖直，沿走线通道水平走向的支吊架左右偏差应不大于 l0mm，其高低偏差不大于 5mm。2)走线通道与其他管道共架安装时，走线通道应布置在管架的一侧。走线通道内缆线垂直敷设
48、时,在缆线的上端和每间隔1.5m 处应固定在通道的支架上,水平敷设时,在缆线的首、尾、转弯及每间隔35m 处进行固定。4.54.5 机柜机架布置设计机柜机架布置设计4.5.14.5.1 机柜机柜/机架安装设计机架安装设计27/4127/41数据中心布线系统解决方案1）机柜/机架散热机柜、机架与线缆的走线槽道摆放位置，对于机房的气流组织设计至关重要，图4.5.1 表示出了各种设备建议的安装位置。图 4.5.1 机房设备摆放位置与气流组织以交替模式排列设备行，即机柜/机架面对面排列以形成热通道和冷通道。冷通道是机架/机柜的前面区域，热通道位于机架/机柜的后部。采用从前到后的冷却配置。针对线缆布局，
49、电子设备在冷通道两侧相对排列，冷气从钻孔的架空地板吹出。热通道两侧电子设备则背靠背，热通道下的地板无孔，天花板上的风扇排出热气。地板下走线，电力电缆和数据电缆宜分布在热通道的地板下面，或机柜/机架的地板下面，分层敷设。如果一定要在冷通道的地板下面走线，则应相应提高静电地板的高度以保证制冷空气流量不受影响。地板上应按实际使用需要开走线口；调节闸、防风刷减震器或毛刷可安装在开口处阻塞气流。为更好的利用现有的制冷、排风系统，在数据中心设计和施工的时候，应避免形成迂回气流，以至于热空气没有直接排出计算机机房；避免架空地板下空间线缆杂乱、堆放，阻碍气流的流动；避免机柜内部线缆堆放太多，影响热空气的排放；
50、在没有满设备安装的机柜中，建议采用空白挡板以防止“热通道”气流进入“冷通道”，造成迂回气流。地板上应按实际使用需要开出线口。调节闸或防风刷可安装在开口处阻塞气流防止冷空气流失。为更好的利用现有的制冷、排风系统，在数据中心设计和施工的时候，应避免形成迂回气流，以至于热空气没有直接排出计算机机房；避免架空地板下空间线缆杂乱、堆放，阻碍气流的流动；避免机柜内部线缆堆放太多，影响热空气的排放；在没有满设备安装的机柜中，建议采用空白挡板以防止“热通道”气流进入“冷通道”造成气流短路。对于适中的热负荷，机柜可以采用以下任何通风措施：a)通过前后门上的开口或孔通风，提供 50%以上开放空间，增大通风开放尺寸