数据中心部分设计方案概述

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• 设计及响应原则

数据中心的综合布线拓扑基于TIA-942标准，并为适合数据中心这样更为集中的环境做了改进。通常，水平布线区域是作为两种主要线缆类型之间、水平与主干之间的分割点。综合布线包括了配线架、终端模块、快捷跳线、以及线缆。必须要强调的是，这些组件应看作一个整体的系统，所有的组件都为了提供最大的能力与性能而设计。

首先，根据我国的《电子信息系统机房设计规范》（GB50174），同时参考TIA/EIA－942数据中心机房标准来进行规划。

其次，根据GB50174和TIA942标准，对于数据中心一般按照A类机房标准，对应942标准的规格是3级或4级机房标准。如下表，为GB50174标准中对于机房综合布线的推荐要点。下面根据此表，对于本次数据中心规划原则定义如下：

附录A  各级电子信息系统机房技术要求 GB-50174

项目	技术要求			备注
	A级	B级	C级
机房布线
承担信息业务的传输介质	OM3/OM4 多模光缆、单模光缆或6A 类以上对绞电缆，主干和水平子系统均应 冗余。	OM3/OM4 多模光缆、单模光缆或6A 类以上对绞电缆，主干子系统应冗余。	--	--
进线间	不少于2个	不少于1个	1个
智能布线管理系统	宜	可	--	--
线缆标识系统	应在线缆两端打上标签			配电电缆宜采用线缆标识系统
在隐蔽通风空间敷设的通信线缆防火要求	应采用CMP级或低烟无卤阻燃电缆，OFNP或OFCP级光缆。	--	--	也可采用同等级的其它电缆或光缆

1. 高可靠性原则

第A级数据中心应具备多路径与多设备备份，可以实现在任何基础设施有计划的停机时维持正常运作的高容错性的数据中心。所有设备均具有不同路由的冗余的数据与电源线缆。

由于数据中心是服务器、网络设备和存储设备等核心设备互联中心，任何一条通道或端口的故障均可能造成整个系统的运行不正常甚至中断，因此数据中心布线系统的可靠性极其重要。除了一般采用的设备冗余、物理备份以外，布线系统本身必须由高质量、高可靠性的产品组成。

1. 先进性原则

本次数据中心由于部署的时间周期较长，从未来技术发展趋势来看，数据中心要特别关注通信厂商和IT设备供应商的技术方向，对于云计算的基础设计也应进行考虑。从响应本项目技术规格书要求以及未来综合布线系统对数据中心内存储、服务的升级拓展支持，在本项目中选择的铜缆及光缆产品包括：万兆UTP屏蔽/非屏蔽铜缆布线系统（Cat.6A）、千兆UTP屏蔽/非屏蔽铜缆布线系统（Cat.6）；OM3预连接光缆系统以及熔接型光缆和更好支持40G/100G平滑升级的OM4预连接光缆系统以及熔接型光缆。

1. 高密度原则

由于数据中心是整个企业或使用单位的核心设施，巨大的投资使得数据中心的使用空间非常宝贵，因此要求其中的每种设备尽量节约空间。作为数据中心的基础设施，布线系统采用小尺寸高密度的解决方案，可以为数据中心节省宝贵的空间，从而提高整个数据中心的使用效率。

1. 高安全性原则

由于设备摆放集中，数据中心的线缆放置也非常密集，所以，一般布线放在架空地板上/下的开放线槽中。由于通信线缆并为象电力电缆那样包裹，线缆的防火等级与性能就显得非常紧要。

考虑到综合成本因素，本项目选择了低烟无卤阻燃型铜缆及光缆或高阻燃型（OFNP）铜缆及光缆，其中低烟无卤型线缆的酸性气体排放符合IEC 60754标准，燃烧烟密度须符合IEC 61034标准。

1. 即插即用、快速部署安装原则

预连接光纤系统是专为数据中心光纤布线研发，以为了满足高可靠性、高密度、工厂端接、工程测试、便于安装者简单快速安装的模块化解决方案。

预连接光纤系统设计用于支持数据中心的高密度、快速发展及高性能要求，集成了多模万兆光纤和单模零水峰光纤技术以支持各种严格的应用要求，并能简单的实现向下一代技术40G至100G的演进。

预连接系统采用通用模块与标准快捷跳线,保留了易于安装和管理,易于将来升级到并行连接的优点。

• 数据中心整体规划响应方案

（一）建设A级（第四级Tier IV）数据中心布线系统

图1：第四级数据中心示意图

如图1示，对A级（第四级）数据中心从综合布线上应具有的功能作如下的定义：

1. 四级数据中心是具备多路径与多设备备份，可以在任何基础设施停机时维持正常运作的高容错性的数据中心。
2. 四级数据中心应有突发事件的抵御能力，所有设备均具有不同路由的冗余的数据与电源线，分割出不同的分配区域以准确反映各种处理事件。
3. 四级数据中心需要第二个通信入口距离主用通信入口应至少20米。
4. 四级数据中心需要有第二个进线室并且与主进线室距离20米以上，为了更高的灵活性，主用及次用的维护孔与进线室之间可用线管进行连接。
5. 四级数据中心需要第二个主配线区MDA，以与HDA区实现完全冗余结构。这样比仅采用集中的主配线区域更具实用性。
6. 四级数据中心需要采用第二家通信提供商，同时第二家通信提供商提供的通信路由及采用的中心机房需要与主要提供商所提供的不同。
7. 四级数据中心需要采用不同路由的冗余水平与主干线缆可实现另一个层面的冗余。由于第二路由可能比较长，需要其不超过允许的最大传输距离。

• 清华同方数据中心综合布线产品整体解决方案

• 清华同方预端接光纤系统解决方案

清华同方高性能数据中心光纤产品解决方案，旨在为要求高密度、快速部署和高性能的数据中心等提供技术支持。整个方案系统融入了多模、单模光缆技术，可支持当今要求最高的应用需求。同时方案具有优于标准的超低损耗性能特征和最大的端口可用密度，以满足大型数据中心内对多连接和高密度支持，给客户带来最高的投资回报。

同方高性能数据中心光纤产品解决方案的预端接光缆基于高于标准的超低损耗多模光缆打造而成，能够完美支持10/40/100/200/400Gbps以太网和8/16/32/64/128Gbps光缆信道标准链路。

1. 预端接光纤产品构成

1. MPO-MPO预端接光缆系统有主干光缆/主干延伸光缆/MPO-LC扇出分支光缆
2. 超高密度及高密度配线架
3. MPO耦合器/耦合器空白面板
4. MPO主干光缆牵引保护套

MPO-MPO预端接主干光缆/延伸光缆

MPO-LC预端接扇出分支光缆

超高密度及高密度光纤配线架

MPO耦合器/耦合器板

1. 光纤连接器主要技术指标

项目			类别	多模		单模
MPO-MPO主干光缆/延长缆	低损耗	插入损耗	MPO	≤0.5dB		≤0.7dB
	超低损耗			≤0.35dB		≤0.35dB
MPO-LC 耦合器组	低损耗		MPO-LC	≤1.0dB		≤0.7dB
	超低损耗			≤0.6dB		≤0.5dB
环境性能	工作温度				-20～+60℃
	储存温度				-40～+70℃
	安装温度				-5～+50℃

• 清华同方多模光纤布线产品解决方案

清华同方的50/125µm多模光纤主要作为数据中心内配线架或设备连接使用。同时在智能楼宇环境中也有着广泛的应用。目前清华同方在室内多模光纤可提供基于50/125µm的万兆OM2、OM3、OM4光纤，所有类型的多模光纤，均采用优质纤芯，同时光纤的几何尺寸一致性好，无论是搭配LED或VCSELs光源，都可以最大限度的发挥清华同方多模光纤的性能优势，以满足数据中心环境高性能的使用要求。

1. OM4光缆与常用OM3光缆的优势

OM4标准与OM3光纤相比，在光纤带宽指标做了提升。即OM4标准在850nm波长的有效模式带宽（EMB）和满注入带宽（OFL）相比OM3 光纤都做了提高。如下表所示。

	OM3光纤	OM4光纤
850nm 激光性能带宽 EMB（MHz.km）	2000	4700
850nm LED光源带宽 OFL（MHz.km）	1500	3500
1300nm LED光源带宽 OFL（MHz.km）	500	500

OM4带宽是OM3带宽的2倍以上，因此对于未来支持40G和100G应用将具有更加巨大的优势。如下图所示

1. 室内多模光纤产品简介

 

室内紧套型主干光缆

1. 符合YD/T1258.4标准
2. 900μm紧套光纤
3. 纤芯直径：50±2.5μm,包层直径:125±2.5μm
4. 有效带宽：850nm 4700MHz•km（OM4）、850nm 2000MHz•km（OM3）、850nm 500MHz•km（OM2）
5. 芳纶加强元件
6. PVC、LSZH、OFNP护套可选
7. 支持骨干网建设和光纤到工作区应用
8. 光纤的几何尺寸一致性好
9. 水绿色外皮
10. 运输、存储、使用温度：-20℃～60℃
11. 安装温度：-5℃～50℃

1. 室内多模光缆产品优势

1. 光缆护套使用优质外护套料，保证长期(至少25年)的稳定
2. 采用大厂的优质纤芯，保证信号传输稳定
3. 采用优质芳纶，并且填充充实

• 清华同方单模光纤布线产品解决方案

清华同方的OS2单模零水峰光纤，因为消除了1400nm 水峰的影响因素，从而为用户提供了更广泛的传输带宽，用户可以自由使用从1260nm 到1620nm 的所有波段, 因此传输通道从以前的240增加到400，性能比传统单模光纤多50%的可用带宽，为将来升级为100G带宽的CWDM 粗波分复用技术打下了坚实的基础。

1. 什么是单模零水峰光纤

零水峰光缆，又称全波光缆。传统单模光纤的制造过程中，在1400nm波长区域会出现一个叫水峰的光吸收峰，此吸收峰源于氢氧根离子的吸收。水峰增加了在此特定区域的衰减损耗(衰减损耗可达2dB/km或更高)。对于过去和现在的应用它并没有什么影响，因为这些应用是工作于1310或1550nm波长窗口。

但是，随着像40Gb/s等更高传输率应用的研究和开发，多信道波分复用(WDM-波长划分多路复用)越多被采用。传统单模光纤在1400nm的水峰区使E-波段的4个信道无法使用，因此无法获得最理想的效果。

为了解决传统单模光纤在多信道波分复用中的缺陷，采用一种新的单模光纤-"零水峰"单模光纤。要想使用全部光谱范围，在水峰区域的高衰减就必须消除。零水峰光纤在制造时无氢氧根离子，因而在1400nm区域获得更好的衰减控制。通过消除水峰，不仅CWDM技术可以使用E-波段，它也成为高速通讯的一种理想单模光纤。

与常规单模光纤相比，可用波长范围增加了50％以上。通过扩展带宽，清华同方单模光纤可提供经济的升级途径，从而可使用16通道的CWDM（粗波分复用），这是在一根单模光纤上开通多个通道费用最低的方式。若采用DWDM（密波分复用）则可传400个通道。这种全波长光纤可满足用户未来的高带宽需求：无论光电设备高速串行传输还是波分复用方式，清华同方的零水峰单模光纤皆可支持。

1. 室内单模光纤产品简介

 

室内紧套型主干光缆

1. 符合YD/T1258.4标准
2. 900μm紧套光纤
3. 纤芯直径：9.2±0.4μm,包层直径：125±1.0μm
4. 纤芯采用零水峰的G.652D规格
5. 衰减：@1310 ≤1.0dB/km；@1383 ≤1.0dB/km；@1550nm ≤1.0dB/km
6. 芳纶加强元件
7. PVC、LSZH、OFNP护套可选
8. 支持骨干网建设和光纤到工作区应用
9. 光纤的几何尺寸一致性好
10. 黄色外皮
11. 运输、存储、使用温度：-20℃～60℃
12. 安装温度：-5℃～50℃

1. 室内单模光缆优势

1. 光缆护套使用优质外护套料，保证长期(至少25年)的稳定
2. 采用大厂的优质纤芯，保证信号传输稳定
3. 采用优质芳纶，并且填充充实

• 清华同方熔接型光组件产品解决方案

清华同方在提供高性能的室内外，还提供可适应在数据中心内不同应用需求的熔接型光纤组件产品。

1. 光纤类组件产品构成

1. 光纤配线架
2. 光纤终端盒、光纤工作区面板
3. 光纤耦合器
4. 光纤跳线及尾纤

熔接型光纤配线架

光纤终端盒、光纤工作区面板

光纤耦合器

光纤跳线/尾纤

1. 光纤类组件产品优势

1. 适用性强 - 熔接型光纤配线架配置灵活，可根据用户需求灵活搭配耦合器类型及数量；
2. 高密度 – 光纤配线架可满足高密度应用，1U最高可支持96芯，4U可支持384芯；
3. 高性能 – 保证低插损和低回损性能，因为所有光纤跳线及尾纤出厂均严格通过3D测试（通过顶点偏移(ApexOffset)、曲率半径(ROC)、光纤高度(FiberHeight)测试）。

• 清华同方6A类万兆铜缆布线产品解决方案

为了满足对网络带宽不断增长的需求，IEEE802.3an 研究组制定了10GBASE-T 规范，即铜缆双绞线的10G 以太网标准。

由于支持10GBASE-T 所需的电子设备极其复杂，研究组放弃了制定支持 5e 类布线的标准的最初设想, 而且基于Cat.6A类兼容线缆的10GBASE-T 的最远支持距离尚未确定。布线标准机构针对已安装Cat.6类/EA 级或更高性能线缆（ISO/IEC 的 TR24750、CENELEC 的TR50173-99-1 以及 TIA 的 TSB-155）的用户编制出指导性文件，为验证10GBASE-T的支持设施提供指导。其中包括从线缆分拆到各种组件更换的数种抑制程序，旨在降低邻近信道串扰和提升高频性能。某些情况下，最长距离可能达到37米，而且可能需要采取相应的抑制措施。

鉴于此类限制，布线标准机构快速制定了新的ISO/IEC 11801 EA 级和 TIA 568-B.2-10 6A 类规范，保证新安装的最长距离达到100米。10GBASE-T 标准参照适用 UTP 和 FTP/STP 线缆的Cat.6A 类/EA 级信道规范。除了对插入损耗、串扰和回波损耗等信道带宽参数做了500MHz的规定以外，另外一项被称为邻近信道串扰（ANEXT）的关键电气参数也被加入到信道设计规格清单之中。ANEXT是指某一指定电缆或连接件被其周围相邻的电缆或连接件产生的串音所干扰。

IEEE 802.3an 10GBASE-T 规范以及各种新的布线标准，将加快向 10G 基础设施的过渡，而Cat.6A 类/EA 级布线规范制定的性能标准则超过了 IEEE 标准的要求。

突破串扰性能、改善插入损耗、将信道带宽扩展至500MHz 并达到Cat.6A 类/EA 级信道规范的要求，这些正是清华同方6A类万兆铜缆解决方案的几大关键要素。

1. 更好的短链路支持

当所有人都知道水平铜缆的链路长度限制为90米的时候，却常常忽略另一个限制，两个连接点间的最短距离应大于15米，否则将影响链路性能。但在数据中心中，特别是相邻机柜之间的距离很容易会小于15米。清华同方6A类产品通过在工艺上的优化，使得把15米的短链路长度缩短为10米，这样会带来更好的线槽利用率和减少线缆的浪费。

1. Cat.6A类万兆铜缆产品构成

1. 非屏蔽（U/UTP）及屏蔽（F/UTP）双绞线
2. 非屏蔽/屏蔽1U24口模块化数据配线架
3. 非屏蔽/屏蔽RJ45数据模块
4. 非屏蔽（U/UTP）及屏蔽（F/UTP）RJ45-RJ45数据跳线

同时，清华同方Cat.6A类万兆铜缆解决方案专门采用性能更强的电缆与连接件，旨在由于标准要求更完美的支持10G 以太网的需求，尤其是满足和超越现有Cat.6A 类/EA 级布线规范的要求。主要有以下特点：

1. 带宽级别CLASS EA 500MHz
2. 性能符合并优于ANSI/TIA 568.2-D 、IS0 11801、YD/T 1019中的各项标准及性能要求
3. 主干线缆外护套多种阻燃级别可选、23AWG、采用十字隔离分割技术、颜色可定制
4. 配线架模块及数据模块RJ45端导体均采用50μ镀金层，模块内部采用无焊锡栽针技术、绿色环保，配线架背部均带有理线支撑架
5. 数据跳线外护套PVC、LSZH可选、26AWG、RJ45连接器导体采用50μ镀金层，多种颜色可选，长度可定制
6. 数据模块采用高强度阻燃塑料，支持22～24AWG线规，并采用防尘盖、压线盖设计风格
7. 可提供各种国内权威第三方检测机构的认证测试报告

1. Cat.6A类万兆非屏蔽铜缆端到端信道组成

1. Cat.6A类万兆屏蔽铜缆端到端信道组成

• 清华同方6类千兆铜缆布线产品解决方案

综合布线系统作为智能楼宇的最基础也是最重要的信息高速公路，其使用寿命通常有二十年，所以要充分考虑二十年之内能支持各种新出现的高速应用。

采用Cat.6类布线系统，由于250MHz的物理带宽及卓越的性能指标，只要求简单便宜的电子设备即可支持千兆传输，从长远看，6类线缆系统有着较高的投资回报率。

做为国内最大和最早的6类系统供应商，清华同方千兆铜缆系统已经在国内各行业拥有了成千上万的最终用户。而这些用户的实际应用和反馈，使人们不断增强对6类千兆铜缆性能的了解，从而不断改进我们的产品。因此，无数用户的使用，证明了清华同方6类千兆铜缆系统良好的性能和可靠性。

清华同方6类千兆铜缆产品系列，以更科学，更优越，更精密的线对平行传输和阻抗更匹配技术，使其UTP布线系统端对端(Point-to-Point)信道的全程衰减值，近端串音衰耗，衰减串音比(ACR)，抗电磁干扰EMI等指标，都大大超过国内及国际标准要求。多项的性能测试表明清华同方6类千兆铜缆系统不仅在全程衰减值，NEXT等性能指标上远远超离其他布线系统，而且在实际应用中EMC等各项指标亦超越FTP等电缆系统。

1. 更好的短链路支持

当所有人都知道水平铜缆的链路长度限制为90米的时候，却常常忽略另一个限制，两个连接点间的最短距离应大于15米，否则将影响链路性能。但在数据中心中，特别是相邻机柜之间的距离很容易会小于15米。清华同方6类产品通过在工艺上的优化，使得把15米的短链路长度缩短为10米，这样会带来更好的线槽利用率和减少线缆的浪费。

1. Cat.6类千兆铜缆产品构成

1. 非屏蔽（U/UTP）及屏蔽（F/UTP）、（S/FTP）双绞线
2. 非屏蔽/屏蔽1U24口模块化数据配线架
3. 非屏蔽/屏蔽RJ45数据模块
4. 非屏蔽（U/UTP）及屏蔽（F/UTP）、（S/FTP）RJ45-RJ45数据跳线

同时，清华同方Cat.6类千兆铜缆解决方案专门采用性能更强的电缆与连接件，旨在由于标准要求更完美的支持1G以太网的需求，尤其是满足和超越现有Cat.6 类/E 级布线规范的要求。主要有以下特点：

1. 带宽级别CLASS E 250MHz
2. 性能符合并优于ANSI/TIA 568.2-D 、IS0 11801、YD/T 1019（23线规产品）中的各项标准及性能要求
3. 主干线缆外护套多种阻燃级别可选、23及24AWG可选、采用十字隔离分割技术、颜色可定制
4. 配线架模块及数据模块RJ45端导体均采用50μ镀金层，模块内部采用无焊锡栽针技术、绿色环保，配线架背部均带有理线支撑架
5. 数据跳线外护套PVC、LSZH可选、26AWG、RJ45连接器导体采用50μ镀金层，多种颜色可选，长度可定制
6. 数据模块采用高强度阻燃塑料，支持22～24AWG线规，并采用防尘盖、压线盖设计风格
7. 可提供各种国内权威第三方检测机构的认证测试报告

1. Cat.6类千兆非屏蔽铜缆端到端信道组成

为满足不同用户需求，清华同方6类千兆系统线缆不光提供超越性能标准的23线规的CC71004、CC72004产品，同时也提供优于性能标准的24线规的CC70004产品。同时非屏蔽数据模块IDC也有90度（CM310G）和180度度（CM311G）两款产品可以选择。

1. Cat.6类千兆屏蔽铜缆端到端信道组成

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