机房中的综合布线

文｜广西博联信息通信技术有限责任公司 黄 波

综合布线系统是机房弱电系统中的神经网络，是机房最基础的重要设施，必须精心设计与规划。

1 机房弱电系统概述

随着数据中心机房应用范围的日益扩大，对机房的功能需求也越来越多，机房建设的内容逐渐扩展到许多弱电的子系统，许多新技术、新产品逐渐在机房内得到广泛应用。今天，在机房建设中普遍应用了综合布线、门禁、闭路监控、机房环境动力监控、系统集成以及机房常用的视频监视显示设备。

2 综合布线概述

综合布线系统是一套用于建筑物内或建筑群之间，为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。它的核心就是“综合”，也就是各个弱电系统均可用综合布线系统进行信息传输。

综合布线的硬件包括传输介质（非屏蔽双绞线、大对数电缆和光缆等）、配线架、标准信息插座、适配器、光电转换设备、系统保护设备等。

综合布线系统的优点：

（1）清晰，便于管理维护。

（2）先进的材料，适应今后的发展需要。综合布线系统采用先进的材料，如6类非屏蔽双绞线，传输速率在1000Mbps以上，完全满足发展需要。

（3）采取标准化的统一设计、统一材料、统一布线、统一安装施工，做到结构清晰，便于集中管理和维护。

（4）灵活性强，适应各种不同的需求，使用起来非常灵活。一个标准的插座，既可以接入电话，又可以用来连接计算器终端，实现语音/数据点互换，可适应各种不同拓扑结构的局域网。

（5）便于扩充，既节约费用又提高了系统的可靠性。综合布线系统采用冗余布线和星型结构的布线方式，统一安排线路走向，统一施工，可以减少用料和施工费用，既节约了成本，又提高了设备与系统的可靠性，还便于机房今后的发展与扩充。

3 机房综合布线与大楼布线的交接界面

大多数数据中心机房的网络间是作为大楼主配线间的，机房综合布线涉及到与大楼内部主干的交接和与电信运营商的外线交接两部分。大楼交接界面将机房布线作为一个独立的水平子系统。

4 机房综合布线的特点

（1）单位面积信息点数量大。

（2）扩展性强。

（3）以数据传输为主。

（4）光纤信息点数量多。

（5）以水平子系统模式为主。

（6）线路敷设方式特殊，能适应机房的应用特点和设备特点。

（7）能综合规划一些设备间的非常规布线。

5 机房综合布线的系统结构

（1）确定工作区信息点的布局和数量

最理想的当然是能够明确设备需求，这样可对当前的设备有准确的信息点配置。在此基础上，再考虑一定的扩展余量，一般建议取10%～20%，不宜太多，因为机房服务于整个网络，其内部设备的变化比较频繁，准确地预计比较困难，建议更多地考虑扩展方便而不是一步到位，而且这样考虑也能降低成本。考虑扩展性时，应充分考虑布线的路由通道。

（2）设备的安装形式

机房内服务器和终端数量众多，设备的安装形式分为两种主要布置模式：塔式服务器和机架式设备。两者对信息插座密度的需求相差较大，布置时应确定安装模式、数量、接数、接口规格。

① 标准机柜式服务器

目前，最薄的服务器厚度仅为lU，但通常不完全塞满机柜空间。一台标准服务器机柜可以安装几台（厚的）到三十台（薄的）左右的服务器，需要信息点的数量也较大。建议一个标准服务器机柜按照12～24台配置。

② 塔式服务器

采用落地安装的模式，安装密度低，每平米不到2台。也有用户将塔式服务器安装在标准服务器机柜内，一台机柜只能安装2～4台。还可采用多层的敞开式机架，机架为3层，一个机架可安装12台左右服务器，平均每平方米5～6台。

（3）布线结构的合理规划

在确定了信息点的大致数量后，需要对布线结构进行合理规划。当机房面积较小（200m2以下），信息点在200点以下时，建议只采用水平布线模式，将配线架安装在网络机房的配线柜内，所有机房信息点直接端接到配线架上。

当机房面积较大时，特别是信息点数量多的情况下，如果仍然采用水平布线模式，将会增加线槽的数量和线槽的横截面。如果线槽布置在活动地板下，将对有精密空调的区域造成很大的送风阻力，实践表明这是影响空调效果的主要原因之一。同时，众多线缆全部汇集到一处的星型布局使线缆清理困难，增加了管理的难度，这时建议采用两级布线：水平子系统和干线子系统。将FD（配线架）放置到机房信息点密集的地方（如主机室），经过交换机后，再通过主干连接到网络室。这种将配线架深入数据中心机房的结构可大幅度减少电缆数量，减少机房地板下各专业管线“打架”的概率，减少对下送风空调的影响。

（4）确定布线等级

系统选型应根据需要选择合适的布线等级，目前主要采用的是超5类和6类系统。超5类系统的测试带宽达到155MHz，而6类系统的测试带宽达到200MHz，可以在铜缆链路上支持千兆传输。更高的性能还有增强型6类产品，但由于没有相关标准予以衡量确定，均是各个厂家的自行测试和称谓，不建议采用。

（5）屏蔽系统和非屏蔽系统

布线又分屏蔽系统和非屏蔽系统，两者的区别主要体现在线缆上。双绞线本身是由对绞的两根线缆组成，再由多对线组成电缆。它应用了平衡线缆的概念：一条线缆有两条同样的导线，两条线上运行的电压对地极性相反、大小相等，通过相互绞合在一起，可以在一定距离上维持平衡。使两条导线之间的距离最小化的方法是将它们绞合在一起，这样有助于补偿它们接收到的外部干扰。平衡线缆意味着双绞线对中的两条导线是同样的长度和尺寸。它们之间越一致、靠在一起越紧密，就越容易抵御外部线路对他们产生的干扰。

更高的传输速率需要更高的线路抗干扰能力，因此采用屏蔽布线系统对提高系统带宽是有益的。通常屏蔽双绞线采用每对线对单独屏蔽，再将所有线对总体屏蔽的方法实现最高的抗干扰能力。屏蔽电缆（FTP）的屏蔽原理不同于双绞线的平衡抵消原理，FTP电缆是在双绞线的外面加一层或两层铝箔，利用金属对电磁波的反射、吸收和趋肤效应原理（所谓趋肤效应是指电流在导体截面的分布随频率的升高而趋于导体表面分布，频率越高，趋肤深度越小，即电磁波的穿透能力越弱），有效地防止外部电磁干扰进入电缆，同时也阻止内部信号辐射出去干扰其他设备的工作。实验表明，频率超过5MHz的电磁波只能透过38μm厚的铝箔。如果屏蔽层的厚度超过38μm，就能将透过屏蔽层进入电缆内部的电磁干扰的频率限制在5MHz以下，而对于5MHz以下的低频干扰可用双绞线的原理来有效地抵消。

6 机房综合布线的信息点安装模式

根据设备的安装模式和装饰方式，信息插座有几种安装方式。如果机房内布置有架空抗静电活动地板，一般有下面几种设备布置模式。

（1）塔式设备落地安装。采用活动地板下安装信息插座。此时一般将插座的安装高度控制在插座的上表面到活动地板的下表面距离在10cm左右，也可以采用在地板表面安装弹起插座的模式。但采用弹起插座需要注意：不要将插座布置在设备之间的走道上，否则容易碰掉；弹起插座的连线在插座接线盒内是活动的，插座的弹起和压下容易造成松动；另外一个插座建议不要超过两个信息点，否则插座安装盒内的空间拥挤，更容易引起接线松动、插座弹不起来等问题。安装盒的尺寸及深度应大一些。由于地板插座主要的优点是便于开闭，因此适用于一些临时性的使用，比如调试检查等。但机房内的设备大多数要求24小时不间断运行，无法利用地板插座的优点。

（2）机柜式服务器。这时将信息点插座安装在地板下的模式就不再合适，因为一个信息插座面板通常只能安装2～4个插座模块，这对于拥有几十个信息点的机柜来说，插座数量就太多了。而且从插座到服务器的线路要从活动地板下引入机柜内，需要从机柜下面开孔引入，而机柜在安装固定后，机柜下的活动地板难以开启，给日后的维护带来麻烦。因此对于服务器机柜的信息点安装，建议采用机柜式RJ45配线架的模式。一个2U的配线架（含理线器）可以提供16～32口的信息点容量，可以满足绝大多数机柜的需求。而且由于直接安装在机柜内，便于管理，安装效果整齐美观。考虑到服务器通常的插座接口在后部，配线架可安装在机柜后面。

（3）操作台的终端。信息插座安装方式和前述相同，此时使用地板插座较为方便。

（4）也可以将多个信息插座（86面板）并排安装在机柜后部的竖向线槽上，这样安装价格略为便宜一些，但是没有配线架紧凑美观。

如果没有安装抗静电地板，可以直接在墙面安装信息插座，或者在地面上剔槽安装。

◆ 操作台的终端。建议操作台靠墙布置，插座面板安装在墙面；

◆ 机柜式服务器。采用前面的上走线模式，插座仍安装在机柜内或采用配线架。

1 张成泉等.机房工程.中国电力出版社.2008年12月.

2 林小村主编.《数据中心建设与运行管理》.科学出版社.2010年4月.