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數據中心服務器接入部署的布線方式

發布時間:2024-04-30 點擊:190
數據中心機房平面布局通常采用矩形結構,為了保證制冷效果,通常將 10 至 20 個機柜背靠背并排放置成一行,形成一對機柜組(又稱為一個pod)。
pod中的機柜都采用前后通風模式,冷空氣從機柜前面板的吸入并從后部排出,由此在機柜背靠背擺放的pod中間形成 “熱通道”,相鄰的兩個pod之間形成“冷通道”。
熱通道正對crac(機房空調),熱空氣沿熱通道流回crac,再開始新一次循環。
如下圖,每個pod由服務器機柜和網絡機柜組成,其中服務器機柜占多數。由于服務器的形態差異(機架式服務器、刀片服務器),pod中服務器機柜和網絡機柜的布線方式也存在差異。
機架式服務器的布線方式:交換機eor(end of row)布線方式
采用交換機eor布線方式時,每個pod中的兩排機柜的最邊端擺放2個網絡機柜,pod中所有的服務器機柜安裝配線架,配線架上的銅纜延伸到pod最邊端網絡機柜,網絡機柜中安裝接入交換機。機架式服務器安裝在服務器機柜中,服務器網卡通過跳線(銅纜)連接機柜中的配線架。
交換機eor布線方式特點:交換機eor布線方式最為常見。
通常在服務器和接入交換機安裝以前,服務器機柜到網絡機柜的布線施工已經完成,設備(服務器/交換機)安裝和跳線工作都在服務器機柜內和網絡機柜內進行。如果每臺機架式服務器的功率為500w,且每個服務器機柜的電源輸出功率按4kw或6kw計算,則一個42u高度的服務器機柜能安裝8-12臺機架式服務器。
eor布線方式的缺點:從服務器機柜到網絡機柜的銅纜多(約有20-40根銅纜),且距網絡機柜越遠的服務器機柜的銅纜,在機房中的布線距離越長,由此導致線纜管理維護工作量大、靈活性差。
交換機mor(middle of row)布線是對eor布線方式的改進。mor方式的網絡機柜部署在pod的兩排機柜的中部,由此可以減少從服務器機柜到網絡機柜的線纜距離,簡化線纜管理維護工作。
機架式服務器的布線方式:交換機tor(top of rack)布線方式(真正大型數據中心的部署方案)
交換機tor布線方式是對eor/mor方式的擴展,采用tor布線時,pod中每個服務器機柜的上端部署1-2臺兩臺接入交換機,機架式服務器通過跳線接入到機柜內的交換機上,交換機上行端口通過銅纜或光線接入到eor/mor的網絡機柜中的匯聚交換上。如圖所示
tor布線方式特點:
tor布線方式簡化了服務器機柜與網絡機柜間的布線,從每個服務器機柜到eor/mor的網絡機柜的光纖或銅纜數量較少(4-6根)。機柜中服務器的密度高。對于標準的19英寸寬,42u高的機柜,如果采用交換機tor布線方式,則每個機柜可部署15-30臺1u高度的機架式服務器(具體數量需要考慮單臺服務器的功耗和機柜的電源輸出功率)。
tor布線的缺點:
每個服務器機柜受電源輸出功率限制,可部署的服務器數量有限,由此導致機柜內交換機的接入端口利用率不足。
在幾個服務器機柜間共用1-2臺接入交換機,可解決交換機端口利用率不足的問題,但這種方式增加了線纜管理工作量。從網絡設計考慮,tor布線方式的每臺接入交換機上的vlan量不會很多,在網絡規劃的時候也要盡量避免使一個vlan通過匯聚交換機跨多臺接入交換機,因此采用tor布線方式的網絡拓撲中,每個vlan的范圍不會太大,包含的端口數量不會太多。
但對于eor布線方式來說,接入交換機的端口密度高,在網路最初設計時,就可能存在包含較多端口數的vlan。tor方式的接入交換機數量多,eor方式的接入交換機數量少,所以tor方式的網絡設備管理維護工作量大。
刀片服務器的布線方式
集成刀片交換機的刀片服務器在進行機柜安裝時,不需要考慮機柜內從服務器到接入交換機/或配線架的跳線,只需考慮刀片交換機上行端口的配線方式即可。
而機架式服務器則需要分別對每臺服務器進行跳線連接。例如,一個42u的服務器機柜安裝10臺1ru機架式服務器,1臺接入交換機,并采用tor布線方式時,在機柜后面將看到22根電源線(服務器和交換機都配置冗余電源)、10根kvm線、至少30根雙絞線(每臺服務器兩個業務網卡和一個管理網卡),2根光纖(交換機上行端口),這還不包括連接外部存儲和其他設備的線纜,顯的非常凌亂。
而對于一臺配置了10個服務器模塊和2個交換機模塊的刀片服務器來說,則只需2根電源線,1根kvm線,4根光纖。因此刀片服務器在機房布線管理上比機架式服務器具有明顯的優勢。
集成交換機模塊的刀片服務器主要采用eor/mor布線方式,但這種eor布線方式與機架式服務器tor布線方式的特點基本相同,如圖所示。
服務器在服務器機柜內完成網絡接入,從服務器機柜到eor/mor網絡機柜的電纜主要是刀片交換機上行匯聚交換機的光線,而且數量比較少。但刀片服務器的計算單元的密度比機架式服務器更高,所以對單個機柜的電源輸出功率以及機房制冷環境的要求也更高。
采用pass-through模塊的刀片服務器的機柜布線方式可分為eor/mor和tor兩種,如圖所示,兩種方式的特點與機架式服務器的相應方式相同,此處不再贅述。


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