针对信息化应用的支持平台,大型、超大型的数据中心日趋增多,而且对信息存储和处理能力的要求越来越高。综合布线系统作为数据中心信息化的基础设施,为数据中心系统网络运行的一个重要组成部分。面对布放的大量线缆,如何进行有效的运行与管理,被越来越受到大家的关注。

数据中心的前期规划、设计、建设往往重点是考虑产品本身的传输性能,而数据中心的运维则由后续的团队承担,并很少能够参与到前期的工作之中,所以当跳线和线缆发生故障需要定位的时候,一种好的寻线技术和方案,就显得异常重要了。

目前数据中心快速寻线的解决方案一般可以采用标签寻线(含电子标签)、寻线仪寻线、电子配线架引导寻线及物理可见光寻线几种技术和方案,以下分别加以介绍:

1、标签寻线

标签寻线是目前最为常见的一种方式,其各类打印型的标签包括纸质、布质、胶纸、金属等,并以输入标准格式的文字、字母和数字编码为主。(见图1)。

标签寻线具有价格实惠、使用方便、简单易懂和市场占有率高等特点,被得到广泛的应用。如通过泛物联网的概念,在后续对每个端口、配线架和每个机柜上都配有包括二维码等标签的技术应用方式,则可通过专业的软件平台进行管理,可提升运维的管理水平和管理效率。

二维码自身携带的信息量大,当标签损坏面积达到50%时,仍然能够准确地读取信息等优点,因此二维码可以比传统标签提供更为丰富的信息数据,并可通过软件系统将资产管理等功能整合到一起,可以更方便有效的管理和维护数据中心。但是采用二维码标签的管理方式,对管理的信息提取必须采用专用的读取设备备(图2)。为保障管理系统可靠性,在采用了二维码标签管理的同时,使用普通标签的管理模式作为管理的备份手段。

标签寻线的不足之处在于:

使用时间有限。根据美国贝迪标签的公开资料显示,纸质类标签的使用时间最长为5年左右,意味着使用此类标签存在容易丢失等问题。

编码规则无法统一。一期和二期项目如果采用不同编码格式,则会导致编码内容各不相同和无法快速加以识别。

对于跳线,标签需要重新处理,导致出现编码不规范,手写标签等情况出现。

纸质等传统标签普遍遵循TIA/EIA-606商业大楼通讯基础架构管理标准要求,国内标准并没有针对标签作出详细的规定,同时在行业的运维规范中,也没有明确的标准出台。

目前行业针对传统的纸质标签的不足之处,正在拓展RFID电子标签的应用技术,极大的提升了运维寻线效率,主要采用以下技术方案:

以每一U位为单元的电子标签(图3),整U的信息存储在单个电子标签中,通过定位和扫描,查询整个U位的相关信息,此类无需主机进行管理。

以单个端口为基础的电子标签(图4),在每个端口设置接收器,并与主机相连接。在跳线端增加迷你型RFID标签,当端口发生插拔时,自动激发电子标签读取相关信息,并在软件上形成链路信息。由软件和硬件端形成快速寻线,类似于电子配线架的寻线原理,不同的是在产品上额外增加电子标签。

2、寻线器寻线

以标签查询方式的快速寻线方案,当标签完整,且资料完善的情况下,可直接通过标签查看的方式寻线,但一旦标签脱落或者标签不清晰时,就需要使用寻线器来寻线。

各类寻线器是采用在链路或者信道的两端提取信息的方式,在一端发射脉冲信号,而另一端使用接收器采集脉冲信息,并通过信号的强弱程度及发出的提示音来判断对应的关系。光纤通过光笔发射光源的方法来寻线,相对简单。

采用寻线器寻线的方式,在数据中心运行中的使用概率并不高,一般是在以下三种情况下使用。

1、线缆施工完毕,需要打标签之前,通过寻线器确认每个信息的线缆两端对应关系。

2、当工作区增加信息点或使用备份信息点时,在电信间和设备间找到线缆连接的对应端口。

3、跳线需要进行跳线连接时,判断跳线对应的两端关系。

寻线器、发光笔等工具虽然简单易用,成本低廉,但是在只能够在断网的情况下才可以使用,对于较为重要的数据中心,不太适合;而且使用排除法,相近的端口通过声音的方式查寻,效率较低;通光笔只能解决光纤系统的使用初始判断,一旦插入光纤适配器正常运行时,便没有作用,而且还存在光纤端口重新启用的清洁问题。寻线器、发光笔的实物照片如图5所示。

3、电子配线架寻线(图6)

电子配线架出现已经有了大概接近20年的发展,实现了快速寻线的功能,但采用的各技术具有各自的特点,各品牌相互之间不能兼容,而且成本较高,加上需要软件进行管理,行业虽然熟悉,但是真正使用的客户和项目并不占主流。

电子配线架寻线具有以下基本特点:

1、实时侦测端口的通断情况。

2、跳线需要跳线时,在软件上做操作后,通过LED闪烁,引导操作者插拔,不会出现错误的情况。

3、链路信息自动保存,方便用户下载。

但是电子配线架系统增加了主机等设备,投资成本较高。而且只能解决配线架端的跳线寻线管理。

针对数据中心的运维与管理采用3D可视化管理运维软件,可以对整个线缆的链路状态进行各种视角的查看。此类软件以整体管理为主,成本相对于较高,只能针对大型或者超大型的数据中心。

在此类软件使用中,包括采用VR、AR等新技术的应用,操作者可以通过电脑后台或者手持终端查询所有的运行数据,管理的效率得到了有效提升。但是需要在前期进行大量的基础数据输入,同时根据输入的数据和实际的使用设备等相关信息进行建模,工作量相对较大。在后期的运维过程中,如果需要变更跳线的位置,而后台数据不及时作处理的情况下,将会造成实际的链接情况和管理软件的数据不匹配的现象出现。

4、物理可见光方式寻线(图7和图8)

针对数据中心等场合需要及时进行跳接的运维管理,行业有了一些新的产品和方案。主要是有以下几种方案:

在对绞电缆护套上或在电缆中的十字骨架位置嵌入一芯光纤的方案。通过光纤的透光,达到快速寻线的目的。该方式可以在电缆施工完毕后,当需要确认两端对应关系时使用,并提升了检查的效率。此方案也可以应用于铜跳线。

在铜缆或者光缆里面增加芯数,采用不同的传输介质组合成类似的复合缆。如在铜缆里面附加光纤,在光纤跳线增加铜芯线等。也有的技术方案,在铜跳线中增加2芯多股线,并在两端的水晶头护套内嵌入纽扣电池并加入贴片式的LED灯,以形成回路,需要寻线时,按下按钮,使得两端的LED灯进行闪烁,完成查寻。

不同的线缆可组合各种其它的传输介质本身的特性,实现快速寻线的功能。

针对光纤跳线,需要断开两端,以测试两端对应关系。

通常在光纤跳线增加一芯32AWG的铜芯,在铜芯的两端增加LED,需要寻线的时候,在LED灯外接电源,通过两端的LED的发光,进而确定两端的一一对应关系,达到快速寻线的方案。

另外,也有厂家针对铜跳线和光纤跳线使用了同一种方式的LED灯发光的方式。即在铜跳线和光纤跳线的内部增加2芯铜丝,同时在护套处的铜丝连接LED,通过外接电源的方式,让铜跳线和光纤跳线的两端LED同时闪烁,达到快速寻线的目的。

物理可见光寻线方式简单明了,操作性强;成本可控,不需要额外的主机和软件等;无需额外的测试仪器;采用发光的模式,不会出错。此方式属于被动式寻线,无法实现实时监测。

数据中心等运维中可以采用以上快速寻线的解决方案。通过对应用技术的分析和应用特点的对比,希望能给用户在使用过程中,知晓各种新技术与新产品,能在布线的运维设计方案中加以优化的应用。

只有适合的,才是可行的。

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