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數據中心服務器接入部署的布線方式

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數據中心服務器接入部署的布線方式

發布日期:2016-07-27 作者: 點擊:

由于數據中心服務器的形態差異(機架式服務器、刀片服務器),POD中服務器機櫃和网络機櫃的布線方式也存在差异。本文介绍EOR、MOR、TOR和刀片服務器几种数据中心布線方式的特点和差异。

  数据中心机房平面布局通常采用矩形结构,为了保证制冷效果,通常将 10 至 20 个機櫃背靠背并排放置成一行,形成一对機櫃组(又称为一个POD)。POD中的機櫃都采用前后通风模式,冷空气从機櫃前面板的吸入并从后部排出,由此在機櫃背靠背摆放的POD中间形成 “热通道”,相邻的两个POD之间形成“冷通道”。热通道正对CRAC(機房空調),熱空氣沿熱通道流回CRAC,再開始新一次循環。

  如下图,每个POD由服務器機櫃和网络機櫃组成,其中服務器機櫃占多数。由于服務器的形態差異(機架式服務器、刀片服務器),POD中服務器機櫃和网络機櫃的布線方式也存在差异。

  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布線方式时,每个POD中的两排機櫃的最边端摆放2个网络機櫃,POD中所有的服務器機櫃安装配线架,配线架上的铜缆延伸到POD最边端网络機櫃,网络機櫃中安装接入交換機。機架式服務器安装在服務器機櫃中,服務器網卡通过跳线(铜缆)连接機櫃中的配线架,如图所示。

  交換機EOR布線方式特点:

  交換機EOR布線方式最为常见。通常在服務器和接入交換機安装以前,服務器機櫃到网络機櫃的布線施工已经完成,设备(服務器/交換機)安装和跳线工作都在服務器機櫃内和网络機櫃内进行。

  如果每台機架式服務器的功率为500W,且每个服務器機櫃的電源输出功率按4KW或6KW计算,则一个42U高度的服務器機櫃能安装8-12台機架式服務器。

  EOR布線方式的缺点:从服務器機櫃到网络機櫃的铜缆多(约有20-40根铜缆),且距网络機櫃越远的服務器機櫃的铜缆,在机房中的布線距离越长,由此导致线缆管理维护工作量大、灵活性差。

  交換機MOR(Middle of Row)布線是对EOR布線方式的改进。MOR方式的网络機櫃部署在POD的两排機櫃的中部,由此可以减少从服務器機櫃到网络機櫃的线缆距离,简化线缆管理维护工作。

  機架式服務器的布線方式:交換機TOR(Top of Rack)布線方式(真正大型数据中心的部署方案)

  交換機TOR布線方式是对EOR/MOR方式的扩展,采用TOR布線时,POD中每个服務器機櫃的上端部署1-2台两台接入交換機,機架式服務器通过跳线接入到機櫃内的交換機上,交換機上行端口通过铜缆或光线接入到EOR/MOR的网络機櫃中的汇聚交换上。如图所示

  TOR布線方式特点:

  TOR布線方式简化了服務器機櫃与网络機櫃间的布線,从每个服務器機櫃到EOR/MOR的网络機櫃的光纖或銅纜數量較少(4-6根)。

  機櫃中服務器的密度高。对于标准的19英寸宽,42U高的機櫃,如果采用交換機TOR布線方式,则每个機櫃可部署15-30台1U高度的機架式服務器(具体数量需要考虑单台服務器的功耗和機櫃的電源输出功率)。

  TOR布線的缺点:每个服務器機櫃受電源输出功率限制,可部署的服務器数量有限,由此导致機櫃内交換機的接入端口利用率不足。在几个服務器機櫃间共用1-2台接入交換機,可解决交換機端口利用率不足的问题,但这种方式增加了线缆管理工作量。

  从网络设计考虑,TOR布線方式的每台接入交換機上的VLAN量不会很多,在网络规划的时候也要尽量避免使一个VLAN通过汇聚交換機跨多台接入交換機,因此采用TOR布線方式的网络拓扑中,每个VLAN的范围不会太大,包含的端口数量不会太多。但对于EOR布線方式来说,接入交換機的端口密度高,在网路最初设计时,就可能存在包含较多端口数的VLAN。

  TOR方式的接入交換機数量多,EOR方式的接入交換機数量少,所以TOR方式的网络设备管理维护工作量大。

  刀片服務器的布線方式

  集成刀片交換機的刀片服務器在进行機櫃安装时,不需要考虑機櫃内从服務器到接入交換機/或配线架的跳线,只需考虑刀片交換機上行端口的配线方式即可。而機架式服務器则需要分别对每台服務器进行跳线连接。例如,一个42U的服務器機櫃安装10台1RU機架式服務器,1台接入交換機,并采用TOR布線方式时,在機櫃后面将看到22根電源线(服務器和交換機都配置冗余電源)、10根KVM线、至少30根双绞线(每台服務器两个业务網卡和一个管理網卡),2根光纖(交換機上行端口),这还不包括连接外部存储和其他设备的线缆,显的非常凌乱。而对于一台配置了10个服務器模块和2个交換機模块的刀片服務器来说,则只需2根電源线,1根KVM线,4根光纖。因此刀片服務器在机房布線管理上比機架式服務器具有明显的优势。

  集成交換機模块的刀片服務器主要采用EOR/MOR布線方式,但这种EOR布線方式与機架式服務器TOR布線方式的特点基本相同,如图所示。服務器在服務器機櫃内完成网络接入,从服務器機櫃到EOR/MOR网络機櫃的电缆主要是刀片交換機上行汇聚交換機的光线,而且数量比较少。但刀片服務器的计算单元的密度比機架式服務器更高,所以对单个機櫃的電源输出功率以及机房制冷环境的要求也更高。

  采用pass-through模块的刀片服務器的機櫃布線方式可分为EOR/MOR和TOR两种,如图所示,两种方式的特点与機架式服務器的相应方式相同,此处不再赘述。


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