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布線方式數據中心服務器接入部署

作者:wy  來源:網絡整理  發布日期:2019-01-23 08:33:00
  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。

  

數據

 

  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,如圖所示。

 

  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。

 

  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

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 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。

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  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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