大資料環境下的綜合佈線技術探析

隨著移動互聯網技術的不斷發展，移動互聯網使用者發送和上傳的資料量達 到1.3exabytes，相當於10的18方。 BigData「大資料」是繼雲計算、物聯網之後TI產業又一次顛覆性的技術變革。 當今資訊時代所產生的 資料量已經大到無法用傳統的工具進行採集、存儲、管理與分析。 全球產生的資料量,僅在2011就達到1ZB，且根據預測，未來十年全球資料存儲量將增長 50倍。 大資料不是雲計算,是雲計算的靈魂和升級方向。

1、大資料時代網路挑戰

全世界聯網主機數中軸標是上升趨勢，2007年全世界人均只有0.1個設備是聯到網上的，到2013年人均7個。 到2016年將每3分鐘傳送360萬小 時視頻，相當於全球已生產的全部電影。 2010年在全球互聯網流量中，美國是6337PB/月，占全球31%，中國占全球63%。 1998年一個線民一個 月消耗1兆流量，2003年數位到10兆，2008年一個月到lG的流量，到2014年一個線民一個月可能要到10G。

另外，物聯網在越來越多的行業中得到了應用，「萬物互聯」是物聯網的終極目標。 這部分是資料流量絕對增長量。 物聯網的時代將是感應器自動不間斷地巨傳大量資料並通過網路存儲在資料中心內，對網路與資料中心的存儲量起到了推動型作用。

大資料與網路基礎設施的發展是相互影響、制約或促進的，所有資料量的上升需要更大規模的資料中心與其相適應，佈線系統作為資料中心內部連接與管理的基礎 設施是所有資料流程通的基礎，對於資料中心運行對大資料流程的支援起了關鍵作用。 佈線系統作為搭建資料中心的基礎物理平臺之一。

2、標準化發展應對大資料

根據2012版本的《資料中心電信基礎設施標準》TIA942A對於虛擬化的網路架構基本沒有涉及。 基於當前網路技術日新月異的變化狀況，雲計算虛擬化 的網路發展將是大型資料中心網格架構的重要發展趨勢，採用無阻塞的交換矩陣的網路結構是從網路層面應對大資料時代的技術手段之一。 為應對大資料的挑戰，雲 計算虛擬化網路技術的應用是技術發展必然的趨勢。

面臨海量的資料存儲用於資料處理，資料中心為了提高資源利用效率與資料分析計算能 力,，將大量採用虛擬化雲計算的技術，包括伺服器虛擬化技術等。 網路架構總體的趨勢將採用大二層虛擬化的網路，核心層採用40G/100G，接入層採用 10G的方式基本已經成為網路升級的方向。 虛擬矩陣的資料中心骨幹絡中,更多地將從10G網路升級到40G/100G。 IEEE803.3ba于 2001年已經正式頒佈採用40G/100G的網路技術標準,，資料中心主幹鏈路88%以上小於100m的距離,，多模光纖0M3/0M4採用MTP與 QSFP介面多通道平行傳輸的方式，基於其良好的性價比， 被業界認為是資料中心主幹鏈路應用的首選方案。

3、支援大資料網路實體層介面技術分析

當網路主幹走向40G/100G的高速網路時，資料中心接入層設備與伺服器網路介面從1000M走向10G是必然趨勢。 過去接入層的網路速率在 1000M及以下，採用銅纜RJ45的介面模式在整體市場中處於主導地位。 而當網路上升到1G0時，將有多種介面模型可供選擇，當前10G介面類別型較多， 技術要求的差異較大。 從10G介面類別型中，基於功耗、埠密度、支援距離等方面思考，筆者認為從長遠來看CX4銅纜方案並不佔有太大的優勢。 而其餘四種類 型，SFP十DAC的10G無源銅纜、SFP十AOC的10G有源光纜、SFP十10GBaseE一SR的光纜、RJ45Base-T的銅纜的解決方案， 各有優缺點，這裡不詳細闡述。 各種10G介面技術都在進步，不同時期的優勢點也有變化，至於何種技術在市場上能得到更多應用，仍需拭目以待。

4、傳輸介質的技術應用分析

資料中心跟傳統大樓的佈線不太一樣。 對於光纖來講，其實已不單單滿足于10M、40G、100G，標準IEEE802.3ba已經正式頒佈，40G用到 8芯光纖來傳輸資料，而100G則用到20芯的光纖。 IEEE工作組的步伐也並沒有就此停住，在完成了802.3ba後，正在做一個向下相容的、從10G 到100G的光纖標準"、.

資料中心的光纖應用，採用集中式和分散式的方法進行配線管理。 在未來幾年裡，機構的調整和應用的調整可能需 要將伺服器從這個機櫃搬到了另外一個機櫃，有一種方法，就是集中式管理。 在設計水平線路的時候，不再連到列頭櫃，而是把所有線路連到一個集中管理配線區， 在這個區域通過跳線連接完成從MDA到HAD，從HAD到EDA，甚至從MDA直接跳到EDA，或EDA直接到EAD。 所有這些工作都在集中地配線去完 成，而不需要跑到下面搬伺服器或者重新敷設線路，這樣對於一些經常變更的應用來講有更大的吸引力。 目前對於10G以下的應用，可以採用配接器加上跳線方式 完成線路之間的連接，未來要升級到40G/100G也很簡單，把這個配接器換成MTP或者MPO面板就可以。

基於當前資料中心內骨幹 絡主要由光纖作為傳輸介質的背景，TIA標準化組織已經在研發基於電阻100Ω，平衡雙絞線銅纜支援40GBase-T的網路，草案標準已經發行,預計標 準將于2014年正式實施， 該標準將銅纜雙絞線頻寬擴展至2000MHz。 將繼續採用RJ45作為介面標準。 定義銅纜級別為Cat.8，可以支援 40GBase-T網路傳輸距離達到30m，基本滿足資料中心40G鏈路55%的距離。 銅纜支援40G的應用是對40G標準的一個重要補充，雖然距離比較 短，在規模較大的資料中心主幹內無法成為主流。 但預期銅纜方案的成本優勢將對大量規模較小的資料中心建設來說，是一種較顯優勢的方案，有助於促使資料中更 快及更大範圍推進40G網路的應用。

5、電子配線架的比較分析

目前，智慧配線系統沒有統一的國際標準，所以各公司產品的設計理念也不盡相同，從硬體角度來說大致可分為埠檢測技術和鏈路檢測技術兩種，我們從性能上來做一個簡單的分析。

埠檢測技長是在埠內置了微型感應器，採用標準8芯跳線插入任一端埠即有感應，連接跳線需要按順序建立連接關係。 埠技術的特點是採用普通跳線，易 于部署和維護，能夠自動探索使用埠，因為使用標準跳線大大節省了維護成本。 埠技術可以很方便地將普通非智慧的配線架升級為智慧的配線架，如果已經部署 了普通配線架並已經在使用中，跳線已經插滿，業務正在運行，即使如此也可以線上升級佈線系統。

鏈路技術的特點是使用特殊跳線，可自動探索特有的跳線，允許跳線兩端不按次序連接。

鏈路技術需要較多上層設備構建特有網路組，形成管理網路，來掃描電子配線架，從而建立資料庫。 如果要擴展，只增加電子配線架是不夠的，必須增加多個層管 理和掃描i量備，使用者必須對自己的網路和管理點數有效準確的評估，以配備足夠多的設備。 如果採用特殊跳線的鏈路方式，儘管可以實現一些功能，但需要許多複 雜的上層設備擴展和掃描，不利於擴展和部署。 總體來說，兩種技術都各有優缺點，這兩種技術的共同點是採用帶外的管理模式，不採用雙絞線中1到8針對的傳輸 介質，而是在埠或旁側增加感應能力來判斷跳線的位置。 當然，智慧佈線也有其他技術，比如傳輸線路載波技術，還比如將鏈路技術改良融入一些埠技術的有 點，相信智慧佈線技術在硬體上還會進一步發展。