資料中心伺服器接入部署的佈線方式

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由於資料中心伺服器的形態差異(機架式伺服器、HTTP://www.aliyun.com/zixun/aggregation/13737.html">刀片伺服器),POD中伺服器機櫃和網路機櫃的佈線方式也存在差異。 本文介紹EOR、MOR、TOR和刀片伺服器幾種資料中心佈線方式的特點和差異。

資料中心機房平面佈局通常採用矩形結構,為了保證製冷效果,通常將 10 至 20 個機櫃背靠背並排放置成一行,形成一對機櫃組(又稱為一個POD)。 POD中的機櫃都採用前後通風模式,冷空氣從機櫃前面板的吸入並從後部排出,由此在機櫃背靠背擺放的POD中間形成 「熱通道」,連續的兩個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,再開始新一次迴圈。

如下圖,每個POD由伺服器機櫃和網路機櫃組成,其中伺服器機櫃占多數。 由於伺服器的形態差異(機架式伺服器、刀片伺服器),POD中伺服器機櫃和網路機櫃的佈線方式也存在差異。

機架式伺服器的佈線方式:交換器EOR(End of Row)佈線方式

採用交換器EOR佈線方式時,每個POD中的兩排機櫃的最邊端擺放2個網路機櫃,POD中所有的伺服器機櫃安裝配線架,配線架上的銅纜延伸到POD最邊端網路機櫃,網路機櫃中安裝接入交換器。 機架式伺服器安裝在伺服器機櫃中,伺服器網卡通過跳線(銅纜)連接機櫃中的配線架,如圖所示。

交換器EOR佈線方式特點:

交換器EOR佈線方式最為常見。 通常在伺服器和接入交換器安裝以前,伺服器機櫃到網路機櫃的佈線施工已經完成,設備(伺服器/交換器)安裝和跳線工作都在伺服器機櫃內和網路機櫃內進行。

如果每台機架式伺服器的功率為500W,且每個伺服器機櫃的電源輸出功率按4KW或6KW計算,則一個42U高度的伺服器機櫃能安裝8-12台機架式伺服器。

EOR佈線方式的缺點:從伺服器機櫃到網路機櫃的銅纜多(約有20-40根銅纜),且距網路機櫃越遠的伺服器機櫃的銅纜,在機房中的佈線距離越長,由此導致線纜管理維護工作量大、靈活性差。

交換器MOR(Middle of Row)佈線是對EOR佈線方式的改進。 MOR方式的網路機櫃部署在POD的兩排機櫃的中部,由此可以減少從伺服器機櫃到網路機櫃的線纜距離,簡化線纜管理維護工作。

機架式伺服器的佈線方式:交換器TOR(Top of Rack)佈線方式(真正大型資料中心的部署方案)

交換器TOR佈線方式是對EOR/MOR方式的擴展,採用TOR佈線時,POD中每個伺服器機櫃的上端部署1-2台兩台接入交換器,機架式伺服器通過跳線接入到機櫃內的交換器上,交換器上行埠通過銅纜或光線接入到EOR/ MOR的網路機櫃中的彙聚交換上。 如圖所示

TOR佈線方式特點:

TOR佈線方式簡化了伺服器機櫃與網路機櫃間的佈線,從每個伺服器機櫃到EOR/MOR的網路機櫃的光纖或銅纜數量較少(4-6根)。

機櫃中伺服器的密度高。 對於標準的19英寸寬,42U高的機櫃,如果採用交換器TOR佈線方式,則每個機櫃可部署15-30台1U高度的機架式伺服器(具體數量需要考慮單台伺服器的功耗和機櫃的電源輸出功率)。

TOR佈線的缺點:每個伺服器機櫃受電源輸出功率限制,可部署的伺服器數量有限,由此導致機櫃內交換器的接入埠利用率不足。 在幾個伺服器機櫃間共用1-2台接入交換器,可解決交換器埠利用率不足的問題,但這種方式增加了線纜管理工作量。

從網路設計考慮,TOR佈線方式的每台接入交換器上的VLAN量不會很多,在網路規劃的時候也要儘量避免使一個VLAN通過彙聚交換器跨多台接入交換器,因此採用TOR佈線方式的網路拓撲中,每個VLAN的範圍不會太大, 包含的埠數量不會太多。 但對於EOR佈線方式來說,接入交換器的埠密度高,在網路最初設計時,就可能存在包含較多埠數的VLAN。

TOR方式的接入交換器數量多,EOR方式的接入交換器數量少,所以TOR方式的網路裝置管理維護工作量大。

刀片伺服器的佈線方式

集成刀片交換器的刀片伺服器在進行機櫃安裝時,不需要考慮機櫃內從伺服器到接入交換器/或配線架的跳線,只需考慮刀片交換器上行埠的配線方式即可。 而機架式伺服器則需要分別對每台伺服器進行跳線連接。 例如,一個42U的伺服器機櫃安裝10台1RU機架式伺服器,1台接入交換器,並採用TOR佈線方式時,在機櫃後面將看到22根電源線(伺服器和交換器都配置冗余電源)、10根KVM線、至少30根雙絞線( 每台伺服器兩個業務網卡和一個管理網卡),2根光纖(交換器上行埠),這還不包括連接外部存儲和其他設備的線纜,顯的非常淩亂。 而對於一台配置了10個伺服器模組和2個交換器模組的刀片伺服器來說,則只需2根電源線,1根KVM線,4根光纖。 因此刀片伺服器在機房佈線管理上比機架式伺服器具有明顯的優勢。

集成交換器模組的刀片伺服器主要採用EOR/MOR佈線方式,但這種EOR佈線方式與機架式伺服器TOR佈線方式的特點基本相同,如圖所示。 伺服器在伺服器機櫃內完成網路接入,從伺服器機櫃到EOR/MOR網路機櫃的電纜主要是刀片交換器上行彙聚交換器的光線,而且數量比較少。 但刀片伺服器的計算單元的密度比機架式伺服器更高,所以對單個機櫃的電源輸出功率以及機房製冷環境的要求也更高。

採用pass-through模組的刀片伺服器的機櫃佈線方式可分為EOR/MOR和TOR兩種,如圖所示,兩種方式的特點與機架式伺服器的相應方式相同,此處不再贅述。

(作者:現代資料中心責任編輯:許京楊)

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