数据中心综合布线系统的建设

数据中心综合布线系统的建设随着现代社会对于信息交换需求的急剧增加，通信设施的建设越来越受到重视，而综合布线系统作为“信息高速公路”是智能化建设的基础。13.1综合布线系统概述综合布线系统是建筑物内或建筑群之间的一个模块化、灵活性极高的信息传输通道，是智能建筑的“信息高速公路”。它既能使语音、数据、图像设备和交换机设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信网连接。综合布线系统包括建筑物外部网络和电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆以及相关连接部件，由不同系列和规格的部件组成，包括传输介质、相关连接硬件（如配线架、连接器、插座、适配器）以及电气保护设备等，这些部件可以用来构建各种子系统。一个设计良好的综合布线系统对其服务的设备应具有一定的独立性，并能互连许多不同应用系统的设备，如模拟或数字式公共系统设备，也应能支持图像（电视会议、监控电视）等设备。13.1.1综合布线系统的定义由于各国产品类型不同，综合布线系统的定义是有差异的。在通信行业标准《大楼通信综合布线系统第一部分：总规范》（YD/T926.1-2001）中，对综合布线系统的定义为：“通信电缆、光缆、各种软电缆及有关连接硬件构成的通用布线系统，它能支持多种应用系统。即使用户尚未确定具体的应用系统，也可进行布线系统的设计和安装。综合布线系统中不包括应用的各种设备。”目前所说的建筑物与建筑群综合布线系统，简称为综合布线系统，是指一幢建筑物内（或者综合性建筑物）或建筑群体中的信息传输媒介系统。综合布线系统将相同或相似的缆线（如对绞线、同轴电缆或光缆）、连接硬件，按一定秩序和内部关系进行组合，形成一个通用化、标准化的整体系统。因此目前它是以通信自动化为主的综合布线系统。今后，随着科学技术的发展，该系统会得到逐步提高和完善，能真正充分满足智能化建筑的要求。13.1.2综合布线系统的特点综合布线系统是目前国内、外推广使用的比较先进的综合布线方式，具有以下特点。（1）综合性、兼容性好。传统的专业布线方式需要使用不同的电缆、电线、接续设备和其他器材，技术性能差别极大，难以相互通用，彼此不能兼容。综合布线系统具有综合所有系统和互相兼容的特点，采用光缆或高质量的布线部件和连接硬件，能满足不同生产厂家终端设备传输信号的需要。（2）灵活性、适应性强。采用传统的专业布线系统时，若需改变终端设备的位置和数量，则必须敷设新的缆线和安装新的设备，并且在施工中有可能导致传送信号中断或质量下降，增加工程投资和施工时间，因此，传统的专业布线系统的灵活性和适应性差。在综合布线系统中，任何信息的点都能连接不同类型的终端设备，当设备数量和位置发生变化时，只需采用简单的接插工序，实用方便，其灵活性和适应性强且节省工程投资。（3）便于扩容和维护管理。综合布线系统的拓扑结构一般采用星状结构，各条线路自成独立系统，在改建或扩建时互相不会影响。综合布线系统的所有布线部件采用积木式标准件和模块化设计。因此，部件容易更换，便于排除障碍，并且采用集中管理方式，有利于分析、检查、测试和维修，节约维护费用和提高工作效率。（4）技术经济合理。综合布线系统各个部分都采用高质量材料和标准化部件，并按照标准施工和严格检测，保证系统技术性能优良可靠，满足目前和今后通信需要，并且在维护管理中减少维修工作，节省管理费用。采用综合布线系统虽然增加了初次投资，但从总体上看是符合技术先进、经济合理的要求的。13.1.3综合布线系统建设的常用标准典型的综合布线系统集成方案中经常采用的标准如下。（1）《综合布线系统工程设计规范》（GB50311-2007）。（2）《综合布线系统工程验收规范》（GB50312-2007）。（3）《电子信息系统机房设计规范》（GB50174-2008）。（4）《建筑物防雷设计规范》（GB50057-2005）。（5）《建筑物电子信息系统防雷技术规范》（GB50343-2004）。（6）《数据中心电信设施标准》（ANSI/TIA-942-2005）。（7）《大楼通信综合布线系统第一部分总规范》（YD/T926.1-2001）。（8）《大楼通信综合布线系统第二部分综合布线用电缆光缆技术要求》（YD/T926.2-2001）。（9）《大楼通信综合布线系统第三部分综合布线用连接硬件技术要求》（YD/T926.3-2001）。（10）《商用建筑通信布线标准》（ANSI/TIA/EIA568B）。（11）《信息技术——用户通用布线系统》（ISO/IEC11801，第二版）。（12）《国际电子电气工程师协会：CSMA/CD接口方法》（IEEE802.3）。13.1.4综合布线系统的构成综合布线系统可以划分为6个独立的子系统：工作区子系统、水平子系统、管理子系统、干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统。在整个建筑物中，各系统的分布如图13-1所示。图13-1综合布线系统的构成（1）工作区子系统（WorkLocation）:由终端设备连接到信息插座之间的设备组成，包括信息插座、插座盒（或面板）、连接软线、适配器等。（2）水平子系统（Horizontal）：用于将干线子系统线缆延伸到用户工作区。水平子系统是布置在同一层楼上的，一端接在信息插座上，另一端接在楼层配线间的跳线架上。水平子系统主要采用4对双绞线，它能支持大多数现代通信设备，在某些要求宽带传输时，可采用“光纤到桌面”的方案。当水平区面积相当大时，在这个区间内可能有一个或多个接线间，水平线除了要端接到设备间外，还要通过接线间，把终端接到信息出口处。（3）干线子系统（Backbone）：通常它是由主设备间（如计算机房、程控交换机房）至各层管理间。它采用大对数的电缆馈线或光缆，两端分别接在设备间和管理间的跳线架上。（4）设备间子系统（Equipment）：它由设备间的线缆、连续跳线架及相关支撑硬件、防雷电保护装置等构成。比较理想的设置是把计算机机房、交换机房等设备间设计在同一楼层中，这样既便于管理又节省投资。也可根据建筑物的具体情况设计多个设备间。（5）管理间子系统（Administration）：是干线子系统和水平子系统的桥梁，同时又可为同层组网提供条件。其中包括双绞线跳线架、跳线（分快接式跳线和简易跳线）。在需要有光纤的布线系统中，还应有光纤跳线架和光纤跳线。当终端设备或局域网的结构变化时，只要改变跳线方式即可解决，而不需要重新布线。（6）建筑群子系统（Campus）：它是将多个建筑物的数据通信信号连接在一体的布线系统。采用可架空安装或沿地下电缆管道（或直埋）敷设的铜缆和光缆，以及防止电缆的浪涌电压进入建筑的电气保护装置。为方便理解，图13-1和图13-2给出从工作区子系统到水平子系统，再到管理子系统的几种典型配置方式。综合布线各子系统对应的布线产品如下。（1）工作区子系统：模块、面板、跳线。（2）水平子系统：双绞线。（3）管理子系统：机柜、机架、配线架。（4）干线子系统：双绞线、光纤。（5）设备间子系统：机柜、机架、配线架。（6）建筑群子系统：光纤、机柜、机架、配线架。《综合布线系统工程设计规范》（GB50311-2007）中规定：布线系统工程宜按下列7个部分进行设计。（1）工作区：一个独立的需要设置终端设备（TE）的区域划分为一个工作区。工作区应由配线子系统的信息插座模块（TO）延伸到终端设备处的连接缆线及适配器组成。（2）配线子系统：配线子系统应由工作区的信息插座模块、信息插座模块至电信间配线设备（FD）的配线电缆和光缆、电信间的配线设备及设备缆线和跳线等组成。（3）干线子系统：干线子系统应由设备间至电信间的干线电缆和光缆、安装在设备间的建筑物配线设备（BD）及设备缆线和跳线组成。（4）建筑群子系统：建筑群子系统应由连接多个建筑物之间的干线电缆和光缆、建筑物群配线设备（CD）及设备缆线和跳线组成。（5）设备间：设备间是在每幢建筑物的适当地点进行网络管理和信息交换的场地。对于综合布线系统工程设计，设备间主要安装建筑物配线设备。电话交换机、计算机主机设备及入口设施也可与配线设备安装在一起。（6）进线间：进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。（7）管理：管理应对工作区、电信间、设备间、进线间的配线设备、缆线、信息插座模块等设施按一定的模式进行标志和记录。《综合布线系统工程设计规范》（GB50311——2007）中规定综合布线系统的基本构成如图13-5所示。《综合布线系统工程设计规范》（GB50311——2007）中规定综合布线子系统的构成如图13-6所示。《综合布线系统工程设计规范》（GB50311——2007）中规定综合布线系统引入部分的构成如图13-7所示。13.2综合布线系统通用设计本节主要介绍大楼综合布线系统的通用设计要点和设计方法，也完全适用于数据中心的布线系统的设计。13.2.1研究建筑物的功能明确建筑物的功能及同一建筑物内的不同功能分区，了解建筑物内所涉及的弱电各系统，如通信网络系统、计算机网络系统、建筑设备自动化系统等功能和构成。13.2.2确定综合布线系统的类型根据用户对综合布线系统的要求，确定综合布线系统的配置：最低配置、基本配置或综合配置。13.2.3确定综合布线系统的等级根据建筑物内所涉及的弱电各系统，如通信网络系统、计算机网络系统、建筑设备自动化等的传输标准要求，选择综合布线系统的等级（如C级、D级、D+级、E级或光缆级）。铜缆布线系统的分级与类别如表13-1所示。表13-1铜缆布线系统的分级与类别系统分级支持带宽（Hz）支持应用器件电缆连接硬件A100KB1MC16M3类3类D100M5/5e类5/5e类E250M6类6类F600M7类7类注：3类、5/5e类（超5类）、6类、7类布线系统应能向下兼容的应用。光纤信道分为OF-300、OF-500和OF-2000三个等级，各等级光纤信道支持的应用长度不应小于300m、500m及2000m。13.2.4工作区子系统的设计通常，办公、写字楼工作区的服务面积根据办公要求，可分为以下三种类型。（1）第一种类型：一个工作区的服务面积可按5~6㎡进行估算。（2）第二种类型：一个工作区的服务面积可按7~8㎡进行估算。（3）第三种类型：一个工作区的服务面积可按9~10㎡进行估算。13.2.5配线子系统的设计配线子系统的设计首先需要厘清工程的需求状况，然后统计计算清楚信息点的分布状况，最后设计并配置好相关布线设备。1.配线子系统设计所需的前期条件（1）根据工程提出近期和远期的终端设备要求。（2）每层需要安装的信息插座数量和位置。（3）终端将来可能产生移动、修改和重新安排的详细情况。（4）一次性投资与分期建设的方案比较。（5）根据配线子系统各段缆线长度，从FD至信息插座之间的缆线（水平电缆、光缆）长度应小于或等于90m的要求确定各层交换间的位置。2.信息插座数量的计算（1）根据建筑物的工程平面图，分别计算出各层（区）工作区总面积（其中不包括公共走廊、电梯厅、楼梯间、卫生间等面积）。（2）根据各层（区）工作区总面积及一个工作区的服务面积，计算出各层（区）工作区的数量。Wn＝Sn÷SbWn：第n层（区）工作区的数量。Sn：第n层（区）工作区的总面积。Sb：工作区的服务面积。（3）根据已选定的综合布线系统配置标准及各层（区）工作区的数量，计算出各层（区）信息插座的数量。Tn＝Wn×ΔTTn:第n层（区）信息插座的数量。ΔT:每工作区内信息插座的数量（如最低配置的综合布线系统为１；基本配置的综合布线系统为２或２以上；综合配置的综合布线系统为２以上或更多，并增加光纤插座数量）。Tn＝Wｐｎ＋TｄｎWｐｎ：第ｎ层（区）支持语音（电话）的信息插座（电话插座）的数量。Tｄｎ：第ｎ层（区）支持计算机（数据）的信息插座（计算机）的数量。（４）根据各层（区）信息插座的数量，计算出建筑物内信息插座的总数量。T＝∑Tｎ（ｎ＝１～Ｎ）T：建筑物内信息插座的总数量。Ｎ：建筑物的层（区）数量。３.配线子系统缆线与信息插座的选择通常，配线子系统的水平电缆采用普通型铜芯４对对绞电缆。