數據中心上下走線方式優劣分析

數據中心佈線系統走線方式的問題上,有人認爲關於上下走線這種無關緊要的問題還需要討論嗎?事實上在上下走線所隱含的問題不僅僅是佈線那麼點事,對機房整體規劃乃至其他系統將產生不小的影響,有必要討論分析一下。做好一個數據中心項目就需要很多規劃,大的方面講如配電、空調、網絡、佈線等各個系統,對於佈線系統如果初期規劃走線方式不合理,後期將會花費幾倍的時間來調整。下文主要是以在數據中心項目中上走線與下走線的各種闡述分析。

 
在數據中心項目中,佈線系統主流的走線方式一般分爲上走線和下走線兩大類。上走線是指線纜敷設在機櫃設備上方預安裝好的橋架上,上走線主要有兩種形式:開放梯型式和開放網格式。而下走線是指線纜敷設在活動地板下,有直接敷設在地上以及地板下的橋架上。
 
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在數據中心裏,走線不恰當的話會影響到很多因素,比如製冷、可維護性、美觀等多個方面,還會影響到數據通信線纜本身的信號串擾的問題以及受其他信號干擾源干擾影響數據通信的問題。現實中非常值得注意的是,走線設計合理與否,直接影響以後的維護和管理便利性與效率。對更高級別的數據中心在以後改造時也會帶來很多困難。
 
從數據中心綜合佈線系統來看,一般有防靜電板通常是下走線,反之如果沒有防靜電板採用的是上走線。採用哪種走線還要考慮到客戶對數據中心的要求比如成本、維護、機房升級等。
 
上走線在近些年的流行,與機房規模不斷升級、下送風製冷方式的流行、用戶對維護管理的重視等密不可分。相對而言,下走線有着不防鼠、灰塵大、不易維護、不利於消防等致命缺陷。另外,目前國內數據中心項目建築層高有限,“下走線”佔用的淨高會高於“上走線”,在機房平面佈局和未來變化中也缺乏靈活性。
 
實際上,在省級節點機房和佈線工程技術規範文件中,對“佈線工程實施要求”有明確說明:機房內強、弱電走線應明顯分開,以避免電磁干擾,一般要求強電採用地板下走線,弱電採用上走線,強電採用線槽,弱電採用吊裝金屬梯架。
 
當然,這也並不是說下走線一無是處,相對而言,下走線在敷設簡便性、成本等方面,有一定的優勢,且施工的精緻與否,下走線方式不影響機房的美觀度,相對而言降低了對於施工線纜管理的要求。而上走線在線纜密度和容量較大時,會對走線架造成很大壓力,對於網格式橋架上走線方式來,對於佈線系統的施工綁紮,線纜管理要求非常好,施工質量好壞將直接影響整體數據中心的外觀。
以下有兩個實際案例分析可供參考:
 
如圖一說明的是當下走線添加新的光纜、雙絞線或者是添加新的電力纜時,很難移除現有的閒置線纜來清理空間。大多情況下,爲了將宕機的風險最小化,線纜被留在原地。時間長了後,導致強電與弱電線纜將沒有足夠的空間保持距離,易產生信號干擾。同時線纜不斷地積累造成氣流路徑受阻,最終導致數據中心內部“熱區”的形成。地板下走線也會導致冷風傳輸受到阻礙,阻礙以後會使能耗升高。由於線纜隱藏在地板下,所以線纜的美觀度並不容易察覺,也就容易使管理人員忽視了對地板下線纜管理的要求。 
 
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(圖一)
 
相反的,採用吊頂橋架佈線在數據中心易於維護和管理而且理線美觀,如果採用網格式橋架,線纜管理好壞將一覽無遺,用戶將根本無法接受線纜的混亂管理,這也促進了對上走線方式提出更高的施工要求。上走線方式如下圖二。弱電上走線後,可以消除由於強弱電線纜距離不足產生干擾的可能性,同時使活動地板下方線纜佔用空間更少,精密空調的送風效率得到提升,減少能耗。
 
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 (圖二)
 
從上面的下走線案例來看由於大量弱電線纜在高架地板下易阻礙冷風輸送造成能源浪費,而且線纜穿過地板會造成冷風的泄漏,並與熱風發生混合。通過採用上走線方式能實現節約能源,同時還可以通過改善線纜的維護方法來提高可靠性。
 
 數據中心佈線的規劃設計非常重要,有關上走線與下走線的選擇,只是其中一個步驟而已。在確定走線方式後,還要考慮分層設計和強弱電的屏蔽等問題。一般考慮上中下三層,分別是強電的線路、銅纜的線路和光纜線路的通道,考慮到大量光跳線的脆弱性,以及強電的電磁干擾,應當採取屏蔽線或封閉式走線架。最終的目的,要讓機房的佈線美觀且易維護與管理。
 
綜上所述,數據中心是一個龐大的系統工程,在施工前要詳細規劃設計,也要對數據中心的應用情況要有整體的瞭解,也要總體考慮數據中心整體的運行環境。重視研究佈線方式的各種條件和影響因素,不僅有利於綜合佈線系統的安裝維護,更使得整個數據中心規劃與後期運維管理受益。基於近年來參與的大量建設的數據中心實際案列來看,筆者相比較更傾向於在數據中心中使用上走線的方式,也認爲上走線在整體數據中心佈線系統更趨於主導地位。希望本文有關上下走線的淺析希望能對廣大關心數據中心的行業內人士能有所啓發。
 
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