9/4/2008,“綠色”已成為當(dāng)今的時(shí)代主題。對于美國企業(yè)而言,“綠色運(yùn)動”涉及到所有方面:從一開始就要減少能源和材料的使用,樓宇使用期間要追求更高的效率,最后還要延長樓宇使用壽命,減少組件的更換和相關(guān)浪費(fèi)。數(shù)據(jù)中心在全球的增長已令企業(yè)開始關(guān)注數(shù)據(jù)存儲與路由所用的資源。實(shí)際上,即使布線供應(yīng)商和施工方也在盡他們的力量,減少網(wǎng)絡(luò)布線基礎(chǔ)設(shè)施系統(tǒng)構(gòu)建過程中的能源使用和浪費(fèi)。
互聯(lián)網(wǎng)使用的急劇增加(常被認(rèn)為可能原因的有:使用 YouTube 下載、上傳視頻,使用 Shutterfly 共享文件和圖片,使用 Facebook 進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)社交)和相伴而生的對帶寬需求的增加,導(dǎo)致數(shù)據(jù)中心的數(shù)量、規(guī)模和密度也隨之急劇擴(kuò)大。雖然數(shù)據(jù)中心歷經(jīng)升級,但仍然難以跟上新媒體需求的步伐。平均有 63% 的 IT 決策者報(bào)告說,不經(jīng)意間他們的數(shù)據(jù)中心就用完了所有空間、電源或散熱容量。另有 43% 報(bào)告說,以他們目前的增長速度來看,目前的基礎(chǔ)設(shè)施如果不做改變,頂多只能維持 6 個(gè)月。因此不用奇怪,他們中有 36% 正在規(guī)劃或建設(shè)新的數(shù)據(jù)中心。(注1)
系統(tǒng)可靠性:數(shù)據(jù)中心在變熱嗎?
目前數(shù)據(jù)中心所消耗的電力已占到美國全部電力使用量的 2%,預(yù)計(jì)到 2020 年,這一數(shù)字將激增到 9%。(注2) 在所消耗的電力中,很大一部分是為了滿足
電子設(shè)備與樓宇運(yùn)行的需要。這些技術(shù)會產(chǎn)生大量的熱,這是數(shù)據(jù)中心所面臨的主要問題之一。隨著溫度的升高,IT 硬件的可靠性大幅降低。據(jù)估計(jì),溫度升高 10°C (18°F),電子設(shè)備的長期可靠性降低 50%。具有諷刺意味的是,數(shù)據(jù)中心運(yùn)行所依賴的一些核心技術(shù)產(chǎn)生的熱量正是會導(dǎo)致其效率和壽命降低:電子設(shè)備每消耗 1W 功率,便需要配備 1W 的散熱功率。
這些組件的頻繁更換導(dǎo)致國家垃圾填埋場的廢棄物增多,同時(shí)提高了運(yùn)行成本。隨著刀片服務(wù)器等高密度電子設(shè)備的使用越來越普遍,估計(jì)到 2009 年,典型服務(wù)器的成本將開始低于支持其運(yùn)行的散熱成本。
為了控制空氣流動,大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都采用了冷(電子設(shè)備)通道和熱(無源配線)通道的模式。這種模式中,冷空氣的添加和熱空氣的移除都受到很好的控制,使得散熱設(shè)備的運(yùn)行效率更高。值得指出的是,熱量對UTP銅纜和光纜布線系統(tǒng)的影響要比對有源設(shè)備的影響小。
浪費(fèi)在散熱上的能源相當(dāng)于浪費(fèi)資源和美元。由于氣流管理效率低下,大型數(shù)據(jù)中心提供的散熱容量最高達(dá)到了設(shè)備所需散熱容量的 270%。遵循下面幾條關(guān)于熱管理的黃金法則可以減少這種浪費(fèi):
• 使用檔板阻止熱空氣循環(huán)
• 使用過流面積至少為 60% 的通風(fēng)門
• 如可能,分散放置刀片服務(wù)器,而不要將它們?nèi)糠旁谝粋(gè)機(jī)架上
• 根據(jù)典型平均值確定計(jì)算機(jī)房的空調(diào)容量
• 調(diào)低空調(diào)溫度不能解決放熱/散熱問題
• 使用模塊化熱解決方案限制初期投資
• 使用結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)限制氣流阻塞
結(jié)構(gòu)化思考:今日所選系統(tǒng)決定明日所獲性能
消除浪費(fèi)可以從許多方面入手。無源系統(tǒng)中,使用結(jié)構(gòu)化布線將極大減少電纜用量,從而緩解通道擁擠和氣流阻塞情況?諝饬鲃拥目臻g越大,熱空氣移除和冷空氣循環(huán)所耗費(fèi)的能源就越少。結(jié)構(gòu)化布線是使用主干電纜將大量光纜或銅纜線對帶至一個(gè)區(qū)域,然后在電子設(shè)備處分成若干小段電纜。
以“本壘打”方式布放電纜不僅會加重電纜密集程度,還會對電纜的移動、添加或更改造成問題。當(dāng)電纜托盤中的一條電纜被運(yùn)載實(shí)時(shí)通信的其他電纜所包圍時(shí),將很難移除該電纜。由于不愿意冒通信中斷的風(fēng)險(xiǎn),系統(tǒng)操作員通常會決定在舊電纜的基礎(chǔ)上布放一條新電纜。這種有問題的解決辦法會造成氣流通道堵塞,增加通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) (HVAC) 的工作負(fù)荷。使用主干電纜則無需擾動鏈路,在靠近電子設(shè)備的配線區(qū)就能完成全部配置,系統(tǒng)中斷的風(fēng)險(xiǎn)非常有限,總體工作量也大為減少,因此應(yīng)當(dāng)優(yōu)先考慮這種布線方式。
高光纖數(shù)光纜還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn),即與布放多條單雙芯光纜相比,它能提供更高的密度。針對 SC 光纜連接器的傳統(tǒng) 2.9 mm 電纜所占用的空間是主干光纜解決方案的 7 倍,即使 LC 連接所用的較低密度 1.6 mm 直徑電纜也要占用 2 倍的覆蓋面積。在當(dāng)今主干光纜設(shè)計(jì)中,松套管光纜能提供最佳的密度。
在數(shù)據(jù)中心環(huán)境散熱不佳的原因中,布線問題始終高居榜首。
雖然電纜耐熱,工作溫度可達(dá) 140°F (60°C),但氣流阻塞可能會引起局部“熱點(diǎn)”,使其溫度遠(yuǎn)高于房間平均溫度。使用結(jié)構(gòu)化布線以降低占用空間將有助于使設(shè)備工作溫度維持在可接受范圍以內(nèi)。
長遠(yuǎn)考慮:目前以及未來的系統(tǒng)需求有哪些?
一旦主干電纜布放到位,它就成為系統(tǒng)主干,將持續(xù)工作很多年。電子設(shè)備和軟件的更換周期一般是三到五年,但電纜的更換周期則長得多,因?yàn)閷㈦娎|拉入、拉出運(yùn)行中的系統(tǒng)并非易事。這意味著目前安裝的布線系統(tǒng)必須滿足將來很長一段時(shí)間的需要。大多數(shù)數(shù)據(jù)中心在為 10Gb/s 傳輸速率進(jìn)行規(guī)劃(如果說尚未利用這一速率的話)。OM3 光纜和 6A 類銅纜布線能夠在數(shù)據(jù)中心的典型距離上達(dá)到該速率。
對于目前以 1 Gb/s 和 4 Gb/s 速度運(yùn)行的數(shù)據(jù)中心,6 類電纜似乎適合當(dāng)今需要。這也符合 TIA-942“數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)”的指導(dǎo)原則,該標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了電纜安裝的最低要求。但是,如果考慮要在未來三到五年內(nèi)升級網(wǎng)絡(luò),則安裝更高帶寬的 6A 類電纜將能滿足當(dāng)前及未來的需求,從而在大約八年的時(shí)間里提供較高的性能水平。
許多網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)者都在尋求長期解決方案。如果期望布線服役 20 年時(shí)間,經(jīng)歷好幾次技術(shù)更新?lián)Q代,則很顯然,我們必須開始對將來的技術(shù)要求做出預(yù)測。標(biāo)準(zhǔn)制定機(jī)構(gòu) (IEEE) 內(nèi)部已經(jīng)討論了 40 Gb/s 和 100 Gb/s 數(shù)據(jù)速率技術(shù),新的標(biāo)準(zhǔn)預(yù)計(jì)將在 2010 年公布。要實(shí)現(xiàn)如此高的數(shù)據(jù)速率解決方案,標(biāo)準(zhǔn)的 62.5 um 和 50 um 光纜將不足以滿足需求。人們預(yù)期 OM3 50 um 光纜將是公認(rèn)適合這些即將等到來的高速應(yīng)用的最低性能光纜。目前能在 500 米以上距離上實(shí)現(xiàn) 10 Gb/s 以太網(wǎng)性能的延伸范圍 OM3 光纜,將很有可能走進(jìn)這些標(biāo)準(zhǔn)并被冠以 OM4 稱號,它們也可能適合 40 Gb/s 和 100 Gb/s 以太網(wǎng)應(yīng)用。如果高數(shù)據(jù)速率應(yīng)用在未來規(guī)劃之內(nèi),則無源系統(tǒng)設(shè)計(jì)應(yīng)當(dāng)考慮的最低性能光纜是 OM3 光纜。
此外,正確考慮光纖芯數(shù)也至關(guān)重要,以便每次新應(yīng)用可用時(shí),不必鋪設(shè)或可推遲鋪設(shè)新的主干電纜。速度為 40 Gb/s 和 100 Gb/s 的應(yīng)用將很可能運(yùn)行在“并行光纖”上,這個(gè)過程很簡單,即是將高速數(shù)據(jù)流拆散,分別在多根光纖上傳輸,通過無源系統(tǒng)發(fā)送,最后將這些信號重新合并起來。美國國內(nèi)和國際的標(biāo)準(zhǔn)組織正在評審各種方案。一個(gè)可能的方案是,使用 12 芯光纖作為發(fā)射信道,再使用另外的 12 芯光纖作為接收信道。對于系統(tǒng)設(shè)計(jì)者而言,這意味著數(shù)據(jù)中心內(nèi)的很多位置至少必須擁有 24 芯光纖才能確保將來有能力運(yùn)行并行光纖應(yīng)用。安裝正確的布線系統(tǒng)將減少未來的材料浪費(fèi)以及與電纜更換相關(guān)的麻煩和成本。
數(shù)據(jù)中心設(shè)計(jì)者在選擇銅纜和光纜介質(zhì)時(shí),除了要考慮電纜所能提供的帶寬外,還必須綜合考慮初期電子設(shè)備投資與熱產(chǎn)生和維護(hù)所帶來的長期成本,而對銅纜介質(zhì)和光纜介質(zhì)都很了解的布線系統(tǒng)供應(yīng)商可以幫助理清這些問題。
采用更明智的思維方式:是你在控制網(wǎng)絡(luò)還是網(wǎng)絡(luò)在控制你?
以當(dāng)今數(shù)據(jù)中心的規(guī)模和活力,我們不能再僅僅局限于考慮“速度快”這一系統(tǒng)要求。它還必須是可管理的,能夠支持各類增長和變化。部署智能基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)將使 IT 管理者能更好地了解和掌控網(wǎng)絡(luò),從而更高效地利用能源、網(wǎng)絡(luò)資產(chǎn)與自然資源。智能化基礎(chǔ)設(shè)施能讓管理者對網(wǎng)絡(luò)中的所有可用交換機(jī)端口了如指掌,從而只需部署最少數(shù)量的交換機(jī),減少網(wǎng)絡(luò)的總體功率消耗。
一些智能配線系統(tǒng)使用簡單網(wǎng)絡(luò)管理協(xié)議 (SNMP) 與聯(lián)網(wǎng)設(shè)備(如溫度傳感器等)通信,并在可能發(fā)生能源消耗問題時(shí)發(fā)出警報(bào)通知。這些系統(tǒng)能夠?qū)崟r(shí)識別網(wǎng)絡(luò)上各個(gè)資產(chǎn),因此 IT 管理者可以進(jìn)行監(jiān)控,并在非業(yè)務(wù)時(shí)段實(shí)施資產(chǎn)關(guān)機(jī)策略以節(jié)省能源?梢赃h(yuǎn)程發(fā)送電子郵件通知來關(guān)閉聯(lián)網(wǎng)復(fù)印機(jī)、打印機(jī)和臺式機(jī)。
使用智能系統(tǒng)將能更好地利用資源,降低維護(hù)成本,更快地實(shí)施變更,減少停機(jī)時(shí)間,提供更高的服務(wù)性能水平,從而提高收益。
減少數(shù)據(jù)中心中的材料浪費(fèi)和能源低效使用有很多種途徑。對無源系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化能為打造綠色數(shù)據(jù)中心做出巨大貢獻(xiàn)。若能在設(shè)計(jì)過程中就召集結(jié)構(gòu)化布線供應(yīng)商與內(nèi)部硬件、能源、通風(fēng)空調(diào)系統(tǒng) (HVAC) 和其他智能樓宇功能的提供商一起討論,將可以得出高效的設(shè)計(jì),即減少環(huán)境廢物,以較低的成本提供較高性能的系統(tǒng),并打造出長使用壽命的解決方案。
美國康普的綠色行動
美國康普企業(yè)解決方案部門已加入綠色網(wǎng)格聯(lián)盟 (The Green Grid),一個(gè)致力于提高數(shù)據(jù)中心和業(yè)務(wù)計(jì)算體系能效的全球聯(lián)盟。作為該聯(lián)盟的一般成員,美國康普將與其他成員公司協(xié)力合作,且能獲得有關(guān)數(shù)據(jù)中心內(nèi)部能效改進(jìn)的大量信息。
美國康普的綠色行動還包括將高能效的節(jié)能實(shí)踐帶給客戶。比如,美國康普智能樓宇基礎(chǔ)設(shè)施解決方案 (IBIS) 即采用支持安全、照明、暖通空調(diào)和通信等多種樓宇系統(tǒng)的單一主干網(wǎng)絡(luò),以便在提升效率和生產(chǎn)率的同時(shí),提高舒適度。
美國康普表示:我們倡導(dǎo)并支持Green Grid團(tuán)結(jié)一致、努力開發(fā)高能效的環(huán)保型解決方案。我們不但深知環(huán)保的重要性,同時(shí)致力于發(fā)揮自身作用、為他人樹立好榜樣。在我們繼續(xù)集中關(guān)注于優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品制造、一流客服、員工追求卓越和公司價(jià)值的同時(shí),環(huán)境管理始終是、并將繼續(xù)是我們最優(yōu)先的任務(wù)!
注1:OnStor,AFCOM,ARI,2007 年 12 月
注2:EIA《2006 年電力年度報(bào)告和 2007 年度能源展望》
關(guān)于美國康普
美國康普(紐約證券交易所:CTV – www.commscope.com)是通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案的全球領(lǐng)先企業(yè)。憑借Andrew Wireless Solutions®(安德魯無線解決方案)品牌,美國康普成為無線網(wǎng)絡(luò)射頻子系統(tǒng)解決方案領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者。憑借SYSTIMAX®和Uniprise®兩個(gè)品牌,美國康普成為商業(yè)企業(yè)用結(jié)構(gòu)化布線系統(tǒng)的全球領(lǐng)導(dǎo)者。同時(shí),它還是寬帶有線電視網(wǎng)絡(luò)同軸電纜的頂級生產(chǎn)商,是北美地區(qū)領(lǐng)先的環(huán)保型DSL及FTTN應(yīng)用機(jī)柜供應(yīng)商之一。由強(qiáng)大研發(fā)團(tuán)隊(duì)支持,美國康普實(shí)現(xiàn)專業(yè)技術(shù)、專有技術(shù)和全球化生產(chǎn)能力相結(jié)合,為全球130多個(gè)國家的客戶提供日益進(jìn)步的全球通信網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施解決方案。