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数据中心效率和可用性要考虑的因素

时间: 2019-05-24
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数据中心是所有企业网络的核心,依靠它才能传输、访问和存储所有信息。在这里,线缆将企业局域网 (LAN) 连接到支持所有应用、处理和通信的交换机、服务器、存储区域网 (SAN)、以及其他活动设备。它也是 LAN 连接到服务提供商网络并访问因特网和设施外的其他网络的地方。


随着信息和应用的持续增长,数据中心不断扩充容量以容纳更多活动设备和链路,同时还需要为设备提供高带宽、低延迟的数据传输。正确的数据中心设计涉及较大化增长和可扩展性空间、保证线缆路径可管理、提高效率并保证整体性能、可靠性和弹性。


数据中心效率和可用性要考虑的因素


因为企业都在数据驱动的世界中竞争,这为云和托管数据中心提供了成长机会,因为它们无需升级数据中心即可更快地部署新系统和服务以及扩展容量。许多企业倾向于使用混合 IT 方式,即将部分 IT 资源放在内部,特别是企业需要掌控的数据,而其他资源则使用服务保存在云中,例如使用软件即服务 (SaaS),或保存在大型托管数据中心,并通过基础设施即服务 (IaaS) 快速响应不断变化的需求。


关键数据中心问题和挑战


因为数据中心是企业运营的关键,有不断增长的任务关键设备,所以为了保证可靠性和性能,有多个关键因素和挑战需要考虑。我们先来看几个比较重要的。


数据中心冗余和可用性


数据中心可靠性很大程度上取决于可用性(即停机时间)和冗余量(即重复)。数据中心冗余需要使用重复的组件(即设备、链路、电源和路径),从而保证这些出现故障时仍能正常运行。数据中心通常 “N” 系统定义,其中 “N” 是数据中心正常运行所需的基本组件数量。因此,N+1 冗余表示运行的组件数量比需要的数量多一个,2N 冗余表示两倍需要的组件数量,2N+1 冗余是两倍加一。Uptime Institute 的层级或 BICSI 002 可用性分类系统均倡导为各种级别的数据中心可用性使用 “N” 级。


数据中心功率、散热和效率


现在,考虑到高级数据中心计算所需的成本和不断增长的功率,能耗已经成为数据中心要考虑的关键因素。因此数据中心经理们要通过保证效率降低运营成本,而他们经常使用 Green Grid 的 PUE 指标保证进入数据中心的功率能被设备高效率地使用,避免浪费。


数据中心散热对能耗也有明显影响。避免混合传入数据中心的冷空气和热排气有助于提高回风温度,从而提高数据中心散热系统的效率,避免过度配置耗电的空调设备。避免冷热空气混合也是保证可靠性的关键,因为热点会影响设备的寿命和可靠性。


在数据中心使用热通道/冷通道配置是避免冷热空气混合的方式之一。它采用如下机柜排列方式:在设备前侧优化从数据中心散热系统进入的冷空气,在设备后侧优化热排气并进入冷却回风系统。也可使用限制系统隔离冷热通道,例如使用顶板将冷通道与数据中心的其他部分(例如冷通道限制系统)隔离,或使用垂直板隔离热通道并将热排气返回高架回风室。


数据中心的散热还会受到通道中的线缆数量的影响。线缆在地板下通道中或设备前拥塞时,会妨碍冷空气到设备入口或热空气到排气系统的正常循环。使用有效的线缆管理方式和高架高密度线缆都是可以改善气流的策略。


光纤损耗预算


插入损耗是信号在线缆上前行时损失的能量(即衰减)和路径中的连接点造成的损耗(即连接器和拼接)。插入损耗不但是铜缆系统的性能参数之一,也是光纤系统的主要性能参数。工业标准规定了光纤应用正常运行允许的插入损耗量,而且 40GBASE-SR4 和 100GBASE-SR4 等较高速度的应用有更严格的插入损耗要求。数据中心根据功能区域之间的距离和路径上的连接点的数量决定光纤损耗预算,以保证损耗预算在要求的范围内。


基本光纤测试(又称 1 层认证)使用光纤损耗测试(以分贝 (dB) 为单位)测量整个光纤链路的插入损耗。 1 层认证几乎是所有线缆制造商提供系统保修的必需认证,另外部分制造商可能还要求使用 OTDR 的 2 层认证,该认证可提供与具体连接点和线缆长度损耗相关的信息。


插入损耗预算对光纤端面清洁度也有非常严格的要求,因为污染的光纤端面是数据中心中光纤相关问题和测试失败的主要原因。即使光纤纤维芯上的极小颗粒,也会造成影响性能的损耗和反射。因此,清洁和检查成为数据中心光纤端接的关键步骤。为了避免主观判断端面清洁度,建议使用包含具体清洁度分级标准的“IEC 61300-3-35 基本测试和测量流程标准”评估光纤端面检查是否通过认证。


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7.清洁光纤的最佳方法是什么?如果您检查了光纤端面,发现它很脏,有两种清洁方法。第一种方法为干式清洁法(不用清洁剂) — 使用一键式清洁器。将光纤插头插入至清洁器头上的适配器,将其按下(推),待发出喀哒声即可,然后(可用光纤显微镜)检查其是否洁净。如果脏污情况很严重,则可能须重复上述步骤多次。干式清洁法在大多数情况下都有效,但如果不起作用,或者可能存在油性污渍(图1),则建议采用湿式清洁法。用于湿式清洁法的工具很多,且大多数工具的工作方式均相同。首先,将少量光纤清洁剂涂于清洁材料上(请勿使用酒精,它可能会使情况变得更糟),然后,使光纤的端面接触清洁材料的潮湿部分,然后将其在整个材料上拖曳至干燥的部分。这种“接触和拖曳”过程可以重复多次,记住要使用清洁材料的干、湿不同部分。清洁后,再次(用显微镜)检查光纤。如果光纤仍然很脏,则可能存在划痕或凹痕,可以尝试再次清洁或考虑更换光纤。图1. 使用酒...
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如何解读测试报告?您应查看测试报告中的两项基本内容,专家还应查看另外三项基本内容 — 任何人其实都可以查看这些关键因素。请参考图2,查找报告的相应部分。1.查看测试是否通过,如右上角的绿色“√”或红色“X”所示。2.其次,测试中采用了哪些限值?想象一下,您八岁大的孩子数学考试没及格,您会感到沮丧,但是如果您看到该测验涵盖了高级多元微积分的相关知识,那么沮丧感可能会少很多。如上所述,您可以根据TIA/ISO标准或(IEEE的)应用标准进行测试。确保使用的限值正确。现在,让我们来看看专家关注的事项。3.查看实际的损耗测量值。对于CertiFiber™Pro OLTS,其报告中的损耗结果通常成对出现(双光纤测试)。任何波长的“损耗”若出现负数,都表示通过光纤传输后信号增强了 — 这在物理原理上当然是不可能的,它往往意味着测试仪的设置不正确。请注意,CertiFiber Pro OLTS会自动将负...
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