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Padrões de cabeamento e gerenciamento de cabos para salas de servidores

Prefácio

 

EficazCabeamento da sala de servidoresdepende de um conjunto estrito dePadrões de gerenciamento de cabosprojetado para otimizar o fluxo de ar, evitar interferências e simplificar a manutenção. Para atender imediatamente aos principais requisitos de cabeamento do data center: você deve separar estritamente os cabos de alimentação e de dados para evitar interferência eletromagnética (EMI), rotearfibras ópticasverticalmente para garantir que as entradas e saídas de ar permaneçam desobstruídas e use exclusivamente tiras de velcro-nunca tiras plásticas-para manter a integridade das fibras ópticas. Embora estas sejam as regras de ouro, a complexidade de um data center requer protocolos específicos para cada camada de dispositivo. Este artigo fornece um guia técnico abrangente que cobre a topologia de rede do data center (TOR, ILO, Core), especificações detalhadas de roteamento para bandejas earmáriose convenções de rotulagem precisas para garantir que sua infraestrutura seja escalonável e fácil de gerenciar.

 

I. Terminologia comum de data center


Começaremos definindo alguns termos comuns de data center. Embora frequentemente encontrados, seus significados específicos são frequentemente esquecidos.
Topologia de rede do data center:

Data Center Network Topology:Diagram

Interruptor TOR:Um switch de acesso à rede interna. Este dispositivo de rede estilo caixa-de 1U está equipado com 48 10portas ópticas G e 4 40portas ópticas G. As portas 10G conectam-se downstream às portas de 10 gigabit do servidor usando cabos ópticos ativos (AOCs), enquanto as portas 40G conectam-se upstream ao núcleo da rede interna por meio de fibra MPO. Um único switch TOR fornece acesso ao servidor para doisarmários.
Mudança da OIT:O switch de acesso do servidor ILO, também conhecido como switch de gerenciamentointerruptor de acesso à rede. Este dispositivo estilo caixa-de 1U tem portas de cobre com negociação automática 48 10/100/1000M-e uma porta óptica de 1/10G. As portas de cobre conectam-se downstream às portas gigabit do servidor e às portas MGMT do dispositivo de rede. A porta óptica se conecta upstream ao núcleo da rede de gerenciamento do data center usando 10Gfibra multimodo. Um único switch ILO fornece acesso a servidores e dispositivos de rede em dois gabinetes.
Núcleo da Rede Interna:Um dispositivo central-de rede baseado em chassi equipado com diversas portas ópticas de 40 G e 10 G (a configuração varia). Suas portas 40G conectam-se downstream a-switches TOR internos via fibra MPO e upstream ao Data Center Core via fibra MPO.
Núcleo do Data Center:Um dispositivo central-de rede baseado em chassi equipado com diversas portas ópticas de 40 G e 10 G (a configuração varia). Suas portas 40G conectam-se downstream ao núcleo da rede interna via fibra MPO. Suas portas 10G se conectam a circuitos de operadora (linhas dedicadas) por meio de fibra monomodo-de 10G e ao dispositivo de acesso/saída unificado por meio de fibra multimodo 10G.
Dispositivo unificado de acesso/saída:Um dispositivo semelhante a um tradutor NAT, realizando conversão entre endereços IP públicos e privados. Uma única unidade possui várias portas ópticas 10G. Essas portas conectam-se downstream ao Data Center Core por meio de fibra multimodo e upstream ao Núcleo da Rede Externa. Além disso, eles se conectam a um switch de sincronização de sessão por meio de fibra multimodo 10G para sincronização de estado entre dispositivos.
Núcleo de rede externa:O dispositivo de rede principal para a zona de rede externa, equipado com portas ópticas 40G e 10G. As portas 10G conectam-se downstream por meio de fibra multimodo ao dispositivo de acesso/saída unificado, dispositivos de acesso à rede externos independentes e dispositivos de segurança. As portas 40G conectam-se upstream à borda da rede externa via fibra MPO.
Borda de rede externa:O dispositivo de rede conectado ao provedor de serviços de Internet (ISP), configurado com portas ópticas 40G e 10G. As portas 10G conectam upstream ao equipamento ISP por meio de fibra-de modo único; outras portas 10G conectam-se a dispositivos de segurança por meio de fibra multimodo. As portas 40G conectam-se downstream ao núcleo da rede externa via fibra MPO.
Cabo AOC 10G-:UmCabo Óptico Ativo (AOC), um cabo-semelhante a fibra com transceptores ópticos integrados em ambas as extremidades, usado para conectar switches TOR a portas de 10 gigabits do servidor.
Cabo de rede de gerenciamento:Uma Categoria 6 oucabo de cobre 6AcomConectores RJ45, usado para conexões entre switches de acesso ILO e portas gigabit de servidor ou portas MGMT de dispositivos de rede.
 

II. Padrões de cabeamento para data centers


Dentro do mesmo IDC e para racks com especificações idênticas, a metodologia de cabeamento deve ser amplamente consistente para simplificar as operações e manutenção (O&M) diárias-a-. O cabeamento para diferentes classes de dispositivos de rede-como núcleo, acesso à rede interna e dispositivos de acesso à rede de gerenciamento-deve ser ordenado. Fibra ecabos de redenão deve obstruir as entradas ou saídas de ar do dispositivo, não deve apresentar folga excessiva na parte inferior do rack e deve apresentar etiquetas claras. O padrão de inserção de cabos na parte frontal dos dispositivos de rede deve ser o mais uniforme possível, com os cabos bem agrupados. Na parte traseira, os cabos de alimentação e de rede devem estar arrumados e desembaraçados, com os cabos de alimentação e de dados separados para apresentar uma aparência limpa e unificada.
 
 

1. Padrões de cabeamento de dispositivos principais


Os dispositivos de rede principal IDC, especialmente os núcleos de rede internos, têm inúmeras interconexões com switches TOR, resultando em altas contagens de fibra. O roteamento de fibra para dispositivos principais deve ser ordenado, sem cruzamentos-aleatórios. O cabeamento limpo e estético dentro do gabinete é o foco principal dos padrões de cabeamento de dispositivos de rede.

Fiber Routing Diagram 1

As fibras devem ser direcionadas verticalmente ao longo do lado esquerdo ou direito do dispositivo, garantindo que o caminho não bloqueie as saídas de ar. Prenda as fibras em intervalos usando braçadeiras de velcro (nota: não use braçadeiras plásticas permanentes). Evite apertar demais-e mantenha um raio de curvatura entre 100 e 130 graus (normalmente aproximadamente 110 graus). As amarrações devem permitir um ajuste fácil da folga. Todas as fibras devem ser rotuladas. Uma vez conectado, os rótulos devem permanecer visíveis. Deixe um laço de serviço suficiente para facilitar a inserção e remoção.

core rack internal cabling standard

 

2. Padrões de cabeamento de acesso à rede interna


Os switches internos de acesso à rede são montados na parte superior do rack. O switch TOR da rede interna usa fibra MPO de 40 G para fazer o uplink para o núcleo da rede interna e cabos-AOC de 10 G para fazer o downlink para os servidores. O switch ILO usa uma porta 1G ou 10G para fazer uplink para o núcleo da rede de gerenciamento e suas portas gigabit para fazer downlink para servidores. Normalmente, dois gabinetes de servidores compartilham um switch TOR de rede interna e um switch de acesso ILO (usando cabos de 5 metros dentro de um gabinete e de 8 metros para gabinetes adjacentes). Cada gabinete abriga aproximadamente 18 servidores.

Fiber and Network Cable Routing Standard Diagram

 
Diagrama de roteamento de cabos de fibra e rede
Os cabos do switch de acesso à rede interna são organizados por meio de gerenciadores de cabos. Dentro do gerenciador, prenda cada quatro cabos de rede com uma braçadeira. Cada cabo de rede deve ter uma etiqueta exclusiva. A outra extremidade é direcionada para a posição da bandeja do servidor dentro do rack. As gotas de fibra não devem ser excessivamente longas, com raios de curvatura mantidos dentro das especificações. Todas as fibras devem ser rotuladas. Use cores de etiqueta diferentes para distinguir fibras ligadas a diferentes dispositivos principais.
 

3. Padrões de cabeamento da bandeja de cabos


Todos os cabos de interconexão entre dispositivos de rede dentro do data center devem ser roteados através de eletrocalhas (exceto dentro de um único gabinete).

Cable Tray Fiber Routing Diagram: fibers and network cables within the tray must be routed separately and neatly, bundled at intervals to maintain aesthetics.

Diagrama de roteamento de fibra da bandeja de cabos
 
Conforme mostrado, as fibras e os cabos de rede dentro da bandeja devem ser roteados separadamente e de maneira organizada, agrupados em intervalos para manter a estética.
 

4. Padrões de cabeamento de gabinete


Um gabinete de servidor padrão contém principalmente cabos AOC de rede interna, cabos de rede de gerenciamento ILO e cabos de alimentação. Conseqüentemente, a densidade de cabos dentro de um único gabinete costuma ser significativa. Cada tipo de cabo deve ser roteado e agrupado ao longo da parte interna do gabinete. Conforme mostrado no diagrama abaixo.

cable density within a single cabinet is often significant. Each cable type should be routed and bundled along the inner side of the cabinet 1

cable density within a single cabinet is often significant. Each cable type should be routed and bundled along the inner side of the cabinet 2

 
Use cores de cabo diferentes para distinção: por exemplo, azul para rede interna, cinza para ILO, preto para energia. Os loops de serviço devem ser mínimos, com comprimento de cabo suficiente apenas para ir de uma PDU à outra. O excesso de folga prejudica o gerenciamento dos cabos. Os requisitos de cabeamento e agrupamento entre dois servidores empilhados verticalmente são mostrados abaixo: [Diagrama]
(Para evitar interferência eletromagnética, os cabos de alimentação e de dados devem ser separados e agrupados de forma independente.)

 Excess slack hinders cable management. Cabling and bundling requirements between two vertically stacked servers are shown below

 

To prevent electromagnetic interference, power and data cables must be separated and bundled independently. 1

 

To prevent electromagnetic interference, power and data cables must be separated and bundled independently. 2

 
 
 
 
 
 

5. Padrões de rotulagem de cabos

 
Núcleo – Etiquetas TOR da rede interna:Um único TOR usa quatro cabos MPO para fazer uplink para quatro núcleos de rede internos, respectivamente. Use cores de rótulo para distinguir o núcleo de destino (por exemplo, vermelho, amarelo, azul, verde para núcleos de rede internos 1, 2, 3, 4). O formato do rótulo é uniforme: "Gabinete A ~ Gabinete B # Número de sequência", por exemplo, XX-DC-02-01~XX-DC-01-08#1. Por convenção, o Gabinete A denota o gabinete do lado central, enquanto o Gabinete B denota o gabinete do lado de acesso.
Etiquetas especiais de interconexão de dispositivos:Para cabeamento entre dispositivos de rede especializados (seja de cobre ou fibra), as etiquetas seguem uniformemente o padrão "Rack A ~ Rack B # Sequence Number", por exemplo, XX-DC-02-08~XX-DC-01-08#1.
Switch de acesso à rede interna – Etiquetas de interconexão do servidor:O lado A reflete a posição do rack do switch e as informações da porta; O lado B reflete a posição do rack do servidor.
Exemplo:Lado A: A1-4-J-17-24-Gi1/1, Lado B: J-17-01.
(Onde A1-4 é o nome do data center, J é a coluna J, 017 é o 17º gabinete, 24 é a 24ª posição da bandeja e Gi1/1 é a porta GigabitEthernet 1/1 do switch. O lado B indica a posição do rack do servidor.)
Notas:
Um gabinete padrão tem 48U de altura. Um servidor (montado em uma bandeja) ocupa cada 2U de espaço. As bandejas são numeradas sequencialmente de baixo para cima: 01, 02, 03, ... 24.
Um único gabinete possui duas alimentações de energia da PDU, designadas Feed A e Feed B. Os rótulos de energia combinam números e letras (números primeiro, letras por último), com números sempre expressos como dois dígitos. Exemplos: 01A-24A, 01B-24B.

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