耐克森：模具化發展對數據中心布線的影響

　　2013年12月10日，由千家網聯合千家品牌實驗室共同主辦的第十四屆中國國際建筑智能化峰會廣州站，在廣州中國大酒店隆重舉行。本屆峰會主題為“從智能建筑到智慧城市”，分別在上海、北京、廣州三地舉行。廣州峰會作為本屆峰會主會場，也是最后一站，會議規模再創新高。峰會活動共吸引了智能建筑行業專家、設計院人士、系統集成商、渠道商、廠商、用戶等近八百名行業人士齊聚一堂，共同探討智能建筑與智慧城市最新技術與應用發展趨勢。

　　以下是耐克森高級產品工程師王君原先生帶來的題為《模具化的發展對數據中心布線的影響》的精彩演講：

耐克森高級產品工程師王君原

    　王君原：大家好，今天我想跟大家討論的內容，是現在比較熱門的話題，就是模塊化數據中心，我們這次峰會的主題是智能建筑到智慧城市，大家上午聽專家的演講已經很清楚，智慧城市的實現是有兩個基礎的建設架構，一個是智能建筑，另外一個基礎架構是對于網絡信息化的建設，網絡信息化的建設歸根結底是對于數據中心的建設。

　　那模塊化數據中心是一個怎樣的概念呢？我覺得應該從兩個方面進行考慮，如果從宏觀角度來說，是以標準化技術、標準化產品建立起來的可以滿足靈活部署、快速施工的數據中心。為什么要做模塊化？大家思考一下就知道，缺少模塊化會給用戶帶來不便，尤其是在智慧城市的大前提下我們需要的是可以迅速部署、迅速施工、迅速投入使用的數據中心，在這個前提下，模塊化數據中心是一種必然的趨勢，比如說我們現在的一些大型的運營商，就在大力的推進數據中心的建設。這是從宏觀方面來說什么是模塊化數據中心。

　　如果從微觀的角度來說，模塊化數據中心就是我們所有的POD數據中心，在這種數據中心里面，可以把IT、配電、備電、散熱、監控、布線整合成一體，這種數據中心可大可小。我相信大家聽說過類似單機柜體積的數據中心，有一種類似集裝箱式的數據中心，也有一種類似平級化的數據中心，這些數據中心的特點就是出廠的時候已經配置了整個數據中心的部件，或者是可以即插即用、靈活部署高可靠性的數據中心，我們稱之為POD模塊化數據中心。

　　針對模塊化數據中心，我們的布線架構帶來那些影響呢？我們歸結起來有四大影響，第一個是針對帶寬的遷徙：傳統的數據中心帶寬可能是千兆、百兆，但是現在是的萬兆、十萬兆，這必然帶來比較名明顯的問題，我的帶寬如何從千兆升級到萬兆、十萬兆，這個就是帶寬遷徙的問題。第二點標準化：模塊化數據中心進行建設的時候采用標準化的技術以及標準化的產品，這兩點都與布線相關，我們布線的產品設計施工必須要符合標準化的概念，才能滿足未來模塊化數據中心的建設。第三點高密度：模塊化數據中心對整個線纜的部署有很高密度的需求，所以布線系統必定要符合高密度的需求才能滿足對它這樣的使用。

　　最后在高密度的環境下如何實現可管理性以及施工的關鍵性，這也是我們要考慮的問題。

　　第一點就是帶寬遷徙帶來的問題，我們知道蘋果的手機經歷好幾代的發展，可是外觀上蘋果手機沒有太大的變化，但是第五代的時候采用新的連接器的類型，所以這就是我們產品發展對連接器帶來的變化。數據中心里面有一個詞叫帶寬遷徙，大家應該知道非洲大草原每年都有動物的遷徙，就是這種季節性的從寒帶往熱帶走的方式，只有這樣整個生物鏈才能維持下來，布線也遇到同樣的問題，帶寬進行發展的時候，百兆升級到千兆、萬兆，都有遷徙的問題。我們經常說的數據中心里面還是以千兆、萬兆為主，這個情況下大家有沒有關心過這樣一個問題：你是用銅纜還是光纜部署這個萬兆的布線，我相信在現今很多場合下還是以光纜的萬兆布線為主，這是為什么呢？因為銅纜萬兆的標準經歷了幾年以后，在2012年才有比較成熟的、可以市場化的產品線。為什么這樣說？在數據中心內部我們很關心的一個問題是你傳輸的帶寬夠不夠，另外一個問題是你傳輸的時候能耗是不是保持在一個合理的范圍內。但是在前幾年雖然有10GBASE-T的產品，必將會影響未來數據中心內部網絡的架構、布線的架構。我們可以從這張圖上看到，在2012年IE的標準發布會上，針對10GBASE-T有了非常迅速的發展，預計到2015占有萬兆傳輸的份額，所以我們預先銅纜會成為服務器到交換器端、水平端的主流選擇。

　　剛才提到是千兆到萬兆的過程，大家會關心萬兆以后數據中心用銅還是用鋼？這個是從最早的銅纜三類線、五類線到大家不是特別熟悉的，但是ISO里面成立的七類線以及超七類線，我們目前需要的超六類的線纜產品都可以支持，四萬兆、十萬兆的產品是否可以有同樣的線纜產品支持呢？實際上在標準委員會，還是國際標準ISO的規范，已經針對這樣的線纜等級可以支持四萬兆做出了討論。這張圖展示了幾種連接器的接口。左邊的連接器代表之前我們的傳輸方式千兆、百兆、萬兆。右邊的這些連接器代表未來的趨勢，包括了右邊的這個，中間有兩款連接器是目前現行最高帶寬的超系列的連接器。

　　在ISO最新的發布會上，對四萬兆的布線提出了一些建議，這個建議是ISO專門出的一個文件叫IZO11801-99-1，討論了兩個部分，第一部分討論應用現有的布線等級是否有能力支持未來四萬兆，這里有一個很明顯的結論，超六類線沒有辦法支持四萬兆，第二個部分討論了對于未來八類線的可能性。我們現在知道八類線事實上是有爭論的，有一種八類線是針對6A線纜的升級版本，把帶寬提升到兩千兆赫茲。第二類是超七類線纜的升級版，但是這兩個之間有一個明顯的區別，如果做對比以后會發現8.1線纜是可以實現四萬兆傳輸的。

　　越簡單的編碼技術可以實現對能耗的越小要求，我們可以預見未來可能產生兩套布線系統支持四萬兆，但是這些在能耗方面會有一些微小的差別。

　　我們通常在做數據中心的時候都希望在布線上節約一些投資，每個用戶都希望能在布線上省下幾萬塊，多購置幾臺交換機，這里提出一個疑問，交換機就等于是造車，布線就等于是造路，所以同等的預算成本下，如果你把小部分的錢提到布線的升級上，這個是值得的。

　　簡單介紹一下耐克森的解決方案，如果升級到四萬兆的時候采用這個跳線就可以滿足1200兆赫茲的傳輸，這套產品線由三大組件組成，我們簡單看一下數據中心內部，銅纜、網絡如何從萬兆升級到四萬兆，如果采用RJ45的連接器，可以在主干上采取這個線纜，在萬兆的傳輸歡迎下只需要采用6A的跳線就可以持續到萬兆的傳輸。未來需要過渡到四萬兆傳輸的時候，只需要簡單的把萬兆6A的跳線更換到GG45的跳線。

　　我們看一下光纜，從萬兆到四萬兆有一個升遷的問題，對于光纜來說LC連接器不能滿足四萬兆的傳輸，所以我們需要新的MPO連接器支持它。從萬兆到四萬兆的過渡是怎樣做的？在現有情況下可以用MPO的主干加MPO轉LC的模塊，通過連接LC的跳線到服務器以及交換機的兩端，但是未來需要升級到四萬兆的情況，需要把LC的跳線和MPO的模塊去掉，直接用MPO的跳線，這樣就可以連接到設備上的MPO四萬兆的端口，這樣就實現四萬兆甚至未來十萬兆的傳輸。

　　對比銅纜和光纜的變化。我們針對傳輸、升遷可以持三種態度，第一種是暫時不考慮傳輸升遷的問題，這個是對我的數據中心進行帶寬的遷徙。第二種解決方案，對光纜來說放眼于端口的需求，比如每個機柜里面有24個光纜端口、L端口，就配兩個模塊支持。對于未來，如果需要升級到四萬兆，只需要把MPO轉LC的模塊去掉，連接MPO的跳線，這個之中肯定有一個需求的缺口，這個就需要重新布線，除非你選擇第三種方案。第三種方案是先估算端口數量的需求，你根據四萬兆的需求布數據中心的線纜，采用四萬兆的傳輸主干連接MPO、LC的主干。銅纜簡單一點，第一種方案不考慮以后重新布線。第二種是用八類的線纜端接面前現有的傳輸需求，未來需要四萬兆升級的時候，只要把兩端的模塊剪斷，再重新端接就可以滿足。第三種最簡單的方式就是直接用二合一的連接器，可以兼容RJ45的跳線，這樣就可以滿足升遷的需求。

　　前面討論的是對未來的展望，如果把焦點聚焦在現有數據中心內部，除了升遷、標準化，還有兩個重點，一個是高密度，光纜連接是高密度的環境，所以我們有專門的高密度的光纖數據中心解決方案支持高密度環境下大家如何做施工、如何做管理的東西。比如角形的光線配線架就提供了一個更大的區域，可以支持盤遷等等。

　　對于線纜的插拔，大家如果施工做過高密度的光纜解決方案、EO96芯、144芯，這個高密度的情況下插跳線是讓人感覺很絕望的事情，所以我們專門提供兩款跳線，它的第一特點是支持不到一厘米的最小彎曲半徑，這樣保證進行插拔的時候不會帶來過多性能的問題。第二點在柔性7.5毫米的光跳線上做了小的改進，這樣的情況下面在滿配96芯的配線架上只要扣動這個插銷就可以簡單的把跳線從模塊上插拔下來。

　　這邊做了一個比較，采用傳統光纜的話，可能會在微觀上面帶來比較大的衰減，但是如果采用柔性的光角線，就可以把這個衰減控制在合理的范圍內，這對萬兆傳輸帶來很大的影響，因為萬兆傳輸有一個比較敏感的衰減指標，這個指標是2.6GB，嘗試計算一下，根據ISO的標準，300的OM3光纜加兩端跳線，假設在施工操作的過程中不小心碰了一下跳線，造成小于5毫米的彎曲，整個衰減值就會大于2.6dB，如果采用柔性的光跳線及時是在0.5毫米的情況下依然可以實現這個傳輸。

　　除了對跳線的插拔做了調整以外，還做了支持其它高密度調節設備上高密度的插拔，在這上面展示的就是我們現場的實際案例，對于MPO支持高密度扇的設備。

　　剛才提的是光，在超越線纜以上等級，銅纜的外經是越來越粗，所以我們也會遇到這樣的問題，如果你每個機柜里面都需要48根銅纜的話，會遇到很大的問題，我們專門推出超六類的屏蔽預端接的銅纜概念，這種可以比傳統的銅纜布線節省30%以上的后部管理空間，而且預端接每個銅纜的木塊都是通過工廠的預端接，在性能上也會有比較可靠的保證。

　　在設備端有高密度的銅纜跳線支持，這種高密度的銅纜跳線可以支持現有比較流行的EO48扣口的操作，這樣保證不會導致誤操作。

　　針對模塊化數據中心內部標準化產品是怎樣建立起來，并且他的可靠性是怎樣得到保證的？對于耐克森來說，銅纜以及光纜的標準化產品都會通過三道檢測程序，第一個是產品測試，第二個是信道測試，第三個是協議的測試。比如針對產品的測試，我們的MPO模塊每個出廠，每一芯都有附帶出廠的檢測報告，這張圖是針對我們某一年所有出貨的耐克森的MPO產品做的規整，ISO對MPO低損的規定是比較低的，但是我們出貨的時候95%以上的模塊差損都保存在0.1dB，有這樣的產品性能的穩定性，我們就可以實現對信道穩定性的支持。

　　我們在今年某一個展會上實現了對300米OMC信道六個MPO低損模塊的現場演示，整個信道傳輸的差損是保證在1.8到1.9dB左右，這個跟剛才提到的萬兆傳輸差損的余量比是2.6dB，我們知道事實上可以支持更遠的距離，就是說耐克森的模塊在信道上面可以支持300六個MPO模塊。

　　第三點，我們剛才測了產品、信道，最后還要做一件事，就是測試一下你的整套產品是不是能在實際的應用環境里面支持萬兆、四萬兆的傳輸。在此我們做了兩個協議的測試，第一個是針對萬兆的協議測試，第二個是針對四萬兆的協議測試。先說萬兆的協議測試，它的模型也是我剛才提到的300米六個MPO低損的模塊，采用的是OMC五的解決方案。用傳統的跳線或者采用柔性光跳線去做這樣一個協議測試，發現十個小時之內沒有問題，說明整個產品可以支持萬兆的傳輸。

　　另外四萬兆的傳輸我們在美國的子公司做了一個演示，我們通過四萬兆的收發器實現600米的距離內九個低損的連接點沒有問題，這也是在業界比較理想的成績，所以從這三點來看，耐克森的產品在標準化方面是做到了它應該做到的事情，來支持模塊化數據中心的發展。以上是我今天的演講內容，謝謝大家！