====== Архитектурные стандарты и спецификации ======
Архитектурные стандарты определяют структуру кабельных подсистем в ЦОД, принципы зонирования и элементы инфраструктуры, обеспечивающие масштабируемость и управляемость при проектировании, строительстве и эксплуатации.
Основные источники — **TIA**, **IEC**, **ISO/IEC**, **CENELEC**, **BICSI**, определяющие топологию, кабельные категории, интерфейсы MPO/LC и требования к зонам распределения.
===== Основные стандарты кабельной инфраструктуры =====
==== ANSI/TIA-942-A ====
* «Infrastructure Standard for Data Centers» — основной американский стандарт, включающий рекомендации по планировке помещений и размещению оборудования.
* Определяет:
* функциональные зоны: **ER**, **MDA**, **HDA**, **ZDA**, **EDA**;
* структуру магистральных и горизонтальных кабелей;
* принципы кабель-менеджмента и резервирования.
==== CENELEC EN 50173-5 ====
* Европейский стандарт, гармонизированный с TIA-942.
* Устанавливает требования к структурированной проводке ЦОД, включая поддержку новых приложений Ethernet и Fibre Channel.
==== ISO/IEC 24764 ====
* Международный стандарт «Generic Cabling Systems for Data Centers», базирующийся на TIA-942 и EN 50173-5.
* Описывает типовые топологии и требования к оптическим и медным линиям.
==== ANSI/BICSI 002-2019 ====
* Практическое руководство по проектированию и реализации ЦОД, включающее:
* планирование, строительство, пусконаладку и эксплуатацию;
* рекомендации по модульности и классам доступности;
* требования к эксплуатационным процедурам и резервированию.
===== Базовые элементы инфраструктуры по TIA-942 =====
TIA-942 делит инфраструктуру на логические зоны, обеспечивающие гибкость, масштабирование и стандартизированные точки коммутации.
^ Элемент ^ Назначение ^
| **ER (Entrance Room)** | Ввод внешних каналов связи, граница ответственности провайдера, точки соединения оптики. |
| **MDA (Main Distribution Area)** | Центральный узел коммутации: магистрали, маршрутизаторы, SAN-коммутаторы. |
| **HDA (Horizontal Distribution Area)** | Распределение сигналов к зонам или стойкам; LAN, SAN, KVM-соединения. |
| **ZDA (Zone Distribution Area)** | Промежуточная точка консолидации горизонтальных кабелей. |
| **EDA (Equipment Distribution Area)** | Зона размещения конечного оборудования (серверы, СХД). |
==== Принцип структурирования ====
flowchart LR
classDef big font-size:22px,stroke-width:1.2px,padding:8px;
A["ER (ввод связи)"]:::big --> B["MDA (магистраль)"]:::big
B:::big --> C["HDA (горизонтальное распределение)"]:::big
C:::big --> D["ZDA (зона консолидации)"]:::big
D:::big --> E["EDA (оборудование)"]:::big
===== Централизованные точки коммутации (CPL) =====
CPL (Centralized Patching Location) предназначен для упрощения обслуживания при высокой плотности портов.
Используются предзаводские MPO/MTP магистрали и панели для быстрого соединения любых устройств через структурированные кроссы.
Преимущества CPL:
* уменьшение длины коммутаций и числа прямых соединений;
* ускорение операций **MAC (Moves, Adds, Changes)**;
* упрощение управления и маркировки портов.
==== Требования для CPL-систем ====
1. Модульные кассеты и магистрали **MTP/MPO**;
2. Высокоплотные кассеты (до 12×4:1 breakout);
3. Возможность «логического» отображения портов коммутатора в панели CPL;
4. Разделение по потокам A/B для повышения отказоустойчивости.
CPL рекомендуется для высокоплотных ToR/EoR-сетей, SAN и HPC-кластеров, где MAC-операции выполняются регулярно и требуется логическая изоляция портов.
===== Горизонтальная проводка и MDA =====
* Современные ЦОД часто используют топологию «collapsed backbone» — объединение **HDA** и **MDA** через кроссы.
* Типовые решения по волокну:
* **OM3/OM4/OM5** — многомодовые кабели 50/125 мкм (ANSI/TIA-568.3-D);
* **OS2** — одномодовые (TIA-568.3-D);
* Рекомендация: OM4/OM5 — для 40/100/400G Ethernet и Fibre Channel.
Магистрали OM3/OM4 обеспечивают баланс между стоимостью и дальностью передачи (до 150 м для 40GBASE-SR4).
OM5 добавляет поддержку многоволновых систем (SWDM).
===== Репликация портов и кассеты CPL =====
Использование breakout-кассет 4×1 позволяет отображать 40/100G-порты QSFP на 4 независимых 10/25G-линии.
^ Параметр ^ Значение ^
| Формат кассеты | 12 модулей × 4×1 breakout |
| Количество портов на слот | 144 |
| Тип интерфейсов | MPO/MTP → LC |
| Применение | логическая репликация портов коммутаторов в CPL |
flowchart LR
classDef big font-size:20px,stroke-width:1px,padding:6px;
A["Коммутатор QSFP (40/100G)"]:::big --> B["Breakout 4×1 кассета"]:::big
B:::big --> C["LC-патч-панель CPL (10/25G)"]:::big
C:::big --> D["Серверы / СХД (EDA)"]:::big
===== Зональная кабельная система (ZDA) =====
ZDA (Zone Distribution Area) — опциональная точка консолидации горизонтальной разводки между **HDA** и **EDA**, обычно в виде напольного короба.
Служит для гибкой перекоммутации и укорочения кабельных трасс.
* ZDA допускается не более одной в пределах одной горизонтальной линии.
* Не содержит активного оборудования.
* Применяется для группировки патч-панелей и соединения LC-кабелей в крупные магистрали.
Рекомендации TIA:
* избегать использования ZDA для кросс-переключений;
* предусматривать доступ к сервисной стороне модулей;
* обеспечивать физическую защиту от несанкционированного доступа.
===== Ключевые идеи =====
* Стандарты TIA-942, ISO/IEC 24764 и EN 50173-5 определяют унифицированную архитектуру ЦОД.
* CPL, MDA и ZDA — ключевые элементы физической иерархии распределения.
* MPO/MTP — основной интерфейс для магистралей и breakout-систем.
* Применение breakout-кассет повышает управляемость высокоплотных коммутаторов.
* ZDA обеспечивает гибкость, но требует строгого соблюдения правил TIA.
* Правильная реализация архитектурных стандартов упрощает эксплуатацию и масштабирование ЦОД.