Содержание
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
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 |
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.