Rambler's Top100
 
 
Статьи ИКС № 05-06 2017
Валери МАГУАЙР  14 июня 2017

Кабельные системы в ЦОДе: стандарты обновляются

Соблюдение актуальных стандартов при построении СКС поможет избежать серьезных проблем при эксплуатации дата-центра – от пониженной скорости передачи данных до невозможности поддержать рост ИТ-системы. 

Валери МАГУАЙР, директор по стандартам и технологиям, Siemon

Объединенный технический комитет № 1 Между­на­родной организации по стандартизации и Меж­дународной электротехнической комиссии (ISO/IEC JTC 1), а также технический комитет TR-42 американской Ассоциации телекоммуникационной промышленности (TIA) намереваются выпустить в текущем году обновленные стандарты на кабельные системы для ЦОДов, в которых будет содержаться актуальная информация о проектировании дата-центров, топологии сети, планировании инженерных подсистем и спецификациях на кабельные системы.

Стандарты на финишной прямой

Широко известный стандарт ISO/IEC-11801 (издание 2.0), описывающий типовые структурированные кабельные системы на территории заказчика, сегодня серьезно пересматривается. Он будет перекомпонован, чтобы упорядочить требования к СКС в коммерческих офисных зданиях, центрах обработки данных, интеллектуальных зданиях и на других объектах, где используются сети. Новое содержание документов будет соответствовать общей структуре, принятой в спецификациях TIA на типовые и специальные кабельные системы, которые устанавливаются у заказчиков, и это позволит пользователям быстрее и проще находить необходимые нормативные требования и положения стандартов. В рамках этих работ будет пересмотрено содержание стандарта ISO/IEC 24764 (издание 1.0), описывающего типовые кабельные системы для ЦОДов. Обновленный документ выйдет под названием ISO/IEC 11801-5, Information Technology – Generic Cabling for Customer Premises – Part 5: Data Centres. В настоящее время черновая версия этого документа проходит стадию голосования. Оно завершится ориентировочно в августе. Если стандарт, как ожидается, получит необходимое количество голосов, он будет принят и тогда же отправлен на публикацию.

Ассоциация TIA также занимается пересмотром и обновлением своего стандарта на кабельные системы в ЦОДе. Это будет уже третья по счету версия стандарта, ее опубликуют под названием ANSI/TIA-942-B, Telecommunications Infrastructure Standard for Data Centers. Текст документа уже распространен среди представителей телекоммуникационной отрасли для финального голосования. Стандарт, вероятно, будет принят и опубликован в июне.

Признаваемые среды

Стандарты ISO/IEC 11801-5 и TIA-942-B хорошо согласованы между собой, есть лишь небольшие расхождения, но с учетом предыстории они вполне понятны: например, при­знание стандартами ISO/IEC кабельных систем категории 7A/класса FA. Важно, что оба стандарта описывают кабельные системы для дата-цент­ров и машинных залов без привязки к производителям оборудования. Это позволяет использовать в проектах кабельную продукцию разных изготовителей, дает необходимую гибкость в выборе сетевых решений и активного оборудования, не завязанного на какое-либо конкретное приложение.

Оба стандарта называют в качестве признаваемых сред сбалансированную (симметричную) витую пару, многомодовое и одномодовое оптическое волокно. Кроме того, стандарт TIA-942-B признает использование в ЦОДах определенных широкополосных коаксиальных компонентов и кабелей. Но ни ISO/IEC 11801-5, ни TIA-942-B не описывают твинаксиальные соединительные шнуры, например SFP+ или QSFP. Документы не упоминают и активные оптические шнуры. Это обусловлено тем, что такие изделия содержат компоненты, жестко привязанные к определенным приложениям, и в ходе любой модернизации системы – обновления активного оборудования или перехода на другие технологии – от них неизбежно придется отказаться.

Основные изменения в стандартах ISO/IEC 11801-5 и TIA-942-B заключаются в том, что документы теперь описывают более высокопроизводительные категории и классы сбалансированной витой пары, классы широкополосных многомодовых волокон, а также многоволоконные оптические кабельные системы, в которых прием и передача ведется более чем по одному волокну в каждую сторону. Минимальный уровень рабочих характеристик, признаваемый стандартом для систем на основе витой пары и волоконной оптики, тоже изменился – стал выше. Есть и другие изменения: добавились спецификации на более широкие и глубокие шкафы, появились рекомендации по исключению микроизгибов оптического волокна в фиксированных кабелях и в шнурах, упоминаются новые методы упорядочивания кабелей и подходы к маркировке, упрощающие коммутацию.

В прошедшем году были опубликованы спецификации стандарта ISO/IEC на медные кабельные системы класса I (строятся на компонентах категории 8.1) и класса II (строятся на компонентах категории 8.2), а также спецификации стандарта TIA на категорию 8. Новые категории и классы направлены на поддержку приложений 25G/40GBASE-T, описываемых стандартом IEEE 802.3bq-2016, в каналах длиной до 30 м с максимум двумя точками соединения. Такая конфигурация предназначена для сегментов между серверами и коммутаторами в центрах обработки данных. Топология, предусматривающая уменьшенную длину канала и меньшее количество коннекторов в линии, упоминается как в стандарте ISO/IEC 11801-5, так и в TIA-942-B. Стандарт ISO/IEC 11801-5 добавляет в список признаваемых сред передачи классы I и II, а стандарт TIA-942-B включает в свой список признаваемых кабелей категорию 8. Поскольку сейчас поддержка 10-гигабитных приложений в ЦОДе уже считается необходимой по умолчанию, стандарт ISO/IEC-11801-5 указывает в качестве минимального требования к кабельной системе на основе витой пары использование продукции категории 6A / класса EA. В стандарте TIA-942-B минимальным уровнем рабочих характеристик считается категория 6A.

Параллельная передача

Новые приложения Ethernet для многомодовых систем – например 100GBASE-SR4 и 200GBASE-SR4 – требуют использования параллельной передачи по нескольким оптическим волокнам одновременно. Такие решения обеспечивают скорости более 100 Гбит/с и поддерживают расстояния до 100 м, но требуют применения волокна класса OM4. Столь высокие скорости – серьезное достижение.

Но еще серьезнее выглядит работа, которую сейчас ведет рабочая группа в рамках стандарта IEEE P802.3, – речь идет о приложениях Ethernet 200 Гбит/с и 400 Гбит/с на расстояниях до 500 м. Группа должна предложить приемлемое по цене одномодовое решение, в котором тоже используется параллельная передача по нескольким волокнам. Применение параллельной передачи гораздо экономичнее, чем мультиплексирование с разделением по длине волны. Когда в кабельном сегменте для передачи сигналов задействуются несколько волокон одновременно, можно «набрать» практически любую необходимую пропускную способность. Так, четыре параллельных волокна на передачу по 25 Гбит/с и четыре параллельных волокна на прием по 25 Гбит/с в совокупности формируют 100-гигабитную полосу пропускания. Именно такие решения обеспечат гибкость, в которой так нуждаются современные дата-центры, особенно самые продвинутые и крупные из них, предъявляющие повышенные требования к базовой сети.

Стандарты ISO/IEC 11801-5 и TIA-942-B уделяют большое внимание многоволоконным коннекторам и описывают интерфейсы MPO-12, MPO-16, MPO-32, на которых строится параллельная передача в волоконно-оптических системах. В качестве минимальной признаваемой многомодовой среды передачи в стандартах ISO/IEC 11801-5 и TIA-942-B указано волокно 50/125 мкм класса OM3, оптимизированное под использование лазерных источников. Стандарт TIA-942-B также содержит рекомендацию по использованию многомодовых волокон классов OM4 и OM5.

Конфигурирование сети

Размеры, конфигурация оборудования и общее строение каждого дата-центра или машинного зала во многом уникальны, и это отражается на требованиях к кабельной системе. Зонные распределители (кроссы), облегчающие организацию подключений от главного и промежуточных распределителей, можно располагать как в крайних аппаратных шкафах в ряду, так и в средних. Альтернативный вариант – установка в каждом шкафу патч-панели (как правило, в самой верхней или самой нижней его части) с аппаратными розетками; кабели от нее ведут к главному или промежуточному распределителю. Такое решение считается типовым для серверных шкафов и стоек с оборудованием хранения данных.

Стандарты ISO/IEC 11801-5 и TIA-942-B в подробностях описывают все варианты конфигураций с использованием трех иерархических уровней распределителей. Кроме того, оба стандарта содержат детальные описания различных сетевых архитектур – от традиционной трехуровневой архитектуры коммутаторов в ЦОДе до горизонтальных структур, таких как топологии fat-tree и full mesh, обеспечивающие малое время отклика и широкую полосу пропускания между любыми двумя точками в системе.

* * *

Разработкой стандартов ISO/IEC и TIA занимается большой коллектив экспертов и привлеченных специалистов. В итоговые тексты документов попадают только те положения, по которым разработчики достигли единого мнения, поэтому пользователи стандартов могут быть уверены: им представлена самая актуальная и достоверная техническая информация, какая только есть на сегодня в телекоммуникационной отрасли, предложены наилучшие методы, подходы и рекомендации. Публикация стандартов ISO/IEC 11801‑5 и TIA-942-B окажет большую помощь всем ИТ-специалистам, работающим с ЦОДами, участвующим в их проектировании и планировании конфигураций машинных залов. 

Поделиться:
Заметили неточность или опечатку в тексте? Выделите её мышкой и нажмите: Ctrl + Enter. Спасибо!