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Estándares de gestión de cables y cableado de salas de servidores

Prefacio

 

EficazCableado de la sala de servidoresse basa en un estricto conjunto deEstándares de gestión de cablesDiseñado para optimizar el flujo de aire, evitar interferencias y simplificar el mantenimiento. Para responder de inmediato a los requisitos básicos del cableado del centro de datos: debe separar estrictamente los cables de alimentación y de datos para evitar interferencias electromagnéticas (EMI), enrutarfibras ópticasverticalmente para garantizar que las entradas y salidas de aire permanezcan sin obstrucciones y utilice exclusivamente bridas de velcro-nunca bridas de plástico-para mantener la integridad de las fibras ópticas. Si bien estas son las reglas de oro, la complejidad de un centro de datos requiere protocolos específicos para cada capa de dispositivo. Este artículo proporciona una guía técnica completa que cubre la topología de la red del centro de datos (TOR, ILO, Core), especificaciones de enrutamiento detalladas para bandejas ygabinetesy convenciones de etiquetado precisas para garantizar que su infraestructura sea escalable y fácil de administrar.

 

I. Terminología común del centro de datos


Comenzaremos definiendo algunos términos comunes en centros de datos. Aunque se encuentran con frecuencia, sus significados específicos a menudo se pasan por alto.
Topología de red del centro de datos:

Data Center Network Topology:Diagram

Interruptor TOR:Un conmutador de acceso a la red interna. Este dispositivo de red estilo caja-de 1U está equipado con 48 10puertos ópticos G y 4 40puertos ópticos G. Los puertos 10G se conectan en sentido descendente a los puertos de 10 gigabits del servidor mediante cables ópticos activos (AOC), mientras que los puertos 40G se conectan en sentido ascendente al núcleo de la red interna a través de fibra MPO. Un único conmutador TOR proporciona acceso al servidor para dosgabinetes.
Cambio de la OIT:El conmutador de acceso al servidor ILO, también conocido como administradorconmutador de acceso a la red. Este dispositivo estilo caja-de 1U tiene puertos de cobre de negociación automática 48 10/100/1000M y un puerto óptico de 1/10G. Los puertos de cobre se conectan en sentido descendente a los puertos gigabit del servidor y a los puertos MGMT del dispositivo de red. El puerto óptico se conecta en sentido ascendente al núcleo de la red de administración del centro de datos mediante 10G.fibra multimodo. Un único conmutador ILO proporciona acceso a servidores y dispositivos de red en dos gabinetes.
Núcleo de red interna:Un dispositivo central de red basado en un chasis-equipado con múltiples puertos ópticos de 40G y 10G (la configuración varía). Sus puertos 40G se conectan en sentido descendente a-conmutadores TOR de la habitación mediante fibra MPO y en sentido ascendente al núcleo del centro de datos mediante fibra MPO.
Núcleo del centro de datos:Un dispositivo central de red basado en un chasis-equipado con múltiples puertos ópticos de 40G y 10G (la configuración varía). Sus puertos 40G se conectan en sentido descendente al núcleo de red interno a través de fibra MPO. Sus puertos 10G se conectan a circuitos portadores (líneas dedicadas) a través de fibra monomodo-10G y al dispositivo de acceso/salida unificado a través de fibra multimodo 10G.
Dispositivo de acceso/salida unificado:Un dispositivo similar a un traductor NAT, que realiza la conversión entre direcciones IP públicas y privadas. Una sola unidad tiene múltiples puertos ópticos de 10G. Estos puertos se conectan en sentido descendente al núcleo del centro de datos a través de fibra multimodo y en sentido ascendente al núcleo de red externa. Además, se conectan a un conmutador de sincronización de sesiones a través de fibra multimodo 10G para la sincronización de estado entre dispositivos.
Núcleo de red externa:El dispositivo de red central para la zona de red externa, equipado con puertos ópticos de 40G y 10G. Los puertos 10G se conectan en sentido descendente a través de fibra multimodo al dispositivo de acceso/salida unificado, dispositivos de acceso a red externos independientes y dispositivos de seguridad. Los puertos 40G se conectan en sentido ascendente al borde de la red externa a través de fibra MPO.
Borde de la red externa:El dispositivo de red que se conecta al proveedor de servicios de Internet (ISP), configurado con puertos ópticos de 40G y 10G. Los puertos 10G se conectan ascendentes al equipo del ISP a través de fibra monomodo-; Otros puertos 10G se conectan a dispositivos de seguridad a través de fibra multimodo. Los puertos 40G se conectan en sentido descendente al núcleo de red externo a través de fibra MPO.
Cable AOC 10G-:UnCable óptico activo (AOC), un cable similar a una fibra-con transceptores ópticos integrados en ambos extremos, que se utiliza para conectar conmutadores TOR a puertos de 10 gigabits del servidor.
Cable de red de gestión:Una categoría 6 ocable de cobre 6AconConectores RJ45, utilizado para conexiones entre conmutadores de acceso de ILO y puertos gigabit de servidor o puertos MGMT de dispositivos de red.
 

II. Estándares de cableado del centro de datos


Dentro del mismo IDC y para racks de especificaciones idénticas, la metodología de cableado debe ser en gran medida coherente para simplificar las operaciones y el mantenimiento (O&M) diarios--. El cableado para diferentes clases de dispositivos de red-como dispositivos centrales, de acceso a la red interna y de acceso a la red de administración-debe estar ordenado. Fibra ycables de redno debe obstruir las entradas o salidas de aire del dispositivo, no debe tener una holgura excesiva en la parte inferior del bastidor y debe llevar etiquetas claras. El patrón de inserción de cables en la parte frontal de los dispositivos de red debe ser lo más uniforme posible, con los cables bien agrupados. En la parte trasera, los cables de alimentación y de red deben estar ordenados y desenredados, con los cables de alimentación y de datos separados para presentar una apariencia limpia y unificada.
 
 

1. Estándares principales de cableado de dispositivos


Los dispositivos de red central de IDC, en particular los núcleos de red internos, tienen numerosas interconexiones con conmutadores TOR, lo que genera un alto número de fibras. El enrutamiento de fibra para los dispositivos centrales debe ser ordenado, sin cruces-al azar. El cableado limpio y estético dentro del gabinete es el enfoque principal de los estándares de cableado de dispositivos de red.

Fiber Routing Diagram 1

Las fibras deben encaminarse verticalmente a lo largo del lado izquierdo o derecho del dispositivo, asegurándose de que el camino no bloquee las salidas de aire. Asegure las fibras a intervalos usando bridas de velcro (nota: no use bridas de plástico permanentes). Evite apretar demasiado-y mantenga un radio de curvatura de entre 100 y 130 grados (normalmente ~110 grados). Las ataduras deben permitir un fácil ajuste de la holgura. Todas las fibras deben estar etiquetadas. Una vez enchufados, las etiquetas deben permanecer visibles. Deje suficiente bucle de servicio para facilitar la inserción y extracción.

core rack internal cabling standard

 

2. Estándares de cableado de acceso a la red interna


Los conmutadores de acceso a la red interna están montados en la parte superior del bastidor. El conmutador TOR de la red interna utiliza fibra MPO de 40G para realizar enlaces ascendentes al núcleo de la red interna y cables AOC de 10G-para realizar enlaces descendentes a los servidores. El conmutador ILO utiliza un puerto 1G o 10G para realizar enlaces ascendentes al núcleo de la red de administración y sus puertos gigabit para realizar enlaces descendentes a los servidores. Normalmente, dos gabinetes de servidores comparten un conmutador TOR de red interna y un conmutador de acceso ILO (usando cables de 5 metros dentro de un gabinete, 8 metros para gabinetes adyacentes). Cada gabinete alberga aproximadamente 18 servidores.

Fiber and Network Cable Routing Standard Diagram

 
Diagrama de enrutamiento de cables de red y fibra
Los cables del conmutador de acceso a la red interna se organizan mediante administradores de cables. Dentro del administrador, ate cada cuatro cables de red con una brida. Cada cable de red debe tener una etiqueta única. El otro extremo se dirige a la posición de la bandeja del servidor dentro del bastidor. Las gotas de fibra no deben ser demasiado largas y los radios de curvatura se mantienen dentro de las especificaciones. Todas las fibras deben estar etiquetadas. Utilice diferentes colores de etiquetas para distinguir las fibras conectadas ascendentes a diferentes dispositivos centrales.
 

3. Estándares de cableado de bandejas portacables


Todos los cables de interconexión entre dispositivos de red dentro del centro de datos deben pasar a través de bandejas de cables (excepto dentro de un solo 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 enrutamiento de fibra de la bandeja de cables
 
Como se muestra, las fibras y los cables de red dentro de la bandeja deben enrutarse por separado y ordenadamente, agrupados a intervalos para mantener la estética.
 

4. Estándares de cableado del gabinete


Un gabinete de servidor estándar contiene principalmente cables AOC de red interna, cables de red de administración de ILO y cables de alimentación. En consecuencia, la densidad del cable dentro de un solo gabinete suele ser significativa. Cada tipo de cable debe tenderse y agruparse a lo largo del lado interior del gabinete. Como se muestra en el siguiente diagrama.

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

 
Utilice diferentes colores de cable para distinguirlos: por ejemplo, azul para red interna, gris para ILO y negro para alimentación. Los bucles de servicio deben ser mínimos, con una longitud de cable suficiente para abarcar de una PDU a la opuesta. El exceso de holgura dificulta la gestión de los cables. Los requisitos de cableado y agrupación entre dos servidores apilados verticalmente se muestran a continuación: [Diagrama]
(Para evitar interferencias electromagnéticas, los cables de alimentación y de datos deben separarse y agruparse de forma independiente).

 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. Estándares de etiquetado de cables

 
Núcleo – Etiquetas TOR de la red interna:Un único TOR utiliza cuatro cables MPO para conectarse a cuatro núcleos de red interna, respectivamente. Utilice colores de etiqueta para distinguir el núcleo de destino (por ejemplo, rojo, amarillo, azul, verde para los núcleos de red interna 1, 2, 3, 4). El formato de la etiqueta es uniforme: "Gabinete A ~ Gabinete B # Número de secuencia", por ejemplo, XX-DC-02-01~XX-DC-01-08#1. Por convención, el gabinete A indica el gabinete del lado central, mientras que el gabinete B indica el gabinete del lado de acceso.
Etiquetas especiales de interconexión de dispositivos:Para el cableado entre dispositivos de red especializados (ya sea cobre o fibra), las etiquetas siguen uniformemente el patrón "Rack A ~ Rack B # Número de secuencia", por ejemplo, XX-DC-02-08~XX-DC-01-08#1.
Switch de acceso a la red interna – Etiquetas de interconexión del servidor:El lado A refleja la posición del bastidor del conmutador y la información del puerto; El lado B refleja la posición del bastidor del servidor.
Ejemplo:Lado A: A1-4-J-17-24-Gi1/1, Lado B: J-17-01.
(Donde A1-4 es el nombre del centro de datos, J es la columna J, 017 es el gabinete número 17, 24 es la posición de la bandeja número 24 y Gi1/1 es el puerto GigabitEthernet 1/1 del conmutador. El lado B indica la posición del bastidor del servidor).
Notas:
Un gabinete estándar tiene 48U de alto. Un servidor (montado en una bandeja) ocupa cada 2U de espacio. Las bandejas están numeradas secuencialmente de abajo hacia arriba: 01, 02, 03, ... 24.
Un solo gabinete tiene dos fuentes de alimentación de PDU, designadas Alimentación A y Alimentación B. Las etiquetas de alimentación combinan números y letras (los números primero, las letras al final), y los números siempre se expresan como dos dígitos. Ejemplos: 01A-24A, 01B-24B.

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