智能布線：掌控網(wǎng)絡(luò)的“神秘之手”

IT與業(yè)務(wù)高度融合的今天，幾乎所有大中型企業(yè)都建立了數(shù)據(jù)中心，全面管理IT系統(tǒng)。但是，大數(shù)據(jù)、云計(jì)算、社交等新興技術(shù)的出現(xiàn)使得數(shù)據(jù)中心的建設(shè)和運(yùn)營管理難度加大。

隨著數(shù)據(jù)中心管理難度的加大，企業(yè)開始向底層網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施尋求幫助，智能布線進(jìn)入大眾的視野。上世紀(jì)80年代誕生，2000年開始就陸續(xù)有廠商推廣其概念和相關(guān)產(chǎn)品，為什么這幾年智能布線才在市場逐漸活躍?與傳統(tǒng)布線相比，智能布線到底有哪些優(yōu)勢?智能布線是如何一步步演進(jìn)的?

沉默后的爆發(fā)

作為數(shù)據(jù)中心物理基礎(chǔ)設(shè)施，布線系統(tǒng)向著高可用性、高帶寬、低損耗和綠色節(jié)能的方向發(fā)展。去年國家還頒布了最新版的《TIA-942-A數(shù)據(jù)中心電信基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)》，對線纜材質(zhì)、光纖連接器的規(guī)范和節(jié)能細(xì)則等做出闡述，但并未對智能布線系統(tǒng)的配置標(biāo)準(zhǔn)做出明確規(guī)定。

遵循TIA-942-A標(biāo)準(zhǔn)，為了實(shí)現(xiàn)高可用性、高帶寬等目標(biāo)，企業(yè)在部署數(shù)據(jù)中心時(shí)出現(xiàn)了線纜、機(jī)柜和服務(wù)器密度越來越高的現(xiàn)象，甚至有廠商考慮在核心網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用虛擬化技術(shù)，這都意味著未來的網(wǎng)絡(luò)將越來越復(fù)雜，管理難度將會進(jìn)一步加大。一般，傳統(tǒng)布線的管理采取的還是人工手動記錄的方式，但是隨著數(shù)據(jù)中心的不斷發(fā)展，帶寬也在不斷提升，這種傳統(tǒng)方式已經(jīng)不能滿足現(xiàn)代的需求。據(jù)調(diào)查，59%的網(wǎng)絡(luò)意外停機(jī)發(fā)生在物理層，70%的網(wǎng)絡(luò)故障源于網(wǎng)絡(luò)布線。對于大型數(shù)據(jù)中心尤其是金融行業(yè)的數(shù)據(jù)中心來說，一分鐘的宕機(jī)將會帶來無法估量的損失。

經(jīng)過十幾年的沉默期，智能布線在這兩年重新興起一定有其原因。在談到智能布線的活躍原因時(shí)，美國康普公司(以下簡稱“康普”)技術(shù)總監(jiān)吳健認(rèn)為有以下幾條：一、項(xiàng)目規(guī)模越來越大，擁有一兩萬個(gè)信息端口數(shù)的綜合布線系統(tǒng)已經(jīng)很多，這使得布線系統(tǒng)的管理成本增高，成為用戶和系統(tǒng)集成商的負(fù)擔(dān)，他們需要一些智能化的手段來降低管理成本;二、數(shù)據(jù)中心日益演進(jìn)，國內(nèi)IT資源的管理已經(jīng)相對成熟，而基礎(chǔ)設(shè)施管理相對混亂，這就催生了新型的解決方案;三、廠商加大了推廣力度，目前業(yè)內(nèi)幾大布線廠商都在著力推廣智能布線，這也讓市場見到了曙光。中國綜合布線工作組組長張宜表示：“隨著云計(jì)算數(shù)據(jù)中心共享IT資源池的應(yīng)用服務(wù)模式成功的案例越來越多，數(shù)據(jù)中心服務(wù)器虛擬化及網(wǎng)絡(luò)設(shè)備虛擬化技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛。采用虛擬化技術(shù)的數(shù)據(jù)中心網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)與傳統(tǒng)數(shù)據(jù)中心有較大的差異。云計(jì)算虛擬化數(shù)據(jù)中心為降低延時(shí)，普遍采用二層網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，服務(wù)器端大量采用TOR(Top of Row)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。與傳統(tǒng)EOR(End of Row)不同，TOR網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)每個(gè)服務(wù)器機(jī)柜單獨(dú)配置接入層交換機(jī)，使得水平配線區(qū)HDA(計(jì)算機(jī)房內(nèi)設(shè)置水平交叉連接設(shè)施的空間)與設(shè)備配線區(qū)EDA(計(jì)算機(jī)房內(nèi)設(shè)備交叉連接設(shè)施的空間)融合在了一起，就需要在設(shè)備機(jī)柜的HDA配線設(shè)備與主配線區(qū)MDA(計(jì)算機(jī)房內(nèi)設(shè)置主交叉連接設(shè)施的空間)處進(jìn)行智能配線管理。”

在吳健看來，廠商對智能布線市場發(fā)展做出的貢獻(xiàn)不可忽視。近幾年來，以康普、美國泛達(dá)公司(簡稱“泛達(dá)”)、美國西蒙公司(簡稱“西蒙”)、泰科電子(TE Connectivity，以下簡稱“泰科”)為代表的布線公司無一例外地推出智能布線解決方案，或者升級原有方案。比如，康普的SYSTIMAX imVision智能化基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)、泛達(dá)的物理基礎(chǔ)設(shè)施管理(PIM)咨詢服務(wù)、西蒙的MapIT G2 智能基礎(chǔ)設(shè)施管理解決方案和泰科具有專利權(quán)的的QUAREO產(chǎn)品族等。

此外，“雖然目前智能布線尚未標(biāo)準(zhǔn)化，但是，物理基礎(chǔ)設(shè)施標(biāo)準(zhǔn)和管理規(guī)范的出臺和制定對智能布線的發(fā)展還是有一定的推動作用?！狈哼_(dá)大中國區(qū)技術(shù)經(jīng)理梁俊告訴記者。據(jù)了解，2009年開始實(shí)行的《電子信息系統(tǒng)機(jī)房設(shè)計(jì)規(guī)范》(GB50174-2008)(簡稱“《規(guī)范》”)依照機(jī)房停機(jī)造成的后果嚴(yán)重程度將電子信息系統(tǒng)機(jī)房劃分為A、B、C三級，A級為最嚴(yán)重，B級次之，C級為最不嚴(yán)重?！兑?guī)范》分別用“宜”和“可”表明了A、B級機(jī)房對智能布線系統(tǒng)的配置需求。ANSI/TIA-606-B“電信基礎(chǔ)設(shè)施的管理標(biāo)準(zhǔn)”和ISO/IEC14763-2:2012AIM也都明確提到了智能化趨勢以及主要訴求。2012年11月，中國綜合布線工作組發(fā)布了《智能布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)與安裝技術(shù)白皮書》(簡稱“《白皮書》”)。

《白皮書》對常見的智能布線技術(shù)做了歸納總結(jié)，提到了各大布線廠商的共識，但也未涉及到標(biāo)準(zhǔn)化的問題。“目前國家對智能布線系統(tǒng)還沒有相關(guān)的規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的編制計(jì)劃。”電子配線架、線纜和端口等硬件產(chǎn)品的非標(biāo)準(zhǔn)化也意味著，智能布線的技術(shù)和產(chǎn)品尚未成熟。盡管如此，國家、廠商和用戶還是在多方面推動智能布線的發(fā)展。吳健認(rèn)為，雖然還沒有嚴(yán)格的成體系的標(biāo)準(zhǔn)，每個(gè)廠商的專利技術(shù)和配置風(fēng)格存在差異，但是業(yè)界希望通過智能布線實(shí)現(xiàn)的功能是一致的。從數(shù)據(jù)中心和社會信息化的發(fā)展趨勢來看，智能布線是大勢所趨。

三種主流技術(shù)

智能布線可以為企業(yè)降低人力成本和基礎(chǔ)設(shè)施的管理成本，也避免了長時(shí)間宕機(jī)帶來的嚴(yán)重?fù)p失。那么，有哪些技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)智能布線呢?在吳健看來，目前的主流技術(shù)有三種：端口技術(shù)、鏈路技術(shù)和CPID技術(shù)，端口技術(shù)和鏈路技術(shù)是最早出現(xiàn)的兩種技術(shù)流派。

不同的技術(shù)風(fēng)格，使用的跳線也有所不同。據(jù)吳健介紹，端口技術(shù)采用的就是標(biāo)準(zhǔn)8芯跳線，易于維護(hù)管理;鏈路技術(shù)采用了特殊跳線，與標(biāo)準(zhǔn)跳線相比，多了一根針，叫第九針，信息就是依靠它進(jìn)行傳遞的;CPID技術(shù)的跳線與標(biāo)準(zhǔn)跳線無異，只是在跳線的水晶頭上會加入芯片以傳遞信息，但這種技術(shù)采用的水平纜和配線架與標(biāo)準(zhǔn)化的同等產(chǎn)品相比會有不同?？灯盏腟YSTIMAX imVision智能化基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)是端口技術(shù)的代表，可應(yīng)用環(huán)境比較廣泛，應(yīng)用方式比較簡單且容易擴(kuò)展，在敏捷度和靈活性方面都有出色表現(xiàn)。西蒙的MapIT G2 智能基礎(chǔ)設(shè)施管理解決方案采用了鏈路技術(shù)，整合了智能配線架、主控制器、分布控制器以及MapIT軟件。在銅纜配線架和光纖配線架里嵌有特殊的傳感器，并通過與跳線連接的第9針接觸端口上的傳感器來讀取配線架上每個(gè)端口的獨(dú)立的ID，然后將跳線連接狀態(tài)信息傳遞到主控制器。主控制器將此信息傳遞到運(yùn)行MapIT軟件的服務(wù)器，MapIT軟件便可實(shí)時(shí)監(jiān)測網(wǎng)絡(luò)的物理連接和設(shè)備連接的變化，并自動更新數(shù)據(jù)庫。泰科的QUAREO連接點(diǎn)技術(shù)可記錄每個(gè)光線和銅線連接點(diǎn)的實(shí)時(shí)狀態(tài)及其通過上游網(wǎng)管系統(tǒng)訪問全球數(shù)據(jù)庫的整體布線路徑，實(shí)現(xiàn)端到端的網(wǎng)絡(luò)生態(tài)系統(tǒng)的配置。

現(xiàn)在，所有布線廠商都在完善自己的硬件技術(shù)和體系，所以，目前這三種技術(shù)是長期并行活躍在市場之上。當(dāng)然，如果將來三種技術(shù)能夠取長補(bǔ)短，相互融合，相信智能布線的硬件市場會有更好的發(fā)展。

安裝部署并不復(fù)雜

梁俊認(rèn)為,有百分之七八十的網(wǎng)絡(luò)故障源自布線故障，所以部署智能布線很有必要。在他看來，智能布線的優(yōu)勢集中體現(xiàn)在三個(gè)方面：一、自動形成日志;二、定期生成運(yùn)維報(bào)告;三、協(xié)助用戶實(shí)現(xiàn)鏈路的自動管理。在傳統(tǒng)布線中，人工操作往往對網(wǎng)絡(luò)發(fā)生MAD(Move、Change、Add)的情況不能進(jìn)行及時(shí)記錄和反饋，隨著變更次數(shù)的增多，端口使用情況越來越不明朗，造成端口和電力資源的浪費(fèi)。智能布線系統(tǒng)能快速找出空閑端口，對鏈路做好管理工作。

智能布線的概念自十多年前就在中國市場出現(xiàn)，之所以經(jīng)歷了很長時(shí)間的沉默期，高昂價(jià)格是主要因素?！?995年，一個(gè)24端口的配線架就要配合一臺以太網(wǎng)的交換器去進(jìn)行管理，成本高昂，難以被市場接受?！睆堃吮硎?。除去價(jià)格因素外，很多用戶還會對智能配線部署過程的困難程度產(chǎn)生顧慮。其實(shí)，在傳統(tǒng)布線基礎(chǔ)上部署智能布線系統(tǒng)并沒有那么復(fù)雜，它只是增加了一些電子裝置，用戶只需將這些電子裝置裝到機(jī)架中，然后通過線纜傳遞信息即可。在外觀上，智能布線與傳統(tǒng)布線并沒有特別大的不同，只是在機(jī)柜中需要留出1U到2U的空間給電子裝置，還需要多留出至少一個(gè)電源插口的位置。在架構(gòu)上，智能布線更加強(qiáng)調(diào)對配線設(shè)備的管理。張宜建議在水平配線與主干配線的配線模塊之間采用交叉的連接方式，也就是通過線纜跳線進(jìn)行連接與互通?！爱?dāng)智能布線系統(tǒng)使用于數(shù)據(jù)中心時(shí)， 可以看出在主配線區(qū)MDA、中間配線區(qū)IDA、水平配線區(qū)HDA的配線設(shè)備也都采用交叉的連接方式。對于規(guī)模較大的數(shù)據(jù)中心建筑物內(nèi)智能布線與傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)會得到混合使用?！彼嬖V記者，“總之，在構(gòu)架上智能布線與傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)沒有改變，只是跳線和配線模塊的硬件在結(jié)構(gòu)與性能上有很大的不同點(diǎn)?！?/p>

不同的技術(shù)，需要配置的電子配線架的數(shù)量和方式也不同，所以有單端配置和雙端配置之別。所謂單端配置，是指服務(wù)器端口映射到一組配線架，交換機(jī)端口無需映射，直接通過跳線連接;雙端配置是指兩組配線架分別是交換機(jī)端口和服務(wù)器端口的映射，而這兩組配線架通過跳線進(jìn)行連接和通信。相比雙配而言，單配節(jié)約了一個(gè)電子配線架的成本。據(jù)泰科技術(shù)工程師馬平介紹，泰科的智能布線系統(tǒng)在配線機(jī)柜中應(yīng)用了兩組智能配線架，收集兩組智能配線架上的連接信息：其中一組智能配線架作為交換機(jī)映射配線架，將交換機(jī)的端口延伸到該組配線架上;另外一組智能配線架作為水平映射配線架，將水平鏈路連接到該組配線架的后端模塊。應(yīng)用跳線連接兩組智能配線架后，可檢測到智能配線架的連接信息，并結(jié)合SNMP功能檢測到整個(gè)鏈路的連接狀態(tài)。

數(shù)據(jù)中心對靈活性的要求較高，對布線系統(tǒng)的要求亦如此。在不影響網(wǎng)絡(luò)功能的前提下，能夠?qū)⒃械膫鹘y(tǒng)布線系統(tǒng)升級為智能布線系統(tǒng)或者分期部署智能布線系統(tǒng)的解決方案，才能獲得大部分用戶的青睞。SYSTIMAX imVision智能化基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)就可以協(xié)助用戶隨時(shí)將非智能布線系統(tǒng)升級為智能布線系統(tǒng)。“SYSTIMAX imVision智能化基礎(chǔ)設(shè)施管理系統(tǒng)消除了傳統(tǒng)布線與智能布線之間的界限，能夠通過自有的電子升級條幫助用戶在智能布線系統(tǒng)和非智能布線系統(tǒng)之間來回轉(zhuǎn)換。”吳健說，“傳統(tǒng)布線安裝了電子升級條之后，就是智能布線;將其拆卸即得非傳統(tǒng)布線。”雖然現(xiàn)在有些方案能夠?qū)崿F(xiàn)無縫升級，但是還有大部分產(chǎn)品不能如此操作，用戶在進(jìn)行布線初期規(guī)劃時(shí)就必須在傳統(tǒng)布線和智能布線之間做出選擇，靈活性大大降低。各行各業(yè)尤其是IT行業(yè)都提倡從用戶的角度出發(fā)，為其制定可行性的良好體驗(yàn)的方案，所以在不遠(yuǎn)的將來，能夠在傳統(tǒng)布線和智能布線之間實(shí)現(xiàn)完美轉(zhuǎn)換的解決方案將會成為用戶的首選。

高密度環(huán)境下做好跳線維護(hù)

因?yàn)槲锢砜臻g有限，現(xiàn)在大多數(shù)數(shù)據(jù)中心都追求高密度的設(shè)計(jì)，這也造成了網(wǎng)絡(luò)機(jī)柜和線纜密度的增加，不僅在外觀上比較混亂，還對數(shù)據(jù)中心的可靠性帶來威脅，往往會給人一種智能和高密度不可兼得的感覺。在馬平看來，智能布線雖然會增加線纜數(shù)量，但是通過良好的線纜、路由管理和規(guī)劃，將會比傳統(tǒng)布線更加適合高密度區(qū)域的線纜部署。

針對高密度的數(shù)據(jù)中心帶來的基礎(chǔ)網(wǎng)絡(luò)設(shè)施管理難度增加的問題，不同的廠商各出奇招。

泛達(dá)在電子配線架、線纜和色彩標(biāo)識等幾個(gè)方面進(jìn)行改造和管理。“第一，泛達(dá)為用戶提供角形配線架和垂直理線器。角形配線架不需要水平理線器，節(jié)省大量空間，可成倍提高密度，最高密度是傳統(tǒng)布線的4倍。第二，在高密度的環(huán)境下，泛達(dá)有色彩化的模塊和跳線等，通過視覺手段區(qū)別不同的應(yīng)用，減少錯(cuò)誤發(fā)生。色彩化是泛達(dá)產(chǎn)品的主要特色之一，便于用戶管理不同跳線。第三，針對銅纜和光纖，泛達(dá)開發(fā)了不同的跳線和模塊，也有不同的跳線鎖和模塊鎖，也有效避免了高密度情況下誤插和誤拔狀況的發(fā)生?！绷嚎∠蛴浾呓榻B道。此外，泛達(dá)還為用戶提供專用工具，使其可以在高密度環(huán)境下輕易插拔跳線。

在MapIT G2智能基礎(chǔ)設(shè)施管理方案中，西蒙增加了角形配線架，將智能監(jiān)控和角形配置結(jié)合在一起，便于高密度配線路由，且不再需要在機(jī)架上安裝額外的線纜管理器。據(jù)悉，新的24口、1U的角形智能配線架允許將跳線直接引入到垂直理線器，減少了配線架之間的水平理線器，從而節(jié)省了珍貴的機(jī)架空間，提高了數(shù)據(jù)中心的密度。

吳健向記者闡述了康普在協(xié)調(diào)高密度和智能化之間矛盾所做的努力：“模塊化是應(yīng)對數(shù)據(jù)中心高密度的主要方式之一，所有高密度區(qū)域均采用模塊化處理，安裝和維護(hù)分模塊進(jìn)行，不會相互干擾，而且升級改造也具有一定的靈活性;將固定空間以"抽屜化"分層處理，垂直劃分成幾個(gè)可抽拉的互不干擾的幾層，跳線的連接和插拔被劃分到不同的區(qū)域進(jìn)行，方便靈活?！?/p>

在數(shù)據(jù)中心的發(fā)展過程中，高密度是不可避免的趨勢。通常所說的高密度不只體現(xiàn)在物理空間方面，還體現(xiàn)在功率方面。數(shù)據(jù)中心功率密度與日俱增，對電力和制冷也提出了更高的要求。一個(gè)好的智能布線系統(tǒng)能夠?qū)囟?、能源等因素進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，協(xié)助用戶做好數(shù)據(jù)中心的降溫和能源使用優(yōu)化工作。從這個(gè)角度來看，在數(shù)據(jù)中心中，智能布線系統(tǒng)不僅能夠與高密度特性共存，而且還能彼此協(xié)調(diào)，相互支撐。

管理網(wǎng)絡(luò)是“靈魂”

智能布線系統(tǒng)由硬件和軟件組成，硬件是基礎(chǔ)，軟件是上層。如果說硬件設(shè)備構(gòu)成了智能布線系統(tǒng)的“骨架”，由軟件組成的管理網(wǎng)絡(luò)則是其“靈魂”。張宜認(rèn)為：“硬件和軟件是可以互動的雙向系統(tǒng)。管理軟件平臺與電子配線架之間通過控制器(信號接收或采集設(shè)備)實(shí)現(xiàn)互通，該控制器可能是一種，也可能是多種組合完成?！痹谥悄懿季€系統(tǒng)中，管理軟件承擔(dān)著搜集、傳遞、存儲信息以及將信息以可視化的方式呈現(xiàn)給用戶的工作。

布線管理軟件通常包括數(shù)據(jù)庫軟件，將布線系統(tǒng)中的跳線連接關(guān)系、端口使用信息和信息節(jié)點(diǎn)的位置都存放在數(shù)據(jù)庫中，并以圖形的方式展現(xiàn)出來，使網(wǎng)管人員通過進(jìn)行數(shù)據(jù)庫操作即可詳細(xì)了解布線系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)，方便了他們對跳線進(jìn)行插拔變更處理。通過管理軟件，用戶對布線系統(tǒng)的維護(hù)、故障排查處理、工作交接變得簡單方便，提升了自身的管理效率，也大大降低了運(yùn)營成本。

“智能布線系統(tǒng)的管理界面可以讓網(wǎng)絡(luò)管理人員輕松地對網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)位信息，配線間跳線的連接，整條鏈路的信息等進(jìn)行自動發(fā)現(xiàn)、記錄、監(jiān)控和管理?！瘪R平表示，“一般的管理軟件包括網(wǎng)絡(luò)層次數(shù)據(jù)庫、工作區(qū)網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)位平面圖、虛擬配線間圖形、鏈路連接跟蹤視圖、安全特性和報(bào)警軟件、自動的工作流程管理軟件等，這些軟件分別以樹形圖、平面圖和虛擬視圖等方式為用戶顯示點(diǎn)位信息，方便用戶查看、跟蹤網(wǎng)絡(luò)設(shè)備點(diǎn)位的連接信息，還能就跳線變動向用戶及時(shí)報(bào)警。”總而言之，智能布線管理軟件為企業(yè)提供了強(qiáng)大的自動工作流程管理系統(tǒng)，能夠被網(wǎng)絡(luò)使用人員、網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃員、IT管理員和網(wǎng)絡(luò)操作人員共享。每個(gè)用戶可以通過一個(gè)簡單的用戶界面去完成各自唯一的經(jīng)管理員指派的工作，降低了工作復(fù)雜性，提高了實(shí)際的工作效率。

前面提到，智能布線系統(tǒng)的部署安裝并不復(fù)雜，但是，管理軟件的安裝、調(diào)試和數(shù)據(jù)的導(dǎo)入對系統(tǒng)集成商而言卻是一種挑戰(zhàn)。在此階段，為了實(shí)現(xiàn)軟硬件同步，使信息以可視化的方式有效呈現(xiàn)，必須有專業(yè)人員專門操作。吳健說：“很多基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫需要人工初始導(dǎo)入數(shù)據(jù)，雖然系統(tǒng)集成商非常熟悉硬件的安裝流程，但是他們中的大部分在數(shù)據(jù)導(dǎo)入、圖形導(dǎo)入、命名規(guī)則的建立方面并不擅長，需要專業(yè)人員從事?！睋?jù)了解，為方便用戶使用管理軟件，提升他們的用戶體驗(yàn)，市場上一些顯示屏已經(jīng)更換成現(xiàn)在大熱的觸控顯示屏。

文章編輯：CobiNet(寧波)，本公司專注于電訊配件,銅纜綜合布線系列領(lǐng)域產(chǎn)品研發(fā)生產(chǎn)超五類，六類,七類屏蔽網(wǎng)線/屏蔽模塊及相關(guān)模塊配件,歡迎來電咨詢0574 88168918,網(wǎng)址aliance.cn

我們是萬兆屏蔽模塊，10G屏蔽模塊，屏蔽線生產(chǎn)廠家。