資料中心EOR MOR TOR佈線概念(整理)

2021-10-04 20:57:01 字數 2734 閱讀 8495

資料中心機房平面布局通常採用矩形結構,為了保證製冷效果,通常將10 至 20 個機櫃背靠背併排放置成一行,形成一對機櫃組(又稱為乙個pod)。pod中的機櫃都採用前後通風模式,冷空氣從機櫃前面板的吸入並從後部排出,由此在機櫃背靠背擺放的pod中間形成 「熱通道」,相鄰的兩個pod之間形成「冷通道」。熱通道正對crac(機房空調),熱空氣沿熱通道流回crac,再開始新一次迴圈。

每個pod由伺服器機櫃和網路機櫃組成,其中伺服器機櫃占多數。由於伺服器的形態差異(機架式伺服器、刀片伺服器),pod中伺服器機櫃和網路機櫃的佈線方式也存在差異。

一、機架式伺服器佈線方式: eor(end of row)

eor是資料中心綜合佈線最傳統的方法,接入交換機集中安裝在一列機櫃端部的機櫃(交換機機櫃)內,通過水平線纜以永久鏈路方式連線裝置櫃內的主機/伺服器/小型機裝置。

交換機eor佈線方式最為常見。通常在伺服器和接入交換機安裝以前,伺服器機櫃到網路機櫃的佈線施工已經完成,裝置(伺服器/交換機)安裝和跳線工作都在伺服器機櫃內和網路機櫃內進行。

二、機架式伺服器的佈線方式:mor(middle of row)

mor佈線是對eor佈線方式的改進,主要區別是在擺放列頭機櫃的位置,mor是將其放在每一列機櫃的中間 。mor方式的網路機櫃部署在pod的兩排機櫃的中部,由此可以減少從伺服器機櫃到網路機櫃的線纜距離,簡化線纜管理維護工作。mor的設定方式可以使得線纜從中間位置的列櫃向兩端布放,降低線纜在佈線通道出入口的擁堵現象,並減少線纜的平均長度,也適合實施定製長度的預連線系統,而且對佈線機櫃內配線裝置的交叉連線和管理較eor 要方便 。

三、機架式伺服器的佈線方式: tor(top of rack)

交換機tor佈線方式是對eor/mor方式的擴充套件,採用tor佈線時,pod中每個伺服器機櫃的上端部署1-2臺兩台接入交換機,機架式伺服器通過跳線接入到機櫃內的交換機上,交換機上行埠通過銅纜或光線接入到eor/mor的網路機櫃中的匯聚交換上。如圖所示

tor佈線方式簡化了伺服器機櫃與網路機櫃間的佈線,從每個伺服器機櫃到eor/mor的網路機櫃的光纖或銅纜數量較少(4-6根)。

機櫃中伺服器的密度高。對於標準的19英吋寬,42u高的機櫃,如果採用交換機tor佈線方式,則每個機櫃可部署15-30臺1u高度的機架式伺服器(具體數量需要考慮單台伺服器的功耗和機櫃的電源輸出功率)。

隨著使用者資料業務需求的猛增,資料中心機房伺服器密度越來越高,虛擬化和雲計算等新技術趨勢日益流行,使得伺服器對應的網路埠大大增加,並且增加了管理的複雜性,另外乙太網(lan)與光纖儲存區域網路(san)的融合也越來越常見,這就必然要求一種新的網路拓撲結構與之相對應。在雲計算的大潮下,這種分布式架構的業務擴充套件性極強,要求的伺服器數量也越來越多。海量的伺服器數量要求充分利用資料中心機櫃空間的同時,海量的業務資料也需要更快更直接的高效能鏈路把資料傳送到網路核心。在這樣的趨勢下,顯然tor更加適用,在業務迅速擴充套件的壓力下,tor的方式可以更好的實現網路的更快速擴充套件。

四、對比

eor佈線的缺點:

從伺服器機櫃到網路機櫃的銅纜多(約有20-40根銅纜),且距網路機櫃越遠的伺服器機櫃的銅纜,在機房中的佈線距離越長,由此導致線纜管理維護工作量大、靈活性差。

tor佈線的缺點:

1、可能造成埠浪費:一直以來,tor被詬病最多的就是交換機埠冗餘問題。

每個伺服器機櫃受電源輸出功率限制,可部署的伺服器數量有限,由此導致機櫃內交換機的接入埠利用率不足。在幾個伺服器機櫃間共用1-2臺接入交換機,可解決交換機埠利用率不足的問題,但這種方式增加了線纜管理工作量。

tia tr-42 通訊佈線系統工程委員會副主席valerie maguire曾介紹過乙個真實案例,某使用者共有336個伺服器機櫃,每個機櫃配置2臺48埠的tor交換機和40臺伺服器,這就使得每個交換機有8個埠是空閒的,整個網路就有112整台交換機埠數量都是空閒的。這些超額購買的裝置和3年維護的成本總計將達到112萬美金。如果考慮機櫃受供電能力約束的真實情況,每個機櫃能放置的伺服器數量遠小於40臺,則浪費的總額將更高。而若採用集中式佈線只需花費 27.5萬美金,通過在布線上的投資就能換來極大的交換機等裝置的節約。

從網路設計考慮,tor佈線方式的每台接入交換機上的vlan量不會很多,在網路規劃的時候也要盡量避免使乙個vlan通過匯聚交換機跨多台接入交換機,因此採用tor佈線方式的網路拓撲中,每個vlan的範圍不會太大,包含的埠數量不會太多。但對於eor佈線方式來說,接入交換機的埠密度高,在網路最初設計時,就可能存在包含較多埠數的vlan。

2、成本未必節省

tor方式得到推廣的乙個重要理由,是節省了大量的佈線成本和製冷成本,簡化結構,使得機房更加綠色節能。但深入研究會發現,佈線成本減少的代價是網路接入裝置成本的增加和埠冗餘,並且縮減也只是水平銅纜佈線的部分,tor對於光纖的要求比傳統佈線方式更多。在初期建設成本之外,後期的管理和擴充套件問題有可能變得更加複雜。

3、增加管理難度:tor方式的接入交換機數量多,eor方式的接入交換機數量少,所以tor方式的網路裝置管理維護工作量大。

五、刀片伺服器的佈線方式

整合刀片交換機的刀片伺服器在進行機櫃安裝時,不需要考慮機櫃內從伺服器到接入交換機/或配線架的跳線,只需考慮刀片交換機上行埠的配線方式即可。整合交換機模組的刀片伺服器主要採用eor/mor佈線方式,但這種eor佈線方式與機架式伺服器tor佈線方式的特點基本相同。伺服器在伺服器機櫃內完成網路接入,從伺服器機櫃到eor/mor網路機櫃的電纜主要是刀片交換機上行匯聚交換機的光線,而且數量比較少。但刀片伺服器的計算單元的密度比機架式伺服器更高,所以對單個機櫃的電源輸出功率以及機房製冷環境的要求也更高。

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