В вычислительных центрах линии операторов связи и магистрали локальной сети сходятся практически в одной точке. Вдобавок для подключения серверов и организации сетей хранения используются высокоскоростные приложения Fibre Channel и Gigabit Ethernet или 10 Gigabit Ethernet. Тракты их передачи в подавляющем большинстве случаев реализуются на основе техники волоконно-оптической связи.

Вычислительные центры (ВЦ) крупных и средних предприятий непрерывно модернизируются с учетом последних достижений техники и оснащаются новыми высокопроизводительными серверами и системами хранения, для чего еще в процессе планировки помещений необходимо предусмотреть определенный резерв площадей и, соответственно, учесть это обстоятельство в концепции построения структурированной проводки.

Организации с децентрализованной структурой и большими объемами передаваемой информации (банки, страховые компании, больницы и учебные заведения) используют для передачи все увеличивающихся объемов информации волоконно-оптические линии связи. Некоторые начинают применять даже одномодовую технику в сочетании с технологией плотного спектрального уплотнения DWDM с тем, чтобы передавать информационные потоки приложений уровня 40 Gigabit Ethernet.

Ранее ВЦ строились и совершенствовались в точном соответствии с техническим прогрессом. Каждая система обработки данных имела собственную кабельную проводку с отличными от других типами кабелей и соединителей. При создании современных центров обработки данных архитекторы и планировщики в обязательном порядке предусматривают применение на физическом уровне взаимосогласованных компонентов.

ПРОСТРАНСТВЕННАЯ ПЛАНИРОВКА

Перед началом проектирования кабельной проводки проектировщик ВЦ должен произвести планировку помещений. Для этого все они делятся на несколько специализированных функциональных зон. В рамках такого подхода часть площади отводится под серверные шкафы и конструктивы для монтажа оборудования связи внешних телекоммуникационных операторов, а другую часть оставляют свободной в расчете на последующее расширение. Как правило, для ВЦ приобретаются шкафы шириной в 19?, куда может быть интегрировано дополнительное оборудование по кондиционированию и управлению кабельной частью.

Обычно эти шкафы устанавливают в несколько рядов и размещают в них системы хранения, панели оптических и электропроводных линий связи, серверы, ИБП и различные тестирующие устройства. При планировании наряду с поддержанием оптимального температурного режима и соблюдением норм по электромагнитной совместимости оборудования должна учитываться потребность в соответствующей кабельной проводке. Проектировщики стараются выбрать наиболее короткие и хорошо защищенные от внешних воздействий трассы прокладки кабелей. В целях обеспечения высокой эксплуатационной надежности применяются преимущественно закрытые кабельные каналы (устанавливаемые, по возможности, под фальшполом), в них прокладывают оптические кабели с упрочненной конструкцией. Наряду с поддержкой текущих соединений кабельные линии должны обеспечивать поддержку соединений, которые появятся впоследствии. При этом следует учитывать то обстоятельство, что прокладка дополнительных линий сопряжена с опасностью повреждения существующих.

ОПТИЧЕСКИЕ ЛИНИИ

В процессе выбора типа пассивных оптических компонентов в качестве значимых критериев принятия решения используются продолжительность эксплуатации, качество продукции и заложенные в нее запасы по характеристикам (параметр защиты инвестиций). Безусловно, в обязательном порядке должны учитываться введенные в стандарте EN 50173-1 классы оптических линий, ограничения по длинам, величины допустимых оптических потерь и обратных отражений. Стандарт EN 50173-5 описывает специальные требования к кабельной проводке, применяемой в ВЦ. Этот нормативный документ будет официально утвержден в самое ближайшее время — использование проектов нормативных документов вполне допустимо в качестве обоснования различных технических решений.

На этапе создания структурированной проводки вычислительного центра целесообразно руководствоваться приведенными далее принципами.

Для повышения эксплуатационной надежности и обеспечения защиты инвестиций заказчика лучше выбирать только согласованные по параметрам стандартные компоненты, обладающие значительными запасами по характеристикам относительно общепринятых норм. Это положение касается в первую очередь затухания и обратного отражения оптических соединителей.

В линейной части проводки (стационарные кабели, монтажные и соединительные шнуры) рекомендуется применение многомодовых волокон только классов ОМ3 и ОМ3е, поскольку они оптимизированы для работы с лазерными передатчиками. Тем самым обеспечивается функционирование приложений со скоростями до 10 Гбит/с. Альтернативным является использование одномодовой техники с волокнами класса OS1. Все волокна — как одномодовые, так и многомодовые — по возможности необходимо приобретать у одного производителя, что позволяет минимизировать потери на стыках. Данная составляющая потерь возникает в результате сращивания двух оптических кабелей, если их световоды не согласованы друг с другом по характеристикам. В качестве вероятных причин такого рассогласования можно назвать различные диаметры сердцевин, отличия в числовой апертуре или в профиле показателя преломления. Результирующие дополнительные потери отрицательно влияют на функциональные возможности системы.

ПРЕТЕРМИНИРОВАННЫЕ ИЗДЕЛИЯ

Рисунок 1. Пример претерминированной сборки на основе композитного линейного кабеля.

Для ускорения монтажа понадобятся быстро устанавливаемые системные компоненты, причем их монтаж должен осуществляться без привлечения технологии сварки. Достаточно часто инсталляционные работы выполняются с использованием претерминированных сборок на базе линейных кабелей различных видов — композитных (см. Рисуцнок 1), с модульной многотрубочной и однотрубочной конструкцией.

Рисунок 2. Претерминированная сборка с оконечной защитной арматурой и коммутационно-разделочное устройство.

Претерминированные сборки на основе кабелей модульной конструкции с оконечной защитной арматурой характеризуются высокой прочностью и долговременной стабильностью параметров (см. Рисунок 2). Наряду с кабелями внутренней прокладки эти изделия реализуются и на основе кабелей внешней прокладки с усиленной конструкцией, допускающих усилие натяжения вплоть до 6000 Н. Защитная оконечная арматура прочно фиксируется на силовых элементах кабеля и удовлетворяет требованиям к уровню защиты IP50 (защита от пыли) и IP67 (защита от кратковременного погружения в воду).

Установка элементов оптических разъемов на кабели претерминированной сборки осуществляется в лабораторных условиях, что позволяет получить наилучшие характеристики по затуханию и обратному отражению. Проектировщику остается лишь правильно определить длину трассы. Во всем остальном претерминированная сборка полностью отвечает требованиям, предъявляемым к устройствам класса Plug-and-Play.

В качестве оптического соединителя коммутационных устройств стандарты предусматривают применение SC. Однако из соображений экономии места в распределительных шкафах ВЦ рекомендуется использовать малогабаритные оптические разъемы LC, MT-RJ, VF-45 или Е-2000. Таким образом, плотность конструкции доводится до 48 волокон на единицу монтажной высоты. Разъемы LC и Е-2000 могут быть установлены на одномодовые и многомодовые оптические кабели, при этом величина потерь в соединителе не превышает 0,2 дБ, а обратные отражения составляют не более 35 дБ в случае полировки РС.

Корпус коммутационного устройства должен быть оборудован телескопическими шинами, что облегчает чистку устройств и выполнение измерений в процессе текущей эксплуатации.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применению волоконно-оптической техники при создании кабельной проводки ВЦ предсказывают большое будущее, что обусловлено постоянно возрастающими требованиями к пропускной способности канала связи. Вслед за системами, где скорость передачи составляет 40 Гбит/с, в самое ближайшее время должно появиться оборудование со скоростью передачи 100 Гбит/с. Такие коммутаторы, предназначенные для обеспечения соединения с сетями связи общего пользования, уже разрабатываются. Доминирующей разновидностью оборудования, используемого для соединения коммутаторов, а также коммутаторов и серверов, в обозримой перспективе станет техника, поддерживающая стандарт 10 Gigabit Ethernet. То же самое можно сказать и о линиях для соединения отдельных зданий, вычислительных центров и систем хранения.

Таким образом, системы с высокой производительностью и скоростью передачи 10, 40 и 100 Гбит/с привлекают все большее внимание. Однако их потенциальные возможности по обеспечению необходимой скорости информационного обмена не могут быть реализованы в полной мере без применения высококачественных оптических кабелей и разъемных соединителей. Немалое значение имеет и требование к общему коэффициенту готовности ВЦ на уровне 99,99%. Все это приводит к увеличению спроса на высококачественные волоконно-оптические системные решения, обладающие достаточным резервом пропускной способности.

Карл-Хайн Куч — менеджер по волоконно-оптическим системам для локальных применений компании Kerpen. С ним можно связаться по адресу: http://www.kerpen.de.

© AWi Verlag