云计算数据中心布线方式浅析

摘 要 大型云计算数据中心服务器密集，规模庞大，综合布线方式直接影响到云计算数据中心的业务感知，机房布局以及走线设计。相对传统的IT机房布线方式，TOR布线逐渐在大规模云计算中心得到应用。本文总结笔者参与的IT机房及云计算数据中心机房设计经验，主要分析云计算数据中心的布线策略，探讨分析适应云计算数据中心的新一代布线系统构架。

【关键词】云资源池 布线系统 EOR架构 MOR架构 TOR架构

1 引言

云计算是指IT基础设施的交付和使用模式，指通过网络以按需、易扩展的方式获得所需的资源。 提供资源的网络被称为“云”。云计算数据中心就是为云计算服务所需要的计算、存储设备与基础设施。提供云服务的数据中心能给用户超强大的计算能力，高带宽的接入服务，海量的存储空间，因此云资源池的一个特点就是“超大规模”。从目前通信发展趋势来看，随着大数据及物联网技术的兴起，云计算数据中心数据通信量的快速上升是不可避免的，因此云数据中心的基础设施建设需求将会随之增长，大规模的云计算数据中心，对布线系统的规模、布线方式均产生了相当大的影响。本文主要分析云计算数据中心的布线策略，探讨分析适应云计算数据中心的新一代布线系统构架。

2 传统的EOR、MOR布线方式

传统的EOR、MOR布线方式是在机房机架列的尾部或中部设置2个网络机柜，在网络机柜中安装网络设备和UTP配线子架，网络设备板卡均布线至UTP的网络侧，服务器布线至UTP的业务侧，在配线架上进行跳线就可以将服务器网卡与网络设备连接。

这种布线方式常见于IT机房，对于小规模的云资源池机房，由于服务器较多，传统的EOR、MOR布线模式不能满足需求，因此，在此基础上又做了一些优化。以笔者曾负责的一个项目为例，机房部署约50个服务器机柜，以每台机柜安装10台机架式服务器，一台服务器布放5条网线进行估算，共需布放2500条网线，这么多网线显然是两个配线机柜无法承载的。因此，综合布线方式是建设一列配线机柜，根据功能划分为网络配线机柜和服务器配线机柜。网络设备与服务器均成端在配线机架UTP上，这样当需要开通业务时，一般只需在配线架之间跳线即可。

这种布线方式优点是技术成熟，节省成本，但缺点也很明显，需要布放大量网线，网线距离过长时，降低了网络速率，此外，大量的网线对机房线梯造成了较大的负荷。这种布线方式适用于小规模的云资源池。

3 交换机TOR布线方式

传统的EOR、MOR布线方式存在着网络延迟、布线量大等特点，可见不适用于对网络延迟有很高要求、服务器规模大的大型数据中心机房。因此，针对大型云计算数据中心机房，需要一种对网络延迟影响更小，网线布放更少的方案。针对云计算数据中心机房，我们可以选择交换机TOR的布线方式。

交换机TOR布线方式是在每个服务器机柜的上端部署1-2台两台接入交换机，基于节省成本考虑，可选择低端交换机，目前机房常用48个千兆端口和4个万兆端口的接入交换机。机柜的服务器通过铜缆跳线接入到机柜内的TOR交换机上，交换机上行端口通过光缆采用万兆链路接入到EOR/MOR的网络机柜中的汇聚交换机上。

以笔者参与的某大型云计算中心为例，服务器机柜顶端部署2台TOR交换机，服务器通过千兆网线接入TOR交换机，TOR交换机上行通过万兆链路接入汇聚交换机。TOR布线方式简化了服务器机柜与网络机柜间的布线，减少了机房水平线梯的布线密度。从每个服务器机柜到网络机柜的光纤数量较少，一般情况下，每台TOR交换机4个万兆上行即可满足业务需求。由于节省了机柜内的布线空间，从而使机柜中服务器的密度可以提高，对于42U高的机柜，如果采用交换机TOR布线方式，则每个机柜可部署15-30台1U高度的高密服务器，大大节约了宝贵的机架空间资源。

TOR布线方式的优点在于，对于IT机房而言，机架空间是最为宝贵的资源，TOR的方式机柜内去除了布线系统的配线空间，从而可以提高服务器安装的密度。传统的服务器机柜一般不超过安装10台服务器，采用TOR方式，可以将可安装的服务器数量提升2～3倍。同时布线在机柜内全部采用跳线，平均长度很短，减少了网络的延时，这一点对云计算中心尤为重要，可以大大提升用户对业务质量的感知。TOR布线上行均采用光纤，一方面对业务进行了汇聚，另一方面减少了大量铜芯线缆，消除了采用EOR方式大量线缆上行布线方式对桥架所形成的压力。

TOR布线方式的缺点在于，首先TOR交换机一般是48个千兆端口用于服务器接入，而目前机柜最多部署30台服务器，从而造成了TOR交换机端口较多的闲置，浪费了交换机的端口资源，从而间接的增加了部署成本。其次，增加了交换机意味着增加了机房的能耗，也就增加了设备维护成本。再次增加了有源设备，提升了网络风险。但综合以上的特点总体分析后可以发现，与传统数据中心不同，云计算数据中心设备移动、变更较少且更关注密度与低延时的要求。对于规模化部署的云计算数据中心机房来说，TOR布线方式的优点带来的好处远大于缺点所造成的负面影响。

4 结束语

本文分析了传统IT机房EOR布线方式和云计算数据中心机房TOR布线方式的优缺点，针对云计算数据中心机房，采用TOR的布线方式显然更有利于数据中心的发展方向，以笔者多个大型云计算数据中心项目的实施案例，在大型数据中心机房，目前均采用TOR布线方式。但对于规模不大的云资源池或IT机房，则要考虑各种布线方式的优缺点，选择性价比最优的方案。

作者简介

1.苏中波（1977-），女，重庆市梁平县人，硕士。现任职于广东省电信工程有限公司，工程师，一级建造师，2000年毕业于南京邮电大学通信工程专业，主要从事IT专业技术研究以及项目管理工作。

2.兰泽勇（1978-），男，湖北省黄冈市人，硕士。现任职于中睿通信规划设计有限公司，高级工程师，全国注册咨询师，2000年毕业于华南理工大学通信工程专业。主要从事核心网专业和IT专业网络规划设计工作。

作者单位

1.广东省电信工程有限公司 广东省广州市 510095

2.中睿通信规划设计有限公司 广东省广州市 510630