Современный центр обработки данных — это сложный комплекс взаимодействующих устройств, где реализуются самые новейшие технологии. По большому счету, это мозг всей информационной системы. Однако и сам центр является системой. А у любой системы существуют каналы, связующие ее части воедино. В ЦОД их роль выполняет кабельная инфраструктура. При организации взаимодействия между компонентами ЦОД сегодня принято соблюдать иерархичность подключения устройств и следовать четкой схеме. Хотя, как замечают эксперты, и по сей день нередки случаи, когда ИТ-специалисты предприятия не обращают должного внимания на организацию проводки. Причем, это касается не только привыкшей к неаккуратности России. За рубежом во многих коммерческих компаниях ситуация схожа, даже несмотря на то, что аспекты «цодостроения» регламентируются там различными стандартами, и все давно утвердились в правильности системной методологии. Одним из последствий распространения подобных взглядов стало появление и закрепление соответствующих нормативных документов, базисных для современных дата-центров понятий. Прежде всего, это сама кабельная инфраструктура, коммутационное оборудование, в котором выделяют пассивное и активное, и структурированная кабельная сеть — наиболее востребованное решение при прокладке каналов связи.

Аппаратуру, обеспечивающую коммуникацию во всей информационной системе и между компонентами ЦОД в частности, принято разделять на пассивную и активную. К пассивной относят те приспособления, по которым проходит сигнал — несмотря на бурное развитие беспроводных технологий, чаще всего сегодня по-прежнему используют кабели. Активной же считают всю ту технику, которая способствует прохождению сигнала, — коммутаторы, маршутизаторы и т.д.

Спасительный стандарт

Итак, на что советуют обратить внимание эксперты тем, кто всерьез озаботился правильной интеграцией информационных ресурсов компании? Российских регламентов создания дата-цетров еще не существует, зато в изобилии представлены европейские и американские. На сегодняшний день наиболее распространены два стандарта, описывающие все аспекты создания ЦОД — от характеристик помещения до требований к проводке: принятый в США TIA/EIA-942 и европейский EN 50173-5. При этом первому отдается все больше предпочтений. Содержащиеся в них положения во многом дублируются, но имеются и некоторые отличия.

Американцы как одни из пионеров создания центров консолидации информации и управления ею накопили колоссальный опыт и изложили его в своих нормативах. TIA/EIA-568-А Commercial Building Telecommunication Standard — стандарт американской Ассоциации телекоммуникационной и электронной промышленности по телекоммуникациям в коммерческой недвижимости. Здесь даны толкования термину «структурированная кабельная система» (СКС), приведены требования к ней и ее спецификации. Данный документ был принят довольно давно, а потому несколько раз подвергался апдейту. В результате уточнений появились стандарты TIA/EIA-568-В Commercial Building Telecommunication Cable Standard и TIA/EIA-569-A Commercial Building Standard for Telecommunications Pathways and Spaces. По большей части, они повторяют друг друга, но иногда прописывают и специфические черты. В частности, именно 568-В обуславливает применяемые сегодня категории СКС, формулируемые с учетом электрических характеристик, сказывающихся на производительности кабеля, неэкранированной витой пары, использующейся в качестве эталона. Среди этих характеристик наиболее заметен и влиятелен показатель частотного диапазона сигнала. Чем он больше, тем быстрее проходит сигнал. В общем, все эти положения существуют и в международном стандарте ISO/IEC 11801.

По утверждению многих специалистов, действительно полезным оказывается «Стандарт на администрирование телекоммуникационной инфраструктуры коммерческих зданий» (TIA/EIA-606-А), поскольку он прописывает правила ведения текущей документации по СКС. Когда все данные о подключениях кабелей и активной аппаратуры составлены понятно и учтены все происходящие изменения, то найти ошибку и устранить неисправности при их неожиданном появлении будет заметно легче.

Помимо приведенных регламентирующих актов, существует еще множество дополнительных источников, дающих рекомендации по построению и обслуживанию кабельной инфраструктуры ЦОД. Например, большое число самой разнообразной специализированной литературы (правда, большинство таких изданий не выходило на русском языке), материалов, публикуемых исследовательским центром The Uptime Institute, немало переведенных и оригинальных статей научного и околонаучного характера.

Технологические тонкости

Соединить устройства в пределах всей информационной системы, либо же в рамках только ЦОД, сегодня легче всего с помощью технологии Ethernet. Согласно приведенным стандартам и рекомендациям, кабельная инфраструктура дата-центра, остальной локальной сети и внешней сети (интернет) должны сочетаться через специальные устройства — сетевые интерфейсы существующей в дата-центре аппаратуры. Лучше установить их в отдельном помещении, тогда не возникнет риск завалить комнату, где установлены серверы и системы хранения данных, лишней техникой и кабелями. Кроме того, так гораздо удобнее обслуживать сетевые элементы. Когда сигнал поступает уже непосредственно в ЦОД, то проходит через систему маршрутизаторов. Метод, реализуемый здесь, можно назвать дедуктивным, то есть «от общего к частному». Поступая на главный кросс (первое мощное устройство разводки трафика), сигнал распределяется на зонный кросс, а оттуда через локальные распределители на конкретную аппаратуру. Детальнее вдаваться в порядок прохождения трафика по элементам ЦОД вряд ли целесообразно — это уже прерогатива специалистов.

Поскольку технология создавалась давно, сегодня существуют несколько ее модификаций — соответственно скорости прохождения сигнала по кабелям сети: Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, Gigabit Ethernet 2,5 Гбит/с и наиболее актуальная и передовая — 10 Gigabit Ethernet. Достичь заветных 10 Гбит/с в настоящее время можно, используя разные материалы для проводов: и оптику, и медь (до июня 2006 года этот стандарт распространялся только на оптико-волоконные решения). Но какой из материалов предпочтительнее? Несмотря на то, что в последних инсталляциях использовались в основном оптические кабели, нельзя утверждать, что именно этот материал имеет несомненный приоритет. Тут все зависит от задач. У медного провода гораздо большая пропускная способность, его легче и удобней монтировать, но высокие скорости передачи данных медь может обеспечить только на сравнительно небольшие расстояния — до 55 м. Конечно, существуют технологии, позволяющие увеличить дальность передачи «через медь» без потери скорости, но они дороги и не всегда доступны. Поэтому в рамках всей информационной системы медные кабели лучше не использовать для магистрального канала. А потому чаще всего интеграторы совмещают материалы: центральный кабель представляет собой оптико-волоконное решение, в то время как поэтажная разводка осуществляется с помощью медных проводов.

Иногда оказывается затруднительным использование меди и непосредственно в самом ЦОД. Ведь известно еще со школьного курса физики, что медные провода, расположенные близко, оказывают воздействие друг на друга, искажая сигнал. Попытки с этим бороться путем пространственного разноса витых пар приводят к утолщению кабелей, что неудобно и непрактично — место в дата-центрах и так на вес золота. Кроме того, толстые кабели могут попросту не влезать в отведенные каналы. Избежать межкабельных наводок, сохранив стандартную толщину, можно, используя всякого рода ухищрения, такие, например, как встраивание отрезков фольги между парами и т.д. В то же время бывают ситуации, когда возможно применение только одного материала. Так, при создании сетей хранения данных используют только оптические решения.

Перспективы СКС

Пока не приходится ожидать существенных технологических прорывов в области кабельной инфраструктуры ЦОД. Медь и оптика как материал, СКС как технология пока полностью удовлетворяют потребности (хотя и постоянно растущие) в быстрой передаче данных. Значительно более актуальны сегодня способы организации инфраструктуры.

Одним из наиболее распространенных до недавнего времени решений укладки кабелей в ЦОД была их проводка под фальшполом. Но, как показывает опыт последних инсталляций дата-центров, мощности серверов и систем хранения данных настолько возросли, что эффективно охлаждать их снизу возможно только при отсутствии любых помех под фальшполом. Поэтому последние три-четыре года СКС (в случае направления холодного воздуха снизу-вверх) проводят по потолку.

Другой насущной потребностью сегодня является возможность масштабирования СКС. Именно это подталкивает заказчиков устанавливать кабельные системы, что называется, «с запасом». Ниже шестой категории с диапазоном частот от 1 до 250 МГц и со скоростью 2,5 Гбит/с СКС сегодня редко кто строит — иначе через год сеть уже не сможет обеспечить запросы новых приложений.

Масштабируемость должна выражаться и в возможности непосредственного увеличения количества устройств. Другими словами, необходимо иметь возможность повесить на ту же сетку еще несколько серверов и т.п. Все это приводит к востребованности модульных решений и интеграции различных информационных систем в одной СКС.

Большим подспорьем в деле масштабирования кабельной инфраструктуры становятся интеллектуальные программируемые патч-панели. Они позволяют чрезвычайно быстро изменить сеть без перекладки при взрывообразном увеличении числа пользователей. И, по оценкам многих экспертов, в будущем подобные технологии будут пользоваться все большим спросом.

При столь быстрорастущей важности информационных технологий в деятельности компаний, безусловно, одно из центральных мест занимают аспекты, связанные с безопасностью и надежностью ИТ-систем. Это касается и СКС. Уже сегодня предлагается комплекс мер, как пассивной, так и активной защиты ЦОД и его составляющих. В частности, все большее применение находят системы видеонаблюдения, составляются жесткие списки лиц, имеющих доступ к ИТ-структурам. С необходимостью контроля аппаратуры, тем более, кабельной системы, которую легко повредить случайно, согласно и большинство интеграторов. Они рекомендуют провести разделение обслуживающего ЦОД персонала по специализациям и конкретизировать их общение с ресурсами.