测试如何帮助你打造高质量的数据中心综合布线系统

文｜美国福禄克公司 尹 岗

数据中心所需铜缆万兆链路，究竟是选择屏蔽还是非屏蔽？是Cat.6还是Cat.6A？

绝大多数的CIO们都同意，数据中心综合布线系统与普通智能建筑布线或普通水平布线系统不同，数据中心的综合布线系统由于数据集中、设备处理能力增强、网络带宽的持续扩展，通常会在三个设备周期内就会考虑进行重建（一个设备的寿命期通常为3～5年），所以一般的设计使用年限最高是8～15年，一劳永逸的布线系统目前还是不存在的。生命周期之后布线系统可能会升级到更高速的铜缆或者光纤布线系统，抑或采用完全不同的布线方式。也就是说，由于数据中心一次布线不是永久性的，所以在选择布线产品时，也就无法做到预留“终极”的升级空间。与此相应地，采用桥架、管槽系统也正适时向快装式演进，便于今后重建和升级。不过，甲方目前的普遍趋势是，首先只考虑能否支持眼下的高速应用，对于是否考虑今后的升级扩容余量，顾及较少。

由于铜缆设备相比光缆设备具有30%～70%的成本优势，所以万兆数据中心使用铜缆布线方案仍然是一个很具吸引力的选项。多数用户采用光缆+铜缆的混合系统。Cat.6铜缆在最近的三年中正大规模进入普及应用阶段，价格下降明显。对于低投入的数据中心而言，使用Cat.6支持万兆常常是设计师和系统集成商的梦魇。由于存在无法避免的外部串扰，他们感到很难把握产品选型、安装质量保证、链路布局、预留升级空间等实际问题。如果预算再充足一些，这些原本都不是问题——可以转而采用质量稳定的Cat.6A铜缆或者直接使用高速光纤（比如OM3/OM4）。但由于万兆及更高速设备成本低的限制，在甲方的强烈要求下，他们又不得不心力交瘁地面对这个看似不可能完成的任务——用Cat.6铜缆稳定地支持万兆网络。要达到这一目标必须精心做好产品选型、链路长度设计、用户合理分布、电缆布放密度控制及成捆直径限制等。最终的结果可能是一个“光纤+Cat.6A+Cat.6的混合布线系统”，其中光纤部分用于应对今后可能的升级，少量Cat.6A应对较长的万兆链路，多数Cat.6链路则应用于较短的万兆链路（35m以内）。

低造价的数据中心布线系统如何通过测试保证布线系统的高质量？

铜缆的测试方法，集成商/工程商已经比较熟悉。主要依据GB 50312-2007中规定的模型进行基础测试，然后在此基础上补充“外部串扰测试”，特别需要关注短距离的Cat.6链路（35m以内）。为了保障质量产品选型，最好进行“六包一”仿真测试（35m）。如果预算稍微充裕，可以考虑采用Cat.6屏蔽链路，这样基本上能保证外部串扰测试通过率达到100%。

建议：实施“选型测试+随工测试+外部串扰测试”方案，并写入合同。

测试发现问题如何整改？

如果是验收阶段发现问题，整改难度可能会比较大，因为这可能是批量出现的问题。最好的检测方法是分批测试，也就是安装少量链路后就进行检测，这样尽早可以发现到底是供货材料的问题还是施工方法的问题，造成的损失较小，一般也不会延误工期。如果是工厂定制光纤，最好是边施工边检测，这样便于返工。如果是外部串扰不合格，则可能需要将电缆束改小。除了选型时的仿真测试外，检测的时机也是边施工边小批量检测，这与习惯于水平链路测试的习惯有很大不同，希望引起集成商用户足够重视。因为事后进行大批量更改或返工来说都是很难承受的。

建议：乙方采用随工测试/监理测试的检测方法，可早发现问题，减少损失。

数据中心正在进入高速光纤时代，高速链路的不稳定现象时常现身，这几乎是一个全新挑战，你准备好应对之策了吗？

OM3万兆光纤链路已经广泛应用于数据中心布线系统中，OM4也开始在一些大型数据中心中被采用。对于集成商/工程商来讲，这是一个相当折磨人的问题：“数据中心光纤链路测试通过，长度也不超标，千兆运行正常，但为什么接入万兆后变得不稳定”。这种现象开始越来越多地困扰着集成商，且无法靠更换两端光模块或设备来彻底解决。

测试如何帮助甲方保证高速光纤链路的质量？

数据中心的光纤系统通常用于支持千兆以上链路，所以测试的方法与通用的多模光纤测试方法有所不同，通用光纤一般只进行一级测试——也就是测试损耗和长度。而数据中心光纤则需要测试长度并进行判断是否超长，这在以前的一级测试中是不做严格要求的。最困惑的问题则是，高速光纤链路长度和损耗测试合格，但仍然不能保证误码率达标。这种现象绝大多数是由于链路中某些连接点质量不合格引起的，比如污损的光纤接头，损耗过大和接头反射值超标，链路中这些不合格的“事件”会引起损耗和色散值增加，造成误码率升高，甚至完全无法实现连接。

光纤二级测试有助于发现这些问题的“事件”，所谓二级测试就是在一级测试的基础上增加OTDR测试并评估是否存在可能引起性能下降的事件（这些所谓的事件可以是劣质的连接器、熔接点、过度弯曲、裂纹、气泡、杂质、捆扎过紧点等）。需要提请甲方注意的是：由于二级测试是由北美的TSB140定义的，它目前并没有被引入到国标《综合布线系统测试验收规范》（GB 50312-2007）中，所以需要在合同中特别约定才能有效执行。事实上，大多数的集成商都是从一直习惯的一级测试中成长起来的，对于采用二级测试的方法对高速链路居多的数据中心进行测试还是比较陌生的，他们经过长期努力建立起来的施工质量的自信心也经常在这里被摧毁。我们在这一两年的测试中遇到的多数“疑难问题”也大都来源于此。

建议：采用二级测试+随工测试，保障光纤系统建造质量。

如何保证数据中心综合布线系统质量的可持续性？

系统验收后移交给甲方使用，质量责任逐渐转移给了甲方。出现问题一般由甲方承担责任。这期间容易出现的问题有：不合格的跳线引起新上设备误码率高；扩容/提速时因链路质量不稳定导致新应用性能差甚至无法启用；设备电磁干扰造成链路质量下降；环境变化导致链路质量下降。为了保证系统的高可靠性，GB 50174-2008、TIA 942A等数据中心标准都要求留有一定数量比例的备份物理链路。

如何保证综合布线系统质量的可持续性？

对于铜缆链路，与Cat.5/Cat.5e不同的是，Cat.6/Cat.6A存在系统不兼容的问题，其中最大的可能就是自制跳线、劣质跳线和合格跳线的不兼容性问题。开通前的通道测试合格，也不能保证能发现跳线存在的问题，如果验收时永久链路的“居中性测试”合格，那么保证高速链路接入100%成功的唯一手段就是对Cat.6/Cat.6A跳线也进行“居中性测试”。居中性合格的永久链路搭配居中性测试合格的跳线即可保证100%接入成功率，这就是我们常说的“PL+PC＞CH”测试模式。PL代表永久链路，PC代表跳线，CH代表信道。跳线的居中性测试方法很简单，只要使用居中性的跳线适配器进行测试即可。

另一个引起误码率增加的主要原因就是电磁干扰。这些干扰来自附近设备、电源系统、接地回路、强辐射源等，且不一定是系统开通时就存在。外部串扰测试只能检测临近电缆的工作噪声是否合格，不能检测上述干扰源的影响。此时可以按照GB 21671-2008标准对重要骨干链路进行质量检测，测试丢包率、延迟、吞吐量、最大传输能力等，以此反映受到外接电磁干扰信号影响的水平。

对于用于高速光纤链路的光纤跳线，除了检查、清洁跳线本身的端面外，还要保证链路的插座端面也合格。一般是在开通前用光纤显微镜进行检查，并进行接入前的端面清洁。为了保证链路质量的稳定，防尘帽/防潮帽一定要安插到位，不能让高速链路的插座和跳线长时间暴露在空气中。为了保证光跳线100%的接入合格，需要对跳线也进行现场检测，测试端面的损耗值和反射值，合格的跳线则可以作为备用跳线保存起来随时供接入设备使用。只要高速光纤经过二级测试合格，那么接入合格的光纤跳线后一般都能100%地保证成功。

关于定期测试和不定期测试。定期测试是保证任何高可靠性系统的最有效方法之一。综合布线系统的定期测试，业界没有制定标准，一般建议1.5～2年进行轮检一遍，除了在物理层使用GB 50312-2007的标准进行测试外，还可以更频繁地使用GB 21671-2008、RFC 2544的标准进行定期检测，以便即时发现潜在问题。不定期测试一般是指在设备开通时、故障排除前后、调整链路结构或网络拓扑结构后、升级系统前后等进行的一种“视情检测”，以保证综合布线系统的高可靠性。

建议：采用PL+PC＞CH检测模式，辅以定期/不定期测试，可保系统持续的高可靠性。

结束语

如何依靠检测打造一个可持续的高品质、高可靠性综合布线系统？只有选择合适的测试工具和测试方法才能完成链路所要求的质量检测；强烈推荐采用高可靠性的检测模式：即“PL+PC＞CH”和“二级光纤测试”，这样才能确保100%的接入成功率。适时地采用选型测试、随工测试、验收测试、开通测试、定期/不定期测试、物理层测试（GB 50312-2007）和网络层测试（GB 21671）相结合，才能保证生命周期内综合布线系统可持续的高可靠性。