Коммутационные панели симметричных кабелей для применения в ЦОД

Одной из главных особенностей современного ЦОД является применение в его инфраструктуре чрезвычайно широкополосных внутрисистемных каналов связи.

Аппаратную основу любой СКС составляет триада основных компонентов: кабели, шнуровые изделия и коммутационное оборудование. При этом последнее дополнительно подразделяется на изделия группового (многопортовые панели) и индивидуального (пользовательские информационные розетки) назначения. Подобное разделение вызвано существенным различием условий эксплуатации в технических помещениях и на рабочих местах.

Отсутствие штатных рабочих мест в аппаратном зале ЦОД не означает, что нет необходимости в подключении одиночных сетевых устройств, которые по разным причинам — временно или постоянно — расположены вне монтажных конструктивов. С этой целью устанавливаются обычные информационные розетки. Поскольку эти компоненты используются нечасто, они могут быть заимствованы из систем офисного назначения. При таких исходных условиях создавать специализированное коммутационное устройство индивидуального пользования для ЦОД не имеет смысла. Таким образом, разработчики коммутационного оборудования могут сосредоточить свое внимание исключительно на панелях.

ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ МЕДНОЖИЛЬНЫХ ЛИНИЙ В ЦОД

Кабельная система в аппаратном зале ЦОД может быть реализована на электропроводной и волоконно-оптической элементной базе в произвольной комбинации, что открывает широкие перспективы для оптимизации за счет максимально полного учета особенностей конкретного объекта.

В настоящее время при построении высокопроизводительных ЦОД наблюдается существенный «перекос» в пользу волоконно-оптических решений. Такая ситуация объясняется не их существенными технико-экономическими преимуществами, а отсутствием альтернативы, поскольку освоение серийного выпуска сетевого оборудования с быстродействием свыше 10 Гбит/с, работающих по симметричным кабельным трактам из витых пар, началось позднее, чем ожидалось.

Результаты последних исследований IEEE показывают, что даже на столь требовательных объектах, как ЦОД, электропроводные кабели далеко не исчерпали себя в качестве среды передачи данных. Главная предпосылка для этого заключается в относительно небольшой дальности передачи информации. Среднее значение длин стационарных линий даже в масштабных ЦОД составляет примерно 30 м, то есть они оказываются приблизительно на треть короче по сравнению с офисными аналогами. На таких расстояниях главный недостаток электропроводных кабелей — их заметно большее затухание — еще не сказывается, а известные достоинства могут быть задействованы в полной мере.

Медножильные тракты с пропускной способностью в десятки гигабит в секунду не являются теоретической абстракцией. Возможность передачи 100-гигабитного информационного потока по симметричному тракту общей протяженностью 100 м была экспериментально доказана еще в конце минувшего десятилетия. В январе текущего года компания Commscope совершила следующий важный шаг в данном направлении, продемонстрировав полномасштабный действующий макет 40-гигабитного тракта протяженностью 50 м с двумя соединителями RJ45 классического модульного типа.

Нельзя сбрасывать со счетов еще одно чрезвычайно важное для ЦОД обстоятельство: обращение к медножильным линиям позволяет заметно сократить мощность потребления сетевого оборудования без ухудшения качественных показателей канала связи. Как будет показано далее, количество сетевых интерфейсов в одном монтажном конструктиве оценивается двухзначным числом. Таким образом, если экономия электроэнергии составит всего 5 Вт на один сетевой интерфейс, что вполне достижимо, применение симметричных трактов передачи вместо волоконно-оптических линий позволяет снизить потребление энергии вплоть до 1 кВт на один монтажный шкаф. Это приводит к заметному повышению общей энергетической эффективности ЦОД даже среднего размера — всего с несколькими десятками стоек.

Все сказанное позволяет констатировать, что предел скорости в 10 Гбит/с для электропроводных линий может быть преодолен уже сейчас, по крайней мере на уровне частных предсерийных изделий отдельных компаний. Однако это еще не все. Техническая возможность реализации какого-либо устройства и наличие у него определенных технологических преимуществ являются не более чем необходимым условием для его внедрения в широкую практику. Достаточным основанием может служить наличие перспектив массовой коммерческой продажи вновь создаваемых решений.

О серьезной практической потребности отрасли в такой технике свидетельствуют поисковые работы в области сетевых интерфейсов 40GBaseT.

В настоящее время они активно ведутся такими авторитетными организациями, как TIA (проект 100? Next Generation Cabling) и ISO (разработка стандарта ISO/IEC 11801-5, внедрение которого намечено на 2015 год). В обоих случаях речь идет о кабельных трактах протяженностью не более чем 50 м. Таким образом, органы по стандартизации неявно, но вполне однозначно указывают на те области, в которых применение техники этой разновидности наиболее эффективно.

ОСОБЕННОСТИ КОММУТАЦИОННЫХ ПАНЕЛЕЙ ДЛЯ ЦОД

Несмотря на то что по основному назначению и перечню решаемых задач информационно-вычислительные системы (ИВС) в ЦОД и классическом офисе обладают схожими характеристиками, они существенно отличаются друг от друга. Данное утверждение справедливо и в отношении СКС, которая образует физический уровень.

При разработке кабельной системы для центров обработки данных следует учитывать ряд общих принципов. Они в концентрированной форме обобщают не только накопленный опыт проектирования, реализации и последующей эксплуатации этих технических объектов, но и ожидаемые перспективы и основные направления их развития. Их соблюдение является необходимым условием коммерческого успеха готового продукта. В качестве основных отправных точек следует рассматривать:

учет основных и второстепенных особенностей фокусной области использования с целью улучшения потребительских качеств готового продукта;
отработку вопросов взаимодействия с многочисленными инженерными системами аппаратного зала;
по возможности максимально полное сохранение преемственности новой разработки с ее офисным прототипом.

Последнее положение необходимо прокомментировать отдельно. Максимально полная обратная совместимость нужна для сокращения времени создания изделия и уменьшения затрат на выполнение работ. Нельзя сбрасывать со счетов и простоту внедрения уже отработанных ранее технологий монтажа и поддержку функционирования техники предшествующих поколений.

Если учитывать все эти факторы при разработке коммутационных панелей, то приходится существенно корректировать их конструкцию.

В результате готовое изделие приобретает ряд характерных черт, которые дают основание для его выделения в самостоятельный класс коммутационной техники. Основные отличия заключаются в следующем:

высокие скорости передачи информации приводят к тому, что даже в случае моделей младшего класса панель должна соответствовать требованиям Категории 6;
сравнительно редкие переключения позволяют заметно ослабить требования в отношении удобства коммутации, эффективности нанесения и чтения маркировки, а также прочих компонентов системы администрирования;
изначальная пространственная компактность ЦОД приводит к тому, что значение плотности портов (как отдельного изделия, так и реализуемого на его основе коммутационного поля) многократно повышается.

ОЦЕНКА КОНСТРУКТИВНОЙ ПЛОТНОСТИ

Плотность конструкции, численно равная количеству розеточных модулей на единицу монтажной высоты, представляет одну из ключевых характеристик группового коммутационного оборудования. Оценить ее предельное значение достаточно просто. Большинство панелей реализовано с использованием разъемов модульного типа. Площадь поперечного сечения розетки этого соединителя определяется габаритами гнезда для установки вилки. В случае наиболее распространенных изделий с оконцевателем разрезного типа, выполненных в стиле keystone, она составляет примерно 320 мм². У одноюнитовой панели с плоской формой корпуса монтажная площадь равна приблизительно 20 000 мм² (450 × 44,4 мм, где 450 мм — расстояние между внутренними кромками монтажных направляющих стандартного 19-дюймового конструктива), то есть на ней можно разместить не более 62 розеточных модулей.

В рассматриваемой области стандартом де-факто стала следующая плотность: 48 портов на 1U монтажной высоты в сочетании с двухрядным расположением розеточных гнезд. Таким образом, доступная площадь лицевой пластины корпуса используется примерно на 80% — вполне достойный результат. Дальнейшее наращивание этого параметра не представляет непреодолимых преград в техническом плане. Например, этого можно добиться, если отказаться от индивидуальных розеток в стиле keystone с их характерными зацепами-фиксаторами, выступающими за габарит гнезда, и вместо разрезного оконцевателя установить линейчатый, разместив его перпендикулярно плоскости гнезда розетки.

В результате сравнительно простыми средствами удается еще более нарастить плотность портов: в известных изделиях она доведена по меньшей мере до 52 на 1U монтажной высоты, то есть превосходит даже широко известные 50-портовые телефонные панели с двухпарной разводкой USOC. Тем не менее такие решения встречаются крайне редко.

Пассивное отношение разработчиков к имеющемуся 20-процентному запасу по плотности обусловлено отсутствием серьезной потребности в дальнейшем наращивании значения этого параметра. В качестве обоснования приведем небольшой примерный расчет. Будем считать, что серверный пул аппаратного зала образован устройствами в корпусе высотой 1U формата pizza-box. В крупных вычислительных системах с неблокируемой архитектурой каждый сервер обычно одновременно подключен к локальной сети и сети хранения. Кроме того, для выполнения требований по надежности в соответствии с уровнями Tier III или IV необходимо обеспечить резервирование информационных кабельных трактов. Добавив сюда подключение (для целей управления)

к коммутатору KVM, приходим к тому, что каждый такой сервер должен быть оснащен по меньшей мере пятью сетевыми интерфейсами. Тогда при классической схеме формирования коммутационного поля на основе 48-портовых панелей предельное количество n серверов, размещаемых в 19-дюймовом конструктиве высотой H юнитов, определяется решением следующего простого уравнения:

H = n + 5n/48.

Для широко распространенного шкафа высотой H = 42U получаем n = 38, то есть собственно коммутационная группа конструктива состоит всего из четырех панелей высокой плотности. В этой ситуации даже полное использование отмеченных выше резервов не позволяет уменьшить общее количество панелей хотя бы на единицу, и, таким образом, разработки в этом направлении лишены практического смысла.

На выбор целевого значения величины конструктивной плотности оказывают значительное влияние пожелания заказчиков в отношении удобства монтажа и последующей эксплуатации. Это относится как к подключению линейных кабелей к задней части панели и коммутации на лицевой пользовательской стороне, так и к нанесению хорошо читаемых маркирующих надписей системы администрирования. Согласно нашему опросу, проведенному среди заинтересованных специалистов, у 48-портовых панелей высокой плотности данные характеристики находятся на пределе допустимых. Соответственно, их ухудшение отмечается подавляющим большинством респондентов как крайне нежелательное.

ПОДАВЛЕНИЕ МЕЖЭЛЕМЕНТНОЙ ПОМЕХИ

При разработке коммутационной техники, отвечающей требованиям Категории 6, неизбежно возникает проблема подавления межэлементной помехи, мощность которой не должна превышать заранее заданного уровня. Эта задача решается с применением двух основных приемов. Первый из них состоит в увеличении расстояния между компонентами, что выражается в двухрядном размещении отдельных модулей со смещением их рядов на половину шага (в шахматном порядке).

Однако в последнее время подобный подход пользуется все меньшей популярностью. Дело в том, что при всех его технических достоинствах из-за такого расположения гнезд розеточных модулей плотность компоновки ограничивается 24 розетками на 1U монтажной высоты, а системному администратору приходится прикладывать немало усилий, чтобы визуально определить, какие маркирующие надписи относятся к конкретным розеточным гнездам.

Источником межэлементной переходной помехи в разъемном соединителе является преимущественно оконцеватель отдельных витых пар. Указанный недостаток можно исправить за счет однорядного размещения гнезд на лицевой стороне панели, если при этом для оконцевателей сохраняется шахматный порядок.

Второе эффективное средство достижения заданной величины межэлементной переходной помехи — экранирование. В простейшем случае оно реализуется с помощью индивидуального тонкостенного металлического кожуха, который надевается на оконцеватель после подключения к нему проводов витых пар.

Кроме того, даже в столь простой задаче, как экранирование, можно задействовать многофункциональные компоненты. В этом случае применяется крышка-колпачок с внутренней металлизацией, которая надевается на оконцеватель для дополнительной фиксации проводов в пазах IDC-контактов.

Отдельной задачей становится заземление экранированных компонентов панели. Для этого корпус панели соединяется с общей шиной с помощью специального заземляющего проводника. Например, компания Panduit использовала такие многоцелевые компоненты, как квадратные гайки и крепежные винты, рабочие поверхности которых за счет применения специального структурирования обеспечивают надежный контакт корпуса панели с монтажными направляющими (см. Рисунок 1).

Рисунок 1. Крепежные элементы компании Panduit c функциями заземления: а — квадратная гайка; б — винт.

НАБОРНЫЕ ПАНЕЛИ

Для коммутационных панелей высокоскоростных СКС первых поколений с Категорией 6А и выше было характерно широкое использование наборной конструкции. Ее применение дает ряд преимуществ, главные из которых заключаются в следующем:

проработка конструкции приборной части одиночного разъемного соединителя представляет собой несколько менее сложную процедуру по сравнению с групповой сборкой розеток;
эффективное подавление межэлементной переходной помехи возможно за счет использования двухрядного шахматного расположения отдельных розеточных модулей;
время выполнения НИОКР сокращается, так как благодаря применению уже имеющихся одиночных розеточных модулей разработка панели сводится к созданию механической конструкции корпуса для их установки.

В последнее время популярность наборных панелей заметно снизилась, и прежде всего вследствие их высокой стоимости: обычно отпускная цена такого изделия примерно на 15–20% выше моноблочного аналога. Кроме того, для данной конструкции потенциальное преимущество использования единой элементной базы сводится на нет из-за отсутствия потребности в пользовательских информационных розетках Категории 6А.

МОДУЛЬНО-КАССЕТНЫЕ РЕШЕНИЯ

Предложение панелей модульно-кассетного типа стало естественной реакцией отрасли на то, что в полевых условиях невозможно добиться требуемого качества при установке на кабели розеток модульных разъемов. Данная проблема обострилась при переходе на технику Категории 6 и выше.

Суть модульно-кассетного решения состоит в сведении всего множества компонентов, применяемых для формирования стационарных линий, к изделиям двух основных разновидностей: так называемым транковым кабелям и кассетам для организации пользовательского интерфейса. В этом случае при монтаже стационарных линий требуется выполнить лишь две механические операции: прокладку транковых кабелей и их подключение к кассетам.

Транковый кабель представляет собой претерминированную сборку с вилками разъемов группового типа. Кассета снабжена розеточными частями разъемных соединителей различного функционального назначения. Соединители первого типа служат для подключения транкового кабеля, и в процессе текущей эксплуатации доступ к ним закрыт. Соединители второго типа образуют пользовательский интерфейс.

Из изложенной схемы формирования линии на основе модульно-кассетной техники следует, что:

по сравнению с канонической горизонтальной линией в составе этого тракта появляются два дополнительных соединителя, поэтому производитель должен предусмотреть в остальных компонентах соответствующие запасы по характеристикам, от которых зависят качественные показатели формируемого тракта;
из-за высокой пространственной плотности цепей передачи обращение к модульно-кассетным решениям способствует более широкому применению экранированной техники.

Рисунок 2. Вилка многопарного транкового кабеля компании TE Connectivity.

Элементы разъемных соединителей устанавливаются на перечисленные выше компоненты в заводских условиях (см. Рисунок 2). Такой подход позволяет:

гарантировать высокое качество соединителя;
улучшить массогабаритные показатели за счет применения миниатюрных вариантов групповых соединителей;
повысить скорость и качество выполнения инсталляционных работ;
отказаться от сертификационных испытаний, так как качество продукции гарантируется производителем.

КЛАССИЧЕСКИЕ УГЛОВЫЕ ПАНЕЛИ

Так называемые угловые панели (англ. angled patch panels) стали первым групповым специализированным коммутационным изделием, получившим широкое применение при построении кабельных систем в ЦОД. Свое название они получили из-за необычной формы корпуса. Первые образцы таких изделий заметно отличались от привычных панелей офисных СКС: они имели вид тупого угла 130–140°, выступающего вперед в плоскости монтажных направляющих. Основным достоинством такой конструкции является возможность эффективного наращивания плотности портов коммутационного поля, так как применять горизонтальные организаторы не требуется.

Жесткость конструкции таких панелей обеспечивалась двумя основными способами. В первом случае для изготовления корпуса применялся более толстый металл, а для большей прочности производилась отбортовка. Во втором случае, достаточно популярном из-за меньшей металлоемкости, сзади устанавливалась соединительная планка, за счет которой изделие приобретало форму механически стабильного треугольника. Эта планка выполняла роль поддерживающего организатора горизонтальных кабелей, а в случае экранированного варианта исполнения представляла собой средство заземления.

Главным эксплуатационным недостатком панелей с угловым дизайном считается неудобство выполнения переключения на внешних розетках, которые при высокой степени заполнения коммутационного поля плотно закрыты кабелями коммутационных шнуров. Однако конфигурацию кабельных трактов в аппаратном зале ЦОД приходится изменять существенно реже, чем в случае информационно-вычислительных систем офисного типа. К тому же определенные нововведения позволяют довольно эффективно решить задачу отключения шнуров модульного типа. Во-первых, можно применять специальный инструмент, который позволяет нажать на рычаг фиксирующей защелки вилки модульного разъема, не касаясь его пальцами. Во-вторых, появилось решение, основанное на разъемах с фиксатором типа push-pull — в виде серийных изделий его впервые предложила компания Siemon для своей кабельной системы.

По остальным параметрам угловые панели не имеют существенных отличий от своих функциональных аналогов с прямой формой лицевой пластины корпуса. В частности, возможно как моноблочное, так и наборное исполнение.

ОСОБЫЕ РАЗНОВИДНОСТИ УГЛОВЫХ ПАНЕЛЕЙ

Первые образцы угловых панелей при всех своих несомненных достоинствах обладали довольно многочисленными недостатками. Стремление к их устранению привело к появлению улучшенных конструкций, часть из которых рассматривается далее.

Конструкция панели может быть выполнена также в виде внутреннего угла. Такой подход упрощает монтаж. Кроме того, подобный «инверсный» дизайн позволяет более рационально использовать внутреннее пространство шкафа, поскольку ограничения на допустимую величину выдвижения в переднее положение лицевой пары монтажных направляющих заметно ослабляются. Соответствующие серийные изделия предлагались в середине первого десятилетия французской компанией INFRA+.

Еще одним недостатком канонической угловой панели является ее большая глубина, из-за которой габариты заводской упаковки оказываются весьма значительными, что нерационально как для складского хранения, так и для транспортировки. Кроме того, угловая форма неудобна с точки зрения монтажа из-за неизбежного перекрещивания линейных кабелей. Предложенное компанией RiT решение этой проблемы состоит в исполнении лицевой пластины по нежесткой схеме: она формируется из двух отдельных полупанелей, соединенных вертикальным шарниром.

Поскольку полупанели установлены в линию и удерживаются в этом положении защелками, конструкция становится плоской, что облегчает транспортировку и монтаж. После подключения линейных кабелей монтажник выдвигает шарнир, полупанели поворачиваются вокруг его оси и изделие приобретает рабочую угловую форму. Отдельные компоненты панели могут линейно перемещаться относительно 19-дюймовых направляющих благодаря наличию крепежных отверстий продолговатой формы.

Печатные платы полупанелей соединены ленточным кабелем-шлейфом, огибающим шарнир с внутренней стороны корпуса. Тем самым обеспечивается непрерывность цепей передачи сигналов датчиков подключения коммутационных шнуров, необходимых для нормального функционирования оборудования интерактивного управления.

Задача уменьшения эффективной монтажной глубины оригинально решена компанией Leviton, внедрившей так называемые углубленные панели (англ. recessed angled patch panel). Для этого ее разработчик применил два основных приема. Во-первых, на каждой полупанели появился еще один прогиб — и поверхность для размещения розеток разделена уже на четыре равных сегмента. Вторым нововведением стали крепежные уши Г-образной формы, применение которых позволяет сместить панель внутрь шкафа и уменьшить глубину установки монтажных направляющих.

Рассматриваемые изделия следовало бы отнести к классу панелей с выступающим корпусом и выделить в нем несколько дополнительных подклассов. Подобное пожелание обусловлено тем, что их внешний вид не ограничивается угловой формой. В качестве примера можно сослаться на панели, которые условно можно назвать трапециевидными. От угловых они отличаются тем, что отдельные полупанели соединены короткой прямой вставкой, которая в рабочем положении параллельна плоскости монтажных направляющих конструктива. Вставка может быть использована для нанесения фирменного логотипа или для установки таблички со сменными надписями системы администрирования.

Еще одним вариантом панелей с неугловым дизайном является изделие компании Ortronics, которая изготовила корпус с эллиптическим сечением лицевой части (англ. curved patch panel). В данном случае некоторая технологическая сложность с лихвой компенсируется футуристическим внешним видом.

ПАНЕЛИ С ПЕРЕКЛЮЧАТЕЛЯМИ

Панели с переключателями, используемые при реализации коммутационного поля по схеме кросс-коннекта, были внедрены в серийное производство еще в середине 90-х годов прошлого столетия. Несмотря на свои очевидные функциональные преимущества, они не получили ожидаемого распространения в проектах построения физического уровня ИВС. Их появление не вызвало волны подражаний и усовершенствований, а серийный выпуск осуществлялся только израильскими компаниями RiT и Elgadphon, причем последняя ушла с рынка компонентов коммутационной техники СКС примерно 10 лет назад.

Столь малая популярность удачной на первый взгляд разработки обусловлена прежде всего крайне ограниченными функциональными возможностями переключателя, который предназначен только для двух портов. Кроме того, чтобы придать изделию необходимую эксплуатационную гибкость, разработчик был вынужден оставить в соединителе гнездо модульного разъема. Оно используется по своему прямому назначению в тех нередко возникающих ситуациях, когда между собой соединяются розетки, не принадлежащие одной паре. В результате через два-три года после начала эксплуатации СКС офисного типа коммутационное поле «зарастало» шнурами и внешне уже не отличалось от реализованного на основе традиционных панелей.

Соединение коммутационным шнуром в панелях с переключателями рассматривается как временное. При первой возможности шнур удаляется за счет «подтягивания» порта коммутатора к соответствующей горизонтальной линии, что осуществляется перекладкой шнура отображения. Выполнение этой процедуры существенно упрощается, если та часть коммутационной панели, которая отвечает за отображение портов активного сетевого оборудования, выполняется в форме проходных I-адаптеров.

В ЦОД у коммутационных панелей, оснащенных переключателями, перспективы гораздо шире. В отличие от систем офисного назначения информационно-вычислительная система ЦОД не обслуживает пользователей, поэтому изменения физической конфигурации выполняются нечасто. Если изначально проект реализован правильно, заниматься перекладкой шнуров с целью формирования тракта приходится реже.

Одним из главных недостатков панелей с переключателями обоснованно считалась опасность параллельного соединения двух портов активного сетевого оборудования. Подобная ситуация возникает в случае некорректных действий системного администратора, который в процессе изменения конфигурации кабельных трактов с использованием коммутационного шнура по ошибке переводит движок переключателя в пассивное состояние. Для радикального решения этой проблемы компания RiT предлагает модернизированные панели Категории 6А, в конструкции которых использован механизм взаимной замкнутости. От известных ранее изделий они отличаются отсутствием управляющего движка и полностью внутренним исполнением переключателя. Последний принудительно разрывает соединение при подключении вилки в любое из гнезд пары розеток. Схема работы обычных и автоматических переключателей демонстрируется на Рисунке 3.

Рисунок 3. Схема реализации соединения контактов розеточных модулей в панелях с переключателями: а — переключатель с внешним движком; б — автоматический переключатель.

Конструктивное исполнение автоматического переключателя придает изделию характерный внешний вид. В отличие от обычных двухрядных панелей здесь применяется зеркально симметричное — относительно центральной горизонтальной оси («оппозитное») — расположение гнезд соединяемой пары розеточных модулей. При таком подключении рычаги защелок фиксаторов вилок развернуты навстречу друг другу, то есть гнезда розеток смещены к внешнему краю корпуса, поэтому между вилками сохраняется пространство, достаточное для удобного подключения и отключения шнуров.

ДРУГИЕ КОНСТРУКТИВНЫЕ РЕШЕНИЯ

Рассмотренные выше конструкции вполне допустимо назвать основными, так как они наиболее часто встречаются на практике. Однако полный перечень специализированных коммутационных панелей, с большим или меньшим успехом применяемых в процессе реализации проектов построения информационной кабельной системы ЦОД, далеко не ограничивается этими изделиями. Отметим некоторые решения, включенные производителями СКС в штатный состав своих продуктов.

Рисунок 4. Коммутационная панель с прямой лицевой пластиной и угловой установкой розеточных модулей.

Полным функциональным аналогом угловых панелей являются панели с плоской формой лицевой пластины корпуса и угловой установкой розеточных модулей. За счет некоторого механического усложнения корпуса и процесса подключения линейных кабелей в этих изделиях устранен основной недостаток их протагониста, заключающийся в повышенных требованиях к глубине установки 19-дюймовых монтажных направляющих шкафа. На уровне серийных изделий данное решение внедрено в системе Actassi компании Schneider Electric (см. Рисунок 4).

Начиная примерно с середины первого десятилетия, достаточно большую популярность получили панели с корпусом уменьшенной высоты. Они разрабатывались с целью устранения главного монтажного недостатка классических панелей с высокой плотностью конструкции — неудобства подключения линейных кабелей к оконцевателям розеточных модулей. В рассматриваемых изделиях наиболее часто используется корпус высотой ½U. В некоторых англоязычных публикациях для их обозначения применяется специальный термин half U patch panel. В этом случае обеспечивается такая же плотность конструкции (48 портов на 1U монтажной высоты), что и при применении одноюнитовых панелей с двухрядным расположением розеток. Панели половинной высоты имеют в основном прямую лицевую пластину. В настоящее время их предлагают несколько производителей (например, Telegartner). Изделия с угловым дизайном вполне возможны технически, однако выпускаются пока в единичных экземплярах.

Рисунок 5. Угловая наборная коммутационная панель с уменьшенной высотой.

В тех ситуациях, когда применение корпуса с высотой ½U оказывается невозможным, могут выбираться иные значения. Для иллюстрации практической востребованности такой конструкции сошлемся на СКС LANMASTER, в составе штатных компонентов которой присутствуют панели высотой 0,65U (см. Рисунок 5). Их применение позволяет добиться эквивалентной плотности 36 портов на 1U монтажной высоты.

Так называемые ZeroU-панели являются прекрасным примером целенаправленной интеграции коммутационного и монтажного оборудования с целью получения новых свойств образуемого ими комплекса. Они представлены в двух вариантах. В первом случае функции ZeroU-панелей выполняют обычные изделия, применяемые при построении офисных СКС, — их корпус в рабочем положении ориентирован вертикально. Суть интеграции состоит в том, что для установки используются стандартные 19-дюймовые крепежные посадочные места. Для наращивания эквивалентной плотности портов коммутационного поля пара монтажных направляющих устанавливается в шкафу со смещением вбок относительно вертикальной оси симметрии конструктива. В состав комплектующих элементов последнего вводится штатная вертикальная панель-заглушка, закрывающая образовавшийся зазор, в которой делаются вырезы для установки панелей.

В другом варианте исполнения ZeroU-панелей отсутствуют традиционные элементы крепления. В этом случае применяется корпус полочного типа, очень похожий или даже полностью идентичный точке консолидации. В рабочем положении он навешивается на штатные отверстия перфорации элементов силового каркаса шкафа. Преимущество такого подхода заключается в заметно большей функциональной гибкости и в удобстве формирования требуемой конфигурации портов за счет меньшей длины изделия. Определенные выгоды дает также унификация элементной базы.

ВЫВОДЫ

Необходимость выполнения множества дополнительных требований заставляет производителей вносить значительные изменения в конструкцию коммутационных панелей для аппаратного зала ЦОД, поэтому их можно выделить в отдельный полноправный подкласс коммутационного оборудования СКС.
Основным групповым коммутационным изделием медножильной подсистемы СКС аппаратного зала ЦОД являются панели с классической угловой или близкой к ней выступающей формой корпуса и розетками разъемов модульного типа, что позволяет отказаться от горизонтальных организаторов.
Типовая величина плотности портов конструкции панелей рассматриваемой разновидности составляет 48 портов на 1U монтажной высоты. Дальнейшее наращивание этого параметра в определенных пределах возможно технически, однако не востребовано на практике.
В отличие от СКС офисного типа экранированные панели заметно чаще применяются в ЦОД, что объясняется переходом на скорости 10 Гбит/с и выше.

Андрей Семенов — технический директор представительства RiT в России.