【データセンター】
ケーブルプラントの一般的な設計

今回より３回に渡り、データセンターでの敷設・運用・トラブルシューティングについてお届けいたします。　

第１回目の今回は「データセンターにおけるケーブルプラントの種類」についてお届けいたします。

データセンターでケーブルの敷設やテストを行う場合、ケーブル・プラントのアーキテクチャを理解することは非常に良いことです。この知識は、現場技術者がアプリケーション・サーバーとストレージ・デバイスの内部および間でデータがどのように流れているかを理解するのに役立ちます。プラントの設計によって、ケーブルの長さやネットワーク・インフラストラクチャ機器のタイプ数は異なります。これを知ることで、パフォーマンスと信頼性が最も重要なネットワークの領域で新しいケーブルを引き、またはテストするプロセスをスピードアップすることができます。

一般的に同様のケーブル・レイアウトを使用するビル内やキャンパス全体のケーブル・プラントとは異なり、データセンターでは 3 つの異なるプラント設計が主流となっています。それぞれの設計、一般的に配備されているケーブルの種類、ケーブルの配備とテストの観点から期待されることを見てみましょう。

１．集中型ケーブル・プラント（Centralized Cable Plant）

小規模または古いデータセンターで作業している場合、集中型ケーブル・プラントの設計に遭遇する可能性があります。データセンターが集中型設計を採用しているかどうかを判断する最も良い方法は、次の図に示すように、すべてのケーブルが一カ所に引き込まれている場合です。

集中型ケーブル・プラント設計は、すべてのケーブルがデータセンター内の 1 つのエリアに引き込まれているため、最も把握しやすい設計ですが、いくつかの顕著な欠点もあります。
1 つは、1 つの場所に引き込まれた膨大な量のケーブルが、頭上や床下のケーブルトレイや経路をすぐに圧迫してしまうことです。また、ケーブルの寿命が来たときに撤去して交換することが非常に困難になります。したがって、多くの場合、新旧のケーブルが同じスペースを占め、パフォーマンスと信頼性の観点からどのケーブルが最適なのか混乱が生じます。そこで、イーサネットとファイバー・チャネルの両方で使用されるメタル／ファイバー ケーブルの伝送能力を迅速に検証できるケーブルテスト装置が非常に重要なのです。

２．エンドオブロー(EoR)ケーブルプラント （End-of-Row Cable Plant)

集中型ケーブル・プラント設計に見られるケーブルの過負荷に対処するため、データセンターのレイアウトでは、ネットワークアクセススイッチを分解してEoR（End of Row）に配置するのが最新のアプローチとなっています。このため、すべてのケーブルが1つの集中型ロケーションに戻るのではなく、サーバーはまず中間的なEoRスイッチに接続されます。分散型スイッチは、その後、光ケーブルを介して集中型分散データセンタースイッチに接続され、列間および企業LAN全体のユーザーやデバイスとの通信を担当する。次の図は、分散型EoRスイッチに接続されたサーバーの列が、集中型データセンターの分散型スイッチ・ブロックにアップリンクしている様子を示しています。

EoRケーブルプラントの設計は、1ヶ所でのケーブルの過不足を軽減するのに役立ちますが、データセンターの列のサイズによっては、ネットワークラックでケーブルの輻輳が発生する可能性があることにご注意ください。この問題をさらに深刻にしているのが、施設内や周辺に配備されるデータセンター特有のIoTセンサーの急増です。これには、監視カメラ、ドアコントローラー、データセンターの温度と湿度を監視する各種センサーが含まれます。さらに、ツイストペアのメタルケーブル／光ファイバーケーブルが健全に混在していることの方がはるかに多いのです。したがって、EoR データセンターでケーブルのテストとトラブルシューティングを行う場合、メタルケーブル／光ファイバーのテストをすばやく切り替えられるツールを備えていることが重要です。AEM のモジュラー設計は、1 つのテストツールを使用して多数のケーブルおよびコネクタの種類をテストできるため、運用スタッフにとって便利です。

３．トップ・オブ・ラック（ToR）ケーブル・プランツ

　　（Top-of-Rack (ToR) Cable Plants）

データセンターのケーブルレイアウトで最も近代的で分散しているのは、トップ・オブ・ラック（ToR）設計と呼ばれるものです。ここでは、すべてのラックにアクセススイッチが設置され、そのラック内のサーバーへの接続にのみサービスを提供します。そこから、ToR スイッチは、EoR デザインと同様に、集中型ディストリビューション・スイッチ・ブロックに接続されます。EoR と比較した場合の ToR の主な利点は、サーバーから ToR アクセススイッチまでのケーブル長が非常に短く、ケーブルの輻輳を解消できることである。ただし、データセンター内に多くのスイッチが必要になり、複雑さとコストが増加します。次の図は、ToR設計のデータセンターの一例です。

ToR設計の問題は、NetOps管理者が自己満足に陥り、隣接するラックにあるToRスイッチにサーバーを接続し始めるとしばしば発生します。これは、あるラックでToRスイッチがいっぱいになっても、隣接するラックに空きポートがある場合に発生することがあります。このような場合、正しい対処を行い、完全に消費されたラックに余分なポート容量を追加する代わりに、近くのラックにケーブルを配線することになります。トラブルシューティングの観点からは、ケーブル配線を手動でたどって、サーバーがどのToRスイッチに接続しているかを把握しなければならず、問題が複雑になります。

このような状況では、ケーブルが接続されているスイッチの名前とタイプをすばやく識別するツールが有利です。TestPro と NSA はどちらも、データセンターのケーブル配線問題のトラブルシューティングに役立つ一連のネットワーク・テスト機能を提供します。そのようなツール機能の 1 つは、TestPro および NSA を光ファイバー用のメタル線のリモートエンドに接続する機能です。LLDP または CDP を使用して、テストツールは、スイッチ名、ポート番号、VLAN ID、メーカー、モデル、管理 IP アドレスなどの有用なスイッチ詳細情報を識別して表示します。この情報を使用して、ケーブルがどの ToR スイッチに接続されているかをすばやく確認できるため、手動で追跡する必要がありません。

次回は「データセンターにおけるマルチギガビットメタル線とPoEの影響への対応」についてお届けいたします。

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