Por que usar um sistema de cabeamento estruturado?

O mercado global de data centers está preparado para um crescimento substancial, com projeção de aumento de mais de 6% ao ano durante esta década. Essa expansão robusta é alimentada pelas principais tecnologias, como inteligência artificial (IA), streaming de Internet e jogos, moldando profundamente o cenário digital. Em meio a esse crescimento acelerado, os data centers estão se transformando em hubs sofisticados, cada vez mais automatizados e equipados para lidar com diversos aplicativos e uma infinidade de dispositivos de computação e armazenamento, gerenciando com eficiência as cargas de trabalho crescentes da era digital.

No dinâmico domínio dos data centers, a importância de um sistema de cabeamento estruturado bem projetado não pode ser exagerada. Independentemente de o dispositivo exigir uma conexão de cobre ou de fibra, ter um design de patch panel torna mais fácil e mais eficiente a miríade de mudanças e atualizações que podem ser esperadas nos ambientes de data center em ritmo acelerado de hoje. A Telecommunications Industry Association (TIA) ressalta esse compromisso por meio de seus padrões TIA-942, enquanto a International Standards Organization (ISO) reforça a compatibilidade global com a ISO/IEC 24764.

O que é um sistema de cabeamento estruturado? É um projeto de conectividade que posiciona estrategicamente patch panels ou gabinetes em todo o espaço do data center para que a conexão de dispositivos à rede possa ser realizada com patch cords ou jumpers curtos. A conectividade entre os patch panels e os gabinetes é considerada “estruturada” e permanece no lugar por anos, enquanto as conexões finais dos patch cords e jumpers nos dispositivos podem ser conectadas e desconectadas do sistema de cabeamento. Para obter uma representação visual, consulte a Figura 1, que mostra um canal de cabeamento estruturado de fibra comum que suporta conexões de fibra LC duplex. É importante observar que os transceptores ópticos que os dispositivos de computação e armazenamento exigem determinam o tipo de fibra e conector a ser usado. Esses dispositivos de computação e armazenamento geralmente podem operar em diferentes tipos de fibra e tipos de conectores. A escolha do tipo de fibra e de conector é melhor determinada pelo aplicativo em relação à velocidade e à distância da conexão. Com o planejamento adequado, a infraestrutura de cabeamento estruturado pode ser especificada para suportar várias gerações de aplicativos de data center, eliminando a necessidade de recabeamento para cada atualização.

Figura 1

O oposto de um sistema de cabeamento estruturado é o cabeamento ponto a ponto. Esse método de conectividade é mais barato, requer pouco planejamento e é fácil de executar no início. A desvantagem do cabeamento ponto a ponto é quando novos dispositivos precisam ser adicionados, movidos ou removidos da rede. As atualizações geralmente exigem novos cabos e os cabos existentes são deixados no lugar, criando um congestionamento desnecessário no caminho. Ao instalar um novo cabo ponto a ponto, o técnico geralmente usa um cabo mais longo do que o necessário para garantir que haja comprimento suficiente para conectar os dispositivos em cada extremidade. Com o passar do tempo, esses cabos de “comprimento extra” tornam-se difíceis de gerenciar e bloqueiam as vias de ar nos gabinetes e racks usados para resfriar os equipamentos do data center. Isso, por sua vez, aumenta a quantidade de energia necessária para resfriar os dispositivos de computação e armazenamento. Conforme ilustrado nas fotos abaixo, o cabeamento de fibra, antes bem instalado, começa a se assemelhar a uma teia emaranhada, difícil de navegar e gerenciar. A ineficiência do cabeamento ponto a ponto, antes mascarada por sua facilidade inicial de execução, agora ocupa o centro do palco, enfatizando a importância de um sistema de cabeamento estruturado bem planejado.

Figura 2

Um sistema de cabeamento estruturado oferece muitas vantagens em relação ao ponto a ponto no espaço do data center. Veja abaixo sete motivos principais:

1. Facilidade de gerenciamento: O cabeamento estruturado oferece uma abordagem sistemática e organizada para o gerenciamento de cabos no data center. Ele permite a fácil identificação, rastreamento e gerenciamento de cabos, o que simplifica as tarefas de manutenção e solução de problemas. Os troncos ou feixes de cabos reduzem o espaço de transporte de caminhos e conduítes, permitindo um maior crescimento do cabeamento.
2. Escalabilidade: Os sistemas de cabeamento estruturado são projetados para acomodar o crescimento futuro e as mudanças na tecnologia. Eles podem se adaptar facilmente para acomodar equipamentos adicionais, upgrades e expansões no ambiente do data center sem exigir reconfiguração ou tempo de inatividade significativos. O cabeamento estruturado permite o uso de várias gerações de equipamentos de computação e armazenamento para trabalharem juntos sem problemas, mesmo com diferentes tipos de conectores.
3. Confiabilidade e desempenho: Um sistema de cabeamento estruturado bem projetado minimiza a interferência de sinal, diafonia e outros problemas que podem prejudicar o desempenho da rede. Isso garante velocidades de transmissão de dados confiáveis e consistentes em todo o data center, o que é fundamental para manter a eficiência operacional ideal.
4. Flexibilidade: Os sistemas de cabeamento estruturado oferecem flexibilidade em termos de suporte a vários tipos de equipamentos e tecnologias de rede. Eles podem acomodar diferentes padrões de rede, protocolos, aplicativos e transceptores ópticos para permitir que os operadores do data center integrem facilmente novos dispositivos e tecnologias conforme necessário. Qualquer realocação de equipamento requer apenas mudanças nos patch cords, em vez de ter que reinstalar um novo cabeamento.
5. Redução do tempo de inatividade: Ao minimizar a confusão de cabos, simplificar o gerenciamento de cabos e fornecer uma administração consistente, o cabeamento estruturado ajuda a reduzir o risco de desconexões acidentais de cabos e outros erros humanos que podem levar ao tempo de inatividade da rede. Isso ajuda a melhorar a confiabilidade e a disponibilidade gerais dos serviços no data center.
6. Custo-benefício: Embora o investimento inicial em cabeamento estruturado possa ser mais alto em comparação com os métodos de cabeamento tradicionais, ele oferece economia de custos a longo prazo, reduzindo os custos de manutenção, minimizando o tempo de inatividade e fornecendo uma infraestrutura escalável que pode se adaptar às necessidades comerciais em constante mudança ao longo do tempo.
7. Conformidade com os padrões: Conforme mencionado anteriormente, os padrões do setor TIA-942 e ISO/IEC 24764 detalham as práticas recomendadas para garantir a compatibilidade com uma ampla variedade de equipamentos e tecnologias de rede. Isso ajuda a simplificar os esforços de interoperabilidade e integração no ambiente do data center.

À medida que os dispositivos de computação e armazenamento de IA são instalados no data center, é necessário mais cabeamento de fibra para suportar as velocidades mais altas necessárias para que as unidades de processamento gráfico (GPU) funcionem adequadamente. Uma arquitetura básica de computação de IA tem 128 nós ou servidores com 8 switches spine e 16 leaf. O número de fios de fibra de computação entre esses dispositivos é 8192! Esse número de fibras não inclui a conectividade de gerenciamento de armazenamento, em banda e fora de banda necessária para a arquitetura. Ter um sistema de cabeamento estruturado para dar suporte à conectividade entre os racks de rede e os servidores e switches ajuda a gerenciar todos esses cabos. A Figura 3 apresenta um vislumbre da anatomia de um canal de IA comum usando fibra multimodo com conectores MTP/MPO angulares (APC) que comportam 8 fibras cada. Os troncos MTP/MPO para MTP/MPO podem ser ampliados em número de fibras para melhor atender à aplicação.

Figura 3

Os sistemas de cabeamento estruturado de cobre também são usados no data center. Os troncos de cobre aceleram as implementações de cabeamento, eliminando o tempo necessário para as terminações dos conectores. A Figura 4 ilustra uma aplicação típica de tronco de cobre estruturado. Fica evidente que a implementação estratégica desses troncos pode contribuir significativamente para a eficiência e a confiabilidade gerais do sistema de cabeamento de um data center.

Figura 4

Em resumo, no mundo dos data centers, do aprendizado de máquina e da IA, não se trata apenas de potência de computação e algoritmos sofisticados; trata-se também dos cavalos de batalha silenciosos nos bastidores – os sistemas de cabeamento de fibra ou cobre bem estruturados que permitem que essas maravilhas tecnológicas funcionem perfeitamente. Portanto, da próxima vez que você se maravilhar com os recursos dos data centers e da IA, reserve um momento para apreciar a intrincada dança da conectividade que torna tudo isso possível.

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