要取代传统的电信和PBX电话系统，VoIP和IP电话技术在可用性方面，必须能够达到或超过传统系统的水平。为什么传统的PBX系统具有高可用性？其中的一个主要原因在于：它具有内置的备用电池，能够长时间运行，同时可以通过网络为电话供电。使用信号供电这一理念，已通过实践证明并经过时间的考验。IP电话设备必须利用此技术，以获得令人满意的可用性。因此，过去通常只用于容纳配电板和集线器等无源设备的传统配线柜，现在需要提供可以长时间供运行的高功率交换机、路由器以及不间断电源(UPS)。为了确保这些设备可以不间断运行，现在配线柜的制冷和通风变得非常重要。

典型的IP电话网络采用分层结构，每一层由分别位于四个物理位置的组件构成（见图)。这四个物理位置对供电和制冷的要求各有不同，下文将对此进行详细说明。

通信设备

典型的通信设备/端点包括IP电话、无线集线器以及运行提供标准电话功能的软电话的笔记本电脑。这些IP电话的功耗通常为6-7W，但某些设备的功耗可能大些。最新制定的规范草案IEEE 802.3af，将此类设备通过CAT5 电缆接受的平均电流强度限制在 350mA内，同时对传输电能的插针做了规定。符合此新标准的网络可将大约15W 的电量输送 100 米（328英尺）。至于功耗更大的通信设备，则必须依赖其他外部电源，如插接适配器。

环境

上述通信设备通常用于办公环境中，一般都放在桌面上，但有时也装在墙上。对于新部署的网络或升级过的网络，它们一般由数据线供电。不过，在某些情况下，它们必须使用墙上的电源插座供电。

问题

通常而言，IP电话必须达到它们所取代的传统PBX电话的可用性水平。现在要解决的最大问题是：确保即使是在长时间断电的情况下，设备也能够不间断运行。

最佳方案

通过数据线为电话供电（即所谓的线内供电）是解决该问题的最佳方式。采用该方法后，便无需再提供桌面供电。现在可以在配线柜中放置一个交换机，由可以长时间运行的UPS为其供电，然后通过该交换机为电话供电。对于使用墙上电源插座供电（而不是线内供电）的通信设备而言，可以为其配备一个具有较长（4、6、8小时或更长时间）电池备用时间的UPS系统。

中间配线架 (IDF)

IDF或配线柜由第2层、第3层接入和分配交换机、集线器、路由器、配电板、配有备用电池的UPS系统以及装在两脚机架中的其他各种电信设备组成（见图3a和3b）。许多新交换机内置了数据线供电功能（即所谓的“端跨”供电），用来为通信设备供电。对于未配备该功能的交换机，则可以使用大小适宜的外部“中跨”电源来进行线内供电。
图3
环境

IDF或配线柜通常放在建筑物中较为偏远的位置，只有少量或甚至没有通风或照明设施。除非搬离现有的建筑，否则客户一般都希望重新利用这些配线柜。在传统的电信网络中，配线柜主要用于放置分线盒、配电板和一些小的可堆叠集线器或交换机，但如今，大多数新的IP电话设备的功耗比从前大得多。新型IP电话交换机通常为19英寸机架安装型，且空气流通模式因生产商而异，如从一侧到另一侧、从前到后等。常见的IDF可放置装满设备的1-3个机架，需要500W到4000W的单相交流电。

问题

在部署VoIP和IP电话时，IDF最需要关注的方面是供电和制冷问题。根据网络体系结构和所用交换机类型的不同，IDF需要500-4000W的120V或208V交流电。要保证配线柜中所有网络设备、UPS和PDU的插座类型（如 L5-20、L5-30、L6-20、L6-30）无误、功率正确并配备了适当的电路断路器保护，并不是一件轻松的事情。在配线柜中部署设备时，制冷和空气流通常常是关键的问题，但却往往遭到忽视。

最佳方案

IDF中的所有设备均应采用UPS系统进行保护。选择UPS系统时，应当考虑以下因素：

所需的总功率（单位：瓦特）

所需的运行时间（单位：分钟）

所需的冗余或容错级别

所需的电压和插座

UPS系统的大小根据负载的总额定功率(W)而定。 常见的机架安装式UPS，如APC Smart-UPS ，其可用性约可达四个九(99.99%)，而配备内置旁路的N+1冗余UPS系统，如APC Symmetra RM，供电时间为1小时，其可用性约可达五个九(99.999%)，这对于大多数应用场合均已足够。

UPS产品通常配有供电时间不等的电池组。如图4a和4b所示的产品均有可选的电池组，可用来延长供电时间，最长可达24小时。

某些关键性的场合（如911服务）对可用性的要求可能更高一些，例如，要达到六个或七个九。采用双网络交换机并配备双电路、双UPS，以及带备用发电机的可并行维护电力结构，即可达到上述要求。American Power Conversion Corporation 等许多公司专门开设了可用性咨询服务，以为此类关键网络评估并推荐高可用性的电力基础设施。

最后，确认配线柜中包括UPS在内的所有设备所需的插头和插座。在理想的情况下，所有的设备都应直接插接到UPS或变压器的背部，应避免使用另外的插线板或机架PDU。但是，这在设备非常多的情况下不太现实，所以应当使用机架PDU插线板。在这种情况下，应当使用专用的高级机架PDU。PDU上的插座除满足当前所有设备的需要之外，还应当留出备用插座供将来使用。应使用配有仪表的PDU，因为仪表上可显示当前功耗，从而减少诸如意外过载或合成负载下降等人为错误。

要正确选择合适的UPS机型，应综合考虑功率大小、冗余、电压和供电时间等要求。一种简单的方式是使用UPS选择器，如APC UPS选择器：

此系统提供了所有主流交换机、服务器和存储设备的功率数据，从而免除了收集这些数据的麻烦。在该类系统中，配置UPS时，可提供多个插座选项。

要确保配线柜中的设备可以全天候不间断地运行，必须查明存在哪些制冷和通风问题并妥善解决。首先需要计算出配线柜中的功耗，以找出一个经济有效的方法解决此问题（见表1）。此处最重要的一点是：许多网络交换机的功率很大，但这并不意味着它们会在配线柜中消耗掉所有功率。例如，第2层交换机的功率可能为1800W，但其在配线柜中的功耗可能只有200-500W。其余的功率将通过网络提供给分散在整个办公区域中的各个IP电话。

　计算出配线柜中的功耗之后，请参照表2中所列出的指导原则进行操作。

　最后，强烈建议对配线柜进行环境监控（如温度和湿度），因为这有助于昭示任何不正常的情况，使人们可以有充足的时间采取前瞻性措施，避免造成停机。

总配线架 (MDF)

MDF也称作MER（总设备间）或POP（point of ping或point of presence）间。其中放置了最重要的VoIP和IP电话设备，例如，第3层路由器、交换机和其他各种网络、IT和电信设备（见图5）。通常采用T1和T3线最终接入MDF并提供与Internet主干网的连通性。

图6
　环境

MDF通常位于建筑物的地下层或首层，并留有维修入口。常见的MDF可容纳4-12个装满设备的机架，需要4kW到40kW的单相或三相208V交流电。有些设备可能需要–48V直流电。MDF中的机架大多数是开放式两脚机架，用来安装各种IP电话和IT设备。此种设备的通风模式可能有所不同，如从一侧到另一侧、从前到后等，并可能是19英寸或23英寸机架安装型。不过，大多数新型IP电话和IT设备都是19英寸机架安装型。

问题

有些MDF没有UPS系统，很多MDF没有备用电池，并且通常都没有专用的制冷系统。

最佳方案

由于MDF中装载了各种关键的网络、IT 和电话设备，所以其作用如同一个小的数据中心或计算机房。要使MDF的供电可用性达到约五个九，则应当为其配备模块化的冗余UPS，且UPS应具有内置旁路及供电时间至少为30分钟的备用电池。要延长供电时间并达到更高的可用性（如六个或七个九），可使用双交换机并配备双电路、双UPS ，以及带备用发电机的可并行维护的供配电系统。American Power Conversion Corporation 等公司专门开设了可用性咨询服务，以为此类关键网络基础设施评估并推荐高可用性的供配电系统。

MDF应当配备专用的精密空调装置及环境监控系统。对于那些可用性要求更高的关键应用场合，应当考虑使用冗余空调装置。高功率密度的机架（> 3kW/机架）还需要增设空气输送和排放装置，以避免产生热点。与服务器和存储设备不同的是，许多交换机采用从一侧到另一侧的通风模式。这给使用封闭式机架的环境带来了一些特殊的问题。有关这些问题的详细说明，可参阅APC的50号白皮书“采用从一侧到另一侧通风模式的机架设备的制冷方案”。

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