淺析VLAN技術(shù)在智能建筑工程中的綜合應(yīng)用

文｜中國建設(shè)工程造價(jià)管理協(xié)會(huì) 李宏偉 張興旺

1.前言

在智能化工程中，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)具有重要作用，綜合布線系統(tǒng)、電話通訊系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、背景廣播系統(tǒng)、信息導(dǎo)引及發(fā)布系統(tǒng)、客房控制系統(tǒng)、無線WIFI系統(tǒng)等均需使用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，VLAN技術(shù)的出現(xiàn)及應(yīng)用，提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度、控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性。

2.工程概況

2.1 工程概況

某工程總建筑面積約11.8萬平米，分為A、B兩個(gè)地塊。其中A地塊為貴賓接待區(qū)，總建筑面積17154平米，地上4層，由一棟貴賓樓、一棟會(huì)所、一棟餐飲樓及綜合門廳共4個(gè)單體組成，相互連接、功能互通，貴賓樓建筑高度為21.70米，會(huì)所樓建筑高度為11.00米，餐飲樓建筑高度為5.80米，綜合門廳建筑高度為14.80米；B地塊為商務(wù)接待區(qū)，建筑最大高度31.80米，總建筑89246平米，地上7層，由客房部、會(huì)議宴會(huì)部、餐飲部和休閑娛樂部組成，入口大堂3層通高。

2.2 本工程智能化系統(tǒng)特點(diǎn)及難點(diǎn)

本工程智能化系統(tǒng)多，包含20余個(gè)智能化系統(tǒng)，其中需要使用交換機(jī)點(diǎn)位有：綜合布線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電話通訊系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、背景廣播系統(tǒng)、信息導(dǎo)引及發(fā)布系統(tǒng)、客房控制系統(tǒng)、無線WIFI系統(tǒng)共11個(gè)系統(tǒng)，共計(jì)4009個(gè)點(diǎn)位，詳見表1，需要使用交換機(jī)網(wǎng)絡(luò)，并且設(shè)置管理網(wǎng)、客房網(wǎng)及安防網(wǎng)，要求各網(wǎng)邏輯分離，如何使各系統(tǒng)在保證安全性的同時(shí)高效地運(yùn)行是本工程的施工特點(diǎn)及難點(diǎn)。

針對(duì)上述工程施工特點(diǎn)及難點(diǎn)，需通過VLAN技術(shù)進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的規(guī)劃，線路的調(diào)整，以減少工程中的返工、提高各系統(tǒng)運(yùn)行效率、控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生、節(jié)約施工成本、節(jié)約維護(hù)成本。

3.VLAN技術(shù)簡介、優(yōu)點(diǎn)

3.1 VLAN技術(shù)簡介

VLAN（Virtual Local Area Network）即虛擬局域網(wǎng)，是一種通過將局域網(wǎng)內(nèi)的設(shè)備邏輯地而不是物理地劃分成一個(gè)個(gè)網(wǎng)段從而實(shí)現(xiàn)虛擬工作組的新興技術(shù)。

3.2 VLAN的優(yōu)點(diǎn)

VLAN的優(yōu)點(diǎn)主要有4點(diǎn)：

1）提高了網(wǎng)絡(luò)管理的效率

用戶的增加、刪除、移動(dòng)非常方便。用戶可以不受工作地點(diǎn)的限制，通過VLAN可以方便的任何物理網(wǎng)段上增加邏輯工作組的成員

2）提高了局域網(wǎng)的安全性

不同VLAN內(nèi)的信息在傳輸時(shí)是互相隔離的，即一個(gè)VLAN內(nèi)的用戶不能和其他VLAN內(nèi)的用戶直接通信。

3）控制廣播風(fēng)暴

某一部門或分支機(jī)構(gòu)的成員可以虛擬工作組模式下共享同一“局域網(wǎng)”，把絕大多數(shù)網(wǎng)絡(luò)流量限制在VLAN內(nèi)部，避免了傳播，縮小了廣播范圍，可以控制廣播風(fēng)暴的產(chǎn)生。

表1 系統(tǒng)點(diǎn)位表

4）降低了施工成本

在實(shí)際施工經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)一些情況，通過VLAN技術(shù)可以在保證功能的情況下使交換機(jī)、光纖模塊等設(shè)備使用數(shù)量下降，從而降低了施工成本。VLAN技術(shù)也可以遠(yuǎn)程操作，在維護(hù)階段，操作人員可以遠(yuǎn)程操作，從而節(jié)約了人員交通、住宿等費(fèi)用。

3.3 VLAN劃分方法

常用的VLAN劃分方法有4種，詳見表2VLAN劃分常用方法表。

通過上表4種方法的對(duì)比，結(jié)合本工程實(shí)例，絕大部分點(diǎn)位功能均已確定且不會(huì)改變，為了最大程度地滿足在施工程的具體使用過程中需求，減輕施工階段的工作量，及用戶在VLAN的具體使用和維護(hù)中的工作量，本工程采用劃分端口的方式來實(shí)現(xiàn)VLAN的劃分。

4.VLAN劃分技術(shù)的應(yīng)用情況

4.1 網(wǎng)絡(luò)設(shè)備搭建及交換機(jī)的選擇

本工程分為3個(gè)網(wǎng)絡(luò)：客房網(wǎng)、管理網(wǎng)、安防網(wǎng)，三層搭建模式。

本工程使用華為LE0ZB12ACS系列為核心交換機(jī)，使用華為S5700-EI系列為匯聚交換機(jī)、S2700系列為接入交換機(jī)。

4.2 網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃

本工程網(wǎng)絡(luò)點(diǎn)位多，系統(tǒng)多，為了保證網(wǎng)絡(luò)搭建的順利進(jìn)行，提前進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃，對(duì)系統(tǒng)劃分VLAN，詳見表3系統(tǒng)VLAN劃分表。

表2 VLAN劃分常用方法表

表3 系統(tǒng)VLAN劃分表

4.3 對(duì)交換機(jī)進(jìn)行正常劃分VLAN

本工程點(diǎn)位多、系統(tǒng)多，配置時(shí)重復(fù)較多，在此各系統(tǒng)均以1個(gè)點(diǎn)位進(jìn)行示意。

以本工程2層5#弱電間為例：綜合布線系統(tǒng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)、電話通訊系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、消費(fèi)系統(tǒng)、考勤系統(tǒng)、背景廣播系統(tǒng)、信息導(dǎo)引及發(fā)布系統(tǒng)、客房控制系統(tǒng)、無線WIFI系統(tǒng)點(diǎn)位均有1個(gè)。端口1至11分別對(duì)應(yīng)上述系統(tǒng)，端口24為串聯(lián)口。

對(duì)客房網(wǎng)接入層交換機(jī)主要配置信息如下：

至此客房網(wǎng)接入層交換機(jī)配置完成，只要將客房網(wǎng)匯聚層和客房網(wǎng)核心層交換機(jī)建立相應(yīng)VLAN并在串聯(lián)口允許相應(yīng)VLAN通行即可。

按上述步驟再將管理網(wǎng)交換機(jī)、安防網(wǎng)交換機(jī)設(shè)置好即可。

對(duì)交換機(jī)進(jìn)行正常劃分，根據(jù)施工現(xiàn)場實(shí)際情況，重復(fù)上述某些步驟即可。

4.4 常見情況處理措施

1）以本工程1層11#弱電間為例：系統(tǒng)較多，但點(diǎn)位較少，而管理網(wǎng)、客房網(wǎng)、安防網(wǎng)均需使用網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)，導(dǎo)致部分網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)僅使用少數(shù)端口，而安裝的交換機(jī)較多。

以此弱電間的管理網(wǎng)（客房網(wǎng)、安防網(wǎng)均可）一臺(tái)交換機(jī)為主，將22至24端口分別上聯(lián)至管理網(wǎng)匯聚交換機(jī)、客房網(wǎng)匯聚交換機(jī)、安防網(wǎng)匯聚交換機(jī)，將1～7端口劃分為管理網(wǎng)、8～14端口劃分為客房網(wǎng)、15～21劃分為安防網(wǎng)，即可在保證功能的情況下，節(jié)省設(shè)備，節(jié)約成本。

具體操作如下：

至此此臺(tái)交換機(jī)同時(shí)存在管理網(wǎng)、客房網(wǎng)、安防網(wǎng)但是互不影響。

2）以本工程1層3#弱電間為例：網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口全部使用，但仍有個(gè)別點(diǎn)位需要使用交換機(jī)。同時(shí)發(fā)現(xiàn)3層3#弱電間網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)端口有8個(gè)端口未使用。根據(jù)此情況將此點(diǎn)位線纜敷設(shè)道3層3#弱電間，對(duì)網(wǎng)絡(luò)交換機(jī)進(jìn)行配置，即可解決此問題，避免了在1#3弱電間安裝一臺(tái)交換機(jī)僅使用幾個(gè)端口的情況出現(xiàn)，同時(shí)節(jié)省了設(shè)備材料。

3）后期維護(hù)

在后期維護(hù)時(shí)，所有交換機(jī)均設(shè)置IP、配置完成，難免會(huì)發(fā)生點(diǎn)位的使用系統(tǒng)發(fā)生變化的情況，如：物業(yè)將某房間功能由客房改為辦公室。此時(shí)操作人員即可通過網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行遠(yuǎn)程更改配置。

5 效益分析

5.1 施工成本的降低

本工程在保證施工進(jìn)度、網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行速度及網(wǎng)絡(luò)安全性的前提下，節(jié)省了交換機(jī)27臺(tái)，光模塊54個(gè)，光纖跳線54對(duì)，產(chǎn)生經(jīng)濟(jì)效益20余萬元。

5.2 維護(hù)成本的降低

VLAN技術(shù)可以采用遠(yuǎn)程設(shè)置的方法，人員不必到現(xiàn)場即可對(duì)交換機(jī)進(jìn)行設(shè)置，從而節(jié)約人工、住宿、交通等費(fèi)用。

6 結(jié)束語

通過在該工程中運(yùn)用VLAN技術(shù)進(jìn)行智能化工程的施工，從而提高了網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行速度、控制流量、減少設(shè)備投資、簡化網(wǎng)絡(luò)管理、提高網(wǎng)絡(luò)的安全性、節(jié)約了施工成本及后期維護(hù)成本，為后續(xù)其他工作積累了相關(guān)經(jīng)驗(yàn)。