網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造的結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計(jì)與分析

寧潔 張鵬

摘 ?要：針對(duì)單位網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與需求，衛(wèi)勤保障技術(shù)研究所（以下簡(jiǎn)稱(chēng)“我所”）結(jié)合北科研樓主體節(jié)能改造的契機(jī)，按照結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計(jì)的原則，在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的原址進(jìn)行了布線改造，對(duì)工程實(shí)施與驗(yàn)收測(cè)試進(jìn)行了方案設(shè)計(jì)。不僅彌補(bǔ)了原有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不足，更為未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了良好的支撐環(huán)境。在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)布線和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用并存，既鍛煉了實(shí)操能力，又積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，還為今后處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急事件打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：網(wǎng)絡(luò)升級(jí);網(wǎng)絡(luò)改造;結(jié)構(gòu)化布線;驗(yàn)收測(cè)試

中圖分類(lèi)號(hào)：TN913.1 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2096-4706（2019）17-0052-03

Abstract：In view of the current situation and demand of the unit network，combined with the opportunity of energy-saving renovation of the main body of the North Research Building，according to the principle of structured wiring design，the wiring renovation was carried out at the original site of the network computer room，and the project implementation and acceptance test were designed. It not only makes up for the shortcomings of the original network construction，but also provides a good supporting environment for the future network development. The coexistence of network wiring and network application during the whole project implementation has not only exercised practical ability，but also accumulated valuable experience，and laid a solid foundation for dealing with network emergencies in the future.

Keywords：network upgrading;network reconstruction;structural wiring;acceptance test

1 ?網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與需求

我所原有的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建設(shè)使用十幾年，由于當(dāng)時(shí)網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用比較少，目前出現(xiàn)了網(wǎng)絡(luò)主體結(jié)構(gòu)單一、覆蓋面有限、信息點(diǎn)少等問(wèn)題，并且網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施已出現(xiàn)陳舊老化、故障、損壞等現(xiàn)象，不能很好地滿足科研工作需要，也存在極大的安全隱患。

1.1 ?網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)設(shè)施出現(xiàn)的問(wèn)題

（1）部分房間網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)不可用，故障率平均達(dá)到25%～50%，嚴(yán)重影響了網(wǎng)絡(luò)使用。主要原因是網(wǎng)絡(luò)線路老化，房間網(wǎng)絡(luò)接口模塊損壞等，只能依靠集線器連接網(wǎng)絡(luò)，降低了網(wǎng)絡(luò)傳輸速度。

（2）機(jī)房和網(wǎng)絡(luò)瀏覽室的電源插座損壞，電線暴露在外，易造成漏電、失火等安全隱患。地插無(wú)法維修，目前只能臨時(shí)更換為外接插線板。

1.2 ?難以適應(yīng)未來(lái)信息化建設(shè)需求

上級(jí)院機(jī)關(guān)已經(jīng)在籌建辦公專(zhuān)網(wǎng)，是在全院內(nèi)部使用的辦公網(wǎng)絡(luò)，采用千兆級(jí)網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，其密級(jí)高于現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，意味著該辦公網(wǎng)必須與現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)物理隔離，這樣一來(lái)大部分房間現(xiàn)有的信息接口將不夠用，同時(shí)現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的超五類(lèi)百兆電纜也將成為千兆網(wǎng)絡(luò)線路傳輸?shù)钠款i。

1.3 ?北樓主體節(jié)能改造的契機(jī)

在北科研樓主體進(jìn)行節(jié)能改造、重新強(qiáng)電布線的同時(shí)，也實(shí)施網(wǎng)絡(luò)弱電升級(jí)改造，必將減少土建施工成本，避免網(wǎng)絡(luò)布線工程對(duì)科研工作造成二次影響。

2 ?結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計(jì)思路與原則

隨著先進(jìn)技術(shù)的持續(xù)發(fā)展，傳統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)不能滿足日益增多的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的需求，升級(jí)改造工程有待完成。由于網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用涉及不同領(lǐng)域，整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程比較復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造建設(shè)首先必須滿足應(yīng)用的需求[1]，其次需考慮技術(shù)與資金等多方面的因素，最后升級(jí)改造不同于新建，在工程實(shí)施上既要保證時(shí)間進(jìn)度的合理安排又要保障現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用系統(tǒng)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。

2.1 ?結(jié)構(gòu)化布線是網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基石

雖然有些安防設(shè)備確實(shí)能保障網(wǎng)絡(luò)的安全性和穩(wěn)定性，例如使用高級(jí)防火墻完成訪問(wèn)控制、防毒墻查殺病毒、高性能服務(wù)器管理賬戶和數(shù)據(jù)，以及入侵檢測(cè)阻斷外來(lái)攻擊等，但是也不能忽視了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線，否則就走入了網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中的另一個(gè)誤區(qū)：重視設(shè)備配置而輕規(guī)劃設(shè)計(jì)。

通過(guò)數(shù)據(jù)調(diào)查[2]，可以知道許多網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問(wèn)題，并非一定來(lái)自外部的攻擊，而是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，也就是網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)了問(wèn)題。基礎(chǔ)布線工程在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過(guò)程中是非常重要的，據(jù)統(tǒng)計(jì)，網(wǎng)絡(luò)故障有58%來(lái)自網(wǎng)線，有些負(fù)責(zé)人對(duì)結(jié)構(gòu)化布線不了解也不重視，甚至認(rèn)為結(jié)構(gòu)化布線可以由裝修公司去施工完成，將裝修布線與專(zhuān)業(yè)布線相等同，這勢(shì)必會(huì)動(dòng)搖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)，沒(méi)有高速的網(wǎng)絡(luò)線路就不可能有高效的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

2.2 ?網(wǎng)線類(lèi)型決定網(wǎng)絡(luò)速度

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)使用的是超五類(lèi)線雙絞線，其標(biāo)識(shí)是Cat 5e，帶寬155M，通常應(yīng)用于百兆以太網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)桌面交換機(jī)到計(jì)算機(jī)的連接。六類(lèi)非屏蔽雙絞線的標(biāo)識(shí)是Cat 6，帶寬250M，現(xiàn)在一般應(yīng)用于架設(shè)千兆網(wǎng)，是未來(lái)發(fā)展的趨勢(shì)。在外形上和結(jié)構(gòu)上六類(lèi)非屏蔽雙絞線（如圖1所示）不僅增加了絕緣的十字架分置四對(duì)線，而且通過(guò)加粗電纜直徑提高了電纜的平衡特性，并改善了串?dāng)_衰減。

按照布線系統(tǒng)的發(fā)展和新增業(yè)務(wù)的需求，基本上一個(gè)布線系統(tǒng)至少要以應(yīng)用十年為標(biāo)準(zhǔn)，且能夠支持四至五代的網(wǎng)絡(luò)設(shè)備更新[3]。六類(lèi)非屏蔽雙絞線的價(jià)格雖然較高，但由于與超五類(lèi)雙絞線具有一定的兼容性，而且能夠非常好地支持千兆以太網(wǎng)，因此選擇六類(lèi)非屏蔽雙絞線完成網(wǎng)絡(luò)升級(jí)改造的布線系統(tǒng)是比較適宜的。

2.3 ?專(zhuān)業(yè)布線確保施工質(zhì)量

專(zhuān)業(yè)布線與裝修布線是不能等同的，裝修工程隊(duì)并不配備專(zhuān)業(yè)的網(wǎng)絡(luò)布線人員，一般由電工來(lái)完成網(wǎng)線連接，常出現(xiàn)網(wǎng)線沒(méi)有統(tǒng)一標(biāo)識(shí)、網(wǎng)線不綁扎整理、直接打RJ45水晶頭而省去了配線架設(shè)備，甚至用轉(zhuǎn)接頭延長(zhǎng)網(wǎng)線等情況。這樣一來(lái)不但增加了故障點(diǎn)，還難以查找排除，施工的質(zhì)量無(wú)法保障。

由上所述，網(wǎng)絡(luò)布線工程的施工單位必須是由專(zhuān)業(yè)資質(zhì)的公司，按標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范由專(zhuān)業(yè)布線人員來(lái)實(shí)施完成，還需要使用專(zhuān)業(yè)工具。并且六類(lèi)非屏蔽雙絞線施工工藝要求高，超五類(lèi)雙絞線測(cè)試余量是大于六類(lèi)線的，在安裝設(shè)計(jì)時(shí)更要特別注意。

3 ?工程設(shè)計(jì)與驗(yàn)收測(cè)試

為了適應(yīng)未來(lái)信息化建設(shè)需求，更新陳舊、故障網(wǎng)絡(luò)設(shè)施，消除安全隱患，我所結(jié)合北樓主體節(jié)能改造的契機(jī)，對(duì)北樓網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行提升改造。

3.1 ?網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線的設(shè)計(jì)方案

（1）網(wǎng)絡(luò)功能與結(jié)構(gòu)。北樓網(wǎng)絡(luò)提升改造后，能實(shí)現(xiàn)光纖接入、千兆電纜傳輸、自適應(yīng)終端百兆網(wǎng)卡接口的網(wǎng)絡(luò)連接;能確保不同密級(jí)、不同性質(zhì)的網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)物理隔離;能具有千兆網(wǎng)卡終端設(shè)備的連接能力。北樓改造面積5246m2，采用六類(lèi)非屏蔽雙絞線實(shí)施網(wǎng)絡(luò)布線，按照預(yù)留15%～25%的設(shè)計(jì)原則，43m2的辦公室平均設(shè)置8個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，22m2的辦公室平均設(shè)置4個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)驗(yàn)室平均設(shè)立2～4個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，再根據(jù)研究室對(duì)每個(gè)房間接口數(shù)量和位置的一一核實(shí)確認(rèn)，總計(jì)447個(gè)網(wǎng)絡(luò)接口，考慮上浮5%后預(yù)計(jì)共建立470個(gè)網(wǎng)絡(luò)信息點(diǎn)接口。設(shè)立網(wǎng)絡(luò)主機(jī)房和分機(jī)房各一個(gè)。網(wǎng)絡(luò)采用結(jié)構(gòu)化布線方式，由總配線柜、分支線纜及網(wǎng)絡(luò)出線座組成。用千兆網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，由機(jī)房網(wǎng)絡(luò)配線柜內(nèi)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)專(zhuān)用設(shè)備以千兆傳輸形式連接到網(wǎng)絡(luò)出線插座，分支線纜采用六類(lèi)8芯電纜，由網(wǎng)絡(luò)配線架引出，沿吊頂內(nèi)金屬線槽敷設(shè)，引至網(wǎng)絡(luò)出線座時(shí)穿PC20管保護(hù)敷設(shè)于吊頂內(nèi)，然后沿墻或柱暗敷至出線座。

（2）網(wǎng)絡(luò)布線設(shè)計(jì)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計(jì)如圖2所示。

（3）網(wǎng)絡(luò)改造施工。按照招標(biāo)程序確定施工單位。網(wǎng)絡(luò)布線施工工期預(yù)計(jì)60天。

3.2 ?布線工程的驗(yàn)收測(cè)試

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計(jì)必須事先考慮驗(yàn)收測(cè)試問(wèn)題。布線工程完成后的驗(yàn)收測(cè)試結(jié)果是日后網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)、增容升級(jí)的基礎(chǔ)[4]。網(wǎng)線的傳輸性能一般由多種因素決定，包括線纜特性、跳線質(zhì)量、回路數(shù)目等。設(shè)計(jì)規(guī)劃和安裝質(zhì)量也會(huì)影響傳輸性能，例如信息點(diǎn)終端模塊采用568A標(biāo)準(zhǔn)線序還是568B標(biāo)準(zhǔn)線序也是一個(gè)人為的影響因素。由此可見(jiàn)，全面驗(yàn)收測(cè)試是布線工程的最后一步。

布線測(cè)試的第一步是用通斷儀檢查網(wǎng)線的連通情況。第二步是按照國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)對(duì)全部電纜系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)證測(cè)試[5]。主要是測(cè)試電纜系統(tǒng)的各種電氣參數(shù)，以及測(cè)試雙絞線在鏈路傳輸時(shí)的最大衰減值和近端串音衰減等指標(biāo)和參數(shù)。第三步是對(duì)線纜系統(tǒng)進(jìn)行抽測(cè)，一般是請(qǐng)有資質(zhì)的第三方完成，線纜抽測(cè)的比例通常為10%～20%。

4 ?結(jié) ?論

總之，此次網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線工程是結(jié)合北科研樓主體節(jié)能改造的契機(jī)，在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的原址進(jìn)行的改造，在整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施過(guò)程中網(wǎng)絡(luò)布線和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用并存。工程的安全性和可靠性是辦公網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)轉(zhuǎn)的唯一保障，避免次級(jí)故障發(fā)生。前期的方案設(shè)計(jì)不僅彌補(bǔ)了原有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不足，更是為未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了良好的支撐環(huán)境。長(zhǎng)達(dá)數(shù)月的施工既鍛煉了實(shí)操能力，又積累了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，還為今后處理網(wǎng)絡(luò)應(yīng)急事件打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

參考文獻(xiàn)：

[1] 王玉珍，李洪威，武旭紅.醫(yī)院網(wǎng)絡(luò)及數(shù)據(jù)中心升級(jí)改造研究 [J].中國(guó)醫(yī)療設(shè)備，2018，33（9）：141-143+157.

[2] 嚴(yán)比卓.大型綜合醫(yī)院數(shù)據(jù)中心機(jī)房設(shè)計(jì)與建設(shè)研究 [J].電腦與信息技術(shù)，2017，25（3）：43-46.

[3] 吳國(guó)俊.數(shù)字化校園網(wǎng)絡(luò)改造方案的研究與應(yīng)用 [J].信息與電腦（理論版），2019（1）：196-197.

[4] 王如海.內(nèi)部網(wǎng)系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)信息安全管理 [J].計(jì)算機(jī)安全，2007（7）：69-71+77.

[5] 于樹(shù)新.綜合性醫(yī)院信息化建設(shè)方案合理性研究 [J].中國(guó)數(shù)字醫(yī)學(xué)，2016，11（1）：94-96.

作者簡(jiǎn)介：寧潔（1969-），女，漢族，河北任丘人，畢業(yè)于國(guó)防科技大學(xué)，副研究員，碩士研究生，研究方向：裝備計(jì)算機(jī)仿真設(shè)計(jì)技術(shù)與信息安全防護(hù)。