網(wǎng)絡(luò)升級改造的結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計與分析

寧潔 張鵬

摘 ?要：針對單位網(wǎng)絡(luò)現(xiàn)狀與需求，衛(wèi)勤保障技術(shù)研究所（以下簡稱“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)計的原則，在網(wǎng)絡(luò)機(jī)房的原址進(jìn)行了布線改造，對工程實(shí)施與驗(yàn)收測試進(jìn)行了方案設(shè)計。不僅彌補(bǔ)了原有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不足，更為未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了良好的支撐環(huán)境。在整個項(xiàng)目實(shí)施過程中網(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)急事件打下了堅實(shí)基礎(chǔ)。

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

中圖分類號：TN913.1 ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：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

我所原有的計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)建設(shè)使用十幾年，由于當(dāng)時網(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。地插無法維修，目前只能臨時更換為外接插線板。

1.2 ?難以適應(yīng)未來信息化建設(shè)需求

上級院機(jī)關(guān)已經(jīng)在籌建辦公專網(wǎng)，是在全院內(nèi)部使用的辦公網(wǎng)絡(luò)，采用千兆級網(wǎng)絡(luò)傳輸速率，其密級高于現(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，這樣一來大部分房間現(xiàn)有的信息接口將不夠用，同時現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)的超五類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，也實(shí)施網(wǎng)絡(luò)弱電升級改造，必將減少土建施工成本，避免網(wǎng)絡(luò)布線工程對科研工作造成二次影響。

2 ?結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計思路與原則

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，整個設(shè)計過程比較復(fù)雜。網(wǎng)絡(luò)升級改造建設(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，最后升級改造不同于新建，在工程實(shí)施上既要保證時間進(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，例如使用高級防火墻完成訪問控制、防毒墻查殺病毒、高性能服務(wù)器管理賬戶和數(shù)據(jù)，以及入侵檢測阻斷外來攻擊等，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)中的另一個誤區(qū)：重視設(shè)備配置而輕規(guī)劃設(shè)計。

通過數(shù)據(jù)調(diào)查[2]，可以知道許多網(wǎng)絡(luò)出現(xiàn)的問題，并非一定來自外部的攻擊，而是在網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部，也就是網(wǎng)絡(luò)線路出現(xiàn)了問題?；A(chǔ)布線工程在網(wǎng)絡(luò)建設(shè)過程中是非常重要的，據(jù)統(tǒng)計，網(wǎng)絡(luò)故障有58%來自網(wǎng)線，有些負(fù)責(zé)人對結(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，將裝修布線與專業(yè)布線相等同，這勢必會動搖網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的基礎(chǔ)，沒有高速的網(wǎng)絡(luò)線路就不可能有高效的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。

2.2 ?網(wǎng)線類型決定網(wǎng)絡(luò)速度

現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)使用的是超五類線雙絞線，其標(biāo)識是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)到計算機(jī)的連接。六類非屏蔽雙絞線的標(biāo)識是Cat 6，帶寬250M，現(xiàn)在一般應(yīng)用于架設(shè)千兆網(wǎng)，是未來發(fā)展的趨勢。在外形上和結(jié)構(gòu)上六類非屏蔽雙絞線（如圖1所示）不僅增加了絕緣的十字架分置四對線，而且通過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]。六類非屏蔽雙絞線的價格雖然較高，但由于與超五類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)，因此選擇六類非屏蔽雙絞線完成網(wǎng)絡(luò)升級改造的布線系統(tǒng)是比較適宜的。

2.3 ?專業(yè)布線確保施工質(zhì)量

專業(yè)布線與裝修布線是不能等同的，裝修工程隊并不配備專業(yè)的網(wǎng)絡(luò)布線人員，一般由電工來完成網(wǎng)線連接，常出現(xiàn)網(wǎng)線沒有統(tǒng)一標(biāo)識、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)接頭延長網(wǎng)線等情況。這樣一來不但增加了故障點(diǎn)，還難以查找排除，施工的質(zhì)量無法保障。

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

3 ?工程設(shè)計與驗(yàn)收測試

為了適應(yīng)未來信息化建設(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、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)計原則，43m2的辦公室平均設(shè)置8個網(wǎng)絡(luò)接口，22m2的辦公室平均設(shè)置4個網(wǎng)絡(luò)接口，實(shí)驗(yàn)室平均設(shè)立2～4個網(wǎng)絡(luò)接口，再根據(jù)研究室對每個房間接口數(shù)量和位置的一一核實(shí)確認(rèn)，總計447個網(wǎng)絡(luò)接口，考慮上浮5%后預(yù)計共建立470個網(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。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)通過網(wǎng)絡(luò)專用設(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。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)化布線設(shè)計如圖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60天。

3.2 ?布線工程的驗(yàn)收測試

網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計必須事先考慮驗(yàn)收測試問題。布線工程完成后的驗(yàn)收測試結(jié)果是日后網(wǎng)絡(luò)管理維護(hù)、增容升級的基礎(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)計規(guī)劃和安裝質(zhì)量也會影響傳輸性能，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)線序也是一個人為的影響因素。由此可見，全面驗(yàn)收測試是布線工程的最后一步。

布線測試的第一步是用通斷儀檢查網(wǎng)線的連通情況。第二步是按照國際標(biāo)準(zhǔn)對全部電纜系統(tǒng)進(jìn)行認(rèn)證測試[5]。主要是測試電纜系統(tǒng)的各種電氣參數(shù)，以及測試雙絞線在鏈路傳輸時的最大衰減值和近端串音衰減等指標(biāo)和參數(shù)。第三步是對線纜系統(tǒng)進(jìn)行抽測，一般是請有資質(zhì)的第三方完成，線纜抽測的比例通常為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，在整個項(xiàng)目實(shí)施過程中網(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，避免次級故障發(fā)生。前期的方案設(shè)計不僅彌補(bǔ)了原有網(wǎng)絡(luò)建設(shè)的不足，更是為未來的網(wǎng)絡(luò)發(fā)展提供了良好的支撐環(huán)境。長達(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)中心升級改造研究 [J].中國醫(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)計與建設(shè)研究 [J].電腦與信息技術(shù)，2017，25（3）：43-46.

[3] 吳國俊.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].計算機(jī)安全，2007（7）：69-71+77.

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

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