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在結構化布線中,最重要的就是各種電纜媒介,目前常見的各類跳線規格像是Cat 5e、Cat 6、Cat 6a銅纜線及光纖纜線,在前文中我們也描述了它們的差異,當我們挑選這些不同規格的纜線時,同時可以注意防火材質的要求,在電纜分級當中,有很多是關於防火的要求。
在結構化布線這樣的概念下,除了線材之外,關於布線方面也有很多配件及工具可以幫助企業更方便地管理與建置。
我們將結構化布線中應用的器材配件加以介紹,共分為4大類:骨幹纜線與水平纜線、布線通道、配線間與其他相關配件。從簡化的規模架構來看,依據建築物大小與組織規模,可能會有一個至多個通信間透過骨幹纜線連接到主要設備間,而通信間就是網路配線開始的地方,通常各樓層會有一個主要通信配線間,此外,通信間之間的連接也是透過骨幹纜線。而在同一樓層中,水平纜線透過線槽路徑等布線通道,連接至工作區的各個資訊出口,也就是各員工位置附近的資訊插座。此外,布線通道也是布線環境中重要的一環,在中心設備間,可能利用網籃、梯架與光導槽來負載這些纜線,而工作區中也可以利用表現的安裝線槽來鋪設布線通道。
除了透過這些元件建構出結構化布線系統,還有一些比較特殊的設計,也能夠輔助布線的管理與防護。像是經過設計的跳線接頭、資訊插座、智慧型整合布線系統,以及工作區的配線箱可適應不同需求的環境。
1 骨幹纜線與水平纜線
在結構化布線中,電纜媒介可以依架設性質分成骨幹纜線(Backbone cable)與水平纜線(Horizontal cable)。以最簡單的情況來看,骨幹纜線就是讓整體網路能夠相互連接的主要纜線,也就是從一個主要的設備間,連接至各樓層的配線間的纜線。而水平纜線是從各樓層配線間延伸至各資訊插座,像是在辦公區中,如果將辦公區的每個位置都視為標準辦公座位,再依此配置資訊插座,當未來辦公室異動調整時,可以輕易規畫新的工作區配置。最後,從資訊插座連結至一般電腦設備的部分則稱為配線纜線。而這些纜線媒介,在設計時仍以整體環境考量未來需求,規畫好預計使用的年限,來決定纜線,並注意其傳輸容量與傳輸距離。
(左圖)在資訊中心中,位於牆面中的骨幹電纜,主要提供設備間與配線間電纜的相互連接。採用不同顏色的纜線分類,能夠讓管理人員直覺了解其纜線用途。
(右圖)水平纜線從配線間延伸至辦公室的多個資訊插座,並可利用棋盤式分割將辦公區各點都當成辦公座位,再利用條碼標籤標示,以利資訊人員後續網路線的管理與維護。
2 布線通道
在布線通道方面,我們能夠運用布線槽、高架地板、網籃、梯架、光導槽等設計,讓龐大的纜線能夠排列得整整齊齊,協助走線及預留網路線通道容量,只要持續能夠維護這部分,對於後續管理上有相當的幫助。
像是機房內的布線路徑計畫中, UTP銅纜線可以利用高架地板、網籃、梯架來布設走線,而在機櫃中則可採用垂直走線的整線方式,利用開放式理線架、垂直理線架等設備,讓布線脈絡更佳流暢。而為了保護重要的骨幹纜線,尤其是脆弱的光纖纜線,光導槽也成為近年常看到的布線通道配件。這些布線配件的優點在於,具有美觀的外型,強度高、安裝方便等特點,它的安裝尺寸也可由使用者依據機房實際情況靈活設計。
而辦公區中,過去習慣使用穿牆佈線,走表面布線槽或是天花板上線架的方式,現在也可採用機房中常見的高架地板方式,讓布線維護更容易,只要掀開高架地板即可碰觸到纜線。
網籃、梯架與光導槽
利用光導槽與梯架,將銅纜線與光纖纜線布設在機房上方,讓走線路徑整齊畫一,並保持美觀。
機櫃與垂直理線架
利用機架旁的垂直導線架,或是機櫃內側的垂直導線槽,可以協助水平纜線進入機櫃時的走線路徑,外觀上也可讓機房布線顯得整齊畫一。
機櫃與垂直理線架
利用機架旁的垂直理線架,可以讓走線方式更順暢,也不易影響到整體美觀。
梯架與網籃的作用沒有差異,都是負載網路纜線的工具,只是外觀上網籃比梯架多了兩側的防護。同時,也要考量這些器材所能夠支撐纜線的重量極限。
3 配線間
在結構化布線中,配線間可以分成通信間與設備間,這些配線間把骨幹纜線與水平纜線連結在一起,而我們可以透過配線間改變水平纜線之間的連接關系,其中最主要的就是配線面板(Patch Panel)的應用。
配線面板的好處在於能夠方便管理,異動時只需更改網路線(Patch Cord),而不用整條線重拉。透過調整內部跳線裝置,就能將所有線路上的設備連接起來,配合標示管理,可以增加管理的容易性。
特別的是,現在配線面板還有曲型面板(Angle Panel)的設計,好處在於可以讓網路線的走線空間更充裕,讓配線接頭可以更密集。
綜合來說,配線間是網路配線的開始點,建置時,首先應考量接地、獨立電源、通風和冷卻系統的要求,目前多數配線間都會搭配獨立的不斷電系統。
配線間與配線面板
嚴格來說,配線間可分成兩種類型:設備間和通信間。設備間通常包含了總配線架、不斷電系統、區域網路設備、檔案伺服器與資料處理設備。而通信間的結構較為簡單,通常只有配線面板和支架,以及不斷電系統設備。(如圖)
配線間與配線面板
曲型的配線面板相當適合高密度的纜線使用環境,配合機架旁的垂直線槽,以及機櫃後方的布線整理,讓纜線配置能夠有充裕的空間,能夠讓纜線從垂直導線機制順利與配線面板連接,並且利用束帶或魔鬼沾的配合,讓纜線整齊畫一。加上面板前的色彩與標號管理,線路需要異動時也不需要太大的調整。
4 其他布線配件(跳線接頭、資訊插座、智慧型整合布線系統、配線箱)
還有一些上述未提及的配件,像是在跳線方面,市面上有廠商推出針對資安設計的特殊連接頭相當特別,例如跳線防拔的設計,讓重要的纜線能夠無法以平時插拔的方式拔出,需以特殊的工具或是不同的拔出方法,才能將跳線鬆開,以減少因意外而產生的網路斷線事故,也有可以封鎖未使用連接插槽的工具,這些特別的卡榫設計,Panduit、Siemon均提供關於此方面的工具。
而線材的綑綁方面,像是魔鬼沾與束帶是常見的線材整理好幫手,可以方便地將銅纜線綑綁整齊,而這類產品若定位在高品質,更要求能夠可以耐高溫、抗酸鹼,以確保這些配件不會造成纜線的安全疑慮。
此外,使用者端的資訊插座也是有講究的,例如每一插孔要有明顯圖示,標明為電腦或電話使用,需預留幾個纜線接頭也要有明確的計畫。現在有一些廠商生產斜角模組的資訊插座,以確保電纜具有正確的彎曲半徑,以防止不小心的鬆脫行為對纜線造成傷害,像是Panduit和Siemon的產品。
特別值得一提是智慧型的整合布線系統,像是CommScope提供的Systimax整合式網路布線系統。我們可以利用管理軟體、控制系統與智慧型面板的搭配,來檢測光纖、銅纜跳線的連接,同時也能夠自動偵測網路上端到端的連接、追蹤所有具有網路連接的設備,而非計畫、授權的纜線插拔行為也會自動警示,使變更和故障管理的流程更友善。舉例來說,當跳線鬆脫,系統檢測到事件發生便會在將事件發送給伺服器,由於該狀況非屬於計畫的事件記錄,便會由系統發出警報訊息給管理者,當管理者發出恢復指令後,現場控制器元件同時也會顯示清楚的引導提示,以便現場人員將跳線接回正確的連接位置。
防拉跳線接頭
纜線採用特殊的跳線接頭設計,讓接頭管理更輕鬆,也不會因意外導致網路斷線。例如圖中的這種跳線,當拉住跳線滑套處,即可輕鬆將卡榫鬆開將跳線抽出,不過,當單純拉住網路線扯動時,並無法將跳線拔出。
資訊插座
資訊插座方面,不僅標示需明確,預留接頭數量也要有明確的規畫,除了一般常見的接線盒,也有廠商為了確保電纜的彎曲半徑,提供斜角模組的資訊插座。在辦公區的資訊插座中,常見作法是,可以配置1個資訊埠、1個語音埠,以及1個資訊/語音通用之預留埠。
智慧型整合布線系統
智慧型整合布線系統結合管理軟體、控制系統與面板,能夠自動偵測網路上端到端的連接、追蹤所有具有網路連接的設備。在變更和故障管理時,可以讓控制器元件上的螢幕,清楚顯示線路連接的提示,讓現場管理人員可以迅速連接至正確的插孔。
配線箱
單位規模、需求不大時,在辦公區內可採用壁掛式配線箱,來收容配線面板與纜線的連接。
這種方式具有可易於安裝和維修的特性,也能適合光纖配線的收容管理,並可根據需求提供客製化設計。
相關報導請參考「機房布線環境大改造:結構化布線」
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