綜合布線管理系統(tǒng)之智能配線架的過去和將來

綜合布線管理系統(tǒng)之智能配線架的過去與將來在綜合布線管理系統(tǒng)中，智能配線架的使用已經(jīng)越來越廣泛了。電子配線架，即智能配線架，（編者注：下文簡稱“電配”）發(fā)展到今天大概有十幾年了。它的架構(gòu)有哪些，連接方式分幾個，實現(xiàn)檢測的技術(shù)有什么，各自的優(yōu)缺點如何，選用電配要注意哪些方面，許多讀者往往不是理解得很全方面。我參加電配項目有十幾年，有了不少的感悟，因此我覺得有必要寫一篇文章討論一下這些問題，供大家參考。電配的架構(gòu)種類終端客戶機終端客戶機局域網(wǎng)廣域網(wǎng)數(shù)據(jù)庫服務(wù)器圖一圖一是電配的示意圖。整個系統(tǒng)普通由配線架、跳線、管理器、數(shù)據(jù)庫、服務(wù)器和客戶端構(gòu)成。電配的控制器實時監(jiān)測配架端口與跳線的連接實況，將有關(guān)信息傳到服務(wù)器，更新數(shù)據(jù)庫，管理員通過客戶端能夠隨時掌握布線系統(tǒng)的現(xiàn)狀。同時管理員下發(fā)的工單也能夠沿相反途徑發(fā)到配線架，操作員能夠根據(jù)配架的提示來做有關(guān)操作。管理器的布署能夠分為集中式和分布式。集中式管理架構(gòu)早期的電配（智能配線架）重要采用集中式管理架構(gòu)（如圖二所示），每個相鄰的配線架都接到一種管理掃描器，然后全部的管理掃描器都上聯(lián)并匯總至中央管理器統(tǒng)一控制。集中式控制存在單點故障，如果中央管理器發(fā)生故障，整個電子配線架系統(tǒng)的檢測功效就癱瘓了，系統(tǒng)可靠性較低，也不符合A/B級機房對冗余的控制?；旌鲜焦芾砑軜?gòu)為理解決上述問題，電配系統(tǒng)的控制發(fā)展到第二階段，即集中+分布式控制。也就是幾個或幾十個相鄰的電子配線架聯(lián)結(jié)到一種控制器，各控制器再分別上聯(lián)到服務(wù)器。整個系統(tǒng)的可靠性比集中式有了較大提高，但仍然存在控制器這一故障點，一旦控制器發(fā)生故障，一種或幾個機柜配線架的檢測功效就癱瘓了。分布式管理架構(gòu)為了進一步提高可靠性，分布式管理架構(gòu)應(yīng)運而生。分布式管理的架構(gòu)如圖一所示，每個配線架都獨立配備一種管理器。管理器實時監(jiān)測所屬電子配線架（智能配線架）的運行狀態(tài)和跳線的跳接變化，上傳配架信息或下派工單。管理器通過各自獨立的網(wǎng)絡(luò)鏈路連接到服務(wù)器。由于不存在單點故障，整個系統(tǒng)的可靠性是三個方案中最高的。電配的連接方式根據(jù)配線架連接工作區(qū)信息點和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的方式，能夠分為交叉連接和直連兩種類型。直連連接方式交換機IP電話交換機IP電話電腦打印機這種連接方式的優(yōu)點是節(jié)省成本。需要注意的是，能否實現(xiàn)鏈路端到端檢測是核心點。市場上諸多采用該方式的電子配線架系統(tǒng)事實上是不能檢測到交換機端的連接狀態(tài)的，交換機這一側(cè)的跳線與否接入或與否接入錯誤端口，系統(tǒng)不能鑒別。事實上，這個系統(tǒng)沒有起到全鏈路檢測的功效。如果只拔掉交換機端口上的跳線，而配線架端的插頭保持不動，這一鏈路斷開了，但系統(tǒng)卻檢測不到，管理員不能夠及時知曉這一狀況。同樣，如果在交換機端插錯或拔錯端口，系統(tǒng)也無法檢測和提示，這個電配系統(tǒng)也就沒有起到預(yù)期的預(yù)警作用，對管理員日常維護和故障排除的意義也就不大了。因此當(dāng)我們決定要使用直連方式的的時候，一定要注意這個系統(tǒng)與否能夠檢測到交換機端的鏈接狀況。事實上在歐美，顧客幾乎不采用這一方式。交叉連接方式交叉連接方式又稱“雙配”方式，顧名思義就是在鏈路中布署了兩個配線架。該方式如圖四所示，網(wǎng)絡(luò)交換機的端口會有一根跳線連接到A配架模塊的后部，工作區(qū)模塊也通過水平鏈路連接到B配架模塊的后部，這兩段線路是固定不動的，兩端端口的連接也是一一對應(yīng)的，兩段線路通過A、B兩個配架正面端口來連接，全部的跳接工作只發(fā)生在A、B配線架的正面端口。這種連接方式的建設(shè)成本比直連方式稍高，但和整個電配的成原來比，增加的比例有限。更重要的是交叉連接方式能夠?qū)崿F(xiàn)完整的端到端鏈路的檢測，特別是能夠探知交換機端有無連接、有無跳接錯誤，在管理員排除故障時能夠節(jié)省大量時間；有效地避免了在網(wǎng)絡(luò)交換機上的端口插拔錯誤，減少直接在交換機上的操作網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)操作，大大地提高系統(tǒng)的可靠性。這種方式是TIA-568D原則中推薦的方式，也是歐美絕大多數(shù)項目廣泛采用的方式。電配的端口監(jiān)測方式事實上現(xiàn)在市場上選用的電子配線架（智能配線架）的端口檢測基本上都采用了回路檢測的技術(shù)，但根據(jù)實現(xiàn)細(xì)節(jié)的不同又能夠分為下列幾個：接觸片/針式微動開關(guān)10針RJ45式（8+2）除此以外尚有某些技術(shù)，如基于RFID的端口探測技術(shù)、雙絞線線對感應(yīng)等。但由于價格昂貴或沒有實際使用案例，因此在本文中就不做進一步展開了。接觸片/針式接觸感應(yīng)點接觸感應(yīng)點銅口光口接觸片/針式圖五這一技術(shù)的優(yōu)點為：自動發(fā)現(xiàn)全部的跳線鏈接對應(yīng)狀況，自動顯示整個鏈路的端到端的聯(lián)結(jié)狀況；允許跳線兩端不按次序連接，仍然能夠在軟件中顯示對的的端到端對應(yīng)關(guān)系，符合施工的實際狀況；停電后恢復(fù)供電時不需要輸入跳線連接數(shù)據(jù)，可自動識別到使用中的鏈路，即使跳線被交換或剪斷也能夠統(tǒng)計和提示對的的狀態(tài)該技術(shù)的缺點為：需要使用專門的跳線；觸點需要保護，避免短路。市場上仍有些產(chǎn)品未做保護。這點是需要大家注意的。由于觸片/觸針方式的可靠性較高，能自動發(fā)現(xiàn)和更新連接狀態(tài)，斷電后數(shù)據(jù)能自動恢復(fù)。因此現(xiàn)在這種技術(shù)是大多數(shù)廠商采用的方式。微動開關(guān)微動微動開關(guān)銅口光口圖六這一技術(shù)的優(yōu)點為：自動發(fā)現(xiàn)端口與否插入或拔出跳線支持原則跳線(銅纜和光纜)，節(jié)省成本但由于使用了普通跳線，也產(chǎn)生了下列缺點：若在斷電時發(fā)生了跳線交換活動，當(dāng)電源恢復(fù)時，將檢測不到他們的變化跳線被剪斷，系統(tǒng)不能檢測到；如有異物觸動微動開關(guān)，系統(tǒng)也會誤判斷為跳線插入；實際連接狀況系統(tǒng)顯示的實際連接狀況系統(tǒng)顯示的錯誤連接狀況圖七10針RJ45式（8+2）嚴(yán)格的說該方式和接觸片/針式原理相似，它的接口和跳線接口都是特制的，在原則定義八針的兩側(cè)添加了1針或2針，通過專門的線路和觸點來探測鏈路的通斷，但觸點的保護做得較好。如圖八所示。這一技術(shù)的優(yōu)缺點也和接觸片/針式類似，但讀者要注意，選用時，跳線的插頭與否能夠和交換機接口匹配。電子配線架設(shè)計和維護中應(yīng)考慮的問題我們在設(shè)計選用電子配線架中，有某些問題值得我們考慮。結(jié)合我這十幾年來的經(jīng)驗和教訓(xùn)，接下來向大家分享一下，但愿對讀者有所協(xié)助。建設(shè)成本和投資回報電子配線架（智能配線架）的構(gòu)造比傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)要復(fù)雜得多，這也意味著，其價格要貴得多，普通要貴上兩到三倍。幾倍的投資與否值得，是我們需要考慮的問題。電配的重要優(yōu)勢在于能夠?qū)崟r統(tǒng)計跳線的插拔和連接狀況，對于不需要經(jīng)常發(fā)生變更的或規(guī)模不大的項目，其性價比就低得多了。生命周期問題電子配線架（智能配線架）中使用了電子線路板和大量的芯片，有的尚有LED顯示屏和LED批示燈。我們懂得，電子產(chǎn)品的使用壽命普通為3年左右，最多但是五年。芯片壽命到期后，系統(tǒng)也就壞了，這時顧客就比較尷尬了。我們懂得，綜合布線系統(tǒng)的壽命普通為左右，電配壞了，配線架和控制系統(tǒng)就需要更換，但配架上連著大量的光纜和銅纜。這就意味著全部線纜需要拆下，重新端接，重新測試。這不是幾天能夠完畢的。但布線系統(tǒng)作為信息系統(tǒng)的神經(jīng)是一刻不能停的。顧客要么選擇停機幾周到幾個月，要么被迫在接下來的十幾年把電子配線架當(dāng)普通配線架用，大量的投資被浪費。其實在十幾年甚至幾年前上馬的許多電子配線架項目現(xiàn)在就面臨著這一問題。系統(tǒng)維護和使用許多客戶存在著選用電配（智能配線架）時充滿憧憬，開始使用時信心滿滿，使用很快后覺得麻煩重重，使用一段時間后棄之不顧的狀況。電配投入使用后，需要既懂布線，又懂軟件應(yīng)用，還要對操作系統(tǒng)和數(shù)據(jù)庫略懂一二的專業(yè)人員。這種人才極少，電配廠家也不可能服務(wù)到這樣多的客戶。大量客戶由于這個因素，最后放棄使用該系統(tǒng)。有些電配存在著斷電后恢復(fù)的問題，一旦斷電，數(shù)據(jù)庫往往就不準(zhǔn)了，或者跳接跳線必須嚴(yán)格按照既定次序，稍微不注意，鏈路的連接數(shù)據(jù)就會出錯。這對電配是致命的，意味著必須人工查找全部線纜，手工輸入，全部操作必須沒有錯誤，而在實際工作中這是難以避免的。數(shù)據(jù)庫統(tǒng)計的出錯，意味著該系統(tǒng)不再能精確反映實際布線鏈路，大量的投資也就白花了。電子配線架（智能配線架）的模塊與否能夠單獨拆卸和重新安裝也是顧客需要關(guān)注的問題。構(gòu)想一下，如果有一種模塊壞了，又不能單獨拆卸。那么要么換下整個配線架，要么容忍這個模塊始終不能使用。如果配線架上的模塊可單獨拆卸，問題就很容易解決了。軟件更新和二次開發(fā)市場上確實存在著OEM第三方管理軟件狀況，供應(yīng)商的軟件不是自主開發(fā)的，一旦OEM軟件廠商被購并或倒閉了，那么管理軟件的升級和補丁維護就是一種大問題。如果軟件不是自己開發(fā)的，顧客如果需要二次開發(fā)或把布線軟件集成到自己的管理大平臺時，就會存在軟件接口和匹配性問題。往往造成電子配線架不能由顧客定制開發(fā)專門功效和集成到自己的運維平臺上。因此廠商與否有自主知識產(chǎn)權(quán)對顧客來說也很重要。電配系統(tǒng)的分階段布署問題有些顧客想使用電子配線架系統(tǒng)，但工程預(yù)算有限，因此準(zhǔn)備分階段實施。第一階段先布署不帶管理的電子配線架，等有了資金后再購置管理器和管理軟件。這種想法是比較抱負(fù)的，但具體實施時，有下列問題可能會影響到最后的使用，值得注意。在第一階段，全部跳線已經(jīng)跳接完畢。在安裝管理器和軟件后，該系統(tǒng)與否能夠自動識別全部跳線的連接和端口的對應(yīng)關(guān)系。如果不行的話，那么就需要確保全部文檔統(tǒng)計精確的前提下，付出大量的人工錄入工作。而這樣的文檔統(tǒng)計和錄入很難確保100%的鏈路統(tǒng)計數(shù)據(jù)是精確的，也就失去了花幾倍的錢去布署電子配架的原意了。由于在先期配線架的后部已經(jīng)打滿了線纜，再要安裝控制器，并連接控制線纜到每一種配線架。這樣的工作量較大，很容易影響到現(xiàn)有線路的信息傳輸。如果是核心線路或數(shù)據(jù)中心，這樣的操作與否允許，也是使用者和設(shè)計人員需要考慮的議題。云計算、虛擬機和網(wǎng)絡(luò)安全帶來的挑戰(zhàn)虛機與實體機對應(yīng)及軟件中有關(guān)設(shè)備和鏈路管理圖八虛機與實體機對應(yīng)及軟件中有關(guān)設(shè)備和鏈路管理圖八因此我們在選擇電子配線架系統(tǒng)時也要考慮到管理虛擬機的問題。近來黑客僅通過魚缸的溫度計，就滲入到賭場內(nèi)部網(wǎng)絡(luò),并且竊取了未披露的數(shù)據(jù)。這個案例告訴我們網(wǎng)絡(luò)安全也是個要考慮的問題?，F(xiàn)在諸多布線管理軟件的傳輸都是基于SNMPv1和HTTP合同的，這兩個合同都是明碼傳輸?shù)?，沒有安全防護。為了使用方便，布線軟件又允許遠(yuǎn)程登入和訪問，這樣一來電子配線架系統(tǒng)就變成了整個IT系統(tǒng)的最大安全漏洞之一。因此我們在選擇電配系統(tǒng)時，必須考慮它的網(wǎng)絡(luò)安全性，一定要選用支持SNMPV3和HTTPS合同的布線管理軟件，在數(shù)據(jù)采集端、客戶端、服務(wù)器之間傳輸數(shù)據(jù)時采用加密傳輸和進行數(shù)據(jù)完整性檢查，將布線管理系統(tǒng)也并入公司網(wǎng)絡(luò)安全防備體系中。布線系統(tǒng)智能化管理的新發(fā)展網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用二維碼吊牌橋架用網(wǎng)絡(luò)設(shè)備用二維碼吊牌橋架用二維碼圖跳線用扎帶二維碼標(biāo)簽圖十這一技術(shù)能夠管理全