抵制网络不稳 数据中心结构化布线宝典

系统不稳定是每个IT人员最怕碰到的情况，因为检查的项目不外乎个人电脑的网络设定、网络线是否脱落、交换器或服务器等设备硬件功能是否正常，检查后还是无法找出答案，那就确认软件设定，或是检查是否中毒，以上几项都检查过后，若还是无法解决问题，便是检查线路是否有异状。

不过当我们进到机房的时候，往往会发现内部线路错综复杂，哪条线连到哪都分不清楚，这种情况多数人都只能摸摸网线，看看是否有松动，这就全靠运气了。但是，我们总是忽略了蔓延在天花板与地板的线路。

根据调查，70%的网络问题都是因为布线引起，而线路是系统整体架构的基础，就如同连贯各设备之间的高速公路一般，这些道路设计得宜，就能让往来的通信包畅通无阻，但是设计不良或偷工减料的道路，就可能造成网络阻塞甚至中断的情况。

如果，在最初系统建设的时候，采用结构化布线（Structured Cabling）的方式，就能确保设备与设备之间的连接品质，也就不会有网络不稳的疑虑。

什么是结构化布线？

结构化布线是一种支持各种通信的布线系统，例如电话、网络、监视器材等，而且这种系统同时适用于铜轴电缆、非屏蔽双绞线（UTP）、屏蔽双绞线（STP），以及光纤等传输介质。

结构化布线来自于各版本的ANSI/TIA/EIA-568规范，而这些规范中并没有教我们如何拉线，重点也不是如何让机房变得美观，而是订定了所有与建设机房相关的规范，因此涵盖的范围相当广泛。例如网络拓扑、各种线材的有效传输距离、讯号衰减度、线与线的间距、弯曲角度、机柜规格、机房楼层高度，甚至地板高度等。

制定了这些规范的好处，就是确保不同系统架构的相容性与稳定性，并且制定统一规格的缆线标准，即使将来扩增新的设备或系统，也可以在不必更动既有架构的情况下新增设备或扩展系统。因此结构化布线的主要目的，就是确保未来异动的需求。

采用结构化布线的好处

在系统发生状况时，IT人员时常为了追查问题的源头，从软件到硬件逐一检查，一般的判断不是系统中毒，就是硬件设备损坏，却没想到问题的起因，可能是线材类型与品质不适合。

采用结构化布线，不仅是确保基础架构硬件部份的耐用度，另外还可以提升系统的可靠度、建设弹性、便于IT人员管理，并且在发生如网络断线的状况时，还因为结构化的设计与布线方式，快速发现问题所在。

- 保持系统弹性

企业环境与需求是不断在改变的，例如使用者人数的增加，或是办公座位的变更等，面对这些状况时不是变更系统设定，就是重新拉线。这样的情况对于中小企业来说或许不常发生，因此少数的变动都是在可以掌握的范围内，但是长时间下来，线路将会变得错综复杂且难以管理。

另外，一般系统建设的时候，虽然会预留将来的扩展性，但是在硬件设备之间的连接，都是采用直接对连的方式，例如服务器与储存设备直接对连，或是直接由集线器（HUB）或交换器（Switch）拉一条线直通个人电脑。

这样的连接方式在小型的环境里头并没有太大的影响，但是在员工人数众多，且变异性大的大型企业中，这种一旦启动便不容易更动的架构就非常的不适合，因为许多企业环境都是跨楼层之外，还横跨许多办公室，而这种直接连接的方式，不仅日后无法变更，线路也会过度延伸，而超出线材的最大传输距离。

因此结构化布线的配件中，我们可以看到配线面板（Patch Panel）被大量采用，这个面板的作用，就是交换器与个人电脑连线之间的一个转接点，主要功能就是避免系统因为直接的连线而呈现无法更动的状况。

- 提升稳定度

在TIA/EIA-568的规范中，制定了传输介质的标准，所谓的传输介质就是铜线与光缆，而制定了这些标准，就是要确保线材的传输距离与品质，避免因为传输距离不足而影响到系统的稳定性。

另外，在规范中也明确的定义出不同的线材，如Cat 5E、Cat 6与Cat 6A等，应该拥有的传输速度，以及应该具备的传输距离，因此在建设系统时，只要因应不同的距离与传输速度，选用适当的线材，就可确保网络的稳定性，而不会有“时通，时不通”的灵异现象发生。

由于网络线内部包括多条线路，而这些细小的电线为了避免彼此之间互相产生干扰（噪音）的现象，因此会采用特殊的绞线方法，将彼此之间的干扰降到最低，而不同规格的线材，也会有不同的绞线方式。

在线路连接头的部份，因为网络线接头与线路连结，必须使用物理接触的方式才可达到导电的效果，但是这个连接的部份若暴露在空气中也会有氧化的情况发生，进而造成讯号衰减，影响传输效能，因此线材的制作影响着传输效能与有效距离。

目前市面上有许多厂商制作符合规范标准的线材，而这些线材不是使用者自行裁切、压制，而是经过厂商自行验证，确保有效传输距离，以及讯号衰减度都符合标准，因此价格比一般线材贵许多。

- 便于管理与维护

使用结构化布线建设系统之后，由于线路稳定，且系统架构具备弹性，因此只要搭配适当的命名原则，在扩增新设备或是寻找问题时都较为容易。

另外，建设系统的时候，我们可以搭配厂商针对结构化布线所推出的套件，例如光导槽、网篮与配线面板等，不仅在整体外观上更简洁，且目前的配线面板都可搭配不同颜色的连接孔，或是不同颜色的线材，不同功能的线路一目了然，在管理上更加方便。

另外，这些套件也有许多便于追查问题的设计，在维护时不必依照命名原则追寻来源，也可找到线的另一头所连接的位置，维护时更简易。

采用结构化布线建设的机房，会有整洁的外观，而且搭配特定配件，对系统的管理与维护也更加简易。

必须付出更多建设费用的原因

采用结构化布线，可以提高系统稳定度、增加系统弹性、便于管理，甚至因为搭配特殊的机柜与整线器具，增加美观的同时，还不影响机房与机柜的散热效能。这些优点所付出的代价，就是系统建设时，要花费更多的成本。

许多企业在建设系统时，注意到的是初期成本的考量，认为系统只要能够顺利运作即可，因此一般都选用廉价线材，而设备之间的连结也都采用直接连接的方式。这样的做法在系统刚建设好时都没有问题，但是随着劣质线材的损耗，以及使用环境的变异，系统就会有不稳的状态发生。

而采用了结构化布线虽然可以免除上述这些系统不稳定的状况，但是在最初建设系统时，却必须支出较多的经费。

这些增加的费用，并不是在设备的添增，而是线材价格的差异，以及增加了如配线面板与垂直导线架等配件。这些线材与配件，售价都不便宜，往往高出一般产品价格一倍以上，因此在建设系统的时候经费较高。不过，除了最初的建设成本较高之外，后续的维护与管理费用却降低许多，甚至评估得当，这样的系统在未来10年或15年，都不必变更，且没有重新拉线的必要性，以整体花费来看，是比较划算的。

系统弹性依赖预先规划

另外，建设机房时，除了采用符合规范内容的线材与配线面板等设备，提供系统的稳定与弹性之外，另一个要注意的，就是系统在未来的扩展性还必须依赖IT人员的规划。也就是说建设之前，必须预先规划好所要采用的网络拓朴、为将来使用者人数增加做预留，并且预估未来10年甚至15年的系统扩增需求，否则预留的网络数量不足，不论系统再稳定，接口数量少于使用者人数时，新增线路也是一大工程，甚至必须开启高架地板，并且重新铺线。因此为将来做预留的考量是非常重要的。

另外，每个系统刚建设完成时，线路都整理的很乾净，但是如果管理人员长时间不妥善维护与管理的话，就容易有线路交错，或是网络线多到像瀑布一般的情况。而结构化布线搭配妥善的命名原则，可以让管理人员便于维护系统，但是如果长时间置之不理，也是会有一样的后果，因此后续的管理也是维持系统稳定相当重要的一环。

哪些环境不需使用结构化布线？

虽然，采用结构化布线可以确保系统稳定，以及将来扩展的需求，但是对于某些环境而言，结构化布线不一定是合适的选择。

多数中小企业的办公环境都不属于企业自己的──办公室都是租来的，而且没几年就搬迁一次，而系统也会重新建设一次，对于这类企业环境而言，高成本的的结构化布线方式并不适合，因为没隔几年公司就搬迁一次，对系统长期稳定性的要求并不高，所以这类企业在建设系统的时候，可以比较不考虑采用结构化的布线方式。

另外，随着无线网络设备普及，也有越来越多企业使用无线网络建设办公室内的网络环境，而这种情况对于终端的网络预留与弹性就可以不必如此讲究，因为单一无线网络设备，就能支持多个使用者的连线需求，因此建构实体网络环境时，针对未来需求所预留的线路就可省略。

多数企业都无法意识到结构化布线对系统稳定的功效，以及日后可节省的维护管理费用；另一方面，则是无法理解价格虽然较高，但符合规范的线材与配件，对整体系统的影响与价值，因此在建设系统时，无法接受采用这类线材，以及周边配件所必须付出的经费。

未采用与采用结构化布线的机房比较

Before:未采用结构化布线的传统机房，除了因一般线材传输距离与效能不如符合标准的线材，而容易造成系统不稳的状况外，没有采用布线配件的机房，也容易因为线路没有适当的整理，而显得凌乱，还会有图中线路瀑布的特殊景象。而且这样垂挂的各种缆线，不仅会因为没有整理而有交叉、过度弯折，甚至打结的情况之外，还会阻碍设备的热气排放，而形成热点。

After:采用结构化的布线方式，可以确保系统的稳定之外，另外再搭配适当的整线配件，除了可以有条理的整理缆线，增加管理的便利性，并且让机房更美观。