DTF1019
訂報優惠

淺談結構化佈線系統

  • ZMAN

ZMAN在台灣講了10年以上的結構化佈線系統課程,像個苦行僧一樣默默在推廣資訊基礎建設的重要性,然而效果一直不是非常顯著。

最近某資訊媒體試著寫了一個「結構化佈線系統」的專題報導。我認為媒體願意寫冷門的題材是該讓人敬佩的,可惜的是在缺乏專業文字記者和專業審稿編輯的狀況下,整份專題就變成外行人看照片覺得很漂亮,內行人讀文字後氣到心臟病差點發作。

 點擊圖片放大觀看

雜亂無章的線路,絕對影響機房的管理。圖片來源:魔力門部落格

所謂的結構化佈線,就是按照標準施作的佈線系統。圖片來源:魔力門部落格

結構化佈線系統的成本,除了設備本身之外,與設計施工也有相關。圖為相關產品照片。DIGITIMES

本文作者ZMAN,經常透過各種演講場合向聽眾闡述正確的機房規劃與設計。DIGITIMES

我一直很想儘快寫一篇文章來釐清,避免讀者看完後學到不正確的觀念,然而工作上的忙碌讓我一直無法抽出時間完成,最近剛好電子時報來邀稿,就以這個題目來跟大家分享結構化佈線系統的觀念。

什麼是「結構化佈線系統」

如果要用一句話解釋什麼是結構化佈線系統,簡單的說,就是按照標準施作的佈線系統。佈線的世界有各種國家或組織的標準可以參考,在台灣我們大多以ANSI/TIA/EIA-568B(568C)為參考主要標準,另外會以TIA-569-B、TIA-598-C、TIA/EIA-606-A、J-STD-607-A、TIA-758-A等當作參考輔助標準。

任何一項新的標準都有其歷史演進的過程,結構化佈線系統當然也不會是憑空產出的標準,以下ZMAN將帶著大家來理解佈線系統一路走來的軌跡,進而體會到結構化佈線系統的精神。

在西元1980年代,因為有各式各樣的主機和系統,所以佈線系統也是同軸電纜、雙絞線、RS-232電纜等媒介百家爭鳴,那個年代的問題大約如下列所述:

˙每一個主機廠商都使用獨家的佈線系統,沒得選擇。

˙公司的走線路徑空間有限,很難同時容納各種類型的線路。

˙升級或轉換新系統幾乎都要重新施工一次。

˙缺乏國際標準導致不知該如何規劃、建置及測試。

˙決定採用某家廠商後就被綁死,缺乏更換廠商的自由。

˙網路出現問題時,很難維護及除錯 。

在1980年代晚期,整個大環境都充滿了要求針對佈線系統制定標準的聲音,各家廠商於是開始思考及制定相關的標準文件,其中最有名的便是ANIXTER在1990年發布的「電纜效能等級」(Cable Performance Levels) 文件,這份文件期望能夠提供使用者有關電纜的採購規格及測試標準。但人類的需求永遠是無窮止境的。ANIXTER這份文件只單純提到電纜的性能,這樣是不能滿足市場實際的需求。大家希望看到標準也包括其他相關佈線系統組件,以及滿足較新的高速傳輸需求。

ANSI/TIA/EIA-568-A、以及ANSI/TIA/EIA-568-B

終於在1991年「美國國家標準局」(American National Standards Institute,ANSI) 、「電子產業協會」(Electronic Industries Alliance,EIA)及「電子通訊產業協會」(Telecommunications Industry Association,TIA)聯合建立了一個標準,這個標準一開始被稱為「商業建築電子通訊佈線標準」(Commercial Building Telecommunications Cabling Standard),也就是一般常看到的所謂ANSI/TIA/EIA-568-1991標準。

接下來的幾年中,EIA陸續發表了許多「電子通訊系統公告」(Telecommunications Systems Bulletins,TSB),例如較高等級的佈線系統(higher grades of cabling,TSB-36),連接硬體(connecting hardware,TSB-40),跳接線纜(patch cables,TSB-40A),模組化資訊插座測試需求(testing requirements for modular jacks,TSB-40A),遮蔽式雙絞線佈線系統的額外規範(additional specifications for shielded twisted-pair cabling,TSB-53),隨著這些TSB不斷的發布以及修改原有的ANSI/TIA/EIA-568-1991,終於在1995年公布了新的規範標準,就是大家比較熟悉的ANSI/TIA/EIA-568-A。

自從ANSI/TIA/EIA-568-A標準公布之後,資訊科技演進的腳步快如飛梭,如果還要靠修訂、表決、公布的流程實在追不上科技的日新月異,於是決定採用為原有標準增加附錄的方式來更新,以下便是新增的五份官方附錄。

ANSI/TIA/EIA-568-A-1

the Propagation Delay and Delay Skew Specifications for 100-Ohm Four-Pair Cable,這份附錄於1997年9月公布,主要是為了因應像100Base-T這樣的新一代高速傳輸標準而增加相關的規範。

ANSI/TIA/EIA-568-A-2

Corrections and Addition to ANSI/TIA/EIA-568-A,這份附錄於1998年8月公布,主要是針對原始標準提供一些相關的修正與補充。

 

ANSI/TIA/EIA-568-A-3

Addendum 3 to TIA/EIA-568-A,這份附錄於1998年12月公布,內容主要是定義了多束捆線電纜(bundled cable)、混合式電纜(hybrid cable)、複合式電纜(composite cable)的規格及需求。

ANSI/TIA/EIA-568-A-4

Production Modular Cord NEXT Loss Test Method for Unshielded Twisted-Pair Cabling,這份附錄於1999年12月公布,主要是針對模組式跳接線的NEXT品質提供非破壞性的測試方法。

ANSI/TIA/EIA-568-A-5

Transmission Performance Specifications for Four-Pair 100-Ohm Category 5e Cabling,第五份附錄於2000年2月公布,這就是各位最熟悉的CAT.5e首次被正式放到附錄成為標準,整份附錄主要是規定CAT.5e的額外性能要求(相對於CAT.5),總共包含了minimum-return-loss、propagation-delay、delay-skew、NEXT、PSNEXT、FEXT、ELFEXT及PSELFEXT這些項目,除了這些性能要求項目外,另外也提供實驗室測試方法、相關元件與現場測試方法以及指定頻率範圍的計算方法。

隨著時間的演進,官方認為舊有的ANSI/TIA/EIA-568-A以及相關附錄愈來愈龐大且雜亂,很多內容也漸漸跟不上時代的進步而落伍,於是重新發布了ANSI/TIA/EIA-568-B標準,整個標準被分為三大部分:

˙ANSI/TIA/EIA-568-B.1 一般需求(General Requirements)。

˙ANSI/TIA/EIA-568-B.2 雙絞線佈線元件(Balanced Twisted-Pair Cabling Components)。

˙ANSI/TIA/EIA-568-B.3 光纖佈線元件(Optical Fiber Cabling Components) 。

備註:其中在B.2部分有一個重要的附錄ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1,這個附錄為現在最熱門的CAT.6佈線提供了相關的傳輸性能規範。整個ANSI/TIA/EIA-568-B的標準其實是整合了非常多標準修編而成,這些標準包含了下述所列:

 TSB-67 

 TSB-72

 TSB-75

 TIA/EIA-568-A-1

 TIA/EIA-568-A-2

 TIA/EIA-568-A-3

 TIA/EIA-568-A-4

 TIA/EIA-568-A-5

 TIA/EIA/IS-729

以下是ZMAN認為跟以往的標準比較明顯的改變:

˙標準被切割成為3個主要部分。

˙完整包含CAT.5e的效能規格,現在最熱門的CAT.6則是出現在ANSI/TIA/EIA-568-B.2-1這個附錄。

˙50/125多模光纖被新增到水平佈線子系統中承認且建議的線材列表。

˙在滿足特定效能要求的前提下,允許使用不列在標準內的新一代小型光纖接頭,例如MT-RJ,LC。

˙Telecommunication Closet (TC)改名為Telecommunication Room (TR),對於這個名詞有人翻譯作通信間。

˙遮蔽式雙絞線(STP-A)從水平佈線子系統中承認且建議的線材列表被刪除,目前的狀態為標準承認這種線材,但不建議在新的佈線系統中使用。

 ˙同軸電纜成為不被標準承認的線材。

˙放棄基本鏈路(Basic Link),新增加永久鏈路(Permanent Link),這部分在測試的章節中會談到。

目前最新的標準為ANSI/TIA/EIA-568-C,這部分我們留待後續有機會再談。

對於結構化佈線系統常見的錯誤認知

我們回頭來看一般人對於結構化佈線系統常犯的錯誤觀念。

第一個錯誤觀念是:選擇做結構化佈線系統會比較貴。會有這個謬論,就代表根本還不懂什麼是結構化佈線系統。

ZMAN最近剛換車,買車的先決條件是買一台可以合法上路的汽車,而不是山寨拼裝車,至於最後買了BENZ或SUBARU或HONDA,其價格差異是因為品牌和車型造成的,絕對不能說是因為要買合法上路的車所以比較貴。

如果看懂這段的舉例,就能理解只要做佈線就一定是按照標準施作的結構化佈線,所以絕對沒有比不照標準做比較貴的問題。至於各個客戶實際執行時的價格差異,大多來自於進口品牌或國產品牌本身的價差,工人的素質也會影響工資的差異。簡單的說,ZMAN用低價的國產佈線材料,一樣可以施作出結構化佈線系統,絕對不是要像照片中漂亮的作法才是結構化佈線。

第二個錯誤觀念是:認為中小型辦公室只是臨時租用幾年,所以不用做結構化佈線系統。

這同樣是鬧笑話而不自知,難道這幾年就不管佈線系統的品質了嗎?對於短期租賃場所的佈線系統,應該考量的是要不要用CAT.5e取代CAT.6或CAT.6A,是否用國產產品取代進口產品,是否用線槽等明線路徑取代專屬路徑。不管最後的決策是什麼,一樣都必須做結構化佈線系統,因為這是唯一正確的做法,因為這樣才能測試得知品質。

第三個錯誤觀念是:無線網路環境不用做結構化佈線系統。有基本常識的人都會知道,無線的背後還是有線,所以一樣要照標準施作佈線系統。會有這麼多莫名其妙的觀念,唯一的問題就是不懂什麼是結構化佈線系統。有些人以為ZMAN做的才是,有些人以為用PANDUIT做的才是,有些人以為要花很多錢才是,有些人以為要看起來很漂亮才是,這些都是錯誤的觀念。

第四個錯誤觀念是:完全搞不懂什麼是測試。ZMAN認為結構化佈線系統最重要的精神就是測試,因為有標準可以遵循,我們才得以用量化的數據來驗證花錢做完的系統品質到底如何。

對於使用單位來說,不需要去理解什麼是實驗室測試,什麼是現場測試,只要記住幾個重點即可。首先是確認廠商的纜線分析儀是否有定時及事前校對;其次是NVP等數值是否給對;第三是測試架構選哪一種,然後最重要的是廠商測試時一路陪伴。你在當下看到的PASS或FAIL,遠比事後給的測試報告來的正確。如果讀者需要相關資料,可以到魔力門部落格查詢。

其他常見的錯誤觀念,像是把商用建築的結構化佈線標準,胡亂套到機房或資料中心使用;事實上兩者的觀念可以互通,但是在設計上還是有差異。

其它錯誤觀念還有,誤以為一定要將電話、電腦、無線AP、攝影機、門禁等整合到同一佈線系統,才叫結構化佈線系統;但這只是將結構化佈線系統應用到Unified Physical Infrastructure的境界,即使佈線系統上只單純跑網路,只要照標準施作仍然是結構化佈線系統。

要在這麼少的篇幅談完這麼大的主題難度很高,我只能盡力挑一些重點說明,日後有機會希望能再陸續補充完整個內容。有任何問題歡迎寫信到:zman@ms.morezman.com (本文作者為魔力門部落格版主)

更多關鍵字報導: 機房