电子配线架的应用和技术

罗森伯格亚太电子有限公司产品经理 周炜

 

     随着虚拟化，云计算等概念广泛的被应用于新一代数据网络，以及软件和系统服务不断的推陈出新。综合布线作为网络的物理基础，如何更好的进行管理已经变得越来越重要。随着技术的不断进步，整合所有的系统，改善资产的利用效率，降低能耗以及减少维护的时间和风险是目前网络管理的重中之重。对布线系统良好的管理能够降低能耗，提高冷却效率和减少对空间的占用率，同时降低维护的时间和风险，从而提高网路管理的灵活性，直接降低整个网络的运营成本。良好的管理同时能够更快的定位网络的问题和安全威胁的来源，以实现更安全的网络管理。

     维护物理网络的安全就意味着必须对网络的接入采取不间断的监控。灵活的配线管理需要布线系统能够智能化的提供信息，帮助管理人员进行配线。提高资产利用率需要提供资产清单和详细信息。要降低能耗和减少管理的风险更需要我们实时的掌握和了解我们整个综合布线系统。为了满足所有的这一切需求，电子配线架就应运而生了。

     电子配线架能够采取一定的方式，通过对整个网络基础设施的控制来监控连接情况和所有的联网设备，进行连接检查和维护，并保证基于连接的安全。他能够自动发现连接和实时分析物理层。把操作控制扩展到端口级别，向用户提供基于连接的安全和连接认证，提高系统的可靠性，减少管理费用并使物理层资源利用率最大化。

     目前电子配线架的实施方案各不相同，总的来说目前市场上的产品有三种实现方法: 1) 采用多针跳线（比传统8针网络跳线多1-2针）进行端口间的通讯，2）采用触发式在端口内进行感应，3）RFID。这三种方法各有所长，也各有所短，根据用户具体需求的不同，可以选择不同的解决方案。

     目前比较多地被各大布线品牌所采用的是多针跳线的解决方案，多针跳线的方案具体可以细分成并行和串行扫描这两种不同的子解决方案，串行方案多采用九针跳线，其中八针为传统的网络通讯，多余的一针为电子配线架系统扫描用途。该方案的好处是实现比较简单，能够实时的监测端口间的连接状况。但是也有不可避免的缺点是扫描速度较慢，特别是当系统点位数增加到一定程度以后，采用轮询扫描方式的串行扫描的速度明显降低，无法满足实时的需求。另外一个问题是九针跳线只能实现双配线架的解决方案；所谓双配线架，指的是从设备到设备的整个通道中，必须存在有2个电子配线架，因为系统扫描仪必须通过两个电子配线架之间才能够识别端口，所以通常的做法是将交换机的端口映射到一个电子配线架上再与永久链路的电子配线架连接才能实现通讯。这就间接的增加了整个布线系统的成本。
     为了能降低成本，提高扫描速度，就出现了十针跳线的解决方案，十针跳线其中八针为网络通讯，多余的两针用于扫描端口，虽然比九针方案只多了一针，但是可以提供丰富得多的功能。首先因为采用并行的扫描方式，实时性就大为提高，即使整个布线系统扩大到一定程度。电子配线架系统仍然保证基本在实时反映端口间的连接状况。其次能够实现单配线架的解决方案，电子配线架直接用跳线与交换机连接，这样比双配架方式就省去了一个配线架。当然单配架的是实现同时也依赖于SNMP协议的支持，如果交换机关闭端口那单配架方式能够实现的功能也就大大缩水了，另外如果交换机采用非网管型光模块，那对单配架的方式也会有影响。另外，因为采用并行扫描模式的电子配线架内部元器件的数量比串行模式多了很多，所以单个电子配线架的成本也相对上升了些。但是如果考虑到可以采用单配线架以及实时扫描等优点，整个系统成本还是降低的。
     还有部分布线品牌采用的是端口感应的扫描方式，具体就是在各个端口内部有感应装置，能够实时的感应到跳线的插入，从而实现对网络端口的监控和管理。该方案的优点是结构简单，采用普通跳线就可以实现。缺点是首先无法了解端口间的对应关系，因为无法在端口间建立通讯。其次是无法监控端口间的连接是否良好，比如是否断线。实现方式简单，同时支持双配架和单配架的方式，所以系统实现的成本较低。
     目前有少部分布线品牌采用了RFID的方案。该方案具体的实现方式是在电子配线架内部集成了RFID的扫描主机，在跳线上安装了RFID感应芯片，通过跳线内的芯片存储的编号来实现对端口连接对应关系的管理。该方案的优点在于采用了目前非常成熟的RFID方案，并且能够将标签功能整合到管理软件中，通过RFID可以实现非常方便的标签管理，应用非常灵活。缺点是成本较高，所有的跳线均带有RFID芯片。目前该方案仅在欧洲有所应用。

     目前制约电子配线架应用的主要因素是成本问题，主要体现在投资回报率上，用户需要知道，是否值得投资电子配线架。在投资回报方面，有机构在欧洲和美国等地做过研究，以一个数据中心为例，共有10000个信息点需要管理，端口利用率在50%-75%，每年的MAC率以30%计算，资金成本10%，以5年折旧计算，投资一套电子配线架大致能够在30-40个月收回投资。当然该计算是以欧美的人工人本计算基础，在国内人工费用会降低一些，所以投资回报的时间会相应的延长。总体上看，一般来说电子配线架都能够在寿命周期内收回投资。如果考虑到采用电子配线架而降低的风险成本，那可以说采用电子配线架绝对能够带来令人满意的投资回报率。

     采用电子配线架还有一些其他的方面需要考虑，比如线缆的端接，目前有的方案采用配线架背面整体为一块带有IDC电路板，网线直接端接在IDC上，这样的问题是如果某一个端口损坏，就需要拆除整块电路板才能维修，另外一个问题是如果采用屏蔽Cat6A解决方案，试验结果表明，采用这样方式的屏蔽效果是无法令人满意的。另外有一些电子配线架的解决方案采用模块化，这样就灵活很多，可以方便的拆卸单个模块进行维护，屏蔽的问题也自然很容易解决。
     另外在配件上，某些方案在扫描仪和电子配线架之间必须采用专用的线缆联接，当布线系统较大时，这些连接线缆的成本也是相当高的。也有一些方案则采用普通的网线作为电子配线架/扫描仪之间的通讯线缆，这样成本也降低了不少。因为网线本身就是布线系统必须的材料，所以在配置电子配线架系统的时候也减少了不小的麻烦。

     随着电子配线架应用的推广，越来越多新的解决方案和技术也陆续被电子配线架系统采用。将来电子配线架的发展一面是提供更方便，更快捷的管理和维护功能，另外一面将是提供软件的接口，丰富管理软件的功能，也方便将电子配线架的管理系统整合到整个网络管理系统中去。目前电子配线架各解决方案的管理软件无法提供统一的接口，这也给整合管理造成了一定的问题。这也希望能够尽早形成行业标准，进一步推动电子配线架的应用。