电子配线架的过去与将来

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电子配线架(编者按:以下简称“配电”)已经发展了十多年。它的体系结构是什么，如何连接它，实现检测的技术是什么，它们的优缺点是什么，以及在选择配电时应该注意什么，很多读者往往没有完全理解它。我参与配电工程已经十几年了，获得了很多的见解，所以我觉得有必要写一篇文章来讨论这些问题，供大家参考。

配电架构的类型

电子配线架为传统的布线配线架增加了监控功能。

图1是配电示意图。整个系统一般由配线架、跳线、管理器、数据库、服务器和客户端组成。配电控制器实时监控配线架端口与跳线之间的连接，将相关信息传输到服务器，并更新数据库。管理员可以通过客户端随时掌握布线系统的现状。同时，管理员发出的工单也可以沿着相反的路径发送到配线架，操作员可以根据配线架分配的提示进行相关操作。

管理人员的部署可以分为集中式和分布式。

集中式管理架构

早期的配电主要采用集中管理架构(如图2所示)。每个相邻的配线架都连接到一个管理扫描器，然后所有的管理扫描器都连接并汇总到中央管理器进行统一控制。

集中控制只有一个故障点。如果中央管理器出现故障，整个电子配线架系统的检测功能将会瘫痪，系统的可靠性将会降低，这也与a/b级机房的冗余控制不一致。

混合管理架构

为了解决上述问题，配电系统的控制发展到第二阶段，即集中+分散控制。也就是说，几个或几十个相邻的电子配线架连接到一个控制器，并且每个控制器分别连接到服务器。与集中式系统相比，整个系统的可靠性有了很大的提高，但仍存在控制器的故障点。一旦控制器出现故障，一个或几个机柜配线架的检测功能将会瘫痪。

分布式管理架构

为了进一步提高可靠性，分布式管理体系结构应运而生。分布式管理的体系结构如图1所示，每个配线架都独立地配置了一个管理器。管理人员实时监控电子配线架的运行状态和跳线变化，并上传配线架信息或调度工单。管理人员通过他们自己独立的网络链接连接到服务器。由于没有单点故障，整个系统的可靠性在三种方案中是最高的。

配电连接方式

根据配线架连接工作区信息点和网络设备的方式，可分为交叉连接和直接连接两种。

直接连接模式

这样，在链路中只部署了一个配线架，这通常称为“单一配线架”。如图3所示，机架模块正面的rj45端口通过跳线连接到交换机，背面通过水平线(即双绞线)连接到工作区模块。

这种连接的优点是节省成本。需要注意的是，能否实现链路端到端检测是关键。市场上很多电子配线架系统实际上无法检测到开关侧的连接状态，系统也无法判断开关侧的跳线是否连接到了错误的端口。事实上，该系统不具备全链路检测功能。如果仅拔下交换机端口上的跳线，而配线架端的插头保持不变，则链路断开，但系统无法检测到，管理员也无法及时了解这种情况。同样，如果交换机侧的端口插错或拔错，系统无法检测和提示，这种配电系统也不能起到预期的预警作用，这对管理员的日常维护和故障排除意义不大。因此，当我们决定使用直接连接模式时，我们必须注意这个系统是否能够检测到交换机端的链路。事实上，在欧洲和美国，用户很少采用这种方法。

交叉连接模式

交叉连接模式也称为“双配置”模式，顾名思义，链路中部署了两个配线架。这样，如图4所示，网络交换机的端口将有一个跳线连接到a机架模块的后部，工作空间模块也将通过水平链路连接到b机架模块的后部。这两条线是固定的，两端端口的连接也是一对一的。这两条线通过a和b机架的前端口连接，所有跳线工作仅在a和b配线架的前端口进行。

这种接线方式的建设成本略高于直接接线方式，但与整个配电系统的成本相比，增长比例有限。更重要的是，交叉连接方法可以实现完整的端到端链路检测，特别是可以发现交换机端是否存在连接或跳线错误，这可以节省管理员排除故障时的大量时间；它有效地避免了网络交换机上的端口堵塞错误，减少了网络系统在交换机上的直接操作，大大提高了系统的可靠性。这种方法在tia-568d标准中得到推荐，并在欧洲和美国的大多数项目中得到广泛应用。

配电端口监控模式

事实上，市场上选择的电子配线架的端口检测基本上采用了环路检测技术，但根据实施细节的不同，可以分为以下几种类型:

l接触片/引脚类型

l微动开关

L10引脚rj45型(8+2)

此外，还有一些技术，如基于rfid的端口检测技术、双绞线感应等。但是，因为它很昂贵或者没有实际的用例，所以在本文中不会进一步开发。

接触片/插针类型

如图5所示，这种技术可以用于铜端口和光端口。接口的下部或上部有铜感应点/带，跳线护套上有铜触针/刀片。跳线插入接口后，跳线的触针/触片接触接口的感应点，连接形成一个回路。当跳线被拉出时，链路断开。基于这一原理，我们可以实时监控跳线插入和移除与端口之间的对应关系。

这项技术的优点是:

–自动发现所有跳线链接对应关系，并自动显示整个链接的端到端连接；

–允许跳线的两端不按顺序连接，但仍在软件中显示正确的端到端对应关系，这符合施工的实际情况；

–断电后恢复供电时，不需要输入跳线连接数据，可以自动识别正在使用的链路。即使跳线被更换或切断，也可以记录并提示正确的状态

这种技术的缺点是:

–需要特殊跳线；

–触点需要防止短路。市场上仍有一些产品没有受到保护。这一点需要每个人的注意。

由于接触/引脚模式的高可靠性，可以自动发现和更新连接状态，并在断电后自动恢复数据。所以目前，这项技术被大多数制造商采用。

微动开关

这项技术也可用于光学端口和铜端口。如图6所示，它在接口上使用了一个微型开关。插入跳线时，按下开关，触发回路闭合；拔出跳线后，微动开关复位，电路断开，从而可以实时监控链路的通断。

这项技术的优点是:

–自动发现跳线是插入端口还是从端口移除

–支持标准跳线(铜缆和光缆)以节省成本

然而，由于使用普通跳线，也出现了以下缺点:

–如果跳线更换活动在电源故障期间发生，则在电源恢复时不会检测到它们的变化。

–跳线被切断，系统无法检测到；

–如果有异物接触微动开关，系统会错误地判断跳线已插入；

–按顺序插入和拔出同一跳线，否则系统会误判。例如，如果我们在实际操作中依次插入两个跳线的一端，系统会将这两端误认为同一跳线的两端。如图7所示。

10针rj45型(8+2)

严格来说，这种方法与接触片/插针原理相同，其接口和跳线接口都是特制的。在标准定义的八个引脚的两侧增加一个或两个引脚，通过专用线路和触点检测链路的通断，但触点的保护更好。如图8所示。

这种技术的优点和缺点与接触/插针型相似，但读者在选择时应注意跳线插头是否能与开关接口匹配。

电子配线架设计和维护中应考虑的问题

在电子配线架的设计和选型中，有一些问题值得我们考虑。结合我过去十年的经验和教训，我想和大家分享一下，希望能对读者有所帮助。

建设成本和投资回报

电子配线架的结构比传统的布线系统复杂得多，这意味着它的价格要贵得多，一般要贵两到三倍。几次投资是否值得是我们需要考虑的问题。

配电的主要优点是可以实时记录跳线的插拔和连接，对于不需要频繁更换或规模较小的项目，其性价比要低得多。

生命周期问题

电子配线架中使用电子线路板和大量芯片，有些还带有led显示屏和led指示灯。众所周知，电子产品的使用寿命一般为3年左右，但最多不超过5年。当芯片寿命到期时，系统就会崩溃，用户会感到尴尬。众所周知，综合布线系统的使用寿命一般为20年左右。当配电中断时，需要更换配线架和控制系统，但大量光缆和铜缆连接在配线架上。这意味着所有电缆都需要拆除、重新端接和重新测试。这不可能在几天内完成。但是作为信息系统的神经，布线系统一刻也不能停止。用户要么选择关闭几周到几个月，要么在未来十年内被迫使用电子配线架作为普通配线架，浪费了大量投资。

事实上，许多在十几年甚至几年前启动的电子配线架项目现在都面临着这个问题。

系统维护和使用

许多客户在选择配电时充满期待，开始使用时充满信心，使用一段时间后觉得麻烦，使用一段时间后就放弃了。

配电系统投入使用后，需要既懂布线又懂软件应用、懂操作系统和数据库的专业人员。这种人才很少，配电制造商不可能为这么多客户服务。因此，大量客户最终放弃使用该系统。

有些配电系统存在停电后恢复的问题。一旦停电，数据库往往不准确，或者跳线必须严格按照既定的顺序。如果你不注意，链接的连接数据就会出错。这对配电来说是致命的，这意味着所有的电缆都必须手动搜索和输入，所有的操作都必须无误，这在实际工作中是不可避免的。数据库中记录的错误意味着系统不再能准确反映实际的接线环节，大量的投资将被浪费。

电子配线架的模块能否单独拆卸和重新安装也是用户需要注意的问题。想象一下，如果一个模块坏了，不能单独拆卸。然后要么更换整个配线架，要么容忍该模块不能一直使用。如果配线架上的模块可以单独拆卸，问题就很容易解决了。

软件更新和二次开发

市场上有oem第三方管理软件，供应商的软件不是独立开发的。一旦oem软件制造商被收购或关闭，管理软件的升级和补丁维护是一个大问题。

如果软件不是自己开发的，如果用户需要二次开发或者将布线软件集成到自己的管理平台中，就会出现软件接口和匹配的问题。通常，电子配线架不能由用户定制和开发，也不能集成到他们自己的操作和维护平台中。因此，对于用户来说，制造商是否拥有自主知识产权也非常重要。

配电系统的分阶段部署

有些用户想使用电子配线架系统，但项目预算有限，所以他们准备分阶段实施。在第一阶段，首先部署没有管理的电子配线架，然后在资金到位后购买管理器和管理软件。这个想法是理想的，但是下面的问题可能会影响最终的使用，这值得注意。

首先，在第一阶段，所有的跳线都被跳过。安装管理器和软件后，系统能自动识别所有跳线的连接和端口的对应关系吗？如果它不起作用，它需要付出大量的手工录入工作的前提下，确保所有的文件记录准确。然而，通过这样的文档记录和输入，很难确保100%的链接记录数据是准确的，因此失去了花费几倍的钱来部署电子机架的初衷。

第二，因为电缆已经填充在早期配线架的后面，所以应该安装控制器，并且控制电缆应该连接到每个配线架。这种工作量很大，容易影响现有线路的信息传输。如果是关键线路或数据中心，是否允许这样的操作也是用户和设计者需要考虑的问题。

云计算、虚拟机和网络安全带来的挑战

电子配线架的主要功能是帮助用户有效地管理每个端口、跳线和链路的链路。随着云计算和虚拟机的日益普及，虚拟机和物理机不能一一对应，这导致实际的网络端口可能与几个虚拟机相连，或者虚拟机可能与几个实际的物理端口相连。服务器、交换机和配线架的端口不能一一映射。如何管理虚拟机和虚拟网络设备之间的链接给传统的配电管理软件带来了巨大的挑战。

因此，我们在选择电子配线架系统时也应该考虑虚拟机的管理。

最近，黑客仅通过鱼缸的温度计潜入赌场的内部网络，窃取了未披露的数据。这个案例告诉我们，网络安全也是一个需要考虑的问题。目前，很多布线管理软件的传输都是基于snmpv1和http协议，传输清晰，没有安全保护。为了使用方便，布线软件允许远程登录和访问，因此电子配线架系统成为整个it系统最大的安全漏洞之一。

因此，当我们选择配电系统时，我们必须考虑其网络安全，并且我们必须选择支持snmpv3和https协议的布线管理软件。在数据采集端、客户端和服务器端之间传输数据时，应采用加密传输并检查数据完整性，并将布线管理系统集成到企业网络安全系统中。

布线系统智能管理的新发展

随着移动技术的快速发展，机房管理出现了标签识别系统和移动应用集成的趋势。用户可以通过扫描设备标签上的二维码在手机上显示与设备相关的所有信息，并可以更新相关的管理信息。

这项技术可以管理所有的设备和电路，使用方便，成本效益高。由于它基于无源标签，使用寿命长，有取代电子配线架管理功能的趋势。这项技术也给用户带来了新的选择。

摘要

综合布线系统作为信息系统的神经，将所有it设备连接在一起，发挥着非常重要的作用。同时，它的大部分子系统都隐藏在桥上、墙上、地板下或天花板上，这是一个隐藏的项目，很难再更换。这要求我们在设计时采取一个步骤，看两个步骤，考虑三个步骤。是否使用电子配线架，需要哪些功能，避免哪些问题，我们确实需要考虑更多。

来源：央视线