《網路與通訊》 網路工程之規劃與管理經驗談 張永達 前言 ￣￣ 談及網路的規劃與網路管理，有幾項主要且必要事項需於事前做 好週全的考量，如：網路設備該如何安裝？集線器（HUB）該置於何 處？最多可以串接幾層？Switch該選用那個廠牌？該買10Mbps還是 昇級為100Mbps？此外，內部對外的專線、IP Address、Domain Name等該申請哪家ISP（Internet Service Provider）？乃至路由 器（Router）設定問題等等。再接下來，則是有關企業主機效能的 評估、防火牆（Fire Wall）、加密系統（Eneryption）、網管程式 等裝設與否等問題之評量與解決。 根據非正式的統計資料顯示，網路的故障發生，有85%都是網路施 工不良所引起的！參照以下簡單的圖示，你可明瞭輕鬆架設好一套 企業網路並不太困難；而如果企業正進行網路規劃的評估，或是正 準備汰換網路，筆者亦期望拙作能發揮些許作用。 ┌─────┐64Kbps-T3(45Mbps) │ DSU ├─→ Internet (WAN) └──┬──┘ (網際網路) │ │V.35界面 ┌──┴──┐ │ ROUTER │ └──┬──┘Ethernet(LAN) │ ─────┬────────┴─────────── │ ┌────┴─────┐ │ ├─────┐ │ SWITCH ├─┐ │ └─┬──────┬─┘ │ │ ┌──┴──┐┌──┴──┐│ │ │ HUB ││ HUB ││ │ └┬┬┬┬┬┘└┬┬┬┬┬┘│ │ □□□□□ □□□□□ □ □ CLIENT(WIN95) CLIENT(WIN95) SERVER SERVER 會計/人事部 業務/工程部 NT NOVELL 圖一　一般中小企業最常見的網路型態(無防火牆及加密功能) ┌─────┐64Kbps-T3(45Mbps) │ DSU ├─→ Internet (WAN) └──┬──┘ (網際網路) │ │V.35 界面 ┌──┴──┐ │ ROUTER │ └──┬──┘ ┌──┴──┐ │ 防 火 牆 │ │ 加密功能 │ └──┬──┘ Ethernet(LAN) ─────┬───────┴─────────── │ ┌────┴─────┐ │ ├──────┐ │ SWITCH ├─┐ │ └─┬──────┬─┘ │ │ ┌──┴──┐┌──┴──┐│ │ │ HUB ││ HUB ││ │ └┬┬┬┬┬┘└┬┬┬┬┬┘│ │ □□□□□ □□□□□ □ □ CLIENT(WIN95) CLIENT(WIN95) SERVER SERVER 會計/人事部 業務/工程部 NT NOVELL 圖二　一般中小企業最常見的網路型態(有防火牆及加密功能) 一般而言，中小企業申請對外連接的專線以64Kbps居多，以目前 中華電信的費率來算，除第一次申請線路需繳交電路裝設費（ NT$21000）+系統設定費（NT$1500），此後，每個月固定繳電路月 租費（NT$7800）+通信費（NT$11000）+國際通信費(2000MB以下（ 含），每MB NT$26；2000 MB以上，每MB NT$22），所以貴公司如果 常需連結國外資料，且每個月總資料會超過116MB，那麼還是採用包 月制，每月固定繳電路月租費NT$7800+包月制通信費NT$14000比較 划算。 ┌─────────┬─────┐ │64Kbps 電路裝設費 │ NT$21000 │ └─────────┴─────┘ ┌─────────┬─────┐ │64Kbps 系統設定費 │ NT$ 1500 │ └─────────┴─────┘ ┌─────────┬─────┐ │64Kbps 電路月租費 │ NT$ 7800 │ └─────────┴─────┘ ┌──────────┬────────────┐ │64Kbps 計量制通信費 │ NT$11000 + 國際通信費 │ ├──────────┼────────────┤ │64Kbps 包月制通信費 │ NT$14000 │ └──────────┴────────────┘ 註:1.國際通信費 2000MB以下（含），NT$26/MB 2000MB以上 ，NT$22/MB。 2.DSU/CSU 通信設備目前只能跟中華電信承租，費用已經 內含在電路月租費。 表一　Hinet 64k專線月租費與通信費率 由於企業對外之專線速率普遍不高，所以整個通訊的瓶頸是會卡 在對外網路上，而非企業內部的網路，除非公司部門之間常需要傳 遞大量資料，否則投資100Mbps的網路設備，就顯得是有點浪費。因 此，筆者建議先規劃 10Mbps HUB使用，如果效率不佳，再採購 10Mbps Switch，依部門作業需求來隔離部門資料；如果網路速度仍 未改善，再考慮採用 100Mbps的設備投資。當然，這要先檢查公司 內部的網路線材是否可以跑100Mbps的速率，如果UTP線料是等級 Category5那就沒問題了，否則，可能還先得編列一筆預算來更換公 司內部的網路電纜工程。 至於是否該添購防火牆及加密系統，主要是要先考量企業內部資 料的機密性等級。如果只是一般化的網站及文字資料，在系統端做 鏡射（Mirror），並定期備份資料，倒還不是很迫切需要防火牆及 資料加密功能；而如果是屬於金融交易、線上證券投資業或有電子 商務錢包交易，那就要謹慎思考網路的安全性，並提早做預防。一 般在市面上比較不容易找得到一本詳細撰寫網路工程規劃的工具書 ，而一套完善的網路工程規劃，不僅可以減少日後維修的人力成本 ，並縮短故障排除的時間，再加上Ethernet網路從10Mbps到100Mbps （Fast Ethernet），再到如今的1000Mbps（Giga Ethernet），網 路工程規劃及施工品質的好壞，對於日後網路的穩定性及可用度， 更具有絕對的影響。 本文乃是筆者從事網路工程領域多年累積的經驗白皮書，所羅列 諸多規格資料參考自EIA/TIA-568及EIA/TIA-569、EIA/TIA-606、 TSB 67及AMP、HUBBELL及AT&T的材料規格書。以下簡要說明相關之 程序及注意事項。 步驟一： ￣￣￣ 當您接到一份建築物需規劃網路的專案，首先需要與該建築設計 者約好勘察工地的時間，最好選在上午進行，以便有更多的時間討 論細節。請記得隨時攜帶筆記本、筆及尺，如果該工地仍未開始動 工，最好記得索取該大樓的平面設計圖及昇位圖（藍色的晒圖）， 且需標有精確的座標及比例尺，充份瞭解該建築物的未來用途，並 在下圖中勾選最適合的建物型態。 ┌───────┬───┬──┬──┬──┬──┐ │建築物設計型態│純住家│住商│辦公│百貨│廠辦│ │ │ │混合│大樓│大樓│大樓│ ├───────┼───┼──┼──┼──┼──┤ │ 七樓以下公寓 │ │ │ │ │ │(獨棟) ├───────┼───┼──┼──┼──┼──┤ │ 七樓以上大樓 │ │ │ │ │ │(獨棟) ├───────┼───┼──┼──┼──┼──┤ │ 七樓以下公寓 │ │ │ │ │ │(多棟) ├───────┼───┼──┼──┼──┼──┤ │ 七樓以上大樓 │ │ │ │ │ │(多棟) ├───────┼───┼──┼──┼──┼──┤ │ 別墅區 │ │ │ │ │ │ ├───────┼───┼──┼──┼──┼──┤ │ 其 他 │ │ │ │ │ │ └───────┴───┴──┴──┴──┴──┘ 表二　建築物設計型態及用途 在確認該建築物的用途及建築物設計型態後，有關該建築物樓高 及管道位置、管徑大小及數量亦需詳問清楚。此外，電信室位置及 機房是否選定亦應進一步確認。將下表詳細填妥： 工地名稱: 聯絡人: 電話: ┌────────────┬─────────────┐ │ 建築物棟數/是否相連 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 建築物地上幾層/每層樓高│ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 建築物地下幾層/每層樓高│ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 建築物最大長度 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 建築物最大寬度 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 電信室選定位置 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 機房選定位置/是否有空調│ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 是否有管道間 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 可使用管徑大小及數量 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 住戶網路需求數 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 是否網路與電話一併設計 │ │ ├────────────┼─────────────┤ │ 未來網路管理單位及方式 │ │ └────────────┴─────────────┘ 表三　建築物網路規劃基本需求 完成前述的先期準備作業後，請連同設計圖攜回，即可開始著手 規劃網路、及估算網路工程費用等。機房最佳的位置以大樓的中心 點且近管道為佳。首先應丈量中心點至大樓最遠的端末位置是否在 90M內，如此，便可全部選擇使用非遮蔽式雙絞線（ UTP）電纜，採 用TopologyStar方式規劃；如果超過90M以上，則改採光纖及UTP電 纜混合設計，工程依據EIA/TIA 568規範設計為佳。 EIA/TIA 568規範起源於1991年，當時制訂一套網路電纜施工規範 ，整個拓蹼以star為基礎，包含從跳線機櫃到資訊插座，在傳輸媒 介上可使用4 pair 100ohm UTP(unshieldedtwisted pair）；2 pair 150 ohm STP-A（shielded twisted pair）；2 fiber 62.5/125 um multimode optical fiber；50 ohm銅軸電纜因維修不 易，已很少在新一代的整合網路中使用。UTP電纜在工程規劃中，幹 纜需設計在90 meters內，機房設備跳線為6 米（20feet），資訊插 座（Outlet）需保留3 米（9.8 feet），總長不得超過100米。以下 是為骨幹工程配置圖及傳輸媒介規範的設計最大距離。 ┌─────┐ ┌─────┐ │ ├────────────────┤ │ │ │ "A" └─────┘ │ │ ┌─┐ ┌─────┐ │ 主配線架 ├─────┤ ├────────┤ │ │ │ "C" │ │ "B" └─────┘ │ │ │ │ ┌─────┐ │ │ │ ├────────┤ │ └─────┘ └─┘ └─────┘ 副配線架 水平配線架 圖三　骨幹工程配置圖 ┌─────────┬────┬────┬────┐ │ Cable │ A │ B │ C │ ├─────────┼────┼────┼────┤ │62.5/125 um fiber │ 2000m │ 500m │ 1500m │ │ │(6560ft)│(1640ft)│(4820ft)│ ├─────────┼────┼────┼────┤ │Single-mode fiber │ 3000m │ 500m │ 2500m │ │ │(9840ft)│(1640ft)│(8200ft)│ ├─────────┼────┼────┼────┤ │ UTP (voice) │ 800m │ 500m │ 300m │ │ │(2624ft)│(1640ft)│(984ft) │ ├─────────┼────┴────┴────┤ │UTP(data),STP-A │ Data application,limited to│ │ │ 90m(295ft) total │ └─────────┴──────────────┘ 表四　各種傳輸媒界能傳送的距離 ┌───────────────────────────┐ │ Category 3 : 特性頻率可達 16 Mhz │ │ 應用範例: │ │ IEEE 802.5 4Mbps Annex(Token Ring) │ │ IEEE 802.3 10BASE-T(10Mbps Ethernet) │ │ IEEE 802.3u 100BASE-T4(100Mbps Ethernet) │ ├───────────────────────────┤ │ Category 4 : 特性頻率可達 20 Mhz │ │ 應用範例: │ │ IEEE 802.5 16Mbps UTP standard(Token Ring) │ ├───────────────────────────┤ │ Category 5 : 特性頻率可達 100 Mhz │ │ 應用範例: │ │ ANSI X3T9.5 100Mbps TP-PMD(FDDI over UTP) │ │ IEEE 802.3u 100BASE-TX(100Mbps Ethernet) │ │ IEEE 802.12 100Mbps │ └───────────────────────────┘ 表五　UTP電纜等級及用途 對於網路施工中最常使用的UTP電纜，因等級的不同，會有不同的 特性頻率，水平端末電纜只能使用個別獨立的4對雙絞線規劃；而在 幹纜部份，可採用4對雙絞線或多對雙絞線規劃，雙絞線的銅纜直徑 必須小於1/4 ”（6.35mm），不同等級UTP電纜有不同的特性頻率及 用途，請參考下表：UTP電纜絞線被覆的色澤，分別為：白藍、藍、 白橙、橙、白綠、綠、白棕、棕，並依壓接的色序不同而區分為 568A及568B（ AT&T）兩種形式，且資訊插座與跳線面板需選擇一致 ，不可混用，其壓接線路色序如下： Pair2 Pair2 ┌────┐ ┌────┐ Pair3 │ Pair1 │ Pair4 Pair3 │ Pair1 │ Pair4 ┌┐ │ ┌┐ │ ┌┐ ┌┐ │ ┌┐ │ ┌┐ ││ │ ││ │ ││ ││ │ ││ │ ││ ┌───────────┐ ┌───────────┐ │1 2 3 4 5 6 7 8│ │1 2 3 4 5 6 7 8│ │W Gr W Bl W Or W Br│ │W Or W Bl W Gr W Br│ │/ / / / │ │/ / / / │ │Gr Or Bl Br │ │Or Gr Bl Br │ │ │ │ │ └──┐ ┌──┘ └──┐ ┌──┘ └─────┘ └─────┘ T568A T568B W/Bl (白藍) W/Or(白橙) W/Gr(白綠) W/Br(白棕) Bl (藍) Or (橙) Gr(綠) Br(棕) 圖四　EIA/TIA 568A及568B壓接色序 步驟二： ￣￣￣ 完成上述作業後，接著便需要撰寫一份網路規劃設計書，以作為 簽訂契約及驗收測試之依據。其大綱如下，請參考。 1.施工規範說明書 a.通則 b.工程範圍 c.工程規範 d.工程說明 e.安裝施工說明 f.使用者端網路安裝與設定 2.規格需求說明書 a.網路配線系統規格 b.機房高架地板及隔間工程規格 c.網路設備規格 d.電腦設備規格 3.測試與驗收說明書 a.概說 b.通則 c.光纖測試 d.整合式配線系統測試 4.工程圖說 a.工程骨幹平面圖 b.各樓層平面圖 c.佈線昇位圖 d.網路架構圖 為避免簽約後發生工程糾紛，在取得網路規劃設計書後，需在規 定時間內，依據網路規劃設計書提出施工計畫，並附材料單價明細 表及施工材料型錄、型號，審核無誤後，才得准予施工。工程說明 簡述如下： 1.所有配管線槽及附配件，應整齊置放或架設，並確實連接固 定。 2.所有配線應整齊佈放，避免產生不需要的應力。 3.所有雙絞線（包括RJ-45與IDC端子組）之壓接，必須以符合 規格的壓接工具壓接，不得採用簡易壓接或不合格之工具壓 接。 4.所有線路皆集中至機房的配線櫃，使用者端採用標準RJ-45資 訊/語音插座。 5.機房採用19吋內縮式標準機櫃，以收納所有使用於主配線架 的配線材料。 6.所有主配線架元件皆能架設於標準19吋機櫃上。 7.使用跳線面板（Patch Panel），其連線設備（網路設備）端 皆使用RJ-45接頭，且網路設備跳線面板需能清楚分辨，標示 方式由買方同意。 8.每一跳線面板皆配置一跳線導溝，所有跳線皆需經過導溝後， 再跳接至跳線面板及網路設備。 9.光纖接續使用機櫃式光纖分線面板。 10.跳線垂直部份必須利用機櫃側旁加裝整線環處理整齊，跳線水 平部份必須利用跳線導溝做整線處理。 11.跳線面板插座上附近標籤，明確標示資料終端設備（DTE）端 之位置。 12.跳線面板接腳壓接色序需和資訊插座一致。 13.所有配線自跳線架至房間出口無任何接點，以確保訊號品質。 14.各管道表面應標示醒目鮮明字體（如”資訊幹管”）標示該 幹管之用途。 15.管道須與可能發生干擾之來源保持安全距離。 16.天花板管路須固定於樓板上。 17.訊號線與電源線不可置於同一管道內，同時不可平行佈放。 18.本工程除預設管路不需配管外，其餘未配管道部份均採PVC管 保護，管內配線數量與管道截面積之比例，需能滿足EIA 569 所規範之規格。 19.所有線材一律使用4 pair Category 5 UTP Cable以上（含） 等級，包含水平骨幹配線及跳接線。 20.RJ-45接頭之壓接色序位置須符合EIA/TIA-568A或568B之標準 21.在所有使用者之端末接續盒中，須預留約10cm適當長度之絞 線，作為日後維護用；拉線箱中之配線須保持適當之彈性距 離，不可過於緊繃。 22.所有光纖及UTP電纜、跳線面板、資訊插座的施工準則，依 據材料製造商規格書中詳細的規定施工。 23.為了日後維修方便，19”標準機櫃需前後及側邊保留60cm空 間，以便人員進出作業。 24.高架地板高度以15-20cm為宜，地板載重量視機房用途而有 不同，一般資訊化辦公室為300kg型，電腦室為500kg型，大 型主機電腦室為600kg型，工廠潔淨室為700kg型。 25.機房隔間部份儘量採用雙層石膏板內置玻璃棉設計，以免長 期溫差及濕度差過大，導致隔間變形。 26.電力部份，如果機房設備電力需求大，一定要從電力分線箱 重新配線，嚴禁使用牆壁現有插座，以免發生電力過載危險 ，一般家用牆壁插座最大負載規格為AC 110V/15A。 ┌────┬─────┬─────┐ │管道型號│ 4 Pair │ 25 Pair │ ├────┼─────┼─────┤ │ 3/4" │ 5 │ ｘ │ ├────┼─────┼─────┤ │ 1" │ 8 │ 1 │ ├────┼─────┼─────┤ │ 2" │ 26 │ 6 │ ├────┼─────┼─────┤ │ 3" │ 60 │ 14 │ └────┴─────┴─────┘ 表六　PVC管管徑容納線路參考表 步驟三： ￣￣￣ 測試與驗收 網路工程完工後，必須使用電纜測試儀器進行工程驗收，如 Microtest Penta Scanner、Fluke DSP-100等。在測量精確度部份 ，因分為Level I及Level II兩種等級，而Level II比Level I要求 誤差更小，也表示對於工程的要求更嚴格，以下是其測試的誤差範 圍。 ┌────────┬─────────┬─────────┐ │Performance │ Channel │ Link │ │Parameter │ │ │ ├────────┼────┬────┼────┬────┤ │Accuracy Level │ I │ II │ I │ II │ ├────────┼────┼────┼────┼────┤ │NEXT Accuracy │±3.4dB │±1.5dB │±3.8dB │±1.6dB │ ├────────┼────┼────┼────┼────┤ │Attenuation │±1.3dB │±1.0dB │±1.3dB │±1.0dB │ │Accuracy │ │ │ │ │ └────────┴────┴────┴────┴────┘ 表七:測量精確度 LEVEL I 及 LEVEL II 依據網路規劃準則，使用UTP設計網路工程；總長度不得超過10 米，這包含跳線面板到資訊插座不得大於90米；電腦設備跳線（ Patch core）到資訊插座+網路設備跳線到跳線面板，不得大於10米 。如圖五。 TEST TELECOMMUNICATION PATCH PANEL TEST INSTRUMENT OUTLET INSTR □─────□─────────□□□□□□────□ . A . B . C . . . . . . . . . .<-Begin .<-Begin End ->. End ->. Channel Link Link Channel B=90m or less A + C ≦ 10 meters 圖五　UTP電纜施工示意圖 ┌───────┬───────┬─────────┐ │Frequency(MHz)│Link Atten(dB)│Channel Atten(dB) │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 1.0 │ 2.1 │ 2.5 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 4.0 │ 4.0 │ 4.5 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 8.0 │ 5.7 │ 6.3 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 10.0 │ 6.3 │ 7.0 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 16.0 │ 8.2 │ 9.2 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 20.0 │ 9.2 │ 10.3 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 25.0 │ 10.3 │ 11.4 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 31.25 │ 11.5 │ 12.8 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 62.5 │ 16.7 │ 18.5 │ ├───────┼───────┼─────────┤ │ 100.0 │ 21.6 │ 24.0 │ └───────┴───────┴─────────┘ 表八: CAT.5 UTP 量測衰減值(Attenuation)參考表 結語： ￣￣ 網路線料在正常的環境使用及維護下，壽命可達十五年，因此一 份完善的網路工程，至少可以維持十年以上的使用壽命，且網路工 程的費用不像系統及通信設備需不斷的投資，因此應投入更多的心 力來要求網路工程施工的品質，以減少日後網路故障發生的機率及 不必要之損失。