浅议信息系统建设中的网络规划与设计

李佩川

（中石化河南石油工程设计有限公司 河南 473132）

0 引言

随着信息技术的发展，无论是日常办公、生产经营，还是现场数据采集、远程监控，都离不开信息系统，而科学的网络规划与设计是信息系统能够成功建设的前题和保障，一方面要有实用性，即能满足当前系统的需要，另一方面，还要有扩展性，即能满足未来发展的需要。本人结合工作实际，总结多年的工作经验与教训，谈谈网络设计中应遵守的原则与注意事项。

1 网络规划

在网络规划方面，要遵守以下几个原则：

（1）先进性

在规划网络、选择网络技术和设备时，应采用先进、成熟的技术，保证技术与设备 5--10年内不被淘汰，从而有效保护建网投资。信息系统建设有句名言：先进一步是先进，先进二步是先烈。采用先进技术和设备的同时，要保证其是经过市场验证的，即采用主流的网络技术和网络设备。只有这样，才能保证建成的网络有良好的性能，降低建设风险，保证网络设备之间互连的可靠性，使网络能尽快使用。

（2）开放性

网络的开放性，也即网络的标准性。网络建设应遵守国际标准，采用大多厂家支持的标准，从而为不同设备的互连、网络的扩展提供可能。所以在先择设备时，要选择支持标准性和开放性的的设备，这样才能与其它开放型系统一起协同工作；通信协议也应采用标准的通信协议以使不同的操作系统与不同的网络系统及不同的网络之间顺利进行通讯，现在常用的通信协议即TCP/IP协议。

（3）灵活性和扩展性

网络的灵活性体现在连接方便、设备和管理简单，使用和维护方便；网络的扩展性指网络技术或设备随着用户需求的增长而扩充的能力，即设备数据的增加、改变、功能的扩充方便。可扩展性是网络建设的基本目标之一，因此，在网络设计过程中，不仅要考虑近期目标不，也要考虑建设单位未来5年的发展情况，为网络的进一步发展留有余地。网络的主干设备一般应选择功能强，扩充性好的设备，如模块化结构、软件可升级、信息传输速率高、吞吐量大等。关健设备、主干链路都应做冗余设计，力求在未来网络升级改造时，只需要改动少量的主要设备，就可完成网络扩容、功能扩充的大部分任务。

（4）稳定性和可靠性

网络系统一旦建成投入使用，大多需要不间断运行，对于生产网络更是需要达到每周7*24小时工作的要求。这就要求网络具有可度的稳定性和可靠性。网络的稳定性要求网络硬件体系结构在实际应用中能经过较长时间的考验，能适应现场的环境条件，在运行速度和性能上都应是稳定可靠的，这一点和网络的先进性一样，可以通过选择技术先进、成熟的产品来保障。

网络的可靠性即网络整体的容错能力强、系统出现问题和故障时能迅速地修复。这需要采取一定的预防措施，对关键应用的主干设备考虑有适当的冗余，如路由器、交换机的端口要留有适当冗余、关键链路、关键设备采用冗余设计，服务器采用双机热备、电源采用备份电源设计、UPS电源等，以保证系统具有快速、良好的自愈能力。

（5）经济性

网络规划不尽要根据用户的需求，保质保量完成，而且还要杜绝浪费、保护用户投资。要根据用户的实际要求、预测未来业务发展来规划网络。这就要求做好详细的需求分析，了解用户业务类型、预测增长率、现有系统设备等。建立一个符合用户实际需求的网络，而不是一个大而全、无实际应用的网络。

2 结构化综合布线设计

网络规划是网络的逻辑设计，结构化综合布线是网络的物理设计，即根据网络规划的结果，设计网络布线、机房、设备选型及安装。综合布线方案应用以实地勘察为依据采用不同的介质、设备来布线，并考虑较长时间的发展需要（EIA/TIA标准规定布线系统的使用寿命要在10年以上）。

现在一般采用结构化综合布线布线，结构化综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、干线（垂直）子系统、管理间子系统、设备间系统和建筑群系统6大系统组成。

工作区子系统：工作区子系统由终端设备连接到信息插座，是由RJ45跳线与信息插座所连接的设备组成。终端设备包括计算机、电话机、传真机和有线电视等；信息插座有墙上型、地面型、桌上型等多种，可根据具体需要选择不同类型的插座。工作区子系统设计时要注意以下几点：从RJ45插座到设备的连线用双绞线，一般不要超过5m；RJ45插座须安装在不易碰到的地方，如果安装在墙面上，插座应距地面30cm以上；插座与插头不要接错头。

水平子系统：它是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架，由工作区用的信息插座、楼层配线架和跳线、配线架到信息插座的配线电缆等组成。一般水平干线子系统的配线电缆由4对UTP双绞线组成，但如果有磁场干扰或信息需要保密时可用屏蔽双绞线，在高带宽应用进，可以采用光缆。设计时要注意以下几点：水平干线子系统配线电缆一般用双绞线；长度一般不要超过90m；用线必须走线槽或在天花板的吊顶内布线，尽量不地面走线。

管理间子系统：它是由交连、互边配线架及相关跳线组成，是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，主要设备有配线架、交换机和机柜、电源。设计要注意以下几点：配线架分为光配线架和铜配线架，根据连接介质选择；配线架的配线对数由管理的信息点数决定；要利用配线架的跳线功能，使布线系统实现灵活、多功能的能力；保持一定的温度和湿度，保养好设备。

垂直干线子系统：是连接管理间子系统到设备间子系统的系统，一般使用光缆或大对数的非屏蔽双绞线。由布线电缆、光缆组成。设计时要注意以下几点：一般选用光缆，以提高传输速率；垂直干线电缆的拐弯处，不要直角拐弯，应用相当的弧度，以防光缆受损；架空电缆要防雷击。

建筑群子系统：也称校园子系统，它是将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建物的通信设备和装置，通常由光缆和相应设备组成，包括电缆、光缆及防止电缆上的脉冲电压进入建筑物的电气保护装置。设计时的注意事项与垂直干线子系统相同。

设备间子系统：由电缆、连接器和相关支撑硬件组成，实现主配线架与不同设备的互连，包括光缆、交换机、路由器、主配线架等等。设计时要注意以下几点：要有良好的工作环境（温度湿度）；设备间要有足够的空间保障设备的存放；设备间的建设标准应按机房间建设标准设计。

采用结构化综合布线布线，具有以下优点：

灵活性、开放性：任意信息点能够连接不同类型的设备，如计算机、打印机、服务器等。能够支持不同厂家的产网络品，支持任意网络结构，如总线型、星型和环型等。

综合性：能传输数据、语音、图像与监控等多种通信、多媒体技术及信息管理系统信息，以适应现代和未来技术、业务的发展。

模块化：所有的接插件都是积木式的标准件，方便使用、管理和扩充。

扩展性：实施后的结构化布线系统是可扩充的，以便将来有更大需求时，很容易将设备接入。

3 网络设备选型

技术指标选择：产品的技术指标是设备选型的关键，所选择的设备，必须满足通信规范分析中产生的技术指标：业务需求、网络带宽需求、网络吞吐量需求、端口密度、端口类型需求等。主干设备的选择一般应留有一定的扩展能力，而低端设备性能则够用即可。

厂商的选择：采用产品线齐全、技术力量雄厚、通过技术认证、市场占有率高的厂商的产品；尽可能做到选到同一厂家的产品，这样设备兼容性高，也便于管理维护。

总之，网络设备的选型，一方面要选择性价比高、可靠性高、安全性高、质量过硬的产品，以提高整个系统的可靠性，另一方面要有可管理性，以便于对网络的业务流量、运行状况等进行全方位的监控和管理。

4 结论

网络规划是信息网络建设的前题，在网络规划阶段，要做好用户的需求分析和方案设计，采用先进、成熟的技术进行组网，即要保证网络有良好的性能，又要降低建设风险；对于关键链路、关键设备要采用冗余设计，以保障网络的稳定性和可靠性。综合布线和设备选型是网络建设的物理实现，采用结构化综合布线，便于节点的增加、网络性能的扩充，可以保障网络具有高度的灵活性和可扩展性。

[1]黎连业编著.网络综合布线与施工技术，机械工业出版社.

[2]黄传河.网络规划设计，清华大学出版社.