浅析VLAN技术在智能建筑工程中的综合应用

文｜中国建设工程造价管理协会 李宏伟 张兴旺

1.前言

在智能化工程中，计算机网络具有重要作用，综合布线系统、电话通讯系统、视频监控系统、门禁系统、消费系统、考勤系统、背景广播系统、信息导引及发布系统、客房控制系统、无线WIFI系统等均需使用计算机网络，VLAN技术的出现及应用，提高了网络的运行速度、控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性。

2.工程概况

2.1 工程概况

某工程总建筑面积约11.8万平米，分为A、B两个地块。其中A地块为贵宾接待区，总建筑面积17154平米，地上4层，由一栋贵宾楼、一栋会所、一栋餐饮楼及综合门厅共4个单体组成，相互连接、功能互通，贵宾楼建筑高度为21.70米，会所楼建筑高度为11.00米，餐饮楼建筑高度为5.80米，综合门厅建筑高度为14.80米；B地块为商务接待区，建筑最大高度31.80米，总建筑89246平米，地上7层，由客房部、会议宴会部、餐饮部和休闲娱乐部组成，入口大堂3层通高。

2.2 本工程智能化系统特点及难点

本工程智能化系统多，包含20余个智能化系统，其中需要使用交换机点位有：综合布线系统、计算机网络系统、电话通讯系统、视频监控系统、门禁系统、消费系统、考勤系统、背景广播系统、信息导引及发布系统、客房控制系统、无线WIFI系统共11个系统，共计4009个点位，详见表1，需要使用交换机网络，并且设置管理网、客房网及安防网，要求各网逻辑分离，如何使各系统在保证安全性的同时高效地运行是本工程的施工特点及难点。

针对上述工程施工特点及难点，需通过VLAN技术进行网络的规划，线路的调整，以减少工程中的返工、提高各系统运行效率、控制广播风暴的产生、节约施工成本、节约维护成本。

3.VLAN技术简介、优点

3.1 VLAN技术简介

VLAN（Virtual Local Area Network）即虚拟局域网，是一种通过将局域网内的设备逻辑地而不是物理地划分成一个个网段从而实现虚拟工作组的新兴技术。

3.2 VLAN的优点

VLAN的优点主要有4点：

1）提高了网络管理的效率

用户的增加、删除、移动非常方便。用户可以不受工作地点的限制，通过VLAN可以方便的任何物理网段上增加逻辑工作组的成员

2）提高了局域网的安全性

不同VLAN内的信息在传输时是互相隔离的，即一个VLAN内的用户不能和其他VLAN内的用户直接通信。

3）控制广播风暴

某一部门或分支机构的成员可以虚拟工作组模式下共享同一“局域网”，把绝大多数网络流量限制在VLAN内部，避免了传播，缩小了广播范围，可以控制广播风暴的产生。

表1 系统点位表

4）降低了施工成本

在实际施工经常会出现一些情况，通过VLAN技术可以在保证功能的情况下使交换机、光纤模块等设备使用数量下降，从而降低了施工成本。VLAN技术也可以远程操作，在维护阶段，操作人员可以远程操作，从而节约了人员交通、住宿等费用。

3.3 VLAN划分方法

常用的VLAN划分方法有4种，详见表2VLAN划分常用方法表。

通过上表4种方法的对比，结合本工程实例，绝大部分点位功能均已确定且不会改变，为了最大程度地满足在施工程的具体使用过程中需求，减轻施工阶段的工作量，及用户在VLAN的具体使用和维护中的工作量，本工程采用划分端口的方式来实现VLAN的划分。

4.VLAN划分技术的应用情况

4.1 网络设备搭建及交换机的选择

本工程分为3个网络：客房网、管理网、安防网，三层搭建模式。

本工程使用华为LE0ZB12ACS系列为核心交换机，使用华为S5700-EI系列为汇聚交换机、S2700系列为接入交换机。

4.2 网络规划

本工程网络点位多，系统多，为了保证网络搭建的顺利进行，提前进行网络规划，对系统划分VLAN，详见表3系统VLAN划分表。

表2 VLAN划分常用方法表

表3 系统VLAN划分表

4.3 对交换机进行正常划分VLAN

本工程点位多、系统多，配置时重复较多，在此各系统均以1个点位进行示意。

以本工程2层5#弱电间为例：综合布线系统、计算机网络系统、电话通讯系统、视频监控系统、门禁系统、消费系统、考勤系统、背景广播系统、信息导引及发布系统、客房控制系统、无线WIFI系统点位均有1个。端口1至11分别对应上述系统，端口24为串联口。

对客房网接入层交换机主要配置信息如下：

至此客房网接入层交换机配置完成，只要将客房网汇聚层和客房网核心层交换机建立相应VLAN并在串联口允许相应VLAN通行即可。

按上述步骤再将管理网交换机、安防网交换机设置好即可。

对交换机进行正常划分，根据施工现场实际情况，重复上述某些步骤即可。

4.4 常见情况处理措施

1）以本工程1层11#弱电间为例：系统较多，但点位较少，而管理网、客房网、安防网均需使用网络交换机，导致部分网络交换机仅使用少数端口，而安装的交换机较多。

以此弱电间的管理网（客房网、安防网均可）一台交换机为主，将22至24端口分别上联至管理网汇聚交换机、客房网汇聚交换机、安防网汇聚交换机，将1～7端口划分为管理网、8～14端口划分为客房网、15～21划分为安防网，即可在保证功能的情况下，节省设备，节约成本。

具体操作如下：

至此此台交换机同时存在管理网、客房网、安防网但是互不影响。

2）以本工程1层3#弱电间为例：网络交换机端口全部使用，但仍有个别点位需要使用交换机。同时发现3层3#弱电间网络交换机端口有8个端口未使用。根据此情况将此点位线缆敷设道3层3#弱电间，对网络交换机进行配置，即可解决此问题，避免了在1#3弱电间安装一台交换机仅使用几个端口的情况出现，同时节省了设备材料。

3）后期维护

在后期维护时，所有交换机均设置IP、配置完成，难免会发生点位的使用系统发生变化的情况，如：物业将某房间功能由客房改为办公室。此时操作人员即可通过网络进行远程更改配置。

5 效益分析

5.1 施工成本的降低

本工程在保证施工进度、网络运行速度及网络安全性的前提下，节省了交换机27台，光模块54个，光纤跳线54对，产生经济效益20余万元。

5.2 维护成本的降低

VLAN技术可以采用远程设置的方法，人员不必到现场即可对交换机进行设置，从而节约人工、住宿、交通等费用。

6 结束语

通过在该工程中运用VLAN技术进行智能化工程的施工，从而提高了网络的运行速度、控制流量、减少设备投资、简化网络管理、提高网络的安全性、节约了施工成本及后期维护成本，为后续其他工作积累了相关经验。