中国双汇总部综合布线系统的设计及实践

中国双汇总部项目总建筑面积约11.5万m ² 。地上约9.5万m2，地下约2万m ² ，容积率1.18，建筑高度168 m，主楼地下3层，地上36层，裙楼3层，东、西辅楼7层，接待中心3层；共952个机动车停车位（地上376个，地下576个），建成后，将是一座富有现代气息、国际化、智能化的5 A级总部办公基地，作为“高效、安全、便捷、舒适、绿色节能”的智慧园区，为园区内管理人员、工作人员、服务人员提供优质的工作空间。

双汇集团是全球最大的肉类加工企业，考虑到大厦综合布线系统要接收全球双汇商业运营及财务的巨量数据，把大厦的4层整层作为集团的数据机房，放置所有综合布线机柜，4层数据机房层建筑面积约1 700 m ² 。

双汇总部业务网及办公网设计时的功能具有以下特点：① 控制与转发，控制器作为网络大脑，控制管理网络、用户终端、业务编排，控制器提供全网基于用户身份的策略管控，实现园区网络随行；② 极简部署，接入侧设备即插即用，实现设备快速上线；③ 智能运维，基于大数据和机器学习，实时感知网络用户接入体验，预测网络异常，分析异常根因；④ 全网安全协防，边界安全，内网安全，用户行为审计；⑤ 超宽网络，无线部署WiFi6 AP，高密覆盖AP，物联网AP；⑥ 高可靠性，所有关键节点冗余，网络双出口冗余，网络链路冗余备份。

IP电话系统的设计特点：① 功能全面支持恶意呼叫追踪，增强呼叫中心功能，话务台，移动 / 远端办公，多媒体信箱；② 系统管理工具灵活配置，方便客户化，用户界面简单，管理控制功能先进。

智能化设备网设计为独立网络，整体二层网络架构，防火墙旁挂核心交换机，核心交换机通过下行万兆链路到楼层接入交换机，楼层接入交换机再连接到各摄像机、信息发布信息点、门禁信息点以及DDC等网络设备。

业务网、办公网及智能化设备网需相互独立，设计时第一轮方案是将其物理隔离，经过概预算3个网全部物理隔离的智能化投资成本很高，总投资需4千多万，和业主进行多轮方案比选讨论后，把业务网（外网）与办公网（内网）进行合并设计，利用防火墙进行隔离，为业主节约一次投资近1千万。

双汇总部的综合布线系统网络拓扑结构是由一个总配线架向外辐射延伸到各楼层配线架，再从楼层配线架辐射延伸到各终端信息插座的星型结构。每一条链路均与其它线路相对独立，所以本项目的GCS设计是模块化的。

综合布线系统主节点采用的是集中式访问方式，可与所有的从节点直线通信，但从节点之间通信则需要通过主节点转接。所以主节点的信息处理量非常大，对机房的设备要求甚高，从节点的信息处理量则相对较小。

本方案采用的这种星形网络拓扑结构具有以下优点：

a. 维保容易。该星形拓扑结构的所有信息均通过中心主节点，维保简单；当出现故障时也易于检测和隔离，可快速找出有故障的信息点并从综合布线系统中隔离。

b. 后期管理方便。对楼层配线架及模块化的交换机而言，可以根据需要增加、减少任一终端设备，不会影响其它终端设备，配置灵活、操作方便。

c. 数据传输延时短。因终端设备到MDF有直接通路，所以数据传输延时短。

d. 结构简单可靠。系统采用模块化设计，4层的数据机房机柜都采用了模块化机柜，结构简单可靠，便于后期管理。

但是该网络拓扑结构存在线缆长、安装量大的固有缺点，且当系统核心交换机发生故障时，可能造成全网瘫痪，故设计2台核心交换机满配热备用以解决这个问题。最终的综合布线系统图设计如图1所示。

图 1 综合布线系统图 

Fig. 1 Integrated wiring system diagram

本工程综合布线系统中语音及数据光缆主干全部采用单模万兆光纤，采用2个24口光纤总配线架分别负责语音及数据业务，数据配线架采用2台核心交换机，双机热备用，24口光配架配双工耦合器，可熔接40芯光纤。电话最终采用向运营商申请集团电话专线的方式。设计综合布线系统时已经做到根据具体用途配置各种级别的网络设备，网络设备能够灵活更新和移动，同时可以适应网络设备的扩充和调整；既满足各大楼内部计算机组网的要求，又能完成与外界信息的交换；综合布线系统中所有水平线缆及其接插件均应符合六类布线标准，主干支持万兆以太网。

布线工程由工作区、配线子系统、干线子系统、建筑群子系统、设备间、进线间、管理等系统组成：① 工作区。数据语音端口采用六类RJ45型面板，面板做标准标签；单体按使用要求设数据语音信息点。② 配线子系统。水平线缆采用六类四对非屏蔽双绞线缆。③ 干线子系统。在各楼层设置弱电间，机柜采用19寸42U（600 × 600）标准配线机柜，机柜内设置光纤配线架（含耦合器）、数据配线架（24口）、理线架等。④ 设备间子系统。网络设备间分别设在地下1层的园区网络通信机房和园区消防安保控制中心内。网络机房内设置总光纤配线架，采用19″ 42U（600 × 600）标准配线机柜，机柜内设置光纤配线架（24口 / RJ45）、理线架等。⑤ 进线间子系统。本工程主干光纤进线位置为地下1层东北方向的弱电进线间，主要从市政引来单模室外光纤。⑥ 对设备间、弱电间、进线间和工作区的配线设备、线缆、信息点等设施应按一定模式进行标识和记录。⑦ 布线系统的拓扑结构为星型，以放射性方式布线。⑧ 室内外移动通信覆盖系统由当地移动通信运营商负责设计，设计配合预留土建及相关专业配套资源。

具体平面设计时办公区域每个工位设置1个双口数据语音点；中层领导办公室设置1个双口数据语音点；高层领导办公室设置1个双口数据语音点，1个单数据点；设备机房设置1个双口数据语音点；无线WiFi采用重点区域覆盖设计，主要有电梯厅、会议室、领导办公室、办公走道等人员密集场所。

本工程的综合布线数据主干线缆采用12根12芯万兆单模数据通信光纤（双链路）引至各汇聚楼层弱电间，语音主干线缆采用6根6芯万兆单模语音通信光纤引至各汇聚楼层弱电间；在大厦的2F、6F、18F、30F各设置2台48口的汇聚交换机。

标准层弱电井配备24口光纤配线架1个，8口光网络单元1个，200门程控交换机1个，48口的网络交换机3个，48口的数据配线架5 ~ 6个。

a. 采用双核心交换机，双机热备单线接入：主干网络采用基于光纤的万兆以太网技术。万兆以太网类型有10G以太网包括10GBASE - X、10GBASE - R、10GBASE - W以及基于铜缆的10GBASE - T等。考虑到以前项目使用的光纤激光传输器寿命短，和业主几次讨论后，改为采用接入、汇聚、核心交换机的三层交换机方案。

b. 千兆到桌面：配置计算机千兆网卡、千兆交换机、六类网线，网线采用平行（直通）线做法，两头同为568B标准。

c. VLAN技术接入管理：当IP冲突时可以根据末端不同分为若干个子网。只有本VLAN内部的终端才可以接收到此VLAN中其它终端发送的信息，提高了其内部用户的通信效率，并且在不同VLAN用户之间设置防火墙，提高了安全水平。

d. 综合布线采用三层交换技术：这是一种较新的网络技术，高性能的核心、汇聚、接入交换机可以取代局域网中传统的路由器。不仅具备路由功能，且可将此功能分给局域网中其余各交换器。因此即使某台交换机发生故障也不会影响双汇集团的整个网络，只会影响个别部门。而且三层交换机的速度远远高于路由器，稳定性也高于传统的光纤接入。

e. 应用Trunk技术：Trunk端口可以同时传输多个VLAN的流量，并用于连接到其他交换机。其端口具有如下特点：Trunk端口是所有现有VLAN的成员，使用允许的VLAN是有限的，除非VLAN中继的端口启用且划分到不同的VLAN，该端口非成员的帧将被丢弃，且所有的帧，归类到端口的VLAN帧标记获取出口；启用Trunk后默认允许所有VLAN的数据通过。而组成Trunk的所有链路可被实时监控，当某条链路出现故障，其数据流可以迅速切换到另外一条链路上，数据的安全能得到有效保障。

f. 本工程程综合布线采用PON技术网络高可靠布线结构，几乎全部为光设备，系统只有OLT设备、POS分光器和ONU终端3处维护节点，结构简单，容易维护；传输介质是激光和光纤，基本是闭环可靠传输，不辐射电磁波，故其安全稳定；而且使用寿命长，由于PON技术的全光网TDM时分复用优势，其扩展设备可以实现 PON技术设计带宽而无需扩容，因此扩展更加便利。

g. 完美稳定支持BAS / OAS / CAS系统：新的综合布线系统采用直接数字式控制器，改进传统BAS通信系统效率低的问题；能支持电子传输与显示、物业管理、公用信息库及其他日常事务的处理等OAS系统；且完美支持CAS系统多频段数据稳定高效不失真地传输，数据传输的效果和传输质量满足B - ISDN的要求。

h. 本工程综合布线系统设计时采用了BIM可视化技术模拟布线，结合碰撞检查与漫游，大幅度提高了线缆敷设与设备合理布置的精确度，减少了不必要的返工，施工时“三维布线模型”形象，避免了现场对图纸信息的理解偏差，减少了设计配合时间，提高了智能化施工的效率与准确性。

a. 本工程的办公网核心交换机设在4F数据机房层，设备网的核心交换机设在B1F弱电进线机房，办公网的路由与强电桥架、风管、喷淋管等多次发生碰撞影响层高。各专业多轮配合开会，BIM设计组反复调了很多轮才基本满足业主方的净高要求。

b. 标准层办公室内做架空地板降板9 cm，但核心筒的电梯厅内及周围一圈走道是大理石铺装为降板，大理石下只有3.5 cm的空间，从每层的弱电竖井出来无法走地面线槽。通过多轮讨论及方案比选，只有调整管线路由，走顶部及结合家居布置才解决问题。

c. 末端AP功率超过POE交换机的容量，因为每层POE均选用24口交换机，当时笔者提出了两种解决方案：一是调整AP功率及位置；二是增加POE的端口数量。考虑到经济成本采用了第一种方案，根据每层的AP功率覆盖图，调整位置及数量逐层解决了这个技术难题。