警惕“引雷入室”—路由器防雷指南
電子、通訊類等網路設備除面對炎熱高溫的考驗外,在雷雨天氣高發期內,頻繁的雷雨天氣(以廣州市為例,每年平均的雷暴天氣可達80.3次,這樣的多雷區在我國並不少見)所帶來的雷電襲擊也成為眾多企業公司網路管理者們所注意的問題。有鑒於近來因為雷擊而遭受損害的企業及網吧業主數量不少,其終究其原因,往往只是因為一些基本工夫沒有作好。因此Qno俠諾科技就實際觀察,提供本文以供網管及業主瞭解,以減少因雷擊造成的傷害。
30%的網路電子設備故障都與雷擊有關
據不完全統計我國在2004年由雷電襲擊所造成的直接經濟損失就高達35億元人民幣,而且由此產生的間接損失和嚴重後果更是難以估量。其中以網路電子設備的損失程度較大、涉及範圍較廣。這些網路電子設備多分佈在一些現代化的高樓大廈中, 由電源電纜線從室外架空或直埋方式進入建築物內,容易遭受直擊雷(直接雷擊簡稱直擊雷,是指雷雲直接對地面上的建築物或其他物體放電並導致物體損毀的現象)和感應雷(在雷雲放電時因雷電流及其所產生的雷電電磁脈衝通過傳導、感應和耦合等方式形成的暫態過電壓及過電壓波對設備造成危害的現象稱為感應雷擊,簡稱感應雷)的襲擊,高空是防雷比較薄弱的地方,雷擊能量會經由電源或電話線進入網路設備,如果不採取良好的防雷措施,一旦遭遇雷擊,網路硬體設備就很容易燒毀,造成網路癱瘓等嚴重後果。據資深網管工程師介紹,30%的網路電子設備故障都與雷擊有關,可見加強網路設備的防雷措施是何等重要的工作。
要全面認識雷電的危害
那麼為什麼雷電最愛‘光顧“網路電子設備呢?因為網路電子設備多數屬於弱電系統,幾乎都採用了大量的大型積體電路於網路設備中,而這些設備對於高電壓、高電流的防護能力大大低於普通的電氣設備,電路集成度越高、功能越強,一般來說耐壓和耐流的水準就直線下降,所以其設備就很容易在高電壓、高電流情況下燒毀。早期的避雷針防雷等已經不能適應現代化的需求,況且架空進出建築物的各種資料傳輸線(如電力線、電源線、信號線、電纜線、電話線等)長期外露分佈于防雷裝置保護範圍外,極容易遭受雷電的侵入從而直接造成嚴重的經濟損失。如果沒做好足夠防雷措施,受到雷電襲擊的網路設備損失往往會很慘重,可能因此造成的直接損失是伺服器、交換機、HUB和網卡等設備的燒毀及網路的長時段癱瘓,而間接損失則不可估量。有的時候雷擊所造成的感應的電壓不足於一次擊壞網路設備,即使當時沒有造成網路故障,但長年累月的過壓衝擊網路設備,很容易會引起網路設備零件的老化,讓網路設備使用壽命急劇下降,而舊設備更加容易遭受破壞,嚴重影響網路的穩定性能。
如何判別設備受損
既然雷擊對網路設備能造成損壞,那如何才能正確判別設備有否受損呢?一般來講塑膠外殼的網路設備比較容易讓人判別,信號線路的過壓和過流引起的能量多集中於設備埠。由於外殼是塑膠的緣故,所以埠附近的外殼會出現不同程度的焦黑,因此很容易判別出來。至於金屬外殼的網路設備,我們在這舉個例子:路由器設備受到雷擊的損害,是因為瞬間的高壓從外部通過信號導線傳送到路由器內部,此高壓超過路由器內部電路板及零件所能承受的電壓範圍,導致路由器內部電路板及零件損壞。在沒通電工作的情況下,路由器內部的電路板及零件的損壞在表面都很難判斷。在通電工作的情況下,如果LED指示燈顯示正常,但是,無法實現路由功能;或者LAN埠的LED指示燈故障,並且可以排除對端設備故障的情況下,可以初步斷定路由器被雷擊破壞。這些因雷雨天氣而造成的網路故障會經常在防雷措施不足的情況下發生,所以網路設備的防雷工作實在不容忽視。
網路設備的主要防雷方法
網路設備的防雷方法主要是做好設備接地裝置及安裝有效的防雷保護系統。網路設備做好接地裝置是分流、泄放直接雷擊和雷電電磁干擾能量的最有效的手段之一。當直擊雷或感應雷在室外線路上產生過電壓,並循著這些資料傳輸導線進入室內時可以將雷電流通過低電阻的接地體分流入地。網路設備的安全接地,其的目的就是把雷電流向大地傾瀉,從而起到保護網路設備的安全。另外還涉及到的工作接地、保護接地、以及它們與防雷接地系統之間如何連接,這些問題在網路佈線時都需要特別加以重視。另外,網路防雷系統大致上分為電源防雷器和網路防雷器,分別保護網路電源和網路信號系統。電源系統的防雷保護十分重要,據有關統計資料表明,感應雷擊中有80%是經由電源線侵入網路設備的。對於高精的網路電子設備的保護而言,需要在它們的電源輸入端前設置電源防雷器,這樣做可以將沿供電線路襲來的雷電過電壓侵入波防護在外。而網路防雷器則大致上分為空氣間隙間隔式和半導體式,目前市面上的網路防雷器多採用不同器件組合成兩級方式,使其達到網路設備的安全電壓要求。
主要網路產品之:路由器防雷
對於一般多WAN路由器網路配置的防雷重點通常應該在哪個方面呢?據Qno俠諾科技的資深網路工程師介紹,防雷重點應當著眼於電源和LAN連接兩個方面。通常情況下,WAN連接為光纖,並借助光電收發器實現與WAN的連接。因此,不必考慮來自Internet的雷擊。相反,雷擊一方面會導致感應電流,從而在電源中產生強大的電脈衝和浪湧,從而直接導致路由設備的損壞。另外,雙絞線中也會產生強大的感應電流,甚至直接遭遇雷擊,從而直接導致路由器LAN介面甚至路由器的損壞。總體來說,建築物的電源線的接地或防雷措施必須做足工夫,否則雷電的感應高壓經過電源線傳入路由器將零件燒毀。舉個簡單的例子:網路中的光纖一般是不怕雷擊,但是金屬遮罩層沒有接地,伺服器機房的電源是有接地,但是各個樓的交換機電源都沒有接地,也沒有安裝電源防雷器,交換機的出入口上也沒有接網路防雷器,遭遇雷擊時雙絞線引起的過電壓就會很容易損壞設備。還有的就是連接到路由器的信號線有直接長期暴露在戶外的,也需要在路由器的埠加上網路防雷器,這樣可以直接將雷擊或雷擊感應的電流由此被釋放到地,並將過電壓限制在設備可以承受的水準,從而起到保護網路設備的目的。
路由器內部應有防雷保護線路,可降低因雷擊而產生的損害,增加路由器的使用時間。
路由器防雷電路示意圖(Qno俠諾提供)
目前市面上性能比較優秀的路由器本身就自帶有防雷保護功能,例如Qno俠諾科技的系列路由器產品中,在電源進來的線路上,就有用來吸收高壓突波的線路設計。其他同類產品起相比具有電容小、殘壓低、通流大、響應快的特點,使設備、線路與大地形成一個有條件的等電位體,將可能進入的雷電流阻攔在外,將因雷擊而使內部設施所感應到的雷電流得以安全泄放入地。總之,做好網路設備的接地裝置,加上多使用無線AP作訊號橋接減少外露,這樣與避雷針、網路防雷器、電源防雷器三者共同形成一個全方位的防雷整體,確保後接設備的安全,才可避免于遭受雷擊時受到太大的設備損失。 |