CNCDP – EPI認證課程

本文最後更新日期 : 2025-02-06 , 更新作者 : ZMAN

目錄

課程概述

EPI CNCDP(Certified Network Cable Design Professional)認證課程是由EPI(Enterprise Products Integration)機構提供的專業認證課程,專注於網絡電纜設計的專業知識與技能。該課程旨在培養學員在網絡基礎設施設計、安裝、測試和維護方面的專業能力,特別是在結構化佈線系統(Structured Cabling Systems, SCS)領域。

EPI 是一家全球知名的培訓和認證機構,專注於數據中心、網絡基礎設施和IT服務管理領域的專業認證。CNCDP 認證是EPI 在網絡佈線領域的核心課程之一,適合從事網絡基礎設施設計、安裝和維護的專業人員。


課程目標

EPI CNCDP 認證課程的主要目標包括:

  • 提供學員全面的網絡電纜設計知識,包括理論與實踐。
  • 培養學員在結構化佈線系統設計中的專業能力。
  • 使學員能夠根據國際標準(如ISO/IEC、TIA/EIA)設計和實施網路佈線系統。
  • 提升學員在網絡佈線項目管理、測試和故障排除方面的技能。
  • 為學員提供國際認可的專業認證,增強職業競爭力。

課程內容

結構化佈線系統介紹

結構化佈線系統簡史(Brief History of SCS)

在早期,佈線系統主要針對語音(電話)或數據(計算機網絡)單獨設計,導致:

不同系統使用不同線纜,缺乏統一標準

變更設備時,可能需要更換整個佈線系統

管理混亂,故障排查困難

1991 年,ANSI/TIA-568 標準誕生,確立 SCS 規範

語音與數據佈線整合

標準化銅纜與光纖類型

統一配線架與設備連接方式

提升可擴展性與管理便利性


基本銅纜與光纖傳輸(Basic Copper and Fibre Transmission)

銅纜(Copper)

🔹 透過電信號傳輸數據

🔹 受距離與電磁干擾影響

🔹 常見類型:Cat 5e / 6 / 6A / 8

🔹 最大距離(以 10Gbps 為例):Cat 6A ≈ 100m,Cat 8 ≈ 30m

光纖(Fibre)

🔹 透過光信號傳輸數據

🔹 不受電磁干擾,傳輸距離更遠

🔹 主要類型:單模光纖(SMF)與多模光纖(MMF)

🔹 最大距離(以 10Gbps 為例):OM4 ≈ 400m,OS2 ≈ 40km


銅纜與光纖佈線(Copper and Fibre Cabling)

應用場景

銅纜適用於:短距離(<100m)區域網絡(LAN)、PoE 設備(Wi-Fi、IP 電話)

光纖適用於:長距離(>100m)骨幹網絡、數據中心高速互連

常見佈線類型

🔹 永久鏈路(Permanent Link):從機房到插座

🔹 通道(Channel):包括跳線的完整佈線

🔹 MPTL(Modular Plug Terminated Link):直接端接 RJ45 連接 Wi-Fi AP、IoT 設備


單模與多模光纖(Single and Multimode Fibre)

單模光纖(SMF,Singlemode Fibre)

核心直徑:8~10 µm

傳輸模式:單一光束,無模式色散

應用場景:長距離骨幹網絡(數公里至數十公里)

常見標準:OS1(舊標準)、OS2(低衰減、適用 10G / 40G / 100G)

多模光纖(MMF,Multimode Fibre)

核心直徑:50 / 62.5 µm

傳輸模式:多光束,受模式色散影響

應用場景:短距離(數十至數百米),數據中心、機房互連

常見標準

  • OM3(10G / 300m)
  • OM4(10G / 400m,40G / 150m)
  • OM5(適用於 SWDM,多波長 100G)

梯度折射率與階梯折射率多模光纖(Step/Graded Index Multimode Fibre)

階梯折射率(Step Index)

🔹 光纖核心與包層折射率差異大

🔹 光信號在核心內多次全反射

🔹 模式色散嚴重,影響信號品質

🔹 適用於低速短距離應用

梯度折射率(Graded Index)

🔹 核心內部折射率逐漸變化,減少模式色散

🔹 提高信號傳輸品質,適用於高速應用

🔹 現代多模光纖(OM3/OM4/OM5)均採用此技術


商業建築佈線 vs. 數據中心佈線(Difference Between Commercial Wiring and Data Centre Cabling)

商業建築佈線

✅ 標準辦公環境,佈線距離較長(100m 內)

✅ 主要使用 Cat 6A 銅纜OM3/OM4 光纖

✅ 佈線標準依照 ANSI/TIA-568.2-D / ANSI/TIA-568.3-E

關注管理性與靈活性

數據中心佈線

高密度、高速率(10G / 40G / 100G / 400G)

✅ 主要使用 OM4 / OM5 / OS2 光纖

✅ 佈線標準依照 ANSI/TIA-942

關注低延遲、高效能與可擴展性


標準的發展與角色(Development of Standards & Role of Standards)

標準發展目標

統一全球佈線規範

確保佈線系統兼容性

提升可管理性與可擴展性

適應新技術發展(如 PoE、IoT)

常見國際標準

🔹 ANSI/TIA-568(美國標準,商業建築佈線)

🔹 ANSI/TIA-942(數據中心佈線)

🔹 ISO/IEC 11801(國際標準)

🔹 EN 50173(歐洲標準)


ANSI/TIA-568 佈線標準(ANSI/TIA-568 Standard)

主要組成

🔹 ANSI/TIA-568.1-D:商業建築佈線

🔹 ANSI/TIA-568.2-D:銅纜佈線標準

🔹 ANSI/TIA-568.3-E:光纖佈線標準

🔹 ANSI/TIA-568.4-D:單對銅線(IoT 應用)

最新更新

ANSI/TIA-568.3-E 引入 OM5 光纖

ANSI/TIA-568.2-D 確立 Cat 8 銅纜 規範


智慧建築對佈線的新需求(The New Usage of Cabling to Support Smart Building)

智慧建築技術

PoE(以太網供電):智慧燈光、監控系統

Wi-Fi 6 / 6E / 7:需要 Cat 6A / 7 / 8 佈線

IoT 設備:單對銅纜(ANSI/TIA-568.4-D)

智能 HVAC(暖通空調)

樓宇自動化系統(BAS)

佈線策略

✅ 使用 Cat 6A 以上銅纜 提供 PoE 供電

✅ 佈建 高密度光纖 連接 IoT 設備

✅ 遵循 TIA-862 智慧建築標準

水平佈線與管理 – 商業建築

標準佈線圖回顧(Standard Diagram Recap: ANSI/TIA-568)

ANSI/TIA-568 標準規範商業建築的佈線架構,包括:

永久鏈路(Permanent Link):從電信機房(TR)到資訊插座(TO)

通道(Channel):包括工作區跳線與設備跳線

佈線類型:銅纜(Cat 5e / 6 / 6A)與光纖(OM3 / OM4 / OS2)

配線架(Patch Panel)與跳線管理

管理標準(ANSI/TIA-606)


功能要素與範例(Functional Elements and Example)

商業建築的水平佈線主要包含:

🔹 工作區(Work Area, WA):終端用戶設備(電腦、IP 電話等)

🔹 資訊插座(Telecommunication Outlet, TO):RJ45 或光纖端口

🔹 水平纜線(Horizontal Cabling):從 TO 連接至 TR

🔹 電信機房(Telecom Room, TR):管理所有樓層水平佈線

🔹 配線架(Patch Panel):跳線管理


情境 A:確定工作區數量(Scenario A: Determine the Number of Work Areas)

依據樓層使用需求,確定每個工作區所需的資訊插座數量

✅ 每個工作區至少 2 個資訊插座

✅ 每個插座至少 1 條 Cat 6A 銅纜或光纖

✅ 確保符合 TIA-568.2-D 佈線規範


情境 B:確定用戶位置數量(Scenario B: Determine the Number of User Locations)

依據企業辦公需求,確定不同用戶位置所需的資訊插座

開放辦公區:每 10 平方公尺 1 個工作區

個人辦公室:每個至少 2 個 TO

會議室:根據設備需求提供額外端口

Wi-Fi AP / IP 攝影機 / IoT 設備:額外 Cat 6A 佈線


區域佈線(Zone Wiring)

適用於大型開放辦公區,減少 TR 到 WA 的直接佈線

設立 ZDA(Zone Distribution Area)中繼點

每個 ZDA 連接多個 WA

✅ **從 TR 到 ZDA 使用 OM3 / OM4 光纖或 Cat 6A

ZDA 到 WA 可用 Cat 6A 銅纜


管理方式:互連與交叉連接(Administration: Interconnect and Cross-Connect)

互連(Interconnect)

✅ 跳線從配線架直接連接到交換機

✅ 佈線較簡單,適用於小型網路

交叉連接(Cross-Connect)

✅ 交換機與設備之間透過額外的配線架管理

✅ 提高靈活性,方便變更與管理

✅ 適用於中大型企業環境


配線架選擇(Angled and Flat Panels)

曲型配線架(Angled Panel)

✅ 適合高密度應用

✅ 減少跳線擠壓,提高散熱

✅ 可直接整理至機櫃側邊走線架

平面配線架(Flat Panel)

✅ 適用於標準配線環境

✅ 需要搭配理線架保持整潔


建立佈線示意圖(Creating a Cabling Schematic Design)

設計步驟

1️⃣ 確定 TR、ZDA、WA 位置

2️⃣ 標示光纖與銅纜類型

3️⃣ 標記配線架與端口

4️⃣ 確保符合 TIA-568 / TIA-606 標準

5️⃣ 確保電源與冗餘配置


轉換為實體佈局(Convert Schematic into Physical Layout)

確保佈線架構符合以下原則:

光纖與銅纜獨立管理

TR 內部整齊佈線

標準化機櫃編號與端口標籤

符合 TIA-606 管理標準


計算物料清單(Calculating the Material List)

需要計算的物料包括:

🔹 銅纜與光纖

  • Cat 6A 銅纜 / OM4 / OS2 光纖

🔹 配線架與端接硬體

  • RJ45 / LC / MPO 配線架

🔹 交換機與網路設備

  • 24 / 48 口交換機

🔹 機櫃與電源

  • 42U / 48U 機櫃
  • PDU(電源分配單元)

水平佈線與管理 – 數據中心

標準佈線圖回顧(Standard Diagram Recap: TIA-942)

TIA-942 是數據中心佈線的主要標準,涵蓋:

主幹(Backbone)與水平(Horizontal)佈線設計

機櫃(Rack)與配線架(Patch Panel)佈局

不同等級的數據中心 Tier 1-4 需求

光纖與銅纜的應用標準

數據中心內的主要區域

  • MDA(Main Distribution Area):核心交換機與主幹佈線
  • HDA(Horizontal Distribution Area):連接 ToR/EoR
  • EDA(Equipment Distribution Area):連接伺服器
  • ZDA(Zone Distribution Area):區域配線中繼點

數據中心的基本/精簡/典型架構(Basic/Reduced/Typical Data Centre Setup)

數據中心常見的 3 種佈線架構:

1️⃣ Basic(基礎架構):小型數據中心,單一配線架

2️⃣ Reduced(精簡架構):HDA 與 EDA 之間增加 ZDA,適用於中型機房

3️⃣ Typical(標準架構):完整的 TIA-942 MDA-HDA-EDA 設計,適用於大型數據中心


傳統三層網路與 Spine & Leaf 設計(Traditional 3 Layers Network Design / Spine & Leaf Network Design)

兩種主流的數據中心網路架構:

🔹 傳統三層架構(Core / Distribution / Access)

核心層(Core Layer):高效能路由與交換

分配層(Distribution Layer):負責網路聚合

接入層(Access Layer):連接伺服器與設備

🔹 Spine & Leaf 架構

Spine 層:高頻寬交換機,連接所有 Leaf

Leaf 層:伺服器直接連接的交換機

優勢:低延遲、高可用性、更適合雲端與高流量環境


選擇端接設備(Select Termination Hardware)

選擇配線與終端設備時需考慮:

RJ45 或光纖 LC 端接

MPO/MTP 高密度連接

Cat 6A / OM4 / OS2 光纖選擇

高效線纜管理(AIM / AIM Ready)


佈線管理設計(Administration Design)

依照 TIA-606 標準進行管理

纜線標籤規範(ANSI/TIA-606-C)

配線架管理(Patch Panel Numbering)

機櫃 ID / 纜線編號系統

自動化基礎架構管理(AIM)


ToR/EoR/Spine & Leaf 佈線設計(ToR/EoR/Spine & Leaf Cabling Design)

三種佈線方式:

1️⃣ ToR(Top of Rack)

  • 交換機位於機櫃頂部
  • 每個機櫃內部佈線最少,成本較高
  • 適合虛擬化與雲端環境

2️⃣ EoR(End of Row)

  • 交換機位於機櫃列的末端
  • 減少交換機數量,提升管理效率
  • 適合傳統數據中心

3️⃣ Spine & Leaf

  • Spine 交換機連接所有 Leaf
  • 高頻寬、低延遲、可擴展性高
  • 適合超大規模數據中心

網路與佈線冗餘設計(Network and Cabling Resiliency)

確保數據中心高可用性,常見做法包括:

A/B 路徑設計(雙路由備援)

雙交換機/雙網卡配置

光纖主幹雙冗餘設計(Active / Standby)

交叉機櫃佈線避免單點故障


建立 ToR/EoR 佈線示意圖(Create Cabling Schematic Design for ToR/EoR)

設計步驟

1️⃣ 確定 Spine & Leaf / ToR / EoR 交換機位置

2️⃣ 繪製光纖與銅纜連接

3️⃣ 標記配線架與端口

4️⃣ 確保符合 TIA-942 / TIA-606 標準

5️⃣ 確認電源與冗餘配置


轉換為配線架與機櫃佈局(Convert into Patch Panel / Rack Layout)

確保佈線架構符合以下原則:

光纖與銅纜獨立管理

機櫃內部整齊佈線

確保交換機與伺服器對應

使用水平/垂直走線管理


計算 ToR/EoR 物料清單(Calculate the Material List for ToR/EoR)

需要計算的物料:

🔹 纜線數量

  • Cat 6A 銅纜 / OM4 / OS2 光纖
  • MPO/MTP 高密度光纖

🔹 配線架與端接硬體

  • RJ45 / LC / MPO 配線架

🔹 交換機與網路設備

  • ToR / EoR 交換機

🔹 機櫃與電源

  • 42U / 48U 機櫃
  • PDU(電源分配單元)

建置骨幹-商業建築

主幹佈線圖(Backbone Diagram)

主幹佈線(Backbone Cabling) 連接建築內部的各個通訊室(TR),通常從 主設備間(Main Equipment Room, MER)主配線間(Main Distribution Room, MDR) 延伸到樓層的 TR

設計時應考慮

  • 銅纜與光纖主幹(Copper & Fibre Backbone)
  • 每層 TR 的需求
  • 最大佈線距離
  • 佈線路由與纜線管理

計算每個 TR 的銅纜主幹需求(Calculate Copper Backbone Requirements per TR)

根據 ANSI/TIA-568.2-D 規範,銅纜主幹應:

主要用於語音、低速數據(如 PoE 設備)
支持 10Gbps 的 Cat 6A,100m 內使用
每個樓層 TR 至少應有 2~4 對語音銅纜(Cat 3 以上)

計算方式

1️⃣ 確定每個 TR 需要服務的工作區(Work Area, WA)
2️⃣ 計算 TR 到 MER 的語音與數據連接需求
3️⃣ 選擇合適的銅纜類型(Cat 6A / Cat 3 / Cat 5e)


計算每個 TR 的光纖主幹需求(Calculate Fibre Backbone Requirements per TR)

根據 ANSI/TIA-568.3-E,光纖主幹應:

支持 1G/10G/40G/100G 傳輸
多模光纖(OM4/OM5) 適用於短距離(150m 內)
單模光纖(OS2)適用於長距離(超過 150m)

計算方式

1️⃣ 確定每個 TR 需要支持的用戶端數量
2️⃣ 預估光纖使用量(2 芯、4 芯、12 芯或 MPO)
3️⃣ 確保光纖路由冗餘(A/B 路徑設計)


總結建築主幹需求(Summarize the Building Backbone Requirements)

類型需求常見規格
銅纜語音、低速數據Cat 3 / Cat 5e / Cat 6A
光纖高速數據傳輸OM4, OM5, OS2
最大距離銅纜 100m,光纖視需求而定

認可的纜線(Recognized Cables)

根據 TIA-568 標準,主幹佈線可使用以下纜線:

  • 銅纜:Cat 3(語音),Cat 5e/Cat 6A(數據)
  • 光纖
    • OM4/OM5(短距離 150m 內)
    • OS2(長距離超過 150m)

主幹配線架(Backbone Patch Panels)

安裝於 TR 與 MER 內,用於管理銅纜與光纖主幹。

  • 銅纜
    • 110 型配線架
    • RJ45 端口配線架
  • 光纖
    • LC 端口配線架
    • MPO 配線架(適用於 40G / 100G)

最大主幹佈線距離(The Maximum Backbone Distances)

纜線類型最大距離
Cat 6A100m
OM4 多模光纖150m(40G)/ 400m(10G)
OM5 多模光纖200m(40G)/ 500m(10G)
OS2 單模光纖10km(40G / 100G)

建立佈線示意圖(Create Cabling Schematic Design)

步驟

1️⃣ 標示 MER 與各樓層 TR 位置
2️⃣ 繪製銅纜與光纖主幹路由
3️⃣ 確保光纖冗餘設計(A/B 路由)
4️⃣ 標示各 TR 內的配線架位置


轉換示意圖為配線架與機櫃佈局(Converting Schematic Design into Patch Panel / Rack Layout)

設計原則

交換機與配線架對應(光纖 / 銅纜)
確保線纜標識清晰
垂直與水平走線規劃
符合 TIA-606-B 佈線管理標準

建置骨幹-數據中心


TIA-942 標準骨幹拓撲(TIA-942 Based Backbone Topology)

TIA-942 是數據中心的標準,規範了骨幹佈線拓撲

  • 核心(Core)
  • 分配(Distribution)
  • 接入(Access)

主流拓撲架構

1️⃣ 兩層架構(Two-Tier, Aggregation and Access)

  • 應用:小型數據中心
  • 結構:核心交換機 → 伺服器

2️⃣ 三層架構(Three-Tier, Core, Aggregation, Access)

  • 應用:中大型數據中心
  • 結構:核心交換機 → 匯聚交換機 → 伺服器

3️⃣ Spine-Leaf 架構(Spine & Leaf)

  • 應用:雲數據中心、高頻交易
  • 結構:所有 Leaf 交換機均等連接 Spine 交換機(減少延遲)

TIA-942 主幹佈線要求(TIA-942 Backbone Requirements)

至少提供兩條獨立的主幹路徑(冗餘設計)
使用光纖作為主幹(OM4/OM5 或 OS2)
支持 40G/100G 傳輸
機房應有適當的接地(TIA-607-B)


認可的主幹纜線(Recognized Backbone Cable)

光纖

  • 多模光纖(OM4, OM5):適用於短距離(≤150m)
  • 單模光纖(OS2):適用於長距離(>150m)

銅纜

  • Cat 6A(10Gbps,100m)
  • Cat 8(25/40Gbps,30m)(伺服器到交換機短距離連接)

ToR / EoR / Spine & Leaf 架構

ToR(Top of Rack)
  • 交換機位於機架頂部,每個機架內的伺服器連接至同一 ToR 交換機
  • 優勢
    • 減少機櫃內部纜線長度
    • 易於維護與擴展
  • 缺點
    • 交換機數量增加,成本較高
EoR(End of Row)
  • 交換機放置於機架列末端,該列內所有伺服器連接至 EoR 交換機
  • 優勢
    • 減少交換機數量(降低成本)
  • 缺點
    • 伺服器與交換機間的纜線較長
Spine & Leaf 架構
  • 適用於大規模數據中心
  • 所有 Leaf 交換機均等連接 Spine 交換機,減少網路瓶頸
  • 高擴展性與低延遲

主幹距離估算(Backbone Distance Estimation)

根據 TIA-942,常見距離限制

介質最大距離
OM4 多模光纖150m(40G)/ 400m(10G)
OM5 多模光纖200m(40G)/ 500m(10G)
OS2 單模光纖10km(40G / 100G)
Cat 6A 銅纜100m(10Gbps)
Cat 8 銅纜30m(25G / 40G)

主幹電纜路由冗餘(Resiliency of Backbone Cable Routes)

  • 主幹電纜應有兩條獨立路徑(A/B 路由)
  • 避免同一路徑內纜線故障影響整體運作
  • 光纖路由應跨越不同機房,以避免單點故障(SPOF)

建立佈線示意圖(Creating Cabling Schematic Design)

步驟

1️⃣ 確定機房拓撲架構(ToR, EoR, Spine & Leaf)
2️⃣ 確定光纖與銅纜類型與數量
3️⃣ 規劃交換機 / 伺服器的端口數量
4️⃣ 標示主幹連接與路由規劃
5️⃣ 確保符合 TIA-942 標準


轉換示意圖為配線架與機櫃佈局(Converting Schematic to Patch Panel / Rack Layout)

關鍵設計原則

交換機端口與伺服器對應(ToR vs. EoR)
光纖 / 銅纜終端點應清楚標識
適當規劃線纜管理(水平與垂直走線)


光纖連接器現場端接與熔接(Field and Fusion Termination for Fibre Connectors)

現場端接(Field Termination)
  • 使用預端接連接器(如LC, SC, MPO)
  • 適合短距離應用
  • 可能存在較高損耗(>0.3 dB)
熔接(Fusion Splicing)
  • 使用熔接機將光纖直接接合
  • 損耗極低(<0.1 dB)
  • 適合主幹光纖佈線

選擇指南

方式優點缺點
現場端接佈線靈活、可快速安裝插入損耗較高
熔接低損耗、高可靠性安裝較慢,需要熔接設備

預端接光纖與銅纜(Pre-Terminated Fibre Trunk and Copper Cables)

優勢

減少現場安裝時間(即插即用)
減少人為因素導致的接頭損耗
提高可靠性與一致性

常見應用

1️⃣ MPO/MTP 光纖主幹線纜(適用於 40G/100G)
2️⃣ 預端接 Cat 6A / Cat 8 銅纜(機房內快速布線)

建築設計考量

ANSI/TIA-569-D 佈線通道與空間(Cable Pathway and Spaces)

ANSI/TIA-569-D電信基礎設施佈線空間與通道的標準,主要規範:
佈線通道(Cable Pathway) 設計原則
設備機房與配線間(Telecommunication Spaces) 需求
線槽、管道、內管(Inner Duct) 使用標準
防火與接地要求


機房與配線空間的一般要求(Common Requirements for the Rooms)

建築內部應設計適合電信設備安裝與管理的空間,主要有:

  • 入口機房(Entrance Room)
  • 主配線間(Main Distribution Frame, MDF)
  • 中間配線間(Intermediate Distribution Frame, IDF)
  • 設備機房(Equipment Room, ER)
  • 遠端機房(Telecommunication Enclosure, TE)

環境條件:溫度 18~27°C,濕度 35~55%,防塵、防水
供電與接地:機房應設獨立電源與低阻抗接地(≤ 5Ω)
機櫃與配線架:預留30% 以上空間,確保未來擴充


機房定義(Definition of the Rooms)

入口機房(Entrance Room / Demarcation Point)
  • 建築物的對外連接點,通常包含:
    • 來自 ISP 的光纖/銅纜
    • 主幹光纖分接
    • 防雷設備
  • 防雷與接地要求
    • 使用避雷器(Surge Protection)保護設備
    • 所有設備需接地,避免突波損壞
主配線間(MDF, Main Distribution Frame)
  • 樓宇內的主要配線中心
  • 連接所有樓層的垂直主幹光纖/銅纜
樓層配線間(IDF, Intermediate Distribution Frame)
  • 每個樓層的區域性配線中心,通常連接:
    • 從 MDF 延伸的主幹光纖
    • 用戶端設備(Wi-Fi AP, 交換機)
  • 標準尺寸:最小 3m²(根據設備規模調整)
設備機房(Equipment Room, ER)
  • 主要存放核心網路設備(如路由器、伺服器)
  • 需有溫控設備,確保穩定運作

佈線通道類型(Ceiling and Floor Pathways)

佈線通道設計需符合 ANSI/TIA-569-D 標準,常見類型:

  1. 天花板佈線(Ceiling Pathway)
    • 開放式(Open Ceiling):使用線槽、梯架
    • 封閉式(Drop Ceiling):須預留管道,避免光纖彎曲損壞
  2. 地板佈線(Floor Pathway)
    • Raised Floor(架高地板):適用於數據中心、大型機房
    • 管道內布線(Underfloor Conduit):適用於辦公樓層

佈線系統元件(Cable Trays / Basket / Ladder / Conduit)

不同類型的線槽與管道

  • Cable Tray(電纜橋架):適用於大規模光纖與銅纜佈線
  • Basket Tray(網狀線槽):適用於開放式天花板
  • Ladder Rack(梯架):適用於機房內的主幹線纜
  • Conduit(管道):適用於銅纜與光纖保護

內管/套管設計(Inner Duct / Sleeve / Slot)

  • 內管(Inner Duct):在管道內額外安裝小型內管,提供額外保護與分離不同類型的纜線
  • 套管(Sleeve):穿越防火牆樓板的保護管
  • 開槽(Slot):主要用於樓層之間的電纜通道

佈線通道大小計算(Calculating Pathway Size)

管道填充率標準(ANSI/TIA-569-D)

  • 50% 滿載率:避免未來維護困難
  • 光纖與銅纜分開:減少信號干擾

公式

最小通道尺寸 = 目前纜線直徑總和 ÷ 0.4
(預留 60% 擴展空間)


佈線最佳實踐(Cable Run Best Practices)

避免 90° 彎曲(特別是光纖)
走線應有支撐(每 1.2~1.5m 固定一次)
保持銅纜與電源線分離(最小距離 12 英吋 / 30 cm)


電纜管理與 AIM(Automated Infrastructure Management)

  • 使用 AIM 自動化基礎設施管理,提升維護效率
  • 標籤化管理,減少佈線混亂

接地與屏蔽(Grounding and Bonding)

根據 ANSI/TIA-607 規範

  • 所有機房設備需接地(< 5Ω)
  • 使用等電位連接(Bonding) 避免接地電位差

電力與網路佈線的安全距離(Separation Distance for Copper to Power)

根據 ANSI/TIA-568.0-D 規範:

電壓類別最小距離
110V AC5 cm
220V AC30 cm
480V AC90 cm
高壓線1m 以上

防火設計(Fire Stopping, Fire Rated Barrier, Fire Rated Jacket Cable)

防火規範(NEC / NFPA 70)穿越防火牆時,使用防火填充物(Fire Stop)
使用防火等級線纜(Plenum / Riser Rated Cable)
機房牆體需有防火塗層或防火板

線纜防火等級

  1. Plenum(CMP) – 用於通風管內(最嚴格)
  2. Riser(CMR) – 用於樓層之間
  3. General-Purpose(CM, CMT) – 用於普通辦公空間

校園/戶外骨幹

校園/室外主幹佈線常見電纜與安裝方式

校園網和室外主幹佈線需要選擇適合的光纖或銅纜,常見類型包括:

  1. 架空電纜(Aerial Cable)
    • 安裝在電線桿鋼索上,適用於地勢複雜地區
    • 需選擇加強型光纖(如 ADSS 光纖OPGW 光纖),以應對風壓、拉力、震動
    • 需考慮防雷(雷擊可能導致光纖損壞)
  2. 直埋電纜(Direct-Buried Cable, DBC)
    • 無需管道,直接埋入地下 60~90cm,適用於長距離光纖主幹
    • 需選用鋼鎧裝(Armored)光纖,增加抗壓能力,防止動物啃咬、機械損壞
  3. 地下管道佈線(Underground in-Conduit)
    • 光纖或銅纜安裝於 PVC / HDPE 保護管內
    • 需設計 拉線井(Pull Box),確保易於維護與檢修
    • 適用於校園、企業園區、城市光纖網絡

🔹 光纖類型選擇

  • 主幹鏈路OS2 單模光纖(長距離 10km+)
  • 短距離/分佈光纖OM3/OM4 多模光纖(適用於 10Gbps/40Gbps 傳輸)
  • 高耐用光纖G.657 彎曲不敏感光纖(適用於地下管道)

室外光纖安裝規劃(Outdoor Cable Installation Planning)

安裝室外主幹光纖時,需要考慮以下因素:

環境因素(Environmental Conditions)

  • 是否有極端天氣(雷擊、暴風、洪水)
  • 是否需要特殊防護(如高溫、潮濕、化學腐蝕)

安裝方式(Installation Method)

  • 直埋 or 管道?
  • 距離規劃(每 500m 設置拉線井)
  • 鋼索 or 電線桿架空?

未來擴展性(Future Expansion)

  • 預留多餘管道,避免未來維護困難
  • 使用 高芯數光纖(如 96 芯、144 芯),確保未來可擴展

防雷與突波保護(Lightning / Surge Protection)

由於室外電纜可能受到雷擊影響,需做好防雷設計,關鍵點包括:

  1. 屏蔽與接地(Shielding & Grounding)
    • 金屬加強件的光纖/銅纜必須接地,防止雷擊電流進入設備
    • 每 500m 設置接地點,降低感應電壓
  2. 避雷器(Surge Protector)
    • 配線間(MDF / IDF) 安裝 SPD(突波保護裝置)
    • 選用符合 ANSI/TIA-607 標準的接地設備
  3. 等電位連接(Equipotential Bonding)
    • 校園內所有接地點應等電位連接,防止跨設備電位差導致損壞
    • 參照 IEC 62305 雷擊保護標準

正確的接地方法(Approved Ground for Surge Protector)

  1. 接地電阻 ≤ 5Ω(根據 TIA-607 規範)
  2. 接地導線應為6 AWG 銅線或更粗,減少阻抗
  3. 遠離交流電接地點,防止地環路(Ground Loop)
  4. 使用獨立接地銅排(Ground Bus Bar),確保所有設備統一接地

建立電氣原理圖(Creating a Schematic Diagram)

  1. 標註設備連接關係(核心交換機 ➝ IDF ➝ 配線架 ➝ 用戶端)
  2. 標明光纖類型、跳線長度、端口標識
  3. 確保符合標準(如 ANSI/TIA-568.3)

範例:

[Core Switch] --- (OS2 Fiber 10G) ---> [MDF Patch Panel]
\
(OM4 Fiber 10G) ---> [IDF 1 - Distribution Switch]

從電氣原理圖轉換為實際佈線(Converting a Schematic into a Physical Layout)

  1. 根據示意圖確定設備安裝位置
    • 機櫃、配線架、交換機 的具體位置
    • 標明 光纖接線箱(Fiber Splice Enclosure)
  2. 計算佈線長度與管道需求
    • 使用 Google Earth / AutoCAD 規劃實際佈線長度
    • 預留 20% 冗餘長度,確保未來擴展
  3. 標註接地與防雷裝置
    • 確保所有室外主幹光纖 適當接地
    • 記錄所有避雷器與SPD(突波保護裝置)位置
  4. 製作佈線施工表
    • 確保施工團隊按照計劃佈線,避免施工誤差

現場檢查和測試

視覺站點檢查(Visual Site Inspection Notes)

  • 這是指對安裝現場進行目視檢查,以確保佈線、端接和設備安裝符合標準。例如,檢查線纜是否有損壞、彎曲半徑是否符合規範、標籤是否清楚等。

安裝常見問題(Installation Common Issues)

  • 佈線工程中常見的問題包括:
    • 銅纜過度拉伸、過度彎折或壓損
    • 光纖端面污染或連接器安裝不良
    • 測試時極性錯誤
    • 錯誤的接地或屏蔽不良

銅纜測試標準(Copper Testing Standard)

  • ANSI/TIA-568.2-D 是目前的主流銅纜測試標準,適用於 CAT5e、CAT6、CAT6A 等佈線規範。
  • 測試參數包括 近端串擾(NEXT)、回波損耗(Return Loss)、插入損耗(Insertion Loss)、線對間的延遲偏差(Delay Skew) 等。

永久鏈路 / 通道 / 跳線 / MPTL 測試配置(Permanent Link / Channel / Patch Cord / MPTL Testing Configuration)

  • Permanent Link(永久鏈路):測試從配線架到資訊插座的鏈路,不包含跳線。
  • Channel(通道):測試包含跳線的完整鏈路,例如從交換機到終端設備的整體通道。
  • Patch Cord(跳線):測試單獨的跳線,確保其性能達標。
  • MPTL(Modular Plug Terminated Link):直接端接 RJ45 插頭的鏈路,例如 IP 攝影機或 AP 直接連接交換機的應用,符合 ANSI/TIA-568.2-D 的 MPTL 測試規範。

光纖連接器(Fibre Connectors)

  • 常見光纖連接器類型:
    • LC、SC、ST、MPO(多光纖推入式)等
    • 端面必須乾淨無污染,避免影響光訊號傳輸

光纖測試標準(Fibre Testing Standard)

  • ANSI/TIA-568.3-E 是目前最新的光纖測試標準,涵蓋 OM3、OM4、OM5、OS2 光纖的測試方法。
  • 主要測試項目包括:
    • 插入損耗(Insertion Loss, IL)
    • 反射損耗(Return Loss, RL)
    • 極性(Polarity)

Tier 1 & Tier 2 認證(Tier 1 & Tier 2 Certification)

  • Tier 1(第一級測試):使用光功率計(OLTS, Optical Loss Test Set)進行基本的光纖衰減測試。
  • Tier 2(第二級測試):使用 OTDR(光時域反射儀) 來分析光纖鏈路中的衰減點、接頭損耗、光纖長度等。

光纖鏈路定義(Fibre Link Definition)

  • 光纖鏈路由 跳線(Patch Cord)、主幹光纖(Trunk Cable)、適配器(Adapter)和端接點(Termination Point) 組成。

光纖測試步驟(Fibre Testing Steps)

  1. 視覺檢查光纖端面,確保沒有污染
  2. 選擇適當的測試方法(Tier 1 / Tier 2)
  3. 執行測試,記錄損耗數據
  4. 分析結果,確認是否符合標準

光纖檢查與清潔(Fibre Inspection and Cleaning)

  • 使用 端面顯微鏡(Fibre Microscope) 檢查端面是否有污垢
  • 清潔方法:
    • 乾式清潔:使用乾式光纖清潔筆
    • 濕式清潔:使用 IPA 溶劑搭配無塵紙
    • 清潔後需要 再次檢查端面

測試設備校準的 3 種方法(Calibrating the Test Sets – 3 Methods)

  1. 使用已知參考標準的光源進行比較
  2. 執行零點校準(Zeroing),確保測試儀的起始功率正確
  3. 定期回廠校準(Factory Calibration)

設置測試用的曼德爾環(Setting Up Mandrel for Testing)

  • 曼德爾環(Mandrel Wrap) 是一種 減少模式雜散光 的方法,適用於多模光纖測試。
  • 纏繞光纖一定圈數(通常 5 圈),確保光訊號經過正確模式傳輸。

光纖損耗預算計算(Fibre Loss Budget Calculation)

  • 損耗預算 = 光纖固有損耗 + 連接器損耗 + 接頭損耗 + 跳線損耗
  • 例如:
    • OM4 多模光纖每公里損耗 ≈ 3.0 dB/km
    • LC 連接器典型損耗 ≈ 0.2 dB

G.657 抗彎光纖(G.657 Bend Insensitive Fibre)

  • G.657 光纖 是 ITU-T 規範的抗彎單模光纖,可承受更小的彎曲半徑(如 5mm 或 7.5mm),適用於高密度佈線環境。

光時域反射儀(OTDR, Optical Time-Domain Reflectometer)

  • OTDR 是 Tier 2 測試 的主要工具,用於:
    • 測量光纖長度
    • 找出故障點(如斷裂、連接不良)
    • 測量損耗與回波損耗

用戶驗收和保固計畫

使用者驗收一般流程(User Acceptance General Procedure)

  • 目的:確保安裝的佈線系統符合設計規範、標準要求,並且客戶能夠接受並正常使用。
  • 主要步驟
    1. 現場檢查(Site Inspection):核對安裝是否符合設計圖、標籤是否正確、佈線是否整齊等。
    2. 測試驗證(Testing & Verification):使用測試儀器(Fluke、OTDR 等)檢測銅纜或光纖是否達標。
    3. 文件提交(Documentation Submission):提供完整的測試報告、佈線圖、標籤記錄等。
    4. 樣品測試(Sample Testing):選擇部分點位進行現場抽測,確保實際數據與報告一致。
    5. 客戶簽署驗收(Client Sign-off):客戶確認測試結果、文件完整,並簽署驗收文件。

基本文件 – 商業大樓(Basic Documentation – Commercial Building)

  • 針對商業大樓,基本文件通常包括:
    1. 佈線平面圖(Cabling Layout Plan)
    2. 配線架與機櫃編號(Rack & Patch Panel Identification)
    3. 標籤對照表(Labeling Scheme)
    4. 測試報告(Testing Reports)
    5. 設備安裝紀錄(Equipment Installation Records)
    6. 終端設備清單(End Device List)

基本文件 – 數據中心(Basic Documentation – Data Centre)

  • 數據中心(Data Centre) 需要更詳細的文檔,常見包括:
    1. 機櫃與佈線示意圖(Rack & Cabling Diagram)
    2. 主幹光纖拓撲(Backbone Fibre Topology)
    3. 交叉連接(Cross-Connect Mapping)
    4. 光纖與銅纜測試報告(Fibre & Copper Test Reports)
    5. 電源與冷卻規劃(Power & Cooling Plan)
    6. 跳線管理(Patch Cord Management)

基本文件 – 測試報告(Basic Documentation – Testing Reports)

  • 測試報告應涵蓋:
    1. 銅纜測試(Copper Testing)
      • NEXT、RL、Insertion Loss、Propagation Delay
      • 通過/未通過(Pass/Fail)狀態
    2. 光纖測試(Fibre Testing)
      • 插入損耗(IL)、反射損耗(RL)
      • OTDR 測試結果(如需要 Tier 2 認證)
    3. 測試儀器校準證書(Calibration Certificate)

跳線記錄(Patching Records – Database)

  • 建立跳線管理數據庫(Excel、專用軟體或 DCIM 系統),記錄:
    • 來源端口(From Port)、目的端口(To Port)
    • 跳線類型(銅纜 / 光纖)、長度、顏色
    • 配線架 / 機櫃標識
    • 變更歷史(Date of Change, Changed by)

樣品測試(Sample Testing)

  • 驗收時,可能不會測試所有鏈路,而是抽樣測試部分點位,常見標準:
    • 10% 抽樣測試:針對 1000 條鏈路,測試至少 100 條
    • 100% 測試(適用於高標準數據中心)
    • 測試項目依據 TIA/EIA 標準,如 Fluke DSX-8000 測試銅纜,OTDR/OLTS 測試光纖

操作培訓(Operation Training)

  • 培訓對象:IT 團隊、維護人員
  • 培訓內容
    1. 佈線基礎知識(光纖 vs. 銅纜、類別、規範)
    2. 測試與故障排除(如何讀取測試報告、使用測試儀器)
    3. 跳線管理與變更控制(Patch Panel 變更紀錄、如何標籤)
    4. 光纖清潔與檢查(端面檢測、清潔步驟)

佈線製造商的保固計劃(Warranty Program from Cabling Manufacturer)

  • 大型佈線廠商(如 CommScope、Panduit、Siemon、Belden)通常提供 長期保固,條件包括:
    1. 25 年系統保固(25-Year System Warranty)
    2. 端到端佈線驗證(End-to-End Cabling Verification)
    3. 必須由授權安裝商施工(Certified Installer Required)
    4. 測試報告必須符合標準(TIA、ISO、IEEE)

日常營運

佈線日常運維的主要任務(Main Tasks in Cabling Daily Operations)

企業網絡與數據中心的佈線管理需要日常維護與監控,主要任務包括:

  1. 變更管理(Change Management)
    • 增加/刪除/修改連接(例如新增設備、調整跳線)
    • 記錄變更,確保與數據庫同步
  2. 故障排除(Troubleshooting)
    • 排查鏈路問題,使用線纜測試儀OTDR分析銅纜/光纖故障
    • 更換損壞的跳線或端口
  3. 標籤與記錄更新(Labeling & Documentation Update)
    • 確保所有跳線、端口、機櫃、配線架都清楚標識
    • 更新 ANSI/TIA-606 佈線管理系統
  4. 例行檢查與清潔(Routine Inspection & Cleaning)
    • 檢查光纖端面污染(使用 光纖端面檢測儀
    • 清潔光纖連接器(使用無塵紙、酒精或清潔筆)
  5. 備品與耗材管理(Spare Parts & Inventory Management)
    • 確保有足夠的跳線、適配器、連接器
    • 記錄光纖和銅纜庫存狀況

佈線管理標準(The Cabling Administration Standard)

佈線管理遵循 ANSI/TIA-606 標準,主要關注:

  1. 標籤與識別(Labeling & Identification)
    • 為機櫃、配線架、端口、跳線進行標識
    • 確保每條鏈路都有唯一編號
  2. 記錄與維護(Documentation & Maintenance)
    • 使用數據庫AIM 系統記錄每條鏈路的詳細信息
    • 維護 變更記錄(Change Log)
  3. 佈線架構(Cabling Architecture)
    • 明確主幹光纖、配線架、機房間的連接方式
    • 保持標準化佈線結構

ANSI/TIA-606 佈線管理標準的典型模型(Typical Model for ANSI/TIA-606)

ANSI/TIA-606-C 規範了佈線管理的標準做法,包含:

  1. 標籤編碼規則(Labeling Scheme)
    • 標籤格式
      • 例:TR-01-PP01-24A
        • TR-01(機房 1)
        • PP01(配線架 1)
        • 24A(第 24 端口,A 表示上排)
  2. 顏色標識(Color Coding)
    • :光纖
    • :數據
    • :語音
  3. 佈線區域分類(Cabling Administration Levels)
    • Level 1:全站點管理(整個建築或數據中心)
    • Level 2:配線間管理(MDF / IDF)
    • Level 3:設備端口管理(交換機、服務器、配線架)
    • Level 4:單個連接管理(跳線、面板、工作區)

常見的線纜雜亂原因(Common Causes of Cable Mess)

  1. 缺乏規劃(Lack of Planning)
    • 佈線前未做好設計,導致日後難以維護
  2. 標籤缺失(No Labeling)
    • 未標註端口,導致故障排除困難
  3. 跳線過長或過短(Improper Cable Lengths)
    • 跳線過長會纏繞在一起,過短則拉扯端口
  4. 隨意增加設備(Uncontrolled Additions)
    • 沒有統一管理新增設備,導致線纜混亂
  5. 無適當束線(No Proper Cable Management)
    • 缺乏理線架、束線帶,導致線纜堆積

良好的線纜管理(Good Cable Management)

使用理線架(Cable Trays & Management Panels)
標籤清晰(Proper Labeling)
使用適當長度的跳線(Proper Cable Lengths)
定期整理和清潔(Routine Maintenance & Cleaning)
保持空間間距(Maintain Proper Spacing for Airflow)

示例:

  • 銅纜跳線:使用 0.5m / 1m / 2m 標準化長度,避免過長纏繞
  • 光纖管理:確保光纖有適當彎曲半徑(符合 G.657 彎曲不敏感光纖 規範)
  • 顏色標準化:區分數據、語音、管理網絡,例如:
    • 藍色:主幹光纖
    • 綠色:語音線
    • 橙色:10Gbps+ 高速鏈路

標籤示例(Examples of Labels)

  1. 配線架標籤
    • “PP01-24A”(配線架 1,端口 24A)
  2. 跳線標籤
    • “SW01-Gi1/0/1 to PP02-12B”(交換機端口 1/0/1 連接到配線架 12B
  3. 光纖標籤
    • “FLOOR1-CORE01 to IDF02-01”(樓層核心光纖連接到 IDF 2)

自動化基礎設施管理(Automated Infrastructure Management, AIM)

AIM(Automated Infrastructure Management)是智能佈線管理系統,可自動監測和記錄佈線變更,常見品牌有:

  • CommScope imVision
  • Panduit PanView
  • Siemon EagleEye

AIM 的優勢

  • 即時監控網絡佈線狀態(例如哪條跳線被移動、端口是否斷開
  • 自動更新佈線記錄,減少人工錯誤
  • 提供故障診斷,幫助快速排查連接問題
  • 強化安全性,可檢測未授權設備接入

課程型式

EPI CNCDP 課程通常以以下型式提供:

  • 線下培訓:由認證講師授課,結合理論講解與實踐操作。
  • 線上培訓:通過EPI 的學習平台進行在線學習,適合時間或地點受限的學員。
  • 混合式學習:結合線下與線上學習,提供更大的靈活性。

課程時長具體取決於培訓機構的安排。


考試與認證

EPI CNCDP 認證考試為閉卷考試,課程結束後,您將可以參加考試。台灣恆逸教育訓練中心目前CNCDP的考試會在課程第二天下午舉行筆試,考試時間為一個小時,總共有40道選擇題,答對27題以上為合格,通過考試即可獲得國際認可CNCDP網路佈線設計專業人士認證。

通過 EPI CNCDP 考試後,學員將獲得 EPI CNCDP 認證證書。該認證的有效期為三年,三年有效期後需要重新認證以維持認證的有效性。

如果你有重新認證的需求,可以參考 EPI原廠重新認證說明網頁 或者直接詢問 恆逸教育訓練中心


誰適合來上課

EPI CNCDP 認證課程適合以下人群但不限於:

  • 網絡工程師、系統集成商。
  • IT 基礎設施設計與管理人員。
  • 數據中心設計與運維人員。
  • 電信行業從業人員。
  • 希望提升網絡佈線專業技能的IT 專業人士。

課程優勢

  • 國際認可:EPI 是全球知名的認證機構,其認證在業界具有高度認可度。
  • 實用性強:課程內容緊貼實際工作需求,注重實踐技能的培養。
  • 職業發展:獲得CNCDP 認證有助於提升職業競爭力,開拓更廣闊的職業發展空間。
  • 持續學習:EPI 提供持續的學習資源和支持,幫助學員保持專業知識的更新。

總結

EPI CNCDP 認證課程是一門專注於網絡電纜設計與管理的專業課程,涵蓋了從理論到實踐的全面知識體系。通過該課程,學員不僅能夠掌握網絡佈線系統的設計與實施技能,還能獲得國際認可的專業認證,為職業發展奠定堅實基礎。無論是初學者還是經驗豐富的專業人員,EPI CNCDP 課程都是一個值得投資的學習選擇。


備註

如果你對EPI CNCDP 認證課程有進一步的疑問或需要報名信息,可以訪問EPI 官方網站或聯繫當地的授權培訓機構。

台灣如果想上EPI的課,可以尋求恆逸的協助

恆逸 CNCDP 課程

你也可以先看EPI對CNCDP的介紹 (設定字幕自動翻譯,然後選”簡體”中文),如果你上EPI的認證課程遇到LEO老師,他上課是講國語的,目前也已經定居在台灣了。