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警惕“引雷入室” 路由器防雷全攻略

    编者按:前不久,重庆发生了因为雷击造成了10多位学生死亡的惨事,雷击危害不再是电影里的场景。同样,路由器、交换机等网络设备,也可能因为雷击而损坏,警惕“引雷入室”,已势在必行。

    【IT168 报道】当前,很多网管其实对于防雷有着相当好的概念,但是大多数企业老总在这方面防范意识不到位,认为没有必要,无法进行相关的防范措施。其实在雷击事件经常发生的地区,例如华南、华东两地多数省份,不管在都市或是乡村,既使路由器放置在室内,受到雷击的机率还是挺高。再加上很多雷击案件,经常伴随着ADSL猫、交换机或其它设备的损坏,因此花几百元进行预防,是有必要的。

    30%的网络电子设备故障都与雷击有关

    据不完全统计我国在2004年由雷电袭击所造成的直接经济损失就高达35亿元人民币,而且由此产生的间接损失和严重后果更是难以估量。其中以网络电子设备的损失程度较大、涉及范围较广。

    这些网络电子设备多分布在一些现代化的高楼大厦中, 由电源电缆线从室外架空或直埋方式进入建筑物内,容易遭受直击雷(直接雷击简称直击雷,是指雷云直接对地面上的建筑物或其他物体放电并导致物体损毁的现象)和感应雷(在雷云放电时因雷电流及其所产生的雷电电磁脉冲通过传导、感应和耦合等方式形成的暂态过电压及过电压波对设备造成危害的现象称为感应雷击,简称感应雷)的袭击,高空是防雷比较薄弱的地方,雷击能量会经由电源或电话线进入网络设备,如果不采取良好的防雷措施,一旦遭遇雷击,网络硬件设备就很容易烧毁,造成网络瘫痪等严重后果。据资深网管工程师介绍,30%的网络电子设备故障都与雷击有关,可见加强网络设备的防雷措施是何等重要的工作。

    雷从天降,不得不防

   一般来说,我们可以从受到雷击的端口,对雷击的情况进行分类:

    1、从电话线线路受到雷击

    这种情况是最常发生的现象,约占了整体雷击的74%。发生的情况是雷击从ADSL电话线路打进来,先打到ADSL猫,再打到路由器的广域网端口,最终导致路由器内的元器件被打坏。由于电话线从外面拉来,大部分又悬挂在空中,因此很容易成为雷电击中的目标,因此发生的情况也是最多的。雷电的高压能量,延着线路走进来,一路损坏不同的设备,一直到能量接地或是耗完为止。

    用户应该先从防范这种雷击开始,首先应该看看附近的电话线路,是否在较高处,或者有突出物体,这样很容易成为雷击的目标,发现这种情况应及时请电话局进行维修改善。此外,还需要针对线路作防雷,购买防雷端子在电话线接入的位置,以保护所有的内部网络设备。防雷端子能有效抵消雷击能量,即使无法完成抵消,也顶多只能击伤ADSL猫,无法再破坏其它设备。

    2、从局域网线路受到雷击

    这种情况发生的较少,约占整体雷击的21%。发生的情况是从局域网线路打进来,很可能先把交换机打坏,再打到路由器的局域网端口,再把路由器内部的元器件打坏。这种情况发生通常是在小区或是家庭用户,跨越建筑物或楼层线路曝露在外的情况,这种情况下可能因为网络线悬空,直接成为雷击的目标;或者没有直接击中,但是因为接近金属布线,例如铁管、栏杆,而产生感应,一样能把高压能压跳到局域网线路。

    对于局域网线路曝露在外的用户,也应对这种雷击加以防范。首先要避免线路腾空走过,这样容易成为雷击目标,一个方法是转换成无线网络桥接,或者是用绝缘管从地面或延墙面走线。其次走线的附近最好避开大面积或金属的线路,以防发生跳电,无辜被祸及。

    有些局域网雷击是因为电线受到雷击,在布线管道内由感应局域网线路而发生,这就必须作好建物线路的接地。若要接防雷端子,必须在交换机之下,连接容易雷击的线路,以保护交换机及路由器。如建物较老旧或接地不良,则必须全部都接或只保护路由器,接在交换机及路由器之间即可。

    3、从电源线线路受到雷击

    这种情况发生非常少见,占整体雷击的机率只有个位数,约5%。这是因为现在一般的建物都会作接地,可以把雷击带走。发生的情况是雷电从电源插座打进来,将交换机的电源部份线路打坏。这种损害造成的伤害是较小的,后面会再介绍。由于雷击必须从路由器的线路进来,因此机会较小。较常发生的感应局域网络线路进来的情况。不过电源线之间互相感应的情况也是有的。一般较老旧的建物,例如没有避雷针的设置才会有这种情况。

    这种情况,当然是从电源线路加以防范,一个作法是针对整体建物加以观察,改善接地情况。另外是使用防雷击的插排,或把插排的接地作好,以有效排除能量。之后,才是考虑安装电源线路的避雷端子,相对电源的避雷端子是较贵的。

    在看完不同的雷击来源分类后,相信读者和广大用户都可以理解雷击要如何预防了。防雷好比保险,如果先作了,可以避免很大的损失,营业场所的用户应加以考虑。用户应观察网络线线的布置,决定是否进行相关举措。

    网络设备的主要防雷方法

    网络设备的防雷方法主要是做好设备接地装置及安装有效的防雷保护系统。网络设备做好接地装置是分流、泄放直接雷击和雷电电磁干扰能量的最有效的手段之一。当直击雷或感应雷在室外线路上产生过电压,并循著这些数据传输导线进入室内时可以将雷电流通过低电阻的接地体分流入地。网络设备的安全接地,其的目的就是把雷电流向大地倾泻,从而起到保护网络设备的安全。另外还涉及到的工作接地、保护接地、以及它们与防雷接地系统之间如何连接,这些问题在网络布线时都需要特别加以重视。

    另外,网络防雷系统大致上分为电源防雷器和网络防雷器,分别保护网络电源和网络信号系统。电源系统的防雷保护十分重要,据有关统计数据表明,感应雷击中有80%是经由电源线侵入网络设备的。对于高精的网络电子设备的保护而言,需要在它们的电源输入端前设置电源防雷器,这样做可以将沿供电线路袭来的雷电过电压侵入波防护在外。而网络防雷器则大致上分为空气间隙间隔式和半导体式,目前市面上的网络防雷器多采用不同器件组合成两级方式,使其达到网络设备的安全电压要求。

   主要网络产品之:路由器防雷

    对于一般多WAN路由器网络配置的防雷重点通常应该在哪个方面呢?
防雷重点应当著眼于电源和LAN连接两个方面。通常情况下,WAN连接为光纤,并借助光电收发器实现与WAN的连接。因此,不必考虑来自Internet的雷击。相反,雷击一方面会导致感应电流,从而在电源中产生强大的电脉冲和浪涌,从而直接导致路由设备的损坏。

    另外,双绞线中也会产生强大的感应电流,甚至直接遭遇雷击,从而直接导致路由器LAN界面甚至路由器的损坏。总体来说,建筑物的电源线的接地或防雷措施必须做足工夫,否则雷电的感应高压经过电源线传入路由器将零件烧毁。举个简单的例子:网络中的光纤一般是不怕雷击,但是金属遮罩层没有接地,服务器机房的电源是有接地,但是各个楼的交换机电源都没有接地,也没有安装电源防雷器,交换机的出入口上也没有接网络防雷器,遭遇雷击时双绞线引起的过电压就会很容易损坏设备。

    还有的就是连接到路由器的信号线有直接长期暴露在户外的,也需要在路由器的端口加上网络防雷器,这样可以直接将雷击或雷击感应的电流由此被释放到地,并将过电压限制在设备可以承受的水准,从而起到保护网络设备的目的。

    路由器内部应有防雷保护线路,可降低因雷击而产生的损害,增加路由器的使用时间。目前市面上性能比较优秀的路由器本身就自带有防雷保护功能。


路由器防雷电路示意图

    总之,做好网络设备的接地装置,加上多使用无线AP作讯号桥接减少外露,这样与避雷针、网络防雷器、电源防雷器三者共同形成一个全方位的防雷整体,确保后接设备的安全,才可避免于遭受雷击时受到太大的设备损失。

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