隨著網路技術日新月異的發展，高等教育的手段、方法和理念都發生了根本性轉變。為適應資訊時代的發展，高校紛紛投巨資修建了一條教育資訊化高速公路—校園網。資訊資源共享、網上學術交流、**會議、網路課堂、遠端教學等應用層出不窮，極大地推進了高等教育改革和發展，為教育事業帶來了勃勃生機。
與此同時，網路安全管理即高校校園網的安全管理越來越顯得十分重要了，其中乙個非常重要的安全問題往往被忽視，即高校校園網路的雷電防護。
一、雷電的破壞作用
雷電是發生在因強對流而形成的雷雨雲中和雲地之間強烈瞬間放電現象,是一種嚴重的自然災害, 具有高電壓、大電流和瞬時性的特點。雷擊按其入侵網路系統的方式來分，主要有直擊雷和感應雷。
雷電直接擊中線路並經電器裝置進入大地的雷擊過電流為直擊雷；而由雷閃電流產生的強大電磁場變化與導體感應出的過電壓、過電流形成的雷擊稱為感應雷。它們都將對校園網路產生巨大的破壞情況，主要可以分為如下幾類：
1.網路供電電源的破壞：雷擊產生的強大電磁場，將產生高電壓和過電流，可能對網路系統的**電源產生巨大的破壞，燒毀裝置，進一步可能引**災的發生。
2.網路線路的破壞：一方面，雷電所產生強大電磁場脈衝與導線耦合傳導，沿著線路入侵，將導致網路裝置的擊毀，因為網路裝置都是電子裝置，不能承受太強的脈衝衝擊；另一方面，雷電也可能直接擊毀戶外的網路線路，比如雙絞線等。
3.接地體的破壞：在機房設計的時候都將考慮接地體的問題，這些裝置接地體在雷擊時將產生瞬間高電位而損壞。
這是因為防護直擊雷的裝置將雷電電流引向自身由接地體分流流入大地，在接地體上形成高電位，使與接地體連線的網路裝置由於接地體電位公升高而損壞。
一般來說，校園網路中的交換機、伺服器和路由器等網路裝置安置在建築物內，受建築物的外部防雷系統保護，直擊雷破壞網路裝置的可能性較小，但建築物外部的網路線路可能受到直擊雷的破壞，若採用光纖線路，大大減少了直接雷破壞的可能；區域網中發生雷擊事件主要是感應雷的破壞，因此防雷的重點是感應雷。
二、目前高校校園網路防雷存在的主要問題
校園網是乙個開放的網路,主要存在著以下防雷弱點:
1.從校園網遭到雷電的破壞的區域看, 在網路已經到達的建築中,大多數沒有可用的接地系統, 有的建築沒有合乎規範的接地系統, 有的地極引上線路鏽蝕嚴重, 接地系統形同虛設,而且各建築接地系統狀況也千差萬別,一些建築的接地電阻偏大, 使其應有的防護效果大打折扣。
2.大多數校園內樓棟單元的網路交換機均安裝在宿舍樓樓梯口處, 電源就近接到宿舍樓電源總開關處, 電源部分沒有相關的保護, 雷電感應產生的過電壓容易造成交換機損壞,另外置入使用者的雙絞線長短不一, 有的長達三四十公尺, 且主要路徑多為沿樓道內牆垂直上下, 容易感應雷電損壞通訊埠。
3.校園網路系統使用的裝置有交換機,路由器,伺服器,計算機等,他們大多數是由微電子器件組成的,無系統的防雷電波侵入措施,本身的抗過電壓能力就不強。雷電就容易對這些電子裝置造成破壞。
一般而言, 交換機埠器件的抗過電壓能力遠低於機內電源使用的器件, 所以雷擊事故多造成交換機埠損壞。
三、高校校園網路防雷設計及措施
1.直擊雷防護及地網工程
乙個良好的接地系統是保護人身、裝置安全、系統穩定工作的重要保證，也是防雷系統的重要基礎。特別是在強雷區，乙個合理的接地系統能更快地洩放雷電流，降低殘壓，防止地電位反擊事故，有效地降低雷害威脅。
2.電源系統的防護
對於校園網的電源線防護，首先，進入系統總配電房的電源進線，應採用金屬鎧裝電纜埋地敷設，電纜鎧裝層的兩端應良好接地；如果電纜沒有鎧裝層，則應將電纜穿鋼管埋地，鋼管兩端接地，埋地的長度應不小於15m。由總配電房至各大樓的配電箱以及機房樓層配電箱的電力線路，均應採用金屬鎧裝電纜進行敷設。這樣可以大大減少電源線感應過電壓的可能性。
電源防雷的主要作用是防止雷擊過電壓從電源供入端進入裝置,保障裝置以及資料傳輸暢通無阻。普通插座的接地端要接地，地線的好壞不但直接影響著電源防雷器的效能而且還影響到訊號防雷器的效能。
3.訊號系統的防護
儘管在電源和通訊線路等外接引入線路上安裝了防雷保護裝置，由於雷擊發生時網路線（如雙絞線）感應到的過電壓，會影響網路的正常執行甚至徹底破壞網路系統。在有外來線路進入的ddn或isdn一定要在重要線路的網路介面上做相應的保護，如防火牆內外網介面。安裝rj45防雷器等，一旦有雷擊就可以避免雷擊造成網路裝置的嚴重損失。
網路傳輸線主要使用的是光纖和雙絞線。其中光纖不需要特別的防雷措施，但若室外的鎧狀光纖是架空的，那麼需要將光纖的金屬部分接地。而雙絞線遮蔽效果較差，因此感應雷擊的可能性比較大，應將此類訊號線敷設在遮蔽線槽中，遮蔽線槽應良好接地；也可穿金屬管敷設，金屬管應全線保持電氣上的連通，並且金屬管兩端應良好接地。
應綜合考慮工作電壓、傳輸速率、介面形式等。所有防雷器均應良好接地。
4.等電位連線
整合網路系統主幹交換機所在的中心機房應設定均壓環，將機房內所有金屬物體，包括電纜遮蔽層、金屬管道、金屬門窗、裝置外殼以及所有進出大樓的金屬管道等金屬構件進行電氣連線，並接至均壓環上，以均衡電位。
四、專用防雷器的選型原則
1.電源防雷器的選型
1.1 最大持續工作電壓的選擇
防雷器最大持續工作電壓值，是關係到防雷器執行穩定性的關鍵引數。在選擇防雷器的最大持續工作電壓時，除了符合相關標準要求外，還應考慮到電網可能出現的正常波動以及可能出現的最高持續故障電壓。
1.2 殘壓的選擇
單純考慮防雷器殘壓越低越好，並不全面，並且容易引起誤導。對於壓敏電阻防雷器，殘壓越低，通常意味其最大持續工作電壓降低。因此過分強調殘壓，是需要付出降低最大持續工作電壓的代價，換來的後果，可能是在市電不穩定地區，防雷器因長時間承受持續過電壓而損壞。
1.3 報警功能的選擇為了監察防雷器的執行狀況，當防雷器出現損壞時，使用者應該即時知道並及時更換損壞的防雷模組。為了在不同的應用環境下，都可以實現即時監察，需要選擇分別帶有聲光報警裝置或遙信報警裝置的防雷器。
2.訊號防雷器的選型
2.1 電壓等級的選擇
訊號防雷器的最高工作電壓的選擇，應依據通訊線資料傳輸的工作電壓來確定。它是選擇訊號防雷器的乙個重要引數，但是在實際應用中對不同通訊線的選擇沒有乙個公用的標準。防雷器的最高工作電壓必須大於通訊線的工作電壓的1.
2倍。2.2 速率匹配的選擇
不同通訊系統的資料傳輸速率有所不同，訊號防雷器安裝在訊號線上，其支援的傳輸速率應不小於通訊系統本身的傳輸速率，否則將導致通訊中斷或誤位元速率的增加，影響通訊系統的正常工作。對於安裝了訊號防雷器的通訊系統，如果出現通訊中斷或誤位元速率的增加情況，其原因較為複雜，可能不是防雷器的原因，使用者可以從以下幾點著手檢查：通訊線的長度是否太長，如果太長，可考慮縮短；斷點數量；連線質量；通訊接頭是否緊固。
2.3 插入損耗
訊號防雷器安裝在訊號線上，因其附加電容的影響，在高頻的情況下，會有一定的插入損耗。在選擇訊號防雷器時，其插入損耗應小於有關標準規定的數值。
2.4 介面型別的選擇
訊號防雷器是以串聯方式安裝**路上。為了匹配阻抗及保持最小的接觸電阻，應該選擇與通訊線上同型別的介面，對於rj、sd型別介面要注意線線對配合，對於同軸電纜介面要注意公母配合。
結語總之，高校校園網路防雷工程是乙個系統工程,不可能依靠
一、二種先進的防雷裝置和防雷措施就能完全消除雷擊過電壓和感應過電壓的影響，必須針對雷害入侵途徑，對各類可能產生雷擊的因素進行分析，採用綜合防治，包括直擊雷防護、等電位聯接措施、遮蔽措施、規範綜合佈線、雷電感應及雷電電磁脈衝（lemp） 的防護、完善合理的接地及地網系統，才能將雷害減少到最低限度，確保我們建成的網路系統安全可靠。
校園網路系統設計方案
目錄一 概述 2 二 系統需求 3 三 網路系統設計 3 1 網路系統設計原則 4 2 主要網路裝置的選擇原則 4 3 網路設計方案描述 5 3.1 網路拓撲結構 5 3.2 主要網路裝置介紹 7 3.3 主要網路裝置配置 12 3.4 應用系統 13 4 網路系統 16 四 佈線系統設計 17 1...
校園網路系統設計方案
目錄 0 第1章引言 1 1 1 編寫目的 1 1 2 背景 1 1 3 參考文獻 2 第2章設計概述 3 2 1 任務和目標 3 2 1 1 需求概述 3 2 1 2 技術分析 3 第3章系統詳細需求分析 4 3 1 詳細需求分析 4 3 2 詳細效能分析 4 第4章系統詳細設計 6 4 1 系統...
校園網路系統方案 CISCO
培爾學院 校園網路系統設計方案 一 概述 2 二 系統需求 3 三 網路系統設計 3 1 網路系統設計原則 4 2 主要網路裝置的選擇原則 4 3 網路設計方案描述 5 3.1 網路拓撲結構 5 3.2 主要網路裝置介紹 7 3.3 主要網路裝置配置 12 3.4 應用系統 13 4 網路系統 16...