《大學校園網的網絡綜合布線與設計》7900字（論文）

]；（5）ATM異步傳輸模式。2.綜合布線標準要點無論是CECS92∶95（CECS92∶97）還是EIA/TIA制定的標準，其標準要點為：（1）目的1)制定一個通用圖文和信息傳輸的電路布線標準，用來支持多名用戶、多個設備的情況；2)用來支持服務于商業(yè)的通信設備和綜合布線產品的設計提供方向；3)能夠用于對商業(yè)建筑中的結構化布線進行設計和實施，使其能夠滿足不同用戶的多種電信需求；4)為各種不同類型的電纜、連接器件以及綜合布線系統(tǒng)的規(guī)劃和安裝設立功能和技術上的標準及要求。（2）范圍1)標準針對的是“商業(yè)辦公”電信系統(tǒng)；2)布線系統(tǒng)的使用壽命要求在10年以上。（3）標準內容：標準內容為所選傳輸介質、所用網絡拓撲結構、布線的距離、用戶信息接口、線路的可實現(xiàn)功能、連接器件功能、安裝過程等。

3教學樓綜合布線總體結構3.1設計目標（1）滿足教學系統(tǒng)對綜合布線的通信系統(tǒng)、辦公數據化及綜合網絡系統(tǒng)的需求。要求其布線系統(tǒng)均可通過圖文、數據、多媒體傳輸，并且可與外部網絡實現(xiàn)溝通交流；（2）開放式體系結構可以支持圖文和多種計算機數據信息系統(tǒng)，可以滿足語音、圖像、多媒體等系統(tǒng)在應用中的需求；（3）星型拓撲結構用于支持各種網絡的目前和將來的需求及應用。通過跳線和不同的網絡設備，可以方便的實現(xiàn)對各個站點提供服務及設計各種網絡邏輯拓撲結構。3.2總體設計規(guī)劃某高校教學大樓的結構化布線系統(tǒng)包括施工整體布線、水平布線、工作區(qū)域布線和設備管理。在每一棟教學大樓內，都要建立電腦主機室，用于集中管理教學大樓的主干配線；并在每一棟教學大樓的水平區(qū)域內建立配線室，用來管理每一棟教學樓的水平區(qū)電纜；并在教室內安裝纜線管理作業(yè)區(qū)，用于管理教室內的工作區(qū)的線纜。結合該大學的校園的數據信息的發(fā)展實際，由于通信網絡僅限于數據的傳輸，因此星型拓撲結構更適合該校綜合布線子系統(tǒng)的設計。該方案使用AMP的快接式配線架驚醒配線管理，并使用超五類雙絞線連接到工作區(qū)域，實現(xiàn)了端到端管理。每棟樓之間使用6芯多模式室外光纖，適用于地下類管道和可以直接安裝的應用程序，鋼箱可防止光纖受到腐蝕和提供防閃電保護。故總體連線設計如圖1所示：圖1某大學教學樓校園網結構示意圖3.3設備選型3.3.1接入層設備考慮到學校經營規(guī)模以及日后擴招等問題，在接入層設備的端口數量的設計上，預留了多數端口備用，即保證其數量必須大于所需上網的人口數量。隨著網絡快節(jié)奏的發(fā)展，高效快捷是師生對于信息通信效率的追求，結合高校的資金情況，在接入層端口速率選擇上認為100Mbps比較合理。同時，網絡安全也是全校師生對于網絡使用所關注的重要問題，為了保障該校的網絡安全，在接入層設備的選用上必須考慮其網絡安全性的保障功能，如防ARP攻擊和網絡端口安全。所以我選擇了CISCOWS-C2960-48TC-L，設備介紹如下：圖2CISCOWS-C2960-48TC-L表1CISCOWS-C2960-48TC-L產品型號CISCOWS-C2960-48TC-L產品類型智能交換機應用層級二層交換方式存儲-轉發(fā)背板寬帶350Gbps傳輸速率10/100Mbps包轉發(fā)率10.1Mpps端口數量50個端口描述擁有48個以太網10/100Mbps的端口，2個兩用上行端口傳輸模式全雙工/半雙工自適應VLAN支持基于端口的VLAN（4094）；支持1:1和N：1交換功能安全性能①擁有DOS防攻擊、ARP防攻擊、ICMP防攻擊等功能②支持端口安全③支持MAC地址學習數目限制④擁有IEEE802.1X認證，可支持單端口最大用戶數限制⑤支持AAA認證等多種方式3.3.2匯聚層設備匯聚層設備作為連接接入層和核心層的重要網絡設備，通過對接入層設備進行整合，為其提供數據的傳輸管理，同時通過網段劃分和網絡隔離等方式控制和限制出現(xiàn)網絡問題對于核心層的干擾與影響，減輕核心層設備的工作負擔，保證其安全穩(wěn)定的運行。為了防止重要部門出現(xiàn)因網線端口出現(xiàn)問題而不能上網，可以在匯聚層上行鏈路進行雙鏈路備份，通過生成樹避免環(huán)路實現(xiàn)鏈路冗余。所以我選擇了CISCOWS-3750V2-24TS-S，設備如下：圖3CISCOWS-3750V2-24TS-S表2CISCOWS-3750V2-24TS-S產品型號CISCOWS-CJZ-HJ-2F-3750-1V2-24TS-S產品類型快速以太網交換機應用層級三層傳輸速率10/100Mbps包轉發(fā)率6.5Mpps端口結構非模塊化端口數量26個傳輸模式全雙工/半雙工自適應功能特性①支持基于端口、協(xié)議、MAC地址、IP的VLAN②支持大容量的ACL③支持OSPF、RIP路由④可堆疊3.3.3核心層設備核心層設備作為交換機的網管，是局域網中重要組成部分，在其在可靠性和傳輸速度等方面有很高的要求。網絡的運轉速率很大程度上取決于核心層，需要轉發(fā)非常龐大的流量，而轉發(fā)速率的高低又取決于網絡設備的數量，因此可以使核心層對多臺設備進行鏈路整合，增加鏈路的帶寬同時起到備份的作用。因此匯聚層設備必須擁有鏈路聚合的功能，為防止環(huán)路，還要配置生成樹協(xié)議。校園內不同部門間交互需要通過VLAN間路由，為限制不同類別部門對服務器的訪問，可通過ACL來實現(xiàn)此需求。核心層可與出口路由間通過OSPF路由來實現(xiàn)全網互通這一功能。所以我選擇了CISCOWS-CJZ-HJ-2F-3750-1V2-24TS-S，設備如下：圖4CISCO4506表3CISCO4506產品型號CISCOWS-CJZ-HJ-2F-3750-1V2-24TS-S產品類型學校級交換機應用層級四層傳輸速率10/100/1000Mbps包轉發(fā)率75Mpps端口結構模塊化傳輸模式全雙工/半雙工自適應功能特性①支持基于端口、協(xié)議、MAC、IP子網的VLAN②支持大容量的ACL③支持OSPF、RIP路由④可堆疊⑤支持HSRP3.3.4路由器設備路由器是局域網中重要的網絡硬件設備，高校的路由器設備，主要是通過NAT實現(xiàn)內部與外部網絡通路的選擇。一方面將校園內部的IP地址轉換為出口公共網絡地址或公共網絡地址池中的地址，為學校內部人員提供進行通信交流提供網路基礎；而另一方面，通過NAT映射將學校WEB服務器發(fā)布到外部網絡，實現(xiàn)外部人員對于學校網站的訪問。所以我選擇了CISCO2811，設備如下：圖5CISCO2811表4CISCO2811產品型號CISCO2811產品類型VPN路由器端口3個快速以太網端口安全性能①業(yè)務安全:報文狀態(tài)過濾、MAC地址過濾、時間段過濾②網絡安全：多樣的VPN技術，包括IPSEC、L2TP；支持路由協(xié)議的安全防護③終端接入安全④設備管理安全⑤內置路由器⑥支持ACL、NAT4教學樓綜合布線子系統(tǒng)的設計與實現(xiàn)4.1工作區(qū)子系統(tǒng)設計所謂工作區(qū)是指需要安裝終端設備的單獨區(qū)域，而綜合布線工作區(qū)包括終端設備、連接到水平子系統(tǒng)的信息插座以及連接到終端設備的軟跳線。在此次設計中，對于計算機網絡系統(tǒng)來講，工作區(qū)就是一個由計算機，RJ45信息插孔和雙絞線跳線組成的系統(tǒng)。對于語音電話系統(tǒng)工作區(qū)來說，就是由電話，RJ11接口信息插座和電話軟跳線組成的系統(tǒng)；以及對于有線電視系統(tǒng)，工作區(qū)的設備主要由信息插座，軟跳線，信息插座由底盒，模塊和面板構成，面板采用的兩端口面板，6類模塊，安裝在墻壁的插座上，并按相關接線標準接入線纜。4.2水平子系統(tǒng)設計水平子系統(tǒng)是指從工作區(qū)的信息插座延伸到管理間子系統(tǒng)的配線架。作為高校教學樓綜合布線系統(tǒng)的一部分，水平子系統(tǒng)對于網絡信息的傳輸起著至關重要的作用。結合該高校的信息傳輸特點，該鋪設電纜時，水平子系統(tǒng)采用了星形拓撲結構，通過將工作區(qū)信息插座與管理區(qū)的接線板相連，集中管理各個樓層間的電路，也可以使用管理區(qū)域中的布線設備靈活地對其進行調整。通過星形拓撲結構，可以使用彼此獨立的專用電纜將工作區(qū)連接到管理空間，這有助于隔離和診斷線路故障。詳細設計如下：1.水平子系統(tǒng)布線結構此設計的水平子系統(tǒng)在布線上采用星形拓撲結構，通過電纜，將各個樓層配線間的配線架與工作區(qū)信息插座相連接。水平子系統(tǒng)的電纜使用星形拓撲結構來集中管理各樓層間的線纜，這種設計可以方便后續(xù)的常規(guī)維護。該結構允許工作子系統(tǒng)和管理子系統(tǒng)使用特殊的線纜進行布線，電纜之間互相獨立，方便后續(xù)的故障隔離和故障排除。水平子系統(tǒng)布線結構如圖6所示。FDFD集線設備集線設備配線架教學樓教學樓信息插座信息插座信息插座信息插座信息插座信息插座圖6水平子系統(tǒng)布線拓撲結構圖2.水平子系統(tǒng)線纜選擇針對大學教學樓設計的綜合布線系統(tǒng)來說，水平子系統(tǒng)的電纜選擇主要根據教室的需求來確定，并考慮工作區(qū)子系統(tǒng)信息點的型號，數量，帶寬和速率等要求。在設計的工作區(qū)中，有三種類型，分別為計算機網絡電纜信息插座，語音電話信息插座和有線電視信息插座。計算機網絡系統(tǒng)和語音電話系統(tǒng)需要對其分別獨立布線。因此，水平子系統(tǒng)有三種類型的傳輸電纜。計算機網絡子系統(tǒng)需選擇4對屏蔽雙絞線。有線電視子系統(tǒng)需使用SYWV-75-9RF同軸電纜。（3）語音電話子系統(tǒng)需選擇4芯電話線。3.水平子系統(tǒng)結構。圖7水平子系統(tǒng)布線4.水平子系統(tǒng)線纜設計方案使用先從天花板內部線路槽中走線然后再從支管中走線的方法，將水平子系統(tǒng)的傳輸電纜在各個樓層配線架和每個教室集線箱之間布線三根電纜，信號將通過集線箱內的設備被進行放大、分配等處理后，最終由路由分到每個信息出口。（1）一層設計。從一樓樓層配線間之間的內部接線板中，引出來六條四對屏蔽雙絞線，六個教室各進一條，電纜從天花板懸架的金屬線槽中出來，直到每個教室的入口集線箱處為止。在教室中，通過集線箱的內部集線器對信號進行放大和分離后，將十二條四對屏蔽雙絞線線纜從教室天花板的電線槽中引出。在各房間中，電纜通過一段支管連接到墻壁，然后再沿著25mm的鍍鋅鋼管沿著墻壁走到每個房間的信息插座。（2）二層設計。六條四對屏蔽雙絞線電纜經過內部配線架從二樓的配線間引出，經過六個教室中的每一個教室，該電纜從懸吊天花板的金屬線槽中引出，直到輸入接線盒進入每個教室。在教室中，通過集線箱的內部集線器對信號進行放大和分離后，將十一條四對屏蔽雙絞線線纜從教室天花板的電線槽中引出。在各房間中，電纜通過一段支管連接到墻壁，然后再沿著25mm的鍍鋅鋼管沿著墻壁走到每個房間的信息插座。（3）三層～五層設計。從三樓樓層配線間之間的內部配線架中，引出來八條四對屏蔽雙絞線，經過八個教室中的每一個教室，電纜從天花板懸架的金屬線槽中出來，直到每個教室的入口集線箱處為止。在教室中，通過集線箱的內部集線器對信號進行放大和分離后，將十七條四對屏蔽雙絞線線纜從教室天花板的電線槽中引出。在各房間中，電纜通過一段支管連接到墻壁，然后再沿著25mm的鍍鋅鋼管沿著墻壁走到每個房間的信息插座。第四層與第五層的網絡布線設計與第三層設計同理。（4）六層設計。從六樓樓層配線間之間的內部配線架中，引出來八條四對屏蔽雙絞線，經過八個教室中的每一個教室，電纜從天花板懸架的金屬線槽中出來，直到每個教室的入口集線箱處為止。在教室中，通過集線箱的內部集線器對信號進行放大和分離后，將十五條四對屏蔽雙絞線線纜從教室天花板的電線槽中引出。在各房間中，電纜通過一段支管連接到墻壁，然后再沿著25mm的鍍鋅鋼管沿著墻壁走到每個房間的信息插座。第四層與第五層的網絡布線設計與第三層設計同理。5.水平子系統(tǒng)線纜長度計算我們首先計算用于水平子系統(tǒng)的每一層的所需的用線數量，然后計算各樓層總的所需線纜數量，以獲得用于整個教學樓的線纜數量。每一層樓的計算公式如下：公式中，C代表各個樓層所需線纜數量，F(xiàn)代表最遠的信息插座到樓層管理間的距離，N代表最近的信息插座到樓層管理間的距離，M代表各個樓層的信息插座的數量，六代表端對容差（考慮到執(zhí)行過程中電纜的損耗、電纜放置的長度誤差等一些因素）。一棟樓的所需用線數量的計算公式，如下：M代表樓層數量，C代表一層樓用線量。經過公式計算所得。(1)有線電視系統(tǒng)，選用SYWV-75-9同軸射頻電纜共17065m，其中一層所需427m，二層所需424m，三至六層均需569m。(2)語音通話系統(tǒng)，選用4芯電話線傳輸語音信號線，一共所需線纜長16405m，第一層所需410m，第二層所需417m，三至六層均需550m。4.3干線子系統(tǒng)設計干線子系統(tǒng)是綜合布線系統(tǒng)的重要組成部分。它由設備和各樓層配線間的連接電纜構成。干線是教學樓內部綜合布線的主要電纜。它是各設備和各樓層配線間的垂直布線的通用術語。干線直接連接到一棟教學樓內的每位用戶。如果干線電纜出現(xiàn)問題，則會影響到整棟教學樓。為此設計的六層教學樓干線子系統(tǒng)在基于教室內的需求以及所需用線纜最短，安全性能最高和性價比最合適的原則下進行。具體設計如下：干線子系統(tǒng)結構圖8干線子系統(tǒng)結構2.干線線纜容量計算干線的容量取決于教學樓內水平子系統(tǒng)中的語音信息，計算機網絡及有線電視的信息插座電纜的數量。具體設計基于每層信息點的列表。語音電話系統(tǒng)的干線是根據電話信息插座至少配備一條線路的原理計算的。采用3類25對的屏蔽大對數線纜三十一條，每一層分別一條；計算機網絡干線容量的計算是基于每二十四個信息插座有兩對對絞線，并留有后續(xù)增加的原則，因此適合選擇兩條四芯多膜光纖，總共需要六十二條；有線電視干線系統(tǒng)使用三十一根SYWV-75-9同軸射頻電纜，每層一根。視頻信號由視頻放大器和視頻分配器處理，并分發(fā)給各樓層的配線架。3.干線線纜端接方式此次設計的主電纜采用點到點星形接線方式，每個干線子系統(tǒng)的干線電纜直接接到每個樓層的配線間。此設計適用于未來的電纜維護，若一條電纜存在問題，并不會影響到其他線纜的數據傳輸。(4)干線電纜的路由選擇。教學樓平面圖的中心有一個電纜井，每一層都存在樓層配線間并緊靠電纜井。在三層存在的設備間主要用來存放各樓層間引出的干線線纜。干線線纜的布線方向由所需線纜最短、安全性能最高和性價比最高原則來選擇。4.4設備間子系統(tǒng)設計設備間子系統(tǒng)是教學樓內綜合布線系統(tǒng)線路的匯合中心，每個機房的信息插座通過水平電纜連接，然后匯聚并通過干線線纜連接到設備間。另外在設備間中，也配有與各種應用系統(tǒng)有關的管理設備，通過建筑物中通過各個信息點向學校師生提供各種網絡信息服務，并管理各種服務的運行狀態(tài)。設備間內的設備功能不同，因此可以采用不同的顏色代碼來進行接線區(qū)域的劃分，在日后線路維護和管理中可以快速區(qū)分不同功能的接線區(qū)域，對癥下藥。在該搞笑的設備間子系統(tǒng)設計中，筆者主要考慮了設備間和配線間的位置的選擇、布局、內部環(huán)境狀況以及安全防護等合理規(guī)劃。根據國家計算機用房設計標準國家計算機用房設計標準《GB50174-93電子計算機機房設計規(guī)范》程控交換機所設計標準《CECS09:89工業(yè)企業(yè)程控交換機工程設計規(guī)范》的相關標準，已經完成了相應的設計。1.典型設備間布置圖示圖9典型設備間布置4.5管理子系統(tǒng)設計管理子系統(tǒng)由管理區(qū)內連接各種公共系統(tǒng)設備的跳線線纜和相關管理裝置構成。公共系統(tǒng)的設備由管理子系統(tǒng)連接起來。在綜合布線系統(tǒng)中，管理子系統(tǒng)包括配線間、配線架和連接配線架與設備的電纜等構成。借助綜合布線系統(tǒng)的管理子系統(tǒng)，整個應用系統(tǒng)可直接管理終端設備，體現(xiàn)了綜合布線的靈活性、開放性和可擴展性。主要設計內容包括:每個系統(tǒng)的布線流程、綜合布線管理的顏色和標記、各種管理設備的選擇、機柜選擇和安裝方法。光纖進入設備間后，通過48口核心交換機的光端口。經過核心交換機