《大学校园网的网络综合布线与设计》7900字（论文）

]；（5）ATM异步传输模式。2.综合布线标准要点无论是CECS92∶95（CECS92∶97）还是EIA/TIA制定的标准，其标准要点为：（1）目的1)制定一个通用图文和信息传输的电路布线标准，用来支持多名用户、多个设备的情况；2)用来支持服务于商业的通信设备和综合布线产品的设计提供方向；3)能够用于对商业建筑中的结构化布线进行设计和实施，使其能够满足不同用户的多种电信需求；4)为各种不同类型的电缆、连接器件以及综合布线系统的规划和安装设立功能和技术上的标准及要求。（2）范围1)标准针对的是“商业办公”电信系统；2)布线系统的使用寿命要求在10年以上。（3）标准内容：标准内容为所选传输介质、所用网络拓扑结构、布线的距离、用户信息接口、线路的可实现功能、连接器件功能、安装过程等。

3教学楼综合布线总体结构3.1设计目标（1）满足教学系统对综合布线的通信系统、办公数据化及综合网络系统的需求。要求其布线系统均可通过图文、数据、多媒体传输，并且可与外部网络实现沟通交流；（2）开放式体系结构可以支持图文和多种计算机数据信息系统，可以满足语音、图像、多媒体等系统在应用中的需求；（3）星型拓扑结构用于支持各种网络的目前和将来的需求及应用。通过跳线和不同的网络设备，可以方便的实现对各个站点提供服务及设计各种网络逻辑拓扑结构。3.2总体设计规划某高校教学大楼的结构化布线系统包括施工整体布线、水平布线、工作区域布线和设备管理。在每一栋教学大楼内，都要建立电脑主机室，用于集中管理教学大楼的主干配线；并在每一栋教学大楼的水平区域内建立配线室，用来管理每一栋教学楼的水平区电缆；并在教室内安装缆线管理作业区，用于管理教室内的工作区的线缆。结合该大学的校园的数据信息的发展实际，由于通信网络仅限于数据的传输，因此星型拓扑结构更适合该校综合布线子系统的设计。该方案使用AMP的快接式配线架惊醒配线管理，并使用超五类双绞线连接到工作区域，实现了端到端管理。每栋楼之间使用6芯多模式室外光纤，适用于地下类管道和可以直接安装的应用程序，钢箱可防止光纤受到腐蚀和提供防闪电保护。故总体连线设计如图1所示：图1某大学教学楼校园网结构示意图3.3设备选型3.3.1接入层设备考虑到学校经营规模以及日后扩招等问题，在接入层设备的端口数量的设计上，预留了多数端口备用，即保证其数量必须大于所需上网的人口数量。随着网络快节奏的发展，高效快捷是师生对于信息通信效率的追求，结合高校的资金情况，在接入层端口速率选择上认为100Mbps比较合理。同时，网络安全也是全校师生对于网络使用所关注的重要问题，为了保障该校的网络安全，在接入层设备的选用上必须考虑其网络安全性的保障功能，如防ARP攻击和网络端口安全。所以我选择了CISCOWS-C2960-48TC-L，设备介绍如下：图2CISCOWS-C2960-48TC-L表1CISCOWS-C2960-48TC-L产品型号CISCOWS-C2960-48TC-L产品类型智能交换机应用层级二层交换方式存储-转发背板宽带350Gbps传输速率10/100Mbps包转发率10.1Mpps端口数量50个端口描述拥有48个以太网10/100Mbps的端口，2个两用上行端口传输模式全双工/半双工自适应VLAN支持基于端口的VLAN（4094）；支持1:1和N：1交换功能安全性能①拥有DOS防攻击、ARP防攻击、ICMP防攻击等功能②支持端口安全③支持MAC地址学习数目限制④拥有IEEE802.1X认证，可支持单端口最大用户数限制⑤支持AAA认证等多种方式3.3.2汇聚层设备汇聚层设备作为连接接入层和核心层的重要网络设备，通过对接入层设备进行整合，为其提供数据的传输管理，同时通过网段划分和网络隔离等方式控制和限制出现网络问题对于核心层的干扰与影响，减轻核心层设备的工作负担，保证其安全稳定的运行。为了防止重要部门出现因网线端口出现问题而不能上网，可以在汇聚层上行链路进行双链路备份，通过生成树避免环路实现链路冗余。所以我选择了CISCOWS-3750V2-24TS-S，设备如下：图3CISCOWS-3750V2-24TS-S表2CISCOWS-3750V2-24TS-S产品型号CISCOWS-CJZ-HJ-2F-3750-1V2-24TS-S产品类型快速以太网交换机应用层级三层传输速率10/100Mbps包转发率6.5Mpps端口结构非模块化端口数量26个传输模式全双工/半双工自适应功能特性①支持基于端口、协议、MAC地址、IP的VLAN②支持大容量的ACL③支持OSPF、RIP路由④可堆叠3.3.3核心层设备核心层设备作为交换机的网管，是局域网中重要组成部分，在其在可靠性和传输速度等方面有很高的要求。网络的运转速率很大程度上取决于核心层，需要转发非常庞大的流量，而转发速率的高低又取决于网络设备的数量，因此可以使核心层对多台设备进行链路整合，增加链路的带宽同时起到备份的作用。因此汇聚层设备必须拥有链路聚合的功能，为防止环路，还要配置生成树协议。校园内不同部门间交互需要通过VLAN间路由，为限制不同类别部门对服务器的访问，可通过ACL来实现此需求。核心层可与出口路由间通过OSPF路由来实现全网互通这一功能。所以我选择了CISCOWS-CJZ-HJ-2F-3750-1V2-24TS-S，设备如下：图4CISCO4506表3CISCO4506产品型号CISCOWS-CJZ-HJ-2F-3750-1V2-24TS-S产品类型学校级交换机应用层级四层传输速率10/100/1000Mbps包转发率75Mpps端口结构模块化传输模式全双工/半双工自适应功能特性①支持基于端口、协议、MAC、IP子网的VLAN②支持大容量的ACL③支持OSPF、RIP路由④可堆叠⑤支持HSRP3.3.4路由器设备路由器是局域网中重要的网络硬件设备，高校的路由器设备，主要是通过NAT实现内部与外部网络通路的选择。一方面将校园内部的IP地址转换为出口公共网络地址或公共网络地址池中的地址，为学校内部人员提供进行通信交流提供网路基础；而另一方面，通过NAT映射将学校WEB服务器发布到外部网络，实现外部人员对于学校网站的访问。所以我选择了CISCO2811，设备如下：图5CISCO2811表4CISCO2811产品型号CISCO2811产品类型VPN路由器端口3个快速以太网端口安全性能①业务安全:报文状态过滤、MAC地址过滤、时间段过滤②网络安全：多样的VPN技术，包括IPSEC、L2TP；支持路由协议的安全防护③终端接入安全④设备管理安全⑤内置路由器⑥支持ACL、NAT4教学楼综合布线子系统的设计与实现4.1工作区子系统设计所谓工作区是指需要安装终端设备的单独区域，而综合布线工作区包括终端设备、连接到水平子系统的信息插座以及连接到终端设备的软跳线。在此次设计中，对于计算机网络系统来讲，工作区就是一个由计算机，RJ45信息插孔和双绞线跳线组成的系统。对于语音电话系统工作区来说，就是由电话，RJ11接口信息插座和电话软跳线组成的系统；以及对于有线电视系统，工作区的设备主要由信息插座，软跳线，信息插座由底盒，模块和面板构成，面板采用的两端口面板，6类模块，安装在墙壁的插座上，并按相关接线标准接入线缆。4.2水平子系统设计水平子系统是指从工作区的信息插座延伸到管理间子系统的配线架。作为高校教学楼综合布线系统的一部分，水平子系统对于网络信息的传输起着至关重要的作用。结合该高校的信息传输特点，该铺设电缆时，水平子系统采用了星形拓扑结构，通过将工作区信息插座与管理区的接线板相连，集中管理各个楼层间的电路，也可以使用管理区域中的布线设备灵活地对其进行调整。通过星形拓扑结构，可以使用彼此独立的专用电缆将工作区连接到管理空间，这有助于隔离和诊断线路故障。详细设计如下：1.水平子系统布线结构此设计的水平子系统在布线上采用星形拓扑结构，通过电缆，将各个楼层配线间的配线架与工作区信息插座相连接。水平子系统的电缆使用星形拓扑结构来集中管理各楼层间的线缆，这种设计可以方便后续的常规维护。该结构允许工作子系统和管理子系统使用特殊的线缆进行布线，电缆之间互相独立，方便后续的故障隔离和故障排除。水平子系统布线结构如图6所示。FDFD集线设备集线设备配线架教学楼教学楼信息插座信息插座信息插座信息插座信息插座信息插座图6水平子系统布线拓扑结构图2.水平子系统线缆选择针对大学教学楼设计的综合布线系统来说，水平子系统的电缆选择主要根据教室的需求来确定，并考虑工作区子系统信息点的型号，数量，带宽和速率等要求。在设计的工作区中，有三种类型，分别为计算机网络电缆信息插座，语音电话信息插座和有线电视信息插座。计算机网络系统和语音电话系统需要对其分别独立布线。因此，水平子系统有三种类型的传输电缆。计算机网络子系统需选择4对屏蔽双绞线。有线电视子系统需使用SYWV-75-9RF同轴电缆。（3）语音电话子系统需选择4芯电话线。3.水平子系统结构。图7水平子系统布线4.水平子系统线缆设计方案使用先从天花板内部线路槽中走线然后再从支管中走线的方法，将水平子系统的传输电缆在各个楼层配线架和每个教室集线箱之间布线三根电缆，信号将通过集线箱内的设备被进行放大、分配等处理后，最终由路由分到每个信息出口。（1）一层设计。从一楼楼层配线间之间的内部接线板中，引出来六条四对屏蔽双绞线，六个教室各进一条，电缆从天花板悬架的金属线槽中出来，直到每个教室的入口集线箱处为止。在教室中，通过集线箱的内部集线器对信号进行放大和分离后，将十二条四对屏蔽双绞线线缆从教室天花板的电线槽中引出。在各房间中，电缆通过一段支管连接到墙壁，然后再沿着25mm的镀锌钢管沿着墙壁走到每个房间的信息插座。（2）二层设计。六条四对屏蔽双绞线电缆经过内部配线架从二楼的配线间引出，经过六个教室中的每一个教室，该电缆从悬吊天花板的金属线槽中引出，直到输入接线盒进入每个教室。在教室中，通过集线箱的内部集线器对信号进行放大和分离后，将十一条四对屏蔽双绞线线缆从教室天花板的电线槽中引出。在各房间中，电缆通过一段支管连接到墙壁，然后再沿着25mm的镀锌钢管沿着墙壁走到每个房间的信息插座。（3）三层～五层设计。从三楼楼层配线间之间的内部配线架中，引出来八条四对屏蔽双绞线，经过八个教室中的每一个教室，电缆从天花板悬架的金属线槽中出来，直到每个教室的入口集线箱处为止。在教室中，通过集线箱的内部集线器对信号进行放大和分离后，将十七条四对屏蔽双绞线线缆从教室天花板的电线槽中引出。在各房间中，电缆通过一段支管连接到墙壁，然后再沿着25mm的镀锌钢管沿着墙壁走到每个房间的信息插座。第四层与第五层的网络布线设计与第三层设计同理。（4）六层设计。从六楼楼层配线间之间的内部配线架中，引出来八条四对屏蔽双绞线，经过八个教室中的每一个教室，电缆从天花板悬架的金属线槽中出来，直到每个教室的入口集线箱处为止。在教室中，通过集线箱的内部集线器对信号进行放大和分离后，将十五条四对屏蔽双绞线线缆从教室天花板的电线槽中引出。在各房间中，电缆通过一段支管连接到墙壁，然后再沿着25mm的镀锌钢管沿着墙壁走到每个房间的信息插座。第四层与第五层的网络布线设计与第三层设计同理。5.水平子系统线缆长度计算我们首先计算用于水平子系统的每一层的所需的用线数量，然后计算各楼层总的所需线缆数量，以获得用于整个教学楼的线缆数量。每一层楼的计算公式如下：公式中，C代表各个楼层所需线缆数量，F代表最远的信息插座到楼层管理间的距离，N代表最近的信息插座到楼层管理间的距离，M代表各个楼层的信息插座的数量，六代表端对容差（考虑到执行过程中电缆的损耗、电缆放置的长度误差等一些因素）。一栋楼的所需用线数量的计算公式，如下：M代表楼层数量，C代表一层楼用线量。经过公式计算所得。(1)有线电视系统，选用SYWV-75-9同轴射频电缆共17065m，其中一层所需427m，二层所需424m，三至六层均需569m。(2)语音通话系统，选用4芯电话线传输语音信号线，一共所需线缆长16405m，第一层所需410m，第二层所需417m，三至六层均需550m。4.3干线子系统设计干线子系统是综合布线系统的重要组成部分。它由设备和各楼层配线间的连接电缆构成。干线是教学楼内部综合布线的主要电缆。它是各设备和各楼层配线间的垂直布线的通用术语。干线直接连接到一栋教学楼内的每位用户。如果干线电缆出现问题，则会影响到整栋教学楼。为此设计的六层教学楼干线子系统在基于教室内的需求以及所需用线缆最短，安全性能最高和性价比最合适的原则下进行。具体设计如下：干线子系统结构图8干线子系统结构2.干线线缆容量计算干线的容量取决于教学楼内水平子系统中的语音信息，计算机网络及有线电视的信息插座电缆的数量。具体设计基于每层信息点的列表。语音电话系统的干线是根据电话信息插座至少配备一条线路的原理计算的。采用3类25对的屏蔽大对数线缆三十一条，每一层分别一条；计算机网络干线容量的计算是基于每二十四个信息插座有两对对绞线，并留有后续增加的原则，因此适合选择两条四芯多膜光纤，总共需要六十二条；有线电视干线系统使用三十一根SYWV-75-9同轴射频电缆，每层一根。视频信号由视频放大器和视频分配器处理，并分发给各楼层的配线架。3.干线线缆端接方式此次设计的主电缆采用点到点星形接线方式，每个干线子系统的干线电缆直接接到每个楼层的配线间。此设计适用于未来的电缆维护，若一条电缆存在问题，并不会影响到其他线缆的数据传输。(4)干线电缆的路由选择。教学楼平面图的中心有一个电缆井，每一层都存在楼层配线间并紧靠电缆井。在三层存在的设备间主要用来存放各楼层间引出的干线线缆。干线线缆的布线方向由所需线缆最短、安全性能最高和性价比最高原则来选择。4.4设备间子系统设计设备间子系统是教学楼内综合布线系统线路的汇合中心，每个机房的信息插座通过水平电缆连接，然后汇聚并通过干线线缆连接到设备间。另外在设备间中，也配有与各种应用系统有关的管理设备，通过建筑物中通过各个信息点向学校师生提供各种网络信息服务，并管理各种服务的运行状态。设备间内的设备功能不同，因此可以采用不同的颜色代码来进行接线区域的划分，在日后线路维护和管理中可以快速区分不同功能的接线区域，对症下药。在该搞笑的设备间子系统设计中，笔者主要考虑了设备间和配线间的位置的选择、布局、内部环境状况以及安全防护等合理规划。根据国家计算机用房设计标准国家计算机用房设计标准《GB50174-93电子计算机机房设计规范》程控交换机所设计标准《CECS09:89工业企业程控交换机工程设计规范》的相关标准，已经完成了相应的设计。1.典型设备间布置图示图9典型设备间布置4.5管理子系统设计管理子系统由管理区内连接各种公共系统设备的跳线线缆和相关管理装置构成。公共系统的设备由管理子系统连接起来。在综合布线系统中，管理子系统包括配线间、配线架和连接配线架与设备的电缆等构成。借助综合布线系统的管理子系统，整个应用系统可直接管理终端设备，体现了综合布线的灵活性、开放性和可扩展性。主要设计内容包括:每个系统的布线流程、综合布线管理的颜色和标记、各种管理设备的选择、机柜选择和安装方法。光纤进入设备间后，通过48口核心交换机的光端口。经过核心交换机