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校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與綜合布線系統(tǒng)息息相關(guān)。計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已成為人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的一種需求;而結(jié)構(gòu)化布線是網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)的基礎(chǔ),是現(xiàn)今和未來(lái)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和通訊系統(tǒng)的有力支撐環(huán)境。所以在設(shè)計(jì)綜合布線系統(tǒng)的同時(shí)必需充分考慮所使用的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的新趨勢(shì),避免硬件資源的冗余和鋪張,以便充分施展綜合布線的長(zhǎng)處。


 

1、結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的組成及設(shè)計(jì)

綜合布線系統(tǒng)(PDS,Premises Distribution System)是一套開(kāi)放式的布線系統(tǒng),可以支持幾乎所有的數(shù)據(jù)、話音設(shè)備及各種通訊協(xié)議,同時(shí),因?yàn)镻DS充分考慮了通訊技術(shù)的發(fā)展,設(shè)計(jì)時(shí)有足夠的技術(shù)貯備,能充分知足用戶長(zhǎng)期的需求,應(yīng)用范圍十分廣泛。而且結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)具有高度的靈活性,各種設(shè)備位置的改變,局域網(wǎng)的變化,不需重新布線,只要在配線間作適當(dāng)布線調(diào)整即可知足需求。結(jié)構(gòu)化綜合布線一般劃分為六個(gè)子系統(tǒng)。


 

1-1、工作區(qū)子系統(tǒng)(Work Area)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

工作區(qū)子系統(tǒng)由終端設(shè)備連接到信息插座的連線,以及信息插座所組成。信息點(diǎn)由尺度RJ45插座構(gòu)成。信息點(diǎn)數(shù)目應(yīng)根據(jù)工作區(qū)的實(shí)際功能及需求確定,并預(yù)留適當(dāng)數(shù)目的冗余。例如:對(duì)于一個(gè)辦公區(qū)內(nèi)的每個(gè)辦公點(diǎn)可配置2~3個(gè)信息點(diǎn),此外應(yīng)為此辦公區(qū)配置3~5個(gè)專用信息點(diǎn)用于工作組服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)打印機(jī)、傳真機(jī)、視頻會(huì)議等等。若此辦公區(qū)為商務(wù)應(yīng)用則信息點(diǎn)的帶寬為100M可知足要求;若此辦公區(qū)為技術(shù)開(kāi)發(fā)應(yīng)用則每個(gè)信息點(diǎn)應(yīng)為交換式100M甚至是光纖信息點(diǎn)。


 

工作區(qū)的終端設(shè)備(如:電話機(jī)、傳真機(jī))可用康寧公司FutureCom超五類或六類雙絞線直接與工作區(qū)內(nèi)的每一個(gè)信息插座相連接,或用適配器(如ISDN終端設(shè)備)、平衡/非平衡轉(zhuǎn)換器進(jìn)行轉(zhuǎn)換連接到信息插座上。


 

1-2、水平子系統(tǒng)(Horizontal)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

水平子系統(tǒng)主要是實(shí)現(xiàn)信息插座和治理子系統(tǒng),即中間配線架(IDF)間的連接。水平子系統(tǒng)指定的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)為星形拓?fù)洹K礁删€的設(shè)計(jì)包括水平子系統(tǒng)的傳輸介質(zhì)與部件集成。選擇水平子系統(tǒng)的線纜,要根據(jù)建筑物內(nèi)詳細(xì)信息點(diǎn)的類型、容量、帶寬和傳輸速率來(lái)確定。在水平子系統(tǒng)中推薦采用的雙絞電纜及光纖型號(hào)為: 康寧公司FutureCom超五類或六類非屏蔽雙絞線, FutureLink室內(nèi)單模或多模光纖。


 

雙絞線水平布線鏈路中,水平電纜的最大長(zhǎng)度為90m。若使用100ΩUTP雙絞線作為水平子系統(tǒng)的線纜,可根據(jù)信息點(diǎn)類型的不同采用不同類型的電纜,例如對(duì)于語(yǔ)音信息點(diǎn)和數(shù)據(jù)信息點(diǎn)可采用FutureCom超五類或六類雙絞線,甚至使用FutureLink光纜;對(duì)于電磁干擾嚴(yán)峻的場(chǎng)合應(yīng)盡量采用康寧公司FutureCom六類屏蔽雙絞線。但是從系統(tǒng)的兼容性和信息點(diǎn)的靈活互換性角度出發(fā),建議水平子系統(tǒng)采用統(tǒng)一種布線材料。


 

1-3、治理子系統(tǒng)(Administration)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

治理子系統(tǒng)由交連、互連和輸入/輸出組成,實(shí)現(xiàn)配線治理,為連接其它子系統(tǒng)提供手段。包括配線架、跳線設(shè)備及光配線架等組成設(shè)備。設(shè)計(jì)治理子系統(tǒng)時(shí),必須了解線路的基本設(shè)計(jì)原理,公道配置各子系統(tǒng)的部件。康寧公司的LANscape綜合布線解決方案擁有搭配科學(xué)、治理簡(jiǎn)便的成套產(chǎn)品用于治理子系統(tǒng)。


 

1-4、干線子系統(tǒng)(Backbone)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

干線子系統(tǒng)指提供建筑物的主干電纜的路由,是實(shí)現(xiàn)主配線架與中間配線架,計(jì)算機(jī)、PBX、控制中央與各治理子系統(tǒng)間的連接。干線傳輸電纜的設(shè)計(jì)必需既知足當(dāng)前的需要,又適應(yīng)今后的發(fā)展。干線子系統(tǒng)布線走向應(yīng)選擇干線線纜最短、最安全和最經(jīng)濟(jì)的路由。干線子系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計(jì)施工時(shí),應(yīng)預(yù)留一定的線纜做冗余信道,這一點(diǎn)對(duì)于綜合布線系統(tǒng)的可擴(kuò)展性和可靠性來(lái)說(shuō)是十分重要的。


 

干線子系統(tǒng)可以使用的線纜主要有:HAY三類大對(duì)數(shù)電纜;FutureCom超五類或六類雙絞線;FutureLink室內(nèi)單模或多模光纖。


 

超五類雙絞線可以支持1000BASE-T,但如要求支持1000BASE-TX則必需使用六類雙絞線。假如已安裝的電纜僅知足5類線尺度(1995),那么在連接1000BASE-T設(shè)備之前,應(yīng)對(duì)布線系統(tǒng)按照新增加的布線參數(shù)(如:回波損耗,等級(jí)遠(yuǎn)端串?dāng)_(ELFEXT),傳播延遲和延時(shí)畸變等)進(jìn)行丈量和認(rèn)證。


 

1-5、設(shè)備間子系統(tǒng)(Equipment Room)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

設(shè)備間子系統(tǒng)由設(shè)備室的電纜、連接器和相關(guān)支持硬件組成,把各種公用系統(tǒng)設(shè)備互連起來(lái)。設(shè)備間的主要設(shè)備有數(shù)字程控交換機(jī)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、樓宇自控設(shè)備主機(jī)等等。它們可以放在一起,也可分別設(shè)置。在較大型的綜合布線中,可以將計(jì)算機(jī)設(shè)備、數(shù)字程控交換機(jī)、樓宇自控設(shè)備主機(jī)分別設(shè)置機(jī)房,把與綜合布線緊密親密相關(guān)的硬件設(shè)備放置在設(shè)備間,計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的機(jī)房放在離設(shè)備間不遠(yuǎn)的位置。


 

1-6、建筑群子系統(tǒng)(Campus Subsystem)及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

建筑群子系統(tǒng)是實(shí)現(xiàn)建筑之間的相互連接,提供樓群之間通訊舉措措施所需的硬件。建筑群之間可以采用有線通訊的手段,也可采用微波通訊、無(wú)線電通訊的手段。


 

在康寧公司的LANscape綜合布線解決方案中,康寧FutureLink光纖不但支持FDDI主干、1000Base-FX主干、100Base-FX到桌面、ATM主干和ATM到桌面,還可以支持CATV/CCTV及光纖到桌面(FTTD),是建筑群子系統(tǒng)和主干線子系統(tǒng)布線中有線通訊線纜中的明星。光纖有單模光纖和多模光纖兩種:?jiǎn)文9饫w只傳輸主模態(tài),可完全避免模態(tài)色散,傳輸頻帶很寬,傳輸容量很大,合用于大容量、長(zhǎng)間隔的光纖通訊。它是未來(lái)光纖通訊與光波技術(shù)發(fā)展的必定趨勢(shì)(如:1000BASE-LX基于1300nm的單模光纜,使用8B/10B編碼解碼方式,最大傳輸間隔為3000m,康寧公司出品的特制光纖傳輸間隔為尺度間隔的5-10倍);多模光纖傳輸模態(tài)較多,存在一定量的模態(tài)色散,頻帶較寬,傳輸容量較大(目前采用的62.5/125μm多模光纖,數(shù)據(jù)傳輸速率為100Mbps時(shí),最大間隔可以到2km),但傳輸千兆位數(shù)據(jù)量時(shí)間隔支持十分有限。


 

2、綜合布線應(yīng)用實(shí)例(典型的校園網(wǎng)解決方案)

2-1、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)

針對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)機(jī)能要求及建網(wǎng)的經(jīng)費(fèi)支出,一般可設(shè)計(jì)三種方案供參考選擇。

方案一:基于交換技術(shù)的主干網(wǎng)和二級(jí)局域網(wǎng)絡(luò)方案(如:湖南師范大學(xué)校園網(wǎng));

方案二:基于核心路由器的主干網(wǎng)解決方案(如:東南大學(xué)校園網(wǎng));

方案三:基于ATM信元交換技術(shù)的校園主干網(wǎng)方案(如:湖南大學(xué)校園網(wǎng)) 。

本文主要討論應(yīng)用廣泛的第一種方案,即基于交換技術(shù)的主干網(wǎng)和二級(jí)局域網(wǎng)絡(luò)方案的綜合布線。


 

2-2、網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)

湖南師范大學(xué)校園網(wǎng)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)為分層星型結(jié)構(gòu),網(wǎng)絡(luò)分為三級(jí):

第一級(jí)是網(wǎng)絡(luò)中央,為中央節(jié)點(diǎn)。網(wǎng)絡(luò)中央選址在學(xué)校地域的中央建筑(實(shí)驗(yàn)大樓),布置了校園網(wǎng)的核心設(shè)備,如路由器、交換機(jī)、服務(wù)器(WWW服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器、撥號(hào)服務(wù)器、域名服務(wù)器等),并預(yù)留了將來(lái)與本部以外的幾個(gè)園區(qū)的通訊接口。


 

第二級(jí)是建筑群的主干結(jié)點(diǎn),為二級(jí)節(jié)點(diǎn)。校園網(wǎng)按地域設(shè)置了幾條干線光纜,從網(wǎng)絡(luò)中央輻射到幾個(gè)主要建筑群,并在二級(jí)主干節(jié)點(diǎn)處端接。在主干網(wǎng)節(jié)點(diǎn)上安裝的交換機(jī)位于網(wǎng)絡(luò)的第二層,它向上與網(wǎng)絡(luò)中央的主干交換機(jī)相連,向下與各樓層的集線器相連。學(xué)校校園網(wǎng)主干帶寬全部為100Mbps,并考慮到向ATM或千兆以太網(wǎng)的進(jìn)級(jí)。


 

第三級(jí)是建筑物樓內(nèi)的HUB,為三級(jí)節(jié)點(diǎn)。三級(jí)節(jié)點(diǎn)主要是指直接與服務(wù)器和工作站連接的局域網(wǎng)設(shè)備,即以太網(wǎng)或快速以太網(wǎng)集線器(3COM堆疊式集線器3COM SUPERSTACK)。設(shè)計(jì)樓內(nèi)的綜合布線時(shí)根據(jù)需要可進(jìn)行了一定取舍:如取消干線子系統(tǒng);合并治理子系統(tǒng)與設(shè)備間子系統(tǒng);將水平子系統(tǒng)的布線直接引入到設(shè)備間的主配線架上等等。


 

2-3、設(shè)計(jì)說(shuō)明

校園網(wǎng)建筑群子系統(tǒng)光纜工程采用分支遞減端接方法:用1根足以支持若干幢樓通訊容量的大容量多用途Breakout干線光纜,經(jīng)由配線架分出若干根小容量光纜,再分別延伸到每個(gè)樓層配線間。從應(yīng)用、備份和擴(kuò)容三個(gè)方面考慮,因?yàn)槎嗄9饫w對(duì)未來(lái)Gigabit Ethernet和ATM 2.5Gbps的支持間隔有限,故從網(wǎng)絡(luò)中央到分支遞減端接點(diǎn)應(yīng)選用36芯或48芯單模MPC光纖,支持100Mbps以上帶寬。從光纜分支遞減端接點(diǎn)到樓內(nèi)設(shè)備子系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)流量及信息點(diǎn)數(shù)目分別采用12芯、6芯的單模光纖。樓內(nèi)水平布線采用六類非屏蔽雙絞線為傳輸媒介,桌面計(jì)算機(jī)以100M速率接入網(wǎng)絡(luò)。


 

網(wǎng)絡(luò)中央舉措措施是CISCO公司的Catalyst 2924交換機(jī)和CISCO 3640路由器。Catalyst 2924交換機(jī)的主要作用是在各系和各部分的局域網(wǎng)之間建立高帶寬的快速通道,以進(jìn)步不同局域網(wǎng)間交換數(shù)據(jù)和信息以及訪問(wèn)公用數(shù)據(jù)資源的效率。Catalyst 2924交換機(jī)的另一個(gè)長(zhǎng)處就是,具有良好的虛擬網(wǎng)絡(luò)支持能力,可以跨越各個(gè)系或部分地輿限制,在全校范圍內(nèi)建立必要的虛擬網(wǎng)絡(luò),從而為網(wǎng)絡(luò)的應(yīng)用、治理和維護(hù)帶來(lái)極大的便利。網(wǎng)絡(luò)中央用的各種服務(wù)器都可直接連接到中央的CISCO Catalyst 2924交換機(jī)的以太網(wǎng)端口或快速以太網(wǎng)端口上,以解決可能會(huì)泛起的瓶頸題目。


 

各建筑物樓內(nèi)配置3COM交換機(jī),用于按地域?qū)⑦B續(xù)IP地址劃分子網(wǎng),建立虛擬局域網(wǎng)。各系或部分的服務(wù)器可直接掛在3COM交換機(jī)上。各單位樓內(nèi)可每層放一個(gè)3COM SUPERSTACK HUB,也可幾層共用一個(gè)3COM SUPERSTACK HUB。所有這些3COM SUPERSTACK HUB都連在樓內(nèi)3COM的交換機(jī)上。3COM SUPERSTACK HUB下可以接工作站,服務(wù)器或各單位局域網(wǎng)。3COM SUPERSTACK HUB是一種結(jié)構(gòu)靈活的堆疊式集線器,它可以根據(jù)部分應(yīng)用規(guī)模的變化和發(fā)展而靈活地改變,從而達(dá)到以起碼的投資取得最大的效益之目的。另外,3COM SUPERSTACK HUB也支持SNMP簡(jiǎn)樸網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議,因此能夠在同一的網(wǎng)絡(luò)治理平臺(tái)上有效的運(yùn)行。


 

園區(qū)內(nèi)暫時(shí)無(wú)法接入校園主干網(wǎng)的分散的單個(gè)用戶以及個(gè)人用戶,可采用MODEM通過(guò)電話線撥號(hào)方式連接校園網(wǎng)。


 

2-4、技術(shù)特點(diǎn)

采用模塊化星型拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),主干段相互獨(dú)立,便于網(wǎng)絡(luò)維護(hù)和擴(kuò)充 。


 

光纖主干采用單模光纜,有利于千兆網(wǎng)及今后更高速率的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。而且通過(guò)跳線的不同跳接,組網(wǎng)方式也十分靈活。可以實(shí)現(xiàn):(1)點(diǎn)對(duì)點(diǎn)。在兩臺(tái)計(jì)算機(jī)之間建立起高速通道。傳輸速率為幾十個(gè)Mbps至幾百個(gè)Mbps,間隔可達(dá)2km(多模)至5km(單模)。(2)邏輯星型網(wǎng)絡(luò)。通過(guò)光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備,建立起星型網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的快速以太網(wǎng)或ATM網(wǎng)。(3)環(huán)形網(wǎng)絡(luò)。用信號(hào)再生器連接光纖,形成環(huán)路,組成FDDI主干網(wǎng)。


 

樓內(nèi)線纜全部采用六類非屏蔽雙絞線,性價(jià)比高,施工利便,且可以達(dá)到1000Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,并支持155/622Mbps ATM。


 

交換是在第二層進(jìn)行,真正支持即插即用工作,無(wú)需人工干涉干與。


 

園區(qū)擴(kuò)展十分利便。對(duì)于多園區(qū)的學(xué)校,每一個(gè)園區(qū)可按上述方案設(shè)計(jì)好局域網(wǎng),再通過(guò)衛(wèi)星通訊或?qū)S玫倪h(yuǎn)程通訊線路將各園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中央的第三層交換機(jī)鏈接,實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)間隔通訊,形成同一的多園區(qū)校園網(wǎng)。


 

拓展閱讀:校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案--康寧公司布線系統(tǒng)專欄


 

綜合布線應(yīng)用實(shí)例(典型的校園網(wǎng)解決方案) 2-1、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì) 針對(duì)校園網(wǎng)絡(luò)的詳細(xì)機(jī)能要求及建網(wǎng)的經(jīng)費(fèi)支出,一般可設(shè)計(jì)三種方案供參考選擇。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與綜合布線系統(tǒng)息息相關(guān)。計(jì)算機(jī)和通訊技術(shù)的飛速發(fā)展,網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已成為人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的一種需求。

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