校園網(wǎng)綜合布線系統(tǒng)設(shè)計方案--康寧公司布線系統(tǒng)專欄

2019-11-04 21:17:28

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供稿：網(wǎng)友

　　計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)與綜合布線系統(tǒng)息息相關(guān)。計算機和通信技術(shù)的飛速發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用已成為人們?nèi)找嬖鲩L的一種需求；而結(jié)構(gòu)化布線是網(wǎng)絡(luò)實現(xiàn)的基礎(chǔ)，是現(xiàn)今和未來計算機網(wǎng)絡(luò)和通信系統(tǒng)的有力支撐環(huán)境。所以在設(shè)計綜合布線系統(tǒng)的同時必須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，避免硬件資源的冗余和浪費，以便充分發(fā)揮綜合布線的優(yōu)點。
　　
　　　　1、結(jié)構(gòu)化綜合布線系統(tǒng)的組成及設(shè)計
　　　　綜合布線系統(tǒng)（PDS，PRemises Distribution System）是一套開放式的布線系統(tǒng)，可以支持幾乎所有的數(shù)據(jù)、話音設(shè)備及各種通信協(xié)議，同時，由于PDS充分考慮了通信技術(shù)的發(fā)展，設(shè)計時有足夠的技術(shù)儲備，能充分滿足用戶長期的需求，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)整即可滿足需求。結(jié)構(gòu)化綜合布線一般劃分為六個子系統(tǒng)。
　　
　　　　1-1、工作區(qū)子系統(tǒng)（Work Area）及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
　　　　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。信息點由標(biāo)準RJ45插座構(gòu)成。信息點數(shù)量應(yīng)根據(jù)工作區(qū)的實際功能及需求確定，并預(yù)留適當(dāng)數(shù)量的冗余。例如：對于一個辦公區(qū)內(nèi)的每個辦公點可配置2～3個信息點，此外應(yīng)為此辦公區(qū)配置3～5個專用信息點用于工作組服務(wù)器、網(wǎng)絡(luò)打印機、傳真機、視頻會議等等。若此辦公區(qū)為商務(wù)應(yīng)用則信息點的帶寬為100M可滿足要求；若此辦公區(qū)為技術(shù)開發(fā)應(yīng)用則每個信息點應(yīng)為交換式100M甚至是光纖信息點。
　　
　　　　工作區(qū)的終端設(shè)備（如：電話機、傳真機）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
　　　　水平子系統(tǒng)主要是實現(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)指定的拓撲結(jié)構(gòu)為星形拓撲。水平干線的設(shè)計包括水平子系統(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)具體信息點的類型、容量、帶寬和傳輸速率來確定。在水平子系統(tǒng)中推薦采用的雙絞電纜及光纖型號為: 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)信息點類型的不同采用不同類型的電纜，例如對于語音信息點和數(shù)據(jù)信息點可采用FutureCom超五類或六類雙絞線，甚至使用FutureLink光纜；對于電磁干擾嚴重的場合應(yīng)盡量采用康寧公司FutureCom六類屏蔽雙絞線。但是從系統(tǒng)的兼容性和信息點的靈活互換性角度出發(fā)，建議水平子系統(tǒng)采用同一種布線材料。
　　
　　　　1-3、治理子系統(tǒng)（Administration）及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
　　　　治理子系統(tǒng)由交連、互連和輸入/輸出組成，實現(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)計治理子系統(tǒng)時,必需了解線路的基本設(shè)計原理,合理配置各子系統(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
　　　　干線子系統(tǒng)指提供建筑物的主干電纜的路由，是實現(xiàn)主配線架與中間配線架，計算機、PBX、控制中心與各治理子系統(tǒng)間的連接。干線傳輸電纜的設(shè)計必須既滿足當(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)濟的路由。干線子系統(tǒng)在系統(tǒng)設(shè)計施工時，應(yīng)預(yù)留一定的線纜做冗余信道，這一點對于綜合布線系統(tǒng)的可擴展性和可靠性來說是十分重要的。
　　
　　　　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則必須使用六類雙絞線。假如已安裝的電纜僅滿足5類線標(biāo)準(1995)，那么在連接1000BASE－T設(shè)備之前，應(yīng)對布線系統(tǒng)按照新增加的布線參數(shù)（如：回波損耗，等級遠端串?dāng)_（ELFEXT），傳播延遲和延時畸變等）進行測量和認證。
　　
　　　　1-5、設(shè)備間子系統(tǒng)（Equipment Room）及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
　　　　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。設(shè)備間的主要設(shè)備有數(shù)字程控交換機、計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、服務(wù)器、樓宇自控設(shè)備主機等等。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，可以將計算機設(shè)備、數(shù)字程控交換機、樓宇自控設(shè)備主機分別設(shè)置機房，把與綜合布線密切相關(guān)的硬件設(shè)備放置在設(shè)備間，計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的機房放在離設(shè)備間不遠的位置。
　　
　　　　1-6、建筑群子系統(tǒng)（Campus Subsystem）及其網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
　　　　建筑群子系統(tǒng)是實現(xiàn)建筑之間的相互連接，提供樓群之間通信設(shè)施所需的硬件。建筑群之間可以采用有線通信的手段，也可采用微波通信、無線電通信的手段。

　　
　　　　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)布線中有線通信線纜中的明星。光纖有單模光纖和多模光纖兩種：單模光纖只傳輸主模態(tài)，可完全避免模態(tài)色散，傳輸頻帶很寬，傳輸容量很大，適用于大容量、長距離的光纖通信。它是未來光纖通信與光波技術(shù)發(fā)展的必然趨勢（如：1000BASE－LX基于1300nm的單模光纜，使用8B/10B編碼解碼方式，最大傳輸距離為3000m，康寧公司出品的特制光纖傳輸距離為標(biāo)準距離的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，最大距離可以到2km），但傳輸千兆位數(shù)據(jù)量時距離支持十分有限。
　　
　　　　2、綜合布線應(yīng)用實例（典型的校園網(wǎng)解決方案）
　　　　2-1、網(wǎng)絡(luò)設(shè)計
　　　　針對校園網(wǎng)絡(luò)的具體性能要求及建網(wǎng)的經(jīng)費支出，一般可設(shè)計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)和二級局域網(wǎng)絡(luò)方案的綜合布線。
　　
　　　　2-2、網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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：
　　　　第一級是網(wǎng)絡(luò)中心，為中心節(jié)點。網(wǎng)絡(luò)中心選址在學(xué)校地域的中心建筑(實驗大樓),布置了校園網(wǎng)的核心設(shè)備，如路由器、交換機、服務(wù)器(WWW服務(wù)器、電子郵件服務(wù)器、撥號服務(wù)器、域名服務(wù)器等)，并預(yù)留了將來與本部以外的幾個園區(qū)的通信接口。
　　
　　　　第二級是建筑群的主干結(jié)點，為二級節(jié)點。校園網(wǎng)按地域設(shè)置了幾條干線光纜，從網(wǎng)絡(luò)中心輻射到幾個主要建筑群，并在二級主干節(jié)點處端接。在主干網(wǎng)節(jié)點上安裝的交換機位于網(wǎng)絡(luò)的第二層，它向上與網(wǎng)絡(luò)中心的主干交換機相連，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)的升級。
　　
　　　　第三級是建筑物樓內(nèi)的HUB，為三級節(jié)點。三級節(jié)點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)計樓內(nèi)的綜合布線時根據(jù)需要可進行了一定取舍：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)計說明
　　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信容量的大容量多用途Breakout干線光纜，經(jīng)過配線架分出若干根小容量光纜，再分別延伸到每個樓層配線間。從應(yīng)用、備份和擴容三個方面考慮，由于多模光纖對未來Gigabit Ethernet和ATM 2.5Gbps的支持距離有限，故從網(wǎng)絡(luò)中心到分支遞減端接點應(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到樓內(nèi)設(shè)備子系統(tǒng)根據(jù)數(shù)據(jù)流量及信息點數(shù)量分別采用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，桌面計算機以100M速率接入網(wǎng)絡(luò)。
　　
　　　　網(wǎng)絡(luò)中心設(shè)施是CISCO公司的Catalyst 2924交換機和CISCO 3640路由器。Catalyst 2924交換機的主要作用是在各系和各部門的局域網(wǎng)之間建立高帶寬的快速通道，以提高不同局域網(wǎng)間交換數(shù)據(jù)和信息以及訪問公用數(shù)據(jù)資源的效率。Catalyst 2924交換機的另一個優(yōu)點就是，具有良好的虛擬網(wǎng)絡(luò)支持能力，可以跨越各個系或部門地理限制，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、治理和維護帶來極大的便利。網(wǎng)絡(luò)中心用的各種服務(wù)器都可直接連接到中心的CISCO Catalyst 2924交換機的以太網(wǎng)端口或快速以太網(wǎng)端口上，以解決可能會出現(xiàn)的瓶頸問題。
　　
　　　　各建筑物樓內(nèi)配置3COM交換機，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)。各系或部門的服務(wù)器可直接掛在3COM交換機上。各單位樓內(nèi)可每層放一個3COM SUPERSTACK HUB，也可幾層共用一個3COM SUPERSTACK HUB。所有這些3COM SUPERSTACK HUB都連在樓內(nèi)3COM的交換機上。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)部門應(yīng)用規(guī)模的變化和發(fā)展而靈活地改變，從而達到以最少的投資取得最大的效益之目的。另外，3COM SUPERSTACK HUB也支持SNMP簡單網(wǎng)絡(luò)治理協(xié)議，因此能夠在統(tǒng)一的網(wǎng)絡(luò)治理平臺上有效的運行。
　　
　　　　園區(qū)內(nèi)暫時無法接入校園主干網(wǎng)的分散的單個用戶以及個人用戶，可采用MODEM通過電話線撥號方式連接校園網(wǎng)。
　　
　　 2-4、技術(shù)特點
　　采用模塊化星型拓撲結(jié)構(gòu)，主干段相互獨立，便于網(wǎng)絡(luò)維護和擴充。
　　
　　　　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。而且通過跳線的不同跳接，組網(wǎng)方式也十分靈活。可以實現(xiàn)：（1）點對點。在兩臺計算機之間建立起高速通道。傳輸速率為幾十個Mbps至幾百個Mbps，距離可達2km（多模）至5km（單模）。（2）邏輯星型網(wǎng)絡(luò)。通過光纖網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，建立起星型網(wǎng)絡(luò)拓撲結(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，性價比高，施工方便，且可以達到1000Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率，并支持155/622Mbps ATM。
　　
　　　　交換是在第二層進行，真正支持即插即用工作，無需人工干預(yù)。
　　
　　　　園區(qū)擴展十分方便。
對于多園區(qū)的學(xué)校,每一個園區(qū)可按上述方案設(shè)計好局域網(wǎng)，再通過衛(wèi)星通信或?qū)Ｓ玫倪h程通信線路將各園區(qū)網(wǎng)絡(luò)中心的第三層交換機鏈接，實現(xiàn)長距離通信，形成統(tǒng)一的多園區(qū)校園網(wǎng)。

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