计算机网络技术第10章概要

1/5610.2结构化布线技术10.2.1结构化布线的基本概念1.结构化布线的发展2.结构化布线系统10.2.2结构化布线系统的组成与设计要点1.工作间子系统2.水平干线子系统3.管理间子系统4.垂直干线子系统5.设备间子系统6.建筑群子系统2/5610.2.1结构化布线的基本概念1.结构化布线的标准•美国电报电话（AT&T）公司Bell实验室的专家们经多年的研究，于20世纪80年代率先推出了结构化布线系统，其代表产品是SystimaxPDS。•SystimaxPDS(PremisesDistributionSystem)综合布线系统以一套单一的配线系统，综合了整个通讯，包括语音、数据、图像、监控等设备需要的配线。3/56•由于该系统较好地解决了传统布线系统的种种问题，而且具有较高的性能价格比，从而迅速在全世界推广开。•AT&T的结构化布线系统采用模块化设计和分层星型拓扑结构，它可适应任何大楼或建筑物的布线系统。4/562.结构化布线系统结构化综合布线系统的概念：•结构化综合布线系统：StructuredCablingSystem，SCS。•结构化布线系统是指按标准的、统一的和简单的结构化方式编制和布置各种建筑物（或建筑群）内各系统的通信线路，包括网络系统、电话系统等，是一种通用的、标准的、模块化的、灵活性极高的信息传输系统。•它能使建筑物或建筑群内部的语音、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相连，也能使建筑物信息通信设备与外部的信息通信网络相连。5/56结构化布线系统与传统的布线系统的不同：•结构化布线系统与传统的布线系统的最大区别在于结构化布线系统的结构与当前所连接的设备的位置无关。•在传统的布线系统中，设备安装在哪里，传输介质就要铺设到哪里。•结构化布线系统则是事先按建筑物的结构，将建筑物中所有可能放置设备的位置都预先布好线缆，然后再根据实际所连接的设备情况，通过调整内部跳线装置，将所有设备连接起来。6/5610.2.2结构化布线系统的组成与设计要点•结构化布线系统结构的设计组合可以划分为6个独立的子系统：工作间子系统、水平干线子系统、管理间子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统。•采用星型结构，每个子系统均可视为各自独立的单元组，一旦需要更改其中任一子系统，不会影响到其他子系统，系统易于扩充，布线易于重新组合，也便于查找和排除故障。7/561.工作间子系统•工作间子系统又称用户端子系统，是整个布线系统最接近用户的接口。•工作间子系统用于将用户设备连接到布线系统中，主要包括各种信息插座、相关配件和各种跳线等。•工作间的服务面积一般可按5～10m2进行估算，工作间内信息插座的数量根据相应的设计等级要求设置。8/569/561.工作间子系统（续）•工作间布线要求相对简单，这样就容易移动、添加或变更设备。•信息插座目前最常用的是支持RJ-45和RJ-11接口的双口插座注意：•从RJ-45插座到设备的连线使用的双绞线一般不超过5m；•信息插座须安装在墙上不易碰到的地方，距离地面30cm以上；•插座和插头的接线标准要一致，不要接错。10/562.水平干线子系统•水平干线子系统又称平面楼层子系统，它从管理间子系统的配线架到连接工作间子系统的信息插座。•包括信息插座、配线设备（FD）、信息插座至楼层的水平布线、电缆终端及跳线等，一般为星型拓扑结构。•水平干线子系统总是在一个楼层上。11/56•水平干线子系统设计时要注意：采用双绞线的长度一般不超过90m；介质布线方法和线缆的走向视具体施工环境而定，线缆最好采用墙内、地下暗管预埋或天花板吊顶内布线、墙面线槽走线的方式，尽量不要采用地面线槽走线的方式；确定信息插座的数量和类型；计算好水平干线子系统所需线缆的长度；确定好工作间子系统的信息插座与管理间配线架之间最近的位置和最远的位置，为了便于管理，最远距离不要超过90m，以便使工作区与管理子系统的接插线和跨接线电缆的总长度可达100m。12/563.管理间子系统•管理间子系统是水平干线子系统与垂直干线子系统之间的连接枢纽，主要有配线架、集线器、交换机、机柜和电源等。•在高层建筑物中，每层或每隔一层都应该有一个管理间子系统。它是实现综合布线系统灵活性的关键所在。13/56•管理间子系统可以通过各种跳线方便地调整各个区域内的线路连接关系。•可以通过管理间子系统的跳线来重新配置布线的连接顺序。•它可以将一个用户端跳接到另一个设备或用户端上，甚至可以将整个楼层的线路跳接到另一个线路上。配线架14/564.垂直干线子系统•垂直干线子系统是整个综合布线系统的骨干部分，是高层建筑物中垂直安装的各种电缆以及相关支撑硬件的组合。•垂直干线子系统负责连接管理间子系统到设备间子系统，它也提供建筑物垂直干线间的路由。•设备间子系统的核心设备通过垂直干线子系统连接各管理间子系统。•垂直干线子系统典型的安装方法是将垂直电缆或光纤贯穿于建筑物各层的竖井之中，也可以安装在通风管道中。15/56注意事项:•考虑电缆重量：让电缆固定于垂直竖井的钢铁支架上，以保证电缆的正常安装状态。•避免信号干扰：选择垂直竖井位置时应尽量避开强干扰源，如电梯操作间、动力电系统等。•选择高性能介质：在选用垂直干线子系统的通信介质时，一方面要考虑满足用户的需要，另一方面要尽量选用高可靠性、高传输率、高带宽的介质。根据目前的情况，应该优先考虑光纤。16/565.设备间子系统•设备间子系统由连接电缆、连接器和相关支持硬件组成，把各种公用系统设备互连起来。•设备间的主要设备有数字程控交换机、计算机网络设备、服务器、楼宇自控设备主机等。•设备间是整个网络的数据交换中心，它的正常与否直接影响着用户的办公，所以配线间须进行严格的设计。•设备间子系统一般安装在网络中心或其它控制中心机房内，所以又叫机房子系统。注意：•设备间应设在位于干线综合体的中间位置；设备间应在服务电梯附近，便于装运笨重设备。17/566.建筑群子系统•建筑群子系统又称楼宇子系统或户外子系统•它将一栋建筑物中的电缆延伸到另外一些建筑物中的通信设备和装置上，从而将各个楼房的系统连接为一体，形成更大范围的结构化布线系统。•建筑群子系统也是户外信息进入楼内的信息通道。•建筑群子系统主要是指用于连接楼群之间的通信线路和设备，如电缆、光纤、电气保护设备等。•建筑群子系统在室外铺设光缆或电缆一般有地下管道铺设、直埋铺设和架空方式铺设3种方式，或者是这3种方式的任意组合。18/56•建筑群子系统进入大楼时，通常在入口处经过一次转接再接入楼内的系统，这主要是因为楼内与楼外的通信介质通常具有不同规格。在转接处可以安装电气保护装置。•建筑群子系统和户内系统的转接处需要专门的房间或墙面。–对于大型建筑物，至少要留有一间专用房间；–一般的小型建筑中，留有一面安装设备的墙面即可。•在这间房间或墙面上安装的设备主要有各种跳接线系统、分线系统、电气保护装置及各种专用传输设备，如多路复用器、光端机等。19/5610.3校园网拓扑结构设计实例•园网一般采用典型的星型结构，使用三层结构的层次模型设计方法进行设计。•星型结构的中心节点（核心层）使用光缆连接校区的不同区域（分布层），•在建筑物内（接入层）则采用结构化布线技术将用户端接入，从而实现网络辐射延伸至整个校园。•校园网的规模不同，在核心层、分布层、接入层的设计上会有一定的不同。20/5610.3.1小型校园网拓扑结构•一般的小型校园网络的接入计算机的数量较少，大约在1000台左右。•在网络中心机房（核心层）部署一台主干交换机便足以承担整个校园的网络数据交换任务；•在分布层设置10台以内的楼宇交换机，用于建筑楼群与核心主干交换机相连，形成网络的覆盖区域；21/56•在接入层配置50台以内的接入交换机，连接楼宇内各个楼层与房间，实现用户计算机的接入。•建筑楼的楼宇交换机与核心主干交换机之间采用1000Mbps以太网光缆连接，楼宇内使用双绞线或光缆为用户计算机提供100Mbps的接入连接。22/56•校园网采用双出口，同时接入电信和CERNET，路由器可根据用户是要访问商业网还是教育网智能地选择走电信还是走CERNET，从而有效地解决了教育网和商业网互访速度慢的问题，用户无论是访问教育网还是商业网均可体验到最佳的访问速度。23/5610.3.2中型校园网拓扑结构•中型校园网络的用户计算机接入规模一般在3000台左右。•核心层设置两台核心主干交换机，以均衡整个校园网络数据交换的流量；主干交换机之间采用双路1000Mbps光缆冗余连接方式，以提高整个网络安全性和可靠性；•分布层的楼宇交换机以及接入层的接入交换机均需要根据楼宇数量和用户计算机数量相应地增加。24/5610.3.3大型校园网拓扑结构•大型校园网络的用户计算机接入规模通常在4000台以上•核心层配置3台或3台以上的核心主干交换机；主干交换机与主干交换之间的连接采用1～10Gbps的光纤冗余连接方式；•所有主干交换机组织成可靠性极高的环形结构，实现分布式地承载整个校园网络的数据交换流量；25/56•分布层的楼宇交换机以及接入层的接入交换机，均需要根据楼宇数量和用户计算机数量相应地增加。•主干网设备的无阻塞交换容量至少应为200Gbps，以提供足够高的处理能力，满足高速端口之间的无丢包线速交换。路由器最好考虑选用1Gbps以太网接口，以适应外部网络访问的高速带宽需求。26/5610.4室内局域网组建实例•家庭或办公室的房间内拥有两台或两台以上计算机的现象已经比较常见•而一般情况下，一个家庭或办公室通常只有一个连接Internet信息插口。•为了让室内计算机均能接入Internet，通常先将室内所有计算机连成一个小型局域网，然后共享信息插口接入Internet。27/5610.4.1室内有线局域网组建•目前星型结构的以太网技术是应用最为广泛的局域网技术，室内有线局域网的组建主要采用以双绞线为传输介质的100BASE-TX以太网技术。•100BASE-TX使用的是两5类非屏蔽双绞线，最大传输距离是100米。其中一对用于发送数据，另一对用于接受数据。•100BASE-TX采用的物理拓扑结构为星型•100:表示传输带宽•Base:基带传输•T：一对双绞线•TX：两对双绞线28/561.硬件设备选择•除了计算机外，基于100BASE-TX室内有线局域网的组建还需要以下设备：交换机、网卡、双绞线、RJ-45水晶头等。29/56•交换机最好选择支持10/100Mbps自适应的，端口数量可根据用户计算机的数量选择4口、8口、16口或24口的。•网卡最好也选择支持10/100Mbps自适应的。•双绞线一般选择五类UTP，最好选择超五类STP，以增强其抗干扰性能。30/562.制作网线•制作网线需要用到双绞线和RJ45水晶头。•双绞线由4对8根铜线组成，在制作时其线序排列有两种标准：EIA/TIA568A和EIA/TIA568B。图双绞线制作标准2.1网线制作标准31/56导线标号线颜色功能1白橙TD+(发送)2橙TD-(发送)3白绿RD+(接收)6绿RD-(接收)EIA/TIA568B标准导线功能32/56直通线：•计算机和交互机之间、计算机和信息插座之间的连线为直通线。•双绞线两端采用相同的线序标准（即均为568A或568B）2.2网线的种类1TD+2TD-3RD+6RD-RD+1RD-2TD+3RD-6WSHub33/56交叉线：•两台计算机直接对等连接、交换机之间级联所需要连线为交叉线。•交叉线两端采用了不同的线序标准（即一端为568A，另一端为568B)1TD+2TD-3RD+6RD-TD+1TD-2RD+3RD-6网卡1端口网卡2端口34/56•RJ-45水晶头通过8个铜片针脚与双绞线连接，其与双绞线8根导线的线序对应关系及每个针脚的功能定义，如图10.34所示。RJ-45水晶头针脚的功能35/56(1)截取双绞线利用压线钳的剪线刀口剪取所需要的双绞线的长度，至少0.6m，最长100m。(2)剥去线头保护胶皮将双