校园网综合布线设计方案

第一章综合布线系统概述1.1综合布线系统的定义、特点和优点综合布线系统是伴随着智能化大厦而崛起的，作为智能大厦中枢神经，综合布线系统是近20年来发展起来的多学科交叉型的新型研究领域。随着计算机技术、通信技术、控制技术与建筑技术的发展，综合布线系统在理论和技术方面也不断得到提高。目前，由于理论、技术、厂商、产品甚至国别等多方面的不同，综合布线系统在命名、定义、组成等多方面都有所不同。我国《智能建筑设计标准》（GB/T50314-2000）中把综合布线系统定义为：综合布线系统是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群的内部设备、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理设备及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相连，也能使建筑物内部的通信网络设备与建筑物外部的通信网络设备相互连接。上述的定义通常被称为是建筑物与建筑群综合布线系统。按照《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》（GB/T50314-2000）的定义，它包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连接点与工作区的语音或数据终端之间所有电缆及相关的布线部件。这里要注意区分一下综合布线和综合布线系统这两个基本概念：综合布线只作为一个概念而存在，综合布线系统则是一种解决方案或者是一种布线产品。两者既密不可分，又有所区别。与传统的相比较，综合布线系统有着许多优越性，是传统布线所无法相比的。其特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、模块化、扩展性、和经济性。而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。综合布线系统与传统布线系统的性能价格比，如图1-1所示。性能价格比综合布线方式传统布线方式时间图1-1综合布线系统与传统布线系统性能价格比1.1.1兼容性综合布线系统的首要特点是它的兼容性。所谓兼容性指它自身是完全独立的，与相关的应用系统相无关，可以适用于多种应用系统。能支持多种数据通信、多媒体技术及信息管理系统等，能够适应现代未来技术的发展。过去，为一幢大楼或一个建筑群内的语音或数据线路布线时，往往采用不同厂家生产的电缆、配线插座以及接头等。例如，用户交换机通常采用双绞线，计算机系统通常采用粗铜轴电缆或细铜轴电缆。这些不同的设备使用不同配线材料，而连接这些不同配线的插头、插座也各不相同，彼此不兼容。造成一旦需要改变终端设备或设备位置时，就必须铺设新的缆线，以及安装新的插座和插头。综合布线系统则可将语音、数据与监控设备等信号经过统一的规划的设计，采用相同的传输媒体、信息插座、互连设备、适配器等，把这些不同信号综合到一套标准的布线中进行传送。由此可见，这种布线比传统布线大为简化，可节约大量的物资、时间和空间。在使用时，用户可不用定义某个工作区的信息插座的具体应用，只把某种终端设备（如个人计算机、电话、视频电话等）插入这个信息插座，然后在交接间和设备间的配线设备上做相应的接线操作，这个终端设备就被接入到各自的系统中。1.1.2开放性所谓开放性是指它能够支持任何厂家生产的任何网络产品，支持任何网络结构，如总线形、星形、环形等。在传统的布线方式下，只要用户选定了某种设备，也就选定了与之相适应的布线方式和传输媒体。如果更换另一设备，那么原来的布线就要全部更换。对于一个已经完工的建筑物，这种变化是十分困难的，需要增加很多投资。综合布线系统由于采用开放式体系结构,符合各种国际上现行的标准,因此它几乎对所有著名厂商的产品都是开放的,如计算机设备、交换机设备等；并对相应的通信协议也是支持的，如ISO/IEC8802-3，ISO/IEC8802-5等。1.1.3灵活性所谓灵活性是指任何的信号点都能够连接不同类型的设备，如计算机、打印机、终端、服务器、显示器等。而传统的布线方式是封闭的，其体系结构是固定的，若要迁移或增加设备，则相当困难而麻烦，甚至是不可能的。综合布线系统采用标准的传输缆线和相关连接硬件，模块化设计，因此所有通道是通用的。在计算机网络中，每条通道可支持终端、以太网工作站及令牌环网工作站，所有设备的开通及更改均不需要改变布线，只需要增减相应的应用设备以及在配线架上进行必要的跳线管理即可。另外，组网也可灵活多样，甚至在同一房间为用户组织信息流提供了必要条件。系统中任一部分的连接都是灵活的，即从物理接线到数据通讯、语音通讯、智能控制设备之间的连接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制，这样一来减少了对传统管路的需求，信息口设备合理，可即插即用，同时提供了一种结构化的设计来实现与管理这一系统。1.1.4模块化所有用于连接设备的适配件都是积木式的标准件，不需要掌握很多有关这些领域的专门知识，就能够连接这些设备。模块化结构设计使得用最小的附加布线与变化(如果需要的话)就可实现系统的搬迁、扩充与重新安装。1.1.5扩展性实施后的结构化布线系统是可扩充的，以便将来有更大需求时，很容易将设备安装接入。由于系统的所有基础设施（材料、部件、通讯设备）都采用国际标准，因此，无论计算机设备、通讯设备、智能控制设备随技术的发展，将来都可能很方便地将其连接到楼宇自动化系统中去。那么不管是现在还是将来，它都能对建筑物内的环境提供完全的兼容支持。1.1.6经济性所谓经济性是指一次性投资，长期受益，维护费用低，使整体投资达到最少。综合布线系统比传统布线更具经济性，主要是综合布线系统可适应相当长时间的用户需求，而传统布线改造则很费时间，耽误工作，造成的损失更是无法用金钱计算。上述介绍了综合布线系统的六大主要特点，与传统布线系统相比，综合布线系统还具有以下优点。（1）结构清晰，便于管理维护。传统的布线方法，对各种不同设施的布线分别进行设计和施工，如电话系统、消防与安全报警系统、能源管理系统等都是独立进行的。一个自动化程度较高的大楼内，各种线路特别复杂，造成整个系统管理困难，布线成本高，功能不完善，并不能适应形势发展的需要，综合布线系统就是针对这些缺点而采取的标准化的统一材料、统一设计、统一施工安装，做到了结构清晰，便于集中管理和维护。（2）我便于扩展，便于管理维护。综合布线系统采用的冗余布线和星形结构的布线方式，既提高了设备的工作能力，又便于用户扩充。虽然传统的布线所使用的线材比综合布线的线材要便宜，但在统一的情况下，可统一安排线路的走向，统一施工，这样就减少了用料的施工费用，也减少了布线时占用大楼空间。（3）灵活性强，适应各种需求。由于统一规划、设计、施工，使综合布线系统能适应各种不同的需要，操作起来非常灵活，例如，一个标准的插座，既可接入电话，又可用于连接计算机终端，实现语音/数据点互换，可适应各种不同拓扑结构的局域网。1.3网络互连设备1．中继器信号在网络媒体上传输时会因损耗发生衰减，衰减到一定程度便导致信号失真，因此需要一个能够连续检测放大信号的底层连接设备，这就是中继器。中继器直接连接到电缆上，驱动电流传送，无须了解帧格式和物理地址，随时传递帧信息。因此，中继器就是一个物理层的硬件设备。2．集线器集线器（Hub）是一种特殊的中继器，不同之处在于集线器是多端口的中继器，可使连接的网络之间到不干扰，若一条线路或一个结点出现故障，不会影响其他调和的正常工作。目前主流的集线器带宽主要有10Mb/s10/100Mb/s自适应型和100Mb/s三种，端口主要有8口、16口、和24口等。3．网卡网卡是计算机与网络相连的接口设备。网卡可以接收并拆分网络传入的数据报，组装并传送计算机传出的数据报，转化并行与串行数据，产生网络信号，利用缓存区对数据进行缓存和存取控制。在接收数据时，网卡识别数据头字段中的目的地址，依据驱动器程序设置的标准判断该数据是否合法，若数据满足接收条件即合法，则向CPU发出中断信号，若目的地址禁止状态则丢弃数据报。CPU收到中断信号后产生中断，由操作系统调用程序接收并处理数据。新型的网卡采用并行机制，将整帧处理在确定帧地址后即开始转发数据，当网卡读完第一数据帧的最后字节后，CPU就开始处理中断并转移数据。4．网桥风桥同中继器一样是连接两个网络的设备，用于扩展局域网，可以将地理位置分散或类型互异的局域网互联，也可以将一个大的单一局域网分割在多个局域网。风桥的特殊之处在于内部的逻辑电路可以随机监听网络信息并控制网络通信量，不会转发干扰信息，从而保证了整个网络的安全。风桥是数据链路层的存储转发设备，由于数据链路层分为逻辑链路控制层（LLC）和媒体访问控制层（MAC）两层，风桥工作在MAC子层，因此风桥连接的网络必须在LLC子层以上使用相同的协议。5．交换机交换机也被称为交换式集线器，它的外观类似于多端口的集线器，每个端口连接一台计算机，负责在通信网络中进行信息交换。交换机与集线器存在着许多不同的特性。首先，集线器工作在OSI第1层（物理层），而交换机工作在OSI的第2层（数据链路层）。其次在工作方式上，集线器采用广播方式发送信号，很容易产生网络风暴，对规模较大的网络的性能有很大的影响。而交换机工作时，只在源计算机和目的计算机之间互相作用而不影响其他计算机，当目的计算机不在地址表中时才采用广播方式转发数据，并在数据到达目的地后及时扩展自身的原有地址表，因此能够在一定程度上隔离冲突，有效防止网络风暴产生。6．路由器路由器是在网络层实现互联的设备，能够对分组信息进行存储转发，路由器需要确定分组从一个网络到任意目的网络的最佳路径，因此具有协议转换和路由选择功能。路由器不关心所连接网络的硬件设备，但要求运行软件要与网络层协议一致，因此多用于异种网络互联和多个同构网络互联。路由器为了实现最佳路由选择和有效传送分组，必须能够选择最佳的路由算法。路由表的存在支持了路由器的这种功能，表中保存了各条路径的各种信息供路由选择时使用，包括所连接各个网络的地址，整个网络系统中的路由器数目和下一个路由器的IP地址等。路由表可以在系统构建时根据配置预先由管理员设定，在系统运行过程中不会改变，也可以由路由器在路由协议支持下根据系统运行状况自动调整，计算最佳路径。7．防火墙网络互联使资源共享成为可能，但共享的数据可能是机密的信息也可能是危险的病毒，这就需要一种技术或者设备，使进入网络的数据都是必要的，而输出网络的数据不会有安全隐患，防火墙正是解决这个问题的方法，防火墙的名字形象地体现了它的功能，传统的防火墙是在两个区域之间设置的关卡，起隔离或阻隔的作用，而网络中的防火墙则被安装在受保护的内部网络与外部网络的连接点上，负责检测过往的数据，将不安全的数据拦截下来，只允许那些合法的安全的数据通过。第二章校园网综合布线需求分析2.1设计目标武威职业学院校园网工程建设，将达到以下目标：1.构架千兆校园网主干，实现新综合教学楼、教学楼、办公楼、实验楼、餐厅、学生学生楼、家属楼群的互联。2.每个教室、实验室、办公室、家属楼、宿舍均可实现100M的校园网接入，实现信息资源的充分共享。学校领导、老师、学生可以随时随地进入校园网获取校园网信息。3.校园网将采用10M光纤接入中国联通网络。4.校园网将设置服务、FTP服务、E-MAIL服务、VOD服务。5.校园网必须安装内容过滤器，以过滤网站不良信息。6.校园网将建立一个OA系统，以便于学校无纸化办公。7.校园网将构建一个完整的网络防毒系统，以有效地杜绝病毒的传播。8.校园网必须能进行全网的智能化管理，使系统管理员能够方便、高效地实现网络管理。9.校园网的建设必须为以后网络建设预留发展和扩容的空间。10.要求全网的交换机设备必须采用同一厂家的产品，服务器也统一品牌。全网综合布线产品必须全部统一。2.2校园网网络拓扑结构（如图2-1）图2-1武威职业学院校园网拓扑结构图根据校园网结构具体分析之后得出网络中心设在新综合教学楼六楼，因此各宿舍楼、教学楼、办公楼、实验楼、餐厅、学生宿舍楼的核心交换机将采用百兆可控网管型交换机接入。同时各宿舍楼、教学楼、办公楼、实验楼、餐厅、学生宿舍楼配置百兆交换机连接到核心交换机。对于核心机房也就是网络中心要求全部铺设防静电地板并做好接地和防雷措施，除此之外还应安装一台10KVA的UPS备用电源以及两个4小时的后备电池作为停电之需。第三章总体系统设计方案整个综合