校园网综合布线设计方案.docx
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校园网综合布线设计方案
南京交通职业技术学院
校园网综合布线设计方案
院系电子信息系
专业计算机网络技术（物联网）
班级124022
学号19
学生姓名陈佳慧
指导教师孙丹东
2014年9月10日
摘要
本文主要针对XX高中校园网建设需求提供网络综合布线解决方案，在该方案中主要对XX高中校园网的综合布线的各项需求进行仔细分析，并且详细对设计目标、系统设计原则、设计标准、系统产品选型及产品简介、总体系统设计方案、线槽及线缆布设要求和综合布线测试与验收等内容进行说明。
通过XX高中校园网综合布线设计方案可以为XX高中校园网建设成为高性能、低成本的校园网，提高学校教学与科研的综合实力，同时也为XX高中广大师生提供优质的网络。
关键字：
校园网网络、综合布线设计、综合布线测试
绪论
目前，计算机技术、通讯技术、网络技术正在以前所未有的速度发展。
这些高速发展的新技术带动人类步入了计算机技术发展的新时代──网络时代，数据、话音、视频、多媒体等信息量急剧膨胀。
信息传输的高速、安全可靠及各任意点之间的计算机网络通讯对信息传输介质及结构提出了更高的要求。
如何适应当前及将来网络技术飞速发展对建筑物布线的挑战是我们在设计之初，就要认真考虑的课题。
综合布线系统正是这样一个系统，它以其极大的灵活性、适用性、可靠性、完整性等优点代替了传统的布线系统概念，并在我国很快为各级主管和技术人员所认识。
随着信息技术的飞速发展，中小学校园网的建设已经逐渐提到议事日程上来。
当前由于网络、数据库及与之相关的应用技术不断发展，尤其国际互联网（Internet）和内部网（Internet）技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算（NetworkCentricComputing）时代。
人们传统的交互和工作模式正在改变。
处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术（GroupWare）进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对学校传统的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便、更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。
Internet的发展带动了全世界的信息产业的发展，也为现代学校应用程序结构提供了一个新的计算模式，这种计算模式能真正适应学校发展的需要，使学校的计算机应用提高到一个新的水平。
将Internet技术应用到学校内部，并建立基于这种开放技术的学校应用程序，使学校本身具有了Internet的特性，这种应用体系结构就是Intranet──学校内部网。
Internet和Intranet代表着全新的信息时代的到来。
Intranet使实现学校内部的信息化成为可能。
学校工作人员和在校学生面对的信息资源已不仅仅来自于一个部门、一个学校或者是一个行业，而是所有Internet世界上的资源，使得学校教学、科研、管理和决策更为有效。
第1章学校概况
1.1学校背景介绍
XX学校占地面积76000多平方米，建筑面积达46000多平方米。
教学楼宽敞明亮，现有教学班81个，在校学生达到5000余人，各教学班都配备了多媒体教学设备，全部实行多媒体教学。
1.2校园位置分布图
图1.1校园平面图
1.3校园信息点分布表
表1.1校园信息点分布表
地点
信息点数
教学1号楼
287
教学2号楼
200
办公楼
96
教工宿舍1号楼
24
教工宿舍2号楼
21
家属楼
30
男生宿舍1号楼
183
男生宿舍2号楼
175
女生宿舍1号楼
156
女生宿舍2号楼
160
图书馆
21
合计
1353
第2章校园网综合布线需求分析
2.1用户需求分析
设计一个网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和网络技术，提供用户满意的高质服务。
网络在怀德高中日常教学办公环境中起着至关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的www应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求（目前为100/1000Mbps，今后可会更高）。
这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。
同时，一些新的应用类型，如网络教学、视频直播/广播等，也对网络提出了支持多点广播和宽带高速接入的要求。
除上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以建成后校园网应能提供多个网段的划分和隔离，并能做到灵活改变配置，以适应教学办公环境的调整和变化，及实现移动教学办公的要求。
按目前通常的考虑，建议数据信息点的接入以交换10/100Mbps自适应以太网端口接入为主，以供带宽需求较高用户或应用使用。
整个方案设计的目的是建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。
2.2功能需求
（1）满足计算机教学科研、行政办公需要，提供各种教学、办公工具和支撑平台，并提供丰富的计算机软硬件系统资源。
（2）具有完善的办公事务处理能力，包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能。
（3）满足信息情报交流的需要，方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。
包括Web查询、电子公告、电子新闻等。
（4）具有远程通信能力，借助电话网等通信手段，以最低的通信成本，方便地实现远程互联，跨越地域限制，满足学校要求，加强各单位之间的业务联系和信息资源共享。
（5）具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力，充分利用原有数据资源，为学校领导提供准确、快捷的数字信息，实现数据化管理和智能化决策。
（6）学校网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性，具有一定的冗余。
容错能力强，确保信息处理安全保密。
（7）学校信息网络系统要保证实用和技术先进，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足学校未来业务发展的需要，具有很强的扩展能力。
2.3设计目标
怀德高中建设校园网一期工程建设，将达到以下目标：
（1）构架千兆校园网主干，实现教学办公综合楼、教学楼、图书馆、教工宿舍楼、男生宿舍、女生宿舍群的互联。
（2）每个教室、实验室、办公室、教工宿舍学生宿舍均可实现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光纤接入中国电信网络。
（4）校园网将设置WWW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）校园网的一期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，全网综合布线产品尽量全部统一。
2.4设计原则
（1）经济性
在一定的资金资源下，建立一个高水平、完善的计算机网络。
为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。
把当前先进性、未来可扩展性和经济可行性结合起来，保护以往投资，实现较高的总体性能价格比。
通常情况下，综合布线系统的使用寿命为10～15年。
（2）灵活性
综合布线系统采用AMP所生产的超五类UTP双绞线作为传输介质,物理上采用星型拓朴结构,因此所有的信息通道全部可以通用。
所有设备的接入、改动或者移除均不改变布线系统，只需增减相应的网络设备以及必要的跳线来连接即可。
另外，一个标准的插座，既可接入电话，又可用来接计算机终端，实现语音/数据相互转换。
（3）可靠性
综合布线采用高品质的材料和组合压接的方式构成一套高标准的信息通道，每条通道都采用专用的仪器校核线路衰减、串音、信噪比，以保证电气的能力，因而不会造成信息的交叉干扰。
另外物理拓扑星形结构的特点，使得任何一条线路故障均不影响其他线路的运行，同时为线路的运行维护及故障检测及维修提供了方便，从而保障了系统长时间的可靠运行。
（4）冗余性
在整个校园网的设备选择及综合布线中，为了方便今后的扩展，网络的核心交换机、汇聚层交换机和接入层交换机都至少留了三个以上的备用端口，冗余的端口为今后教学大楼进行办公室扩展都十分的方便，在综合布线的垂直主干道布线中，为了防止线路故障会导致整个网络瘫痪，布线中采用了两条主干道，都充分的考虑到网络冗余，为日后网络的管理与维护都提供了便利。
2.5设计标准
*IEEE802.310－BASE－T
*IEEE802.3uEthernet（100BASE-T）
*EIA/TIA568EIA/TIA569EIA/TIA
*TSB36/40工业标准及国际商务建筑布线标准
*ISO/IECIS11801
*ISO/IECJTC1/SC25/WG3
*ANSIFDDI/TPDDI100Mbps
*EIA、TIA568A/568B标准和ISO/IEC11801标准
*邮电部《大楼通信综合布线系统设计规范》YD/T926.1-1997
*邮电部《综合布线用电缆、光纤技术要求》YDT/T926.2-1997
*《建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范》CECS72
*中国民用建筑电气设计规范（JGJ/T16-92）
第3章网络拓扑结构
图3.1网络拓扑结构图
根据一中目前的情况和用户的要求，决定学院校园网的主要任务是将图书馆、办公楼、教学楼、宿舍以及家属楼连入校园网，构建校园网络的初步框架，为以后网络规模的进一步扩展打下坚实的基础。
由于目前校园网的主节点放置在计算机教室，而且教师宿舍的使用量不会很大，所以目前网络的拓扑结构呈星形，即以中心机房为核心，向教学大楼、教师宿舍和学生宿舍以及家属楼辐射，建筑物间使用多模千兆光纤连接。
第4章综合布线设计方案
综合布线系统是一种集成化通用传输方式，是利用双绞线和光缆来综合传输信息的网络系统，它由六个子系统组成，即工作区子系统、水平子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、管理子系统和建筑群子系统。
工作区子系统是由终端设备连接到信息插座的连线组成。
水平子系统主要是实现信息插座和管理子系统，及中间配线架间的连接。
垂直干线子系统拓扑结构一般为星型拓扑结构，这是因为星型拓扑结构便于管理，星型拓扑结构的所有通信都要经过中心节点来支配，所以维护管里比较方便，便于重新配置，设备间子系统是由设备室的电缆、连接器和相关支持硬件组成，把各种公用系统设备互相连接起来。
管理子系统是为其连接其他子系统提供连接手段，允许将通信线路定位或重新定位到建筑物的不同部分，以便能容易地管理通信线路，使移动设备时能方便地进行跳接。
建筑群子系统是将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的设备和装置上，它是整个布线系统的一部分（包括传输介质）并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件。
4.1工作区子系统
工作区子系统中各工作区采用高架地板布线式，该方式非常适合信息点数量较多的场合，施工简单，方便管理，布线美观，并且可以随时扩充。
先在高架地板下安装布线管槽，然后将从走廊地面或桥架中引入缆线穿入管槽，在连接至安装于地板的信息插座即可。
安装在墙壁上的信息插座应距离地面30cm以上。
信息插座与计算机终端设备的距离保持在5m以内。
每一个工作区至少应配置一个220V交流电源插座，工作区的电源插座应选用带保护接地的单相电源插座，保护地线与零线应严格分开。
终端网卡的类型接口要与线缆类型接口保持一致。
所有工作区所需的信息模块数为3256个、信息插座3567个、面板的数量7544个。
在使用双绞线跳线时所需的RJ-45水晶头数量为86564个。
信息模块的需求量一般为m＝n＋n×3%。
其中m表示信息模块的总需求量；n表示信息点的总量；n×3%表示富裕量。
RJ-45水晶头的需求量一般为m=n×4+n×4×15%。
其中m表示RJ-45水晶头的总需求量；n表示信息点的总量；n×4×15%表示留有的富裕量。
4.1.1模块安装方法
（1）将双绞线按模块上标明的颜色对应插入；
（2）将上面板往下扣好，保证每条线都对应入槽；
（3）将模块扣上面板；
4.1.2插座面板选择
使用普天墙面新K2系列双位插座面板，并具有防尘弹簧盖板，其功能有单口、双口、斜角双口三种规格，PC材料，面板上有标识块用于端口标记，专利防尘门，可安装普天系列插座模块，外形尺寸：
86×86mm。
可配合底座明装盒或暗盒使用。
4.1.3面板安装方法
（1）将接好的模块卡在面板上；
（2）标记块标识信息口的用途，安在面板上；
（3）端口号可用不干胶贴在外框面板反面，以便于管理；
（4）将面板盖好；
图4.1工作区子系统实物图
图4.2工作区子系统
4.2水平子系统
水平子系统布线距离应不超过90m，信息插孔到终端设备连线不超过10m，RJ45埋入式信息插座与其旁边电源插座应保持20cm的距离，信息插座和电源插座的低边沿线距地板水平面30cm，水平双绞线布线从房间内的信息点引出并布到相应的配线机柜内。
其设计采用PVC线槽安装。
预埋在墙体中间的最大管径为50mm。
楼板中暗管的最大管径为25mm。
直线布管每30m处设置过线盒装置，暗管的转弯角度大于90度，根据整个怀德高中校园网综合布线设计方案，对配置信息点插座应采取安装在墙底面壁上，楼间连接选用6芯多模光纤，从校园平面图可以大致估算出实际距离，部分可以利用原有的管道，其余采用架空方式或从新铺设地下管道。
水平电缆自插座（距地面通常为30CM）走墙内预埋管，至吊顶出房间汇至走廊水平线槽，最后至楼层配线间，走廊的吊顶上应安装有金属线槽，进入房间时，从线槽引出金属管，以埋入方式沿墙壁而下（或上）到各个信息点。
表4.1走向图
走向
距离
光纤数量（箱）
到教工宿舍
240
1
到多媒体教室
295
1
到教学楼
295
1
4.2.1RJ45水晶头的压接方法（T568A标准）
（1）Rj45水晶头线色、线对可按以下方法辩认：
第1对：
白兰/兰
第2对：
白橙/橙
第3对：
白绿/绿
第4对：
白棕/棕
（2）压接水晶头将5类双绞线外皮剥掉，留出4对双绞线长度约1厘米。
按上述T568A标准安排线色顺序，并将8条线插入水晶头，用RJ45压线工具加工即成如图4.4所示。
图4.3水平子系统实物图
4.3管理子系统
对于怀德高中校园网而言在设计方案中，将各个楼层的信息点通过PVC管槽走墙边通向各个楼层的配线机柜，机柜里放置超5类24口配线架，对各个信息点的接头进行跳线配置，再通过配线架与交换机相连。
采用超5类24口配线架（由安装板和超5类RJ45插座模块组合而成），可安装在19"标准机架上，只占用1U空间，占用地方小，搬运迁移方便。
插座正面是标准的RJ45插座，端口性能达到超五类性能的要求，屏蔽性能完全符合标准要求。
数据主干光缆的端接采用普天抽屉式12端口光纤分线盒。
超5类系列跳线在设备间用于连接配线架到网络设备端口，在终端用于连接墙面插座到终端设备的计算机网络接口。
由于信息点较多，所以我们采用一个房间来放置。
如图4.4所示。
图4.4水平子系统、管理子系统
图4.5管理子系统实物图
4.4垂直干线子系统
垂直干线子系统拓扑结构为星型拓扑结构，这是因为星型拓扑结构便于管理，星型拓扑结构的所有通信都要经过中心节点来支配，所以维护管里比较方便，便于重新配置，用户可以在楼层配线架上任意增加、删除、移动、互换某个或某些信息插座，而且仅仅涉及它们所连接的终端设备，便于故障隔离与检测。
垂直干线主干我们采用8芯多模光纤多模，其优点有：
光耦合率高，纤芯对准要求相对较宽松。
当计算机数据传输距离超过100米时，用光纤作为主干将是最佳选择，其传输距离可达到2公里。
并具有大对数电缆无法比拟的高带宽和高保密性、抗干扰性。
光纤电缆敷设时不应该绞结。
布线时要走线槽。
并且光纤电缆在地下管道中穿过时要用PVC管。
在拐弯处，其曲率半径为50cm。
光纤电缆的室外裸露部分要加铁管保护，铁管要固定牢固。
不要拉得太紧或太松，并要有一定的膨胀收缩余量。
而在埋地走线时，要加铁管加以保护以防止发生意外如图4.6所示。
图4.6垂直干线子系统
图4.7垂直子系统实物图
4.5设备间子系统
设备间子系统由设备室的电缆、连接器和相关支持硬件组成，把各种公用系统设备互相连接起来。
本校园网采用多设备间子系统，包括网络中心机房、办公教学楼、其公共场所设备间子系统。
网络中心机房设备间配线架、交换机安装在标准机柜中，光纤连接到机柜的光纤连接器上。
办公教学楼、图书馆等设备间子系统配备标准机柜，柜中安装光纤连接器、配线架和交换机等，通过水平干线线缆连接到相应网络机柜的配线架上，通过跳线与交换机相连。
并且怀德高中管理间电缆孔是一个很短的管道，直径为10cm的钢性金属管做成，把它嵌在混凝土地板中，这是在浇注混凝土地板时嵌入的，比地板轮廓高出2.5～10cm。
电缆捆在钢绳上，而钢绳又安稳到墙上已铆好的金属条上。
而设备间我们所用电频次50Hz；电压：
380V/220V，为了遵照设备间放置的设备及就业须要，可用玻璃将设备阻隔成若干个房间。
隔断能够选用防火的铝合金或轻钢作龙骨，安置10mm厚玻璃。
或从地板面至1.2m安置难燃双塑板，1.2m以上安置10mm厚玻璃。
如图4.8所示。
图4.8设备间子系统
图4.9设备间子系统实物图
4.6建筑群子系统
在有线通信线缆中，建筑群子系统多采用62.5/125um单模光纤，起最大传输距离为1km，满足该学院网内的距离需求，并把光纤埋入到地下管道中即直埋电缆布线。
在怀德高中校园网综合布线设计方案中将使用光纤把各教学办公综合楼、教学楼、图书馆、教工宿舍楼互联。
并集中于教学办公综合楼网络中心，其敷设方式采用暗埋深沟填铺的方式进行。
在设计中进入主设备间的所有光纤、大多数电缆、电信电缆都采用金属桥架或钢管进行硬件保护，同时采用IDC线对保护器对铜缆予以电气保护，避免人员和设备免遭外部电压和电流的伤害。
如图4.10所示。
图4.10建筑群子系统
图4.11建设群子系统实物图
4.7设备间环境注意要求
主设备间对环境有较高要求。
主设备间内需建立一个照明良好、经过仔细调节、安全而又得到保护的环境，通常应达到以下要求：
（1）保持室内无尘土，具有良好的通风条件，室内的照明不低于540Lx。
（2）室温保持在18摄氏度到27摄氏度之间，相对湿度保持在30%至55%。
建议安装空调以保证温度、湿度要求。
（3）安装合适的符合相关规定要求的消防系统。
（4）使用防火门，至少能耐火1小时的的防火墙（从地板到天花板）和阻燃漆。
（5）房间至少有一扇窗留作安全出口。
（6）设备间内设备安装建议进行抗震加固。
具体措施为制作抗震底座并与地面用膨胀螺栓固定，网络机架用螺栓固定在抗震底座上。
设备间内机架或机柜前面净空大于800mm，后面净空大于600mm。
壁挂式配线设备底部离地面的高度大于300mm，任一配线架的金属基座都应接地，接地电阻不大于3欧姆，每个电源插座的容量不小于300W。
室内应提供UPS电源以保证网络设备运行及维护的供电，对电源插座的容量也有一定的要求。
（7）对各楼中的管理间对环境也有要求。
对于环境温度，通风情况等都必需符合一定的要求，通常应尽量保持室内无尘土，符合有关的消防规范，配置消防系统等。
设备间的面积（除网络中心外）建议大于10平方米。
设备间提供2个200V、10A带保护接地的单相电源插座。
4.8电缆布设方法
在怀德高中校园网综合布线设计方案中将使用光纤把各教学办公综合楼、教学楼、图书馆、教工宿舍楼互联。
并集中于教学办公综合楼网络中心。
其敷设方式室内采用金属桥架，室外采用暗埋深沟填铺的方式进行。
在设计中进入主设备间的所有光纤、大多数电缆、电信电缆都采用金属桥架或钢管进行硬件保护，同时采用IDC线对保护器对铜缆予以电气保护，避免人员和设备免遭外部电压和电流的伤害。
4.9防雷
4.9.1设计依据及原则
（1）设计依据
*建筑物防雷设计规范BG50057-94；
*电子计算机机房设计规范GB50174-93；
*民用建筑电器设计规范JGJ/T16-92；
*计算站场地安全要求GB9361-88；
（2）设计原则
由于机房雷电防护系统对所保护系统的业务正常运行具有非常重要的作用,因此雷电防护系统应具备先进性、可靠性、易维护、易升级等方面的突出特性。
4.9.2防雷防浪涌及接地系统
实施防雷工程主要就是要保证机房设备安全运行，保证计算机网络的传输质量，在各点进行不同等级的防雷保护。
根据办公楼的实际情况，提出以下防雷措施：
（1）对信息中心机房进行全方位的防雷接地保护；
（2）对监控机房等进行全方位的防雷接地保护；
（3）对室外摄像头进行电源、视频、控制线路进行全面保护；
4.9.3机房内部防雷辅助措施
（1）为了保证在机房内的工作人员不受静电及电磁脉冲的危害，需在静电地板下做均压网，且均压网与接地做良好的连接。
使整个机房内地板的电位一致。
（2）需将静电地板下方的支撑钢架与均压网做良好的电气连接，使静电地板上积累的电荷有良好的泻放通道。
（3）将机房内所有需要接地的设备的金属表面与均压网汇流排做良好的电气连接。
4.9.4接地保护
综合布线电缆和相关连接硬件接地是提高应用系统可靠性、抑制噪声、保障安全的重要手段。
因此，设计人员、施工人员在进行布线设计施工前，都必须对所有设备，特别是应用系统设备的接地要求进行认真研究，弄清接地要求以及各类地线之间的关系。
如果接地系统处理不当，将会影响系统设备的稳定性，引起故障，甚至会烧毁系统设备，危害操作人员生命安全。
综合布线系统机房和设备的接地，按不同作用分为直流工作接地、交流工作接地、安全保护接地、防雷保护接地、防静电接及屏蔽接地等。
（1）机房独立接地要求
根据《电子计算机机房设计规范－GB50174-93》中对接地的要求：
交流工作接地、安全保护接地、防雷接地的接地电阻应≤4欧，本设计的接地电阻≤2欧，以提高安全性和可靠性。
机房设独立接地体接地网，要求接地桩距离大楼基础15-20米。
（2）机房接地系统
计算机接地系统是为了消除公共阻抗的合，防止寄生电容偶合的干扰，保护设备和人员的安全，保证计算机系统稳定可靠运行的重要措施。
如果接地与屏蔽正确的结合起来，那么在抗干扰设计上最经济而且效果最显著的一种，因此，为了能保证计算机系统安全、稳定、可靠的运行，保证设备人身的安全，针对不同类型计算机的不同要求，设计出相应的接地系统。
（3）线路防护
进入建筑物的所有线路必须安装电涌保护器，低压配电线路应设计三级保护。
（4）技术参数
SPD1：
选用I级分类试验冲击电流Iimp通过幅值电流不小于35KA（10/350μs），残压小于4KV；
SPD2：
选用标称放电电流不小于15KA（8/20μs），残压小于1.5KV；
SPD3：
选用标称放电电流不小于3.5KA（8/20μs），残压小于1.2KV；
第5章线槽及线缆布设要求
5.1安装前注意事项
主机房内预留接地端子，接地线与建筑共用接地系统连成一体。
各楼层配线柜单独接地，接地导线截面为20mm2，各段金属桥架和钢管应保持电气连接，并在两端做良好接地。
由于网络布线工程实施设计对布线的全过程起着决定性的作
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