综合布线大作业.docx
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综合布线大作业
摘要：
随着光进铜退工作的不断深化，我们的网络环境也在不断的发生着改变，网络传输介质具有高带宽、传输距离广、抗干扰能力强的特点也是必然的发展趋势。
目前在塔里木大学的校园网络虽然可以为同学们提供便捷的网络服务，但是网速得不到很好的保证，而逸夫楼作为塔里木大学的计算机教学实验楼来说拥有大规模的计算机群，当很多人共同在逸夫楼中上网时，就无法体验到高速网络带来的便捷很高，其次在计算机群中一旦某一个节点出现故障，查找起来也不容易，为了改善逸夫楼的上网环境，现对塔里木大学逸夫教学楼的组网布线方案作出研究与改进，进而改善逸夫教学楼上网环境，提高管理水平和效率。
[关键字]：
EPON、无源光网络、OLT、综合布线
前言：
前言虽然逸夫楼的网络已经建成，但由于没有对计算机用户的网络带宽实现优化，造成大面积用户使用逸夫楼网络时出现的高网络延迟，本设计为了能满优化逸夫楼网络带宽、提高教学水平及管理效率。
现利用EPON技术高带宽，维护成本低，传输介质损耗低的特点对逸夫楼的组网方案进行重新的设计与规划，从而以实现逸夫教学楼具有高速、便捷的网络环境，更好的为老师、同学提供优质的教学服务和上网环境的目的。
1.概述
1.1系统概述
本方案是对塔里木大学逸夫实验楼做出的综合布线系统设计：
通过实地测量与观察得知，逸夫实验楼教学楼共4层，楼长约65m，宽约30m，高约18m（一楼层高约4m）。
因为只考虑计算机网络系统及逸夫实验楼在土建时已经设计和安装了综合布线系统所需要的线槽和线管，因此设计中不需要对此部分做设计和预算，根据需求，只需要设计实施该楼的网络综合布线系统。
为了能满优化逸夫楼网络带宽、提高教学水平及管理效率。
现利用EPON技术高带宽，维护成本低，传输介质损耗低的特点对逸夫楼的组网方案进行重新的设计与规划，从而以实现逸夫教学楼具有高速、便捷的网络环境，更好的为老师、同学提供优质的教学服务和上网环境的目的。
1.2系统功能
综合布线系统是一个组合压接方式、模块化结构、星型布线并且具有开放特征的布线系统。
它包括工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直子系统、建筑群子系统、设备间子系统，本次设计相关功能如下：
（1）系统满足实用性、先进性、开放性、灵活性、安全性和经济性。
不但满足当前应用系统对通信的需求，而且符合今后技术发展和管的需要。
（2）能为语音、数据及高清晰度图像信息提供高速及宽带的传输能力。
（3）提供有效的工具和手段，能够简单、方便进行线路的分析、检测和故障隔离，当故障发生时，可迅速找到故障点并加以排除。
（4）网络设计充分考虑可扩展性要求，包括交换机硬件的扩展能力以及网络实施新应用的能力。
（5）网络的安全性应充分考虑应用环境中的信息资源得到有效的保护，可以有效的控制网络的访问，灵活的实施网络的安全控制策略等。
（6）网络方案设计首先满足现有规模的网络用户的需求，同时考虑到未来业务发展和规模扩大，网络具有用户端口灵活的扩充能力。
（7）UPS电源具有高度的智能化，通过RS-232接口，配合UPS智能监控软体可与电脑进行通讯进行软件控制，能实现网络管理和远程监控功能。
（8）电源输出容量满足现有的供电要求，同时还有功率增容的能力，以满足以后增加设备的要求。
（9）UPS设备具有很高可用性，以确保机房的供电的可靠性。
（10）等电位连接与共用接地。
（11）电源线路系统、通信线路及设备的系统防护。
（12）信息点的布置、水平和主干线缆等的冗余。
图1综合布线子系统
2．系统结构与设计
2.1综合布线的设计标准及原则
2.1.1设计标准
符合最新的国际标准ISO/IEC11801超五类布线标准，产品应符合做主网络的高速、可靠的信息传输要求，并且有高度灵活性、可靠性、综合性、易拓展性。
进行开放式布线，所有插座端口都支持数据通讯、话音和图像传递，满足多媒体和信息等系统的需要。
能满足灵活的应用要求，即任一信息点能够方便地任意连接终端设备。
所有接插件都应是模块化的标准件，以方便管理并在将来有更大的发展时，容易地将设备拓展进去。
能够支持千兆速率的数据传输，可支持以太网、高速以太网、令牌环网、ATM、FDDH、ISDN等网络及应有。
所有网络易于管理
2.1.2设计原则
综合布线系统的设计
综合布线系统的设计方案虽然随着需求和布线的具体环境不同会有各种变化但任何综合布线方案在设计时都要满足以下几点要求：
（1）实用性：
能支持多种数据通信、多媒体技术及信息管理系统等，能够适应现代在和未来技术的发展；
（2）灵活性：
任意信息点能够连接不同类型的设备，如微机、打印机、终端、服务器、监视器等；
（3）开放性：
能够支持任何厂家的任意网络产品，支持任意网络结构，如总线形、星形、环型等；
（4）模块化：
所有的接插件都是积木式的标准件，方便使用、管理和扩充；
（5）扩展性：
实施后的综合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；
（6）经济性：
一次性投资，长期受益，维护费用低，使整体投资达到最少。
而对于
网络设备选购原则
（1）先进性原则
采用先进的设计思想，选用先进的网络设备，使网络在今后一定时期内保持技术上的先进性。
（2）开放性原则
遵循国际标准所提供设计具有开放性良好、标准化程度高的特点，同时进行严格的设备选型，以技工满足开放和标准化原则的设备接口。
（3）使用性原则
对逸夫教学楼的整体网络组建、包括对设备的选型都要本着实用性的原则，在节约投资的同时，充分考虑网络扩展的需求来确定网络系统规模。
（4）可伸展性原则
网络设计在充分考虑当前情况的同时，必须考虑到今后较长时期内业务发展的需要，留有充分的升级和扩充的可能性。
（5）高能性原则
应用于逸夫教学楼的网络设备具有足够高的数据转发能力，保证各种信息的高质量无阻塞传输，为工作效率的提升奠定良好的基础，为逸夫教学楼的师生提供高速的上网体验。
（6）安全可靠性原则
网络系统的设计必须贯彻安全性原则，以防止来自网络内部和外部的各种破坏，其次网络系统的设计必须贯彻可靠性原则，使网络系统具有很高的可用性。
（7）成熟和先进性原则
逸夫教学楼的网络系统结构设计、系统配置、系统管理方式等方面采用国际先进性技术的同时还要保证技术的成熟和实用性。
（8）可管理性原则
逸夫教学楼整个网络系统的设备应该易于管理、易于操作、易于维护，操作简单，易学，易用，便于进行系统配置，使得网络管理人员能方便及时地掌握诸如网络拓扑结构、网络性能统计、网络故障等信息，并可以及时的对网络进行配置和调整，确保网络工作在良好状态。
2.2设计方案及配置
综合布线是一个模块化的、灵活性极高的建筑物内和建筑群之间的信息传输通道，是智能建筑的“信息高速公路”。
它既能使语音、数据、图像设备和交换机设备与其他信息管理系统彼此相连，也能使这些设备与外部通讯网络相连。
本设计根据逸夫楼的实际情况以及ISO/IECIS11801、EIA/TIA568A、EIA/TIA568B等国际、国内标准，为逸夫楼组建一套完善、合理、先进的布线方案。
3.系统功能
3.1用户现场环境
（1）办公室群体：
根据对逸夫楼的办公室走访发现，共有12间办公室，分为两类：
第一种是院领导办公室，第二种为教研办公室。
对于不同的办公室，采取不同的组网依据，院领导办公室由一台电脑组成，而教研办公室由多台电脑组成因此对于教研办公室来说就需要组建一个小型局域网。
（2）实验室群体：
在本次调查中，我发现逸夫楼的实验室共有6间，其主要是由一台教师机和多台学生机组成，例如对逸夫楼106室来说，由一台教师机和24台学生机组成，因此对于实验室组网，可通过交换机组建局域网来实现。
（3）机房群体：
逸夫楼共有机房10间，机房作为逸夫楼最密集的计算机用户群，在大面积用户上网时，会出现一定的网络延迟，而且当某一时刻机房所有用户对某一服务做出请求时，可能会引起机房网络的瘫痪，因此我们在面对机房用户时我们需要特别考虑。
（4）阶梯教室：
逸夫楼共有阶梯教室15间，分布在楼宇东侧和西侧，由于信息点较少，距离不足100m，在组建时当做普通房间对待。
3.2信息点分布情况
楼层
普通房间个数
信息点个数
共计
一层
10
10
10
二层
11
11
11
三层
8
14
14
四层
8
14
14
机房
10
10
10
实验室
4
4
4
设备间
5
5
总计
68
3.3功能简介
本结构化布线系统应达到下列目标：
按照设计完成的结构化布线系统，将达到办公自动化的目标。
高度共享信息资源，预先考虑对通讯设备、自动化设施、自动化设备的有效管理及这些设备的技术发展。
确保提高工作效率和舒适的工作环境。
节约资金，使逸夫楼管理合理化，达到短期投资长期受益的目的。
提高管理的可拓展性和易变性，适应环境变化，工作性质的多样性和复杂性。
为了达到以上的目的，对所建立的系统应具有先进的技术水准，以满足系统当前的需要，同时保证一段时期内具有先进性。
4.综合布线总体方案及说明
根据对逸夫教学楼的分析，我认为逸夫教学楼的综合布线项目应当采取开放式星型拓扑结构，以图书馆的核心交换机为中心点，由逸夫教学楼的总线连接到图书馆的交换机上，选择的传输介质为非屏蔽RJ45模块，4对双绞线，4芯多模光纤。
结构化布线系统Structured Cabling System采用模块化和分层星型拓扑结构，它一般可分为六个子系统：
工作区子系统、水平子系统、管理间子系统、垂直主干子系统、设备间子系统、建筑群连接子系统等。
图2塔里木大学西区局部网络分布图
4.1综合布线产品选型
（1）超五类水平电缆：
是一种垂直主干级高性能电缆，它超过ANSI/TIA/EIA-568B
五类传输性能规范，其具有以下优点：
①绝缘一致性提供了更低传输延时（延迟）；
②小的外径尺寸，减少安装中电缆的扭曲或打结；
③高抗电磁干扰性，使传输信号的中断至最低程度；
④与电话第1、2线匹配，易于安装
备注：
使用超五类双绞线时需要注意距离限制，目前超五类双绞线的有效传输距离为100，如果在组建过程中，距离超过100m并小于550m时，可以使用多模光纤，超过550m，使用多模光纤。
图3超五类非屏蔽双绞线
（2）连接模块8P8CCAT-5
①冲压成功率高，可重复使用；
②可匹配安装于多种面板、适配器和配线板上；
③模块有11种供选用的颜色，以便于识别，并与插座硬件相匹配;
图4.8P8CCAT-5 信息模块
（3）24口模块配线架
配线架是坚固耐用的和便于安装的产品，可以冲压装配带有标准插座的连接器，其特性及优点如下：
①强型5类性能，对支持千兆位的应用留有额外的余量；
②坚固耐用和容易安装的设计减少了安装和操作费用；
③适于装配在标准的19英寸的设备支架、机壳或墙上；
图524口模块配线架
（4）配线架
配线架是坚固耐用的和便于安装的产品，可以冲压装配带有标准插座的连接器，其特性及优点如下：
1坚固耐用和容易安装的设计减少了安装和操作费用；
2适于装配在标准的19英寸的设备支架、机壳或墙上。
（5）水晶头的选取
为了拓展语音业务以及数剧传输业务的共同运行，本综合布线系统再此过程中使用到2种类型的水晶头，其类型分别是RJ-45、RJ-11两类。
其中对T568A或T568B时对线序说明如下：
T568A线序为：
白绿绿白橙蓝白蓝橙白棕棕
T568B线序为：
白橙橙白绿蓝白蓝绿白棕棕
图6.T568A/B线序说明
（5）插座面板
通过分析发现逸夫楼的房间数量众多，并且其中办公室内办公人员较多，为了更好的适应逸夫楼的发展情况和自身特点，顾选取双口插座面板。
：
图7双口信息插座面板
5.综合布线子系统实施设计
5.1工作区子系统设计
工作区子系统是包括办公室、实验室、机房、阶梯教室、多媒体教室等需要计算机终端设施的统称。
工作区子系统布线由信息插座至终端设备的连线组成，是插座到用户终端的区域，包括所有用户实际使用区域。
信息插座采用地面安装形式，也可以采用墙面安装方式。
安装时我们需要注意的是，信息插座到终端的距离不同超过10米。
通过对逸夫楼的实地考察分析，工作区子系统，共设立数据点68个、语音点15个，为满足办公环境信息高速传输具体情况，语音点、数据点全部采用超五类非屏蔽信息模块，使用国际双口防尘墙上型插座面板。
数据点、语音点楼层分布点如下：
楼层
数据点
语音点
合计
10米超5类UTP（条）
T568B插座芯（个）
插座面板（个）
一层
19
5
24
104
24
24
二层
18
4
22
182
22
22
三层
17
3
20
360
20
20
四层
15
3
18
338
18
18
总计
69
14
83
983
83
83
由此可以得出机房工作域子系统的布线情况如下所示：
图8工作区子系统
5.2水平子系统设计
水平布线子系统是分管理区配线架至信息端口（插座）的连接线缆。
本方案语音和数据线缆均为超5类4对非屏蔽双绞线（UTP）。
因信息端口模块也均为超5类，故语音与数据插座具有互换性，使其能够灵活地应用于不同的需求。
在设计中根据业主方所提供的相关楼层平面图上弱电井的实际位置和主要区域信息点的分布位置，可以保证水平线缆的最大长度不超过90米。
楼层
数据点、语音点合计：
个
平均电缆长度：
米
每层水平电缆长度：
米
一层
24
25
600
二层
22
25
550
三层
20
25
500
四层
18
25
450
共计
83
100
2100
备注：
每根水平电缆平均长度按（最长+最短）/2*1.1+2*楼层高度计算。
每标准箱为1000英尺（305米）。
3200米/305米/箱=12箱，固订购12箱非屏蔽双绞线。
由此可以得出水平子系统的布线情况如下所示：
图9水平子系统
5.3管理子系统设计
管理区子系统将垂直主干缆与水平布线联接起来，只需简单跳线就可将任一插座与任一主干线连接。
管理区除具有连接垂直与水平线缆的配线设备外，还包括跳线及相关有源、网络设备。
根据各楼层的面积、弱电间的位置、楼层的信息点数量，在仪器间设配线架。
很据逸夫楼的特点总结出管理设备配线表如下所示。
楼层
数据点
24口配线架
1U理线架
6U壁挂机柜
6口光钎交接箱
ST耦合器
1米光钎
2米SC/ST双芯跳线
一层
24
2
4
1
1
4
4
1
二层
22
2
4
1
1
4
4
1
三层
20
2
4
1
1
3
3
1
四层
18
1
4
1
1
3
3
1
共计
83
7
16
4
4
14
14
4
由此我们可以得出管理子系统的规划设计图如下图所示：
图10.管理子系统
5.4设备间子系统设计
设备间子系统是由总配线架、跳线及相关有源设备（HUB、服务器及交换机等）组成。
设备间子系统是一空间概念，总配线架收集来自各点的线缆，并与相关有源设备通过跳线或对接实现系统的联网。
数据主配线架设置于二层仪器设备间内。
根据信息院的组网需求，数据主配线架除连接来自各点的模块之外，还应连接由学校网管中心引至的数据光缆；语音主配线架收集来自各点的电缆，并将它们与由电信局程控交换机引来的大对数通讯电缆相连接，或内电话部交换机。
根据综合布线所需主要设备列表如下：
序号
种类
数量
1
24口光钎交接箱
2套
2
ST耦合器
14个
3
1米尾纤
14条
4
2米SC/ST双芯跳线
14个
5
36U机柜
1套
5.5垂直干线子系统
垂直干线子系统由连接设备间与各层管理间的干线构成。
其任务是将各楼层管理间的信息，传递到设备间并送至最终接口。
垂直干线的设计必须满足当前逸夫楼的需求，同时也要满足日后逸夫楼发展的需求。
为了达到此目的，我们采用6芯多模是被光钎，支持数据信息的传输。
逸夫楼楼层设备间分别放置在110、205、305、405等几个办公室内，为了能够更好的说明逸夫楼垂直干线子系统的分布情况，现对逸夫楼垂直干线子系统做出简要说明，如下图所示：
图11垂直子系统
5.6建筑群子系统
建筑群子系统将一栋建筑的线缆延伸到建筑群内的其它建筑的通信设备和设施。
它包括铜线、光纤、以及防止其它建筑的电缆的浪涌电压进入本建筑的保护设。
在校园网综合布线设计方案中各楼间的距离都超过了100米，而当计算机数据传输距离超过100米时，用光纤作为数据主干将是最佳选择，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。
因此各楼间的连接采用普天6芯多模室内光缆，支持数据信息的传输。
2.电缆布设方法
在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、大对数电缆、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。
5.8设备清单
组建器材清单：
序号
名称
单位
数量
1
超5类UTP
箱
15
2
24口光钎交接箱
个
2
3
ST耦合器
个
28
4
1米尾纤
条
28
5
2米SC/ST双芯跳线
条
18
6
36U机柜
个
1
7
1U理线架
个
16
8
T568B插座芯
个
83
9
插座面板
个
83
10
6U壁挂机柜
个
4
本项目施工工具包括:
（1）单对打线工具：
主要用于单对线缆与配线架块的卡接，是最基本的工具之一。
（2）剥线器：
用于迅速剥开4对线缆的外皮，而不损坏双绞线。
（3）安装消耗品及施工辅材：
包括扎带，胶带，标签、油笔等。
（4）线缆测试仪：
可迅速方便地测试1～4对线缆的开路、短路、反接、错接以及线对交错等情况，可测试T568A，T568B，USOC，10BASE-T，TOKEN-RING和TP-TMD的接线组合。
5.9防雷设计与规范
（1）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。
（3）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）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
（5）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。
（6）接地系统
1.机房独立接地要求
根据《电子计算机机房设计规范－GB 50174-93》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。
6.总结
通过对此次综合布线课程大作业的总结发现自己在其中受益匪浅，包含着快乐，也有辛酸。
我选的大作业题目是“基于EPON技术的逸夫楼综合布线设计”，刚开始都觉得这个题目是比较简单的。
其实不然，做了之后，发现对设计设备的一无所知，让我开始感到迷茫，不过在我的努力下最终完成了。
在进行综合布线实验开始之前，由于综合布线的课程才刚结，我对其布线原理还是挺了解的，通过查找资料，开始对此次综合布线做出了详细的规划。
最初的规划虽然遇到了一些问题，但是通过不断的研究，决定了此次逸夫楼布线的设计方案。
通过一段时间后完成了对逸夫楼综合布线的配置说明，对综合布线有了感性的认识。
通过此次综合布线大作业学会了将具体分散区域整体化和整体区域问题化的思想，学会了初步进行方案规划的方法。
本次综合布线大作业中我思考了结合目前较为流行的设备对逸夫实验楼网络综合布线进行重组和优化的问题，并在实际问题中加以规划和设计，以达到满足现代化教学及管理需要，实现教育现代化、提高教学水平，提高网络环境以实现逸夫楼各个房间都达到预期的要求，发挥整合优势，更好的为学生提供学习和娱乐等服务的目的。
参考文献：
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清华大学出版社，2010.1
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