如何做好网络工程需求分析.docx
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如何做好网络工程需求分析
第二课
网络布线产品和资源获取方法
一、综合布线基本概念2
二、布线标准2
1、标准委员会2
2、标准的历史2
3、建筑物布线基础设施标准3
三、布线系统设计3
1、工作区子系统设计3
2、水平子系统4
3、干线子系统4
4、设备间子系统5
5、管理子系统6
四、传输介质6
1、双绞线（Twisted－Pair）7
2、同轴电缆（Coaxial）7
3、光导纤维（FiberOptic）8
4、微波传输和卫星传输8
五、结构化布线简介8
1、结构化布线系统简介9
2、结构化布线的发展9
3、结构化布线的概念10
4、布线测试12
六、布线产品展望14
七、资源获取方法17
1、网上查找17
2、专业书籍、杂志17
一、综合布线基本概念
综合布线是一种模块化的、灵活性极高的建筑物内或建筑群之间的信息传输通道。
它既能使语音、数据、图像设备和交换设备与其它信息管理系统彼此相连,也能使这些设备与外部相连接。
它还包括建筑物外部网络或电信线路的连接点与应用系统设备之间的所有线缆及相关的连接部件。
综合布线由不同系列和规格的部件组成,其中包括：
传输介质、相关连接硬件（如配线架、连接器、插座、插头、适配器）以及电气保护设备等。
这些部件可用来构建各种子系统,它们都有各自的具体用途,不仅易于实施,而且能随需求的变化而平稳升级。
二、布线标准
1、标准委员会
国际标准化组织（ISO）的职责是保证所有普遍性的标准得到所有成员国的一致认可。
ISO所负责的标准范围从制造和质量控制规程到电气与电信分布布线系统。
在北美洲，有四个标准化组织为北美市场开发或推行市线标准。
美国国家标准协会（ANSI）于1918年在美国成立。
该组织的主要任务是美国国内的国家标准的协调、正规化和采纳工作。
ANSI还在ISO技术会议上代表美国。
电讯工业协会（TIA）是一个由ANSI授权的单独的组织。
并附属于电子工业协会（EIA）。
TIA最著名的活动是开发用于当今的结构化布线系统的设计与安装的布线标准，并支持未来广泛的应用及满足高速的要求。
在加拿大，所有国内使用的电气与电子商品必须经CSA批准。
产品获得批准说明它符合加拿大电气标准（CEC）的所有要求。
CEC引用CSA相关的标准。
在TIA／EIA内开发布城标准的过程中，决定CSA应参与结构化布线标准的进一步的共发工作．以保证将加拿大独特的要求包含在标准内。
2、标准的历史
在1985年前的布线系统没有标准化。
其中有几个原因。
首先，本地电话公司总是关心他们的基本布线要求。
其次，使用主机系统的公司要依靠其供货商来安装符合系统要求的布线系统。
随着计算机技术的R益成熟，越来越多的机构安装了计算机系统，而每个系统都需要自己独特的布线和连接器。
客户开始大声报怨每次他们更改计算机平台的同时也不得不相应改变其布线方式。
为赢得并保持市场的信任，计算机通信工业协会（CCIA）与EIA联合开发建筑物布线标准。
讨论在1985年开始，并取得一致，认为商用和住宅的话音和数据通信都应有相应的标准。
EIA将开发布线标准的任务交给了TR－41委员会。
TR－41委员会认识到该任务的艰巨性，于是设立了下属委员会及数个工作组来负责开发商用和住宅建筑物布线标准的各方面的广泛工作。
这些委员会在开发这些标准时卞要关注的重点是保证开发的标准是独立于技术及生产厂一家的。
3、建筑物布线基础设施标准
1）ANSWIA/EIA－569（CSAT530）商业大楼通讯通路与空间标准
2）ANSI/TIA/EIA－568－A（CSAT529－95）商业大楼通讯布线标准
3）ANSI/TIA/EIA－607（CSAT527）商业大楼布线接地保护连接需求
4）ANSI/TIA/EIA－606（CSAT528）商业大楼通讯基础设施管理标准
5）ANSI/TIA/EIATSB－67非屏蔽双绞线布线系统传输性能现场测试
6）ANSI/TIA/EIATSB－72集中式光纤布线准则
7）ANSI/TIA/EIATSB-75开放型办公室水平布线附加标准
8）ANSI/TIA/EIA－568－AI传输延迟和延迟差规范
三、布线系统设计
1、工作区子系统设计
一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区，工作区子系统应由配线（水平）布线系统的信息插座延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成，一个工作区的服务面积可按5～10m’估算，每个工作区设置一个电话机或计算机终端设备，或按用户要求设置。
工作区的每一个信息插座均应支持电话机、数据终端、计算机、电视机监视器等终端设备的设置和安装。
工作区子系统包括办公室、写字间、作业间、技术室等需用电话。
计算机终端、电视机等设施的区域和相应设备的统称。
工作区适配器的选用应符合下列要求：
1）在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时，可以用专用电缆或适配器
2）当在单一信息插座上开通ISDN业务时，应用网络终端适配器
3）在配线（水平）子系统中选用的电缆（介质）不同于设备所需的电缆（介质）时，宜采用适配器
4）在连接使用不同信号的数模转换或数据速率转换等相应的装置时，宜采用适配器
5）对于网络规程的兼容性，可用配合适配器
6）根据工作区内不同的电信终端设备可配备相应的终端适配器
2、水平子系统
水平子系统由工作区的信息插座、每层配线设备至信息插座的水平电缆等组成。
水平子系统应按以下要求进行设计：
1）根据工程提出近期和远期的终端设备要求
2）每层需要安装的信息插座数量及其位置
3）终端将来可能产生移动、修改和重新安排的详细情况
4）一次性建设与分期建设的方案比较
5）水平子系统通常采用4对双绞线，高速应用场合可选用光缆
6）水平电缆长度应为90m以内
综合布线系统的信息插座应按下列原则选用：
1）单个连接的8芯插座宜用于基本型系统
2）双个连接的8芯插座宜用于增强型系统
3）综合布线系统设计可采用多种类型的信息插座
3、干线子系统
干线子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。
干线子系统设计要点：
1）在确定干线子系统所需要的电缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。
对于基本型，每个工作区可选定2对双绞线；对于增强型，每个工作区可选定3对双绞线。
对综合型，每个工作区可在基本型或增强型的基础上增设光缆系统。
应选择干线电缆最短、最安全和最经济的路由。
宜选择带门的封闭型通道敷设干线电缆。
建筑物有两大类型的通道：
封闭型和开放型。
封闭型通道是指一连串上下对齐的交接间，每层楼都有一间，利用电缆竖井、电缆孔、管道电缆、电缆桥架等穿过这些房间的地板层。
每个交接间通常还有一些便于固定电缆的设施和消防装置。
开放型通道是指从建筑物的地下室到楼顶的一个开放空间、中间没有任何楼板隔开，例如，通风通道或电梯通道，不能敷设干线子系统电缆。
2）干线电缆可采用点对点端接，也可采用分支递减端接以及电缆直接连接方法。
点对点端接是简单、最直接的接合方法，干线子系统每根干线电缆直接延伸到指定的楼层和交接间。
分支递减端接是用1根大容量干线电缆足以支持若干个交接间或若干楼层的通信容量，经过电缆接头保护箱分出若干根小电缆，它们分别延伸到每个交接间或每个楼层，并端接于目的地的连接硬件。
电缆直接连接方法是特殊情况使用的技术。
一种情况是一个楼层的所有水平端接都集中在干线交换间，另一种情况是二级交接间太小，在干线交接间完成端接。
3）如果设备间与计算机机房处于不同的地点，而且需要把话音电缆连至设备间，把数据电缆连至计算机房，则宜在设计时选取不同的于线电缆或干线电缆的不同部分来分别满足不同路由话音和数据的需要。
当需要时，也可采用光缆系统予以满足。
4、设备间子系统
设备间是在每幢大楼的适当地点设置进线设备，进行网络管理以及管理人员值班的场所。
设备间子系统应由综合布线系统的建筑物进线设备，电话、数据、计算机等各种主机设及其保安配线设备等组成。
设备间子系统的电话、数据、计算机主机设备及其保安配线设备宜集中设在一个房间内。
必要时，可以分别设置，但程控电话交换机及计算机主机房离设备间的距离不宜太远。
设备间子系统的设计要点如下：
1）设备间内的所有进线终端设备宜采用色标区别各类用途的配线区
2）设备间位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等内容，综合考虑确定
5、管理子系统
管理子系统设置在每层配线设备的房间内。
管理子系统应由交接间的配线设备，输入／输出设备等组成。
也可应用于设备间子系统。
管理子系统提供了与其他子系统连接的手段。
交接使得有可能安排或重新安排路由，因而通信线路能够延续到连接建筑物内部的各个倍息插座，从而实现综合布线系统的管理。
管理子系统设计要点
1）管理子系统宜采用单点管理双交接。
交接场的结构取决于工作区、综合布线系统规模和选用的硬件。
在管理规模大、复杂、有二级交接间时，才设置双点管理双交接。
在管理点，宜根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。
单点管理位于设备间里面的交换机附近，通过线路不进行跳线管理，直接连至用户房间或服务接线间里面的第二个接线交接区。
双点管理除交接间外，还设置第二个可管理的交接。
双交接为经过二级交接设备。
在每个交接区实现线路管理的方式是在各色标场之间接上跨接线或插接线，这些色标用来分别标明该场是干线电缆、配线电缆或设备端接点。
这些场通常分别分配给指定的接线块，而接线块则按垂直或水平结构进行排列。
2）交接区应有良好的标记系统，如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标上。
综合布线系统使用了三种标记：
电缆标记、场标记和插入标记。
其中插入标记最常用。
这些标记通常是硬纸片或其他方式，由安装人员在需要时取下来使用。
3）交接间及二级交接间的本线设备宜采用色标区别各类用途的配线区。
4）交接设备连接方式的选用宜符合下列规定：
对楼层上的线路较少进行修改、移位或重新组合时，宜使用夹接线方式，在经常需要重组线路时使用插接线方式
5）在交接场之间应留出空间，以便容纳未来扩充的交接硬件。
四、传输介质
传输介质是网络联接设备间的中间介质，也是信号传输的媒体，常用的介质有：
1、双绞线（Twisted－Pair）
双绞线是现在最普通的传输介质，它由两条相互绝缘的铜线组成，典型直径为1毫米。
两根线绞接在一起是为了防止其电磁感应在邻近线对中产生干扰信号。
现行双绞线电缆中一般包含4个双绞线对，具体为橙1/橙2、蓝4/蓝5、绿6/绿3、棕3/棕白7。
计算机网络使用1－2、3－6两组线对分别来发送和接收数据。
双绞线接头为具有国际标准的RJ－45插头和插座。
双绞线分为屏蔽（shielded）双绞线STP和非屏蔽（Unshielded）双绞线UTP，非屏蔽双绞线有线缆外皮作为屏蔽层，适用于网络流量不大的场合中。
屏蔽式双绞线具有一个金属甲套（sheath），对电磁干扰EMI（ElectromagneticInterference）具有较强的抵抗能力，适用于网络流量较大的高速网络协议应用。
双绞线根据性能又可分为5类、6类和7类，现在常用的为5类非屏蔽双绞线，其频率带宽为100MHz，能够可靠地运行4MB、ICME和16MB的网络系统。
当运行100MB以太网时，可使用屏蔽双绞线以提高网络在高速传输时的抗干扰特性。
6类、7类双绞线分别可工作于200MHz和600MHz的频率带宽之上，且采用特殊设计的RJ45插头（座）。
值得注意的是，频率带宽（MHz）与线缆所传输的数据的传输速率（Mbps）是有区别的——Mbps衡量的是单位时间内线路传输的二进制位的数量，MHz衡量的则是单位时间内线路中电信号的振荡次数。
双绞线最多应用于基于CMSA/CD（CarrierSenseMultipleAccess/CollissionDetection，载波感应多路访问/冲突检测）技术，即10BASE－T（10Mbps）和100BASE－T（100Mbps）的以太网（Ethernet）中，具体规定有：
●一段双绞线的最大长度为100米，只能连接一台计算机。
●双绞线的每端需要一个RJ45插件（头或座）。
●各段双绞线通过集线器（Hub的10BASE－T重发器）互连，利用双绞线最多可以连接64个站点到重发器（Repeater）。
●10BASE－T重发器可以利用收发器电缆连到以太网同轴电缆上。
2、同轴电缆（Coaxial）
广泛使用的同轴电缆有两种：
一种为50Ω（指沿电缆导体各点的电磁电压对电流之比）同轴电缆，用于数字信号的传输，即基带同轴电缆；另一种为75Ω同轴电缆，用于宽带模拟信号的传输，即宽带同轴电缆。
同轴电缆以单根铜导线为内芯，外裹一层绝缘材料，外覆密集网状导体，最外面是一层保护性塑料。
金属屏蔽层能将磁场反射回中心导体，同时也使中心导体免受外界干扰，故同轴电缆比双绞线具有更高的带宽和更好的噪声抑制特性。
现行以太网同轴电缆的接法有两种——直径为0.4厘米的RG－11粗缆采用凿孔接头接法，直径为0.2厘米的RG－58细缆采用T型头接法。
粗缆要符合10BASE5介质标准，使用时需要一个外接收发器和收发器电缆，单根最大标准长度为500米，可靠性强，最多可接100台计算机，两台计算机的最小间距为2.5m。
细缆按10BASE2介质标准直接连到网卡的T型头连接器（即BNC连接器）上，单段最大长度为185米，最多可接30个工作站，最小站间距为0.5米。
3、光导纤维（FiberOptic）
光导纤维是软而细的、利用内部全反射原理来传导光束的传输介质，有单模和多模之分。
单模（模即Mode，入射角）光纤多用于通信业。
多模光纤多用于网络布线系统。
光纤为圆柱状，由3个同心部分组成——纤芯、包层和护套，每一路光纤包括两根，一根接收，一根发送。
用光纤作为网络介质的LAN技术主要是光纤分布式数据接口（Fiber－opticDataDistributedInterface，FDDI）。
与同轴电缆比较，光纤可提供极宽的频带且功率损耗小、传输距离长（2公里以上）、传输率高（可达数千Mbps）、抗干扰性强（不会受到电子监听），是构建安全性网络的理想选择。
4、微波传输和卫星传输
这两种传输方式均以空气为传输介质，以电磁波为传输载体，联网方式较为灵活。
五、结构化布线简介
结构化布线系统是指在一个建筑群中的传输网络，这个网既能使话音、数据通信设备，交换设备和其它信息设备系统彼此相连，也能使这些设备与外部通信网络连接，包括建筑物到外部网络，电话局线路上的连线点，与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆接线关联的布线部件
1、结构化布线系统简介
随着计算机和通信技术的飞速发展,网络应用成为人们日益增长的一种需求,结构化布线是网络实现的基础,它能够支持数据、话音及图形图像等的传输要求,成为现今和未来的计算机网络和通信系统的有力支撑环境。
结构化布线系统与智能大厦的发展紧密相关,是智能大厦的实现基础。
智能大厦具有舒适性、安全性、方便性、经济性和先进性等特点,一般包括:
中央计算机控制系统、楼宇自动控制系统、办公自动化系统、通信自动化系统、消防自动化系统、保安自动化系统结构化布线系统等,它通过对建筑物的四个基本要素（结构、系统、服务和管理）以及它们内在联系最优化的设计,提供一个投资合理、同时又拥有高效率的优雅舒适、便利快捷、高度安全的环境空间。
结构化布线系统正是实现这一目标的基础。
2、结构化布线的发展
结构化布线的最初实施,距今已有十几个年头。
1984年,世界上第一座智能大厦产生。
人们对美国哈特福特市的一座是式大楼进行改造,对空调、电梯、照明、防火防盗系统等采用计算机监控,为客户提供话音通讯、文字处理、电子了件以及情报资料等信息服务。
同时,多家公司转入布线领域,但各厂家之间产品兼容性差。
1985年初,计算机工业协会（CCIA）提出对大楼布线系统标准化的倡仪,美国电子工业协会（EIA）和美国电信工业协会（TIA）开始标准化制定工作。
1991年7月,ANSI/EIA/TIA568即《商业大楼电信布线标准》问世,同时,与布线通道及空间、管理、电缆性能及连接硬件性能等有关的相关标准也同时推出。
1995年底,EIA/TIA568标准正式更新为EIA/TIA/568A,同时,国际标准化组织（ISO）标准出相应标准ISO/IEC/IS11801。
制定EIA/TIA568A标准基于下述目的:
1）建立一种支持多供应商环境的通用电信布线系统;
2）可以进行商业大楼的结构化布线系统的设计和安装;
3）建立和种布线系统配置的性能和技术标准。
该标准基本上包括以下内容:
1）办公环境中电信布线的最低要求;
2）建议的拓扑结构和距离;
3）决定性能的介质参数;
4）连接器和引脚功能分配,确保互通性;
5）电信布线系统要求有超过十年的使用寿命。
3、结构化布线的概念
结构化布线系统是一个能够支持任何用户选择的话音、数据、图形图像应用的电信布线系统。
系统应能支持话音、图形、图像、数据多媒体、安全监控、传感等各种信息的传输,支持UTP、光纤、STP、同轴电缆等各种传输载体,支持多用户多类型产品的应用,支持高速网络的应用。
结构化布线系统具有以下特点:
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;
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。
按照一般划分,结构化布线系统包括六个子系统:
工作区子系统、水平支干线子系统、管理子系统、垂直主干子系统、设备子系统和建筑群主干子系统。
1）建筑群主干子系统
提供外部建筑物与大楼内布线的连接点。
EIA/TIA569标准规定了网络接口的物理规格,实现建筑群之间的连接。
2）设备子系统
EIA/TIA569标准规定了设备间的设备布线。
它是布线系统最主要的管理区域,所有楼层的资料都由电缆或光纤电缆传送至此。
通常,此系统安装在计算机系统、网络系统和程控机系统的主机房内。
3）垂直主干子系统
它连接通讯室、设备间和入口设备,包括主干电缆、中间交换和主交接、机械终端和用于主干到主干交换的接插线或插头。
主干布线要采用星形拓扑结构,接地应符合EIA/TIA607规定的要求。
4）管理子系统
此部分放置电信布线系统设备,包括水平和主干布线系统的机械终端和1或交换。
5）水平支干线子系统
连接管理子系统至工作区,包括水平布线、信息插座、电缆终端及交换。
指定的拓扑结构为星形拓扑。
水平布线可选择的介质有三种（100欧姆UTP电缆、150欧姆STP电缆及62.5/125微米光缆）,最远的延伸距离为90米,除了90米水平电缆外,工作区与管理子系统的接插线和跨接线电缆的总长可达10米。
6）工作区子系统
工作区由信息插座延伸至站设备。
工作区布线要求相对简单,这样就容易移动、添加和变更设备。
在结构化布线系统中,布线硬件主要包括:
配线架、传输介质、通信插座、插座板、线槽和管道等。
1）介质
主要有双绞线和光纤,在我国主要采用无屏蔽双绞线与光缆混合使用的方法。
光纤主要用于高质量信息传输及主干连接,按信号传送方式可分为多模光纤和单模光纤两种,线径为62.5/125微米。
在水平连接上主要使用多模光纤,在垂直主干上主要使用单模光纤。
现在,使用100欧姆无屏蔽双绞线已成为一种共识,它分为3类、4类和5类三种。
2）接头及插座
在每个工作区至少应有两个信息插座,一个用于语音,一个用于数据。
插座的管脚组合为:
1&2、3&6、4&5、7&8。
3）屏蔽与非屏蔽系统的选择
我国基本上采用北美的结构化布线策略,即使用无屏蔽双绞线十光纤的混合布线方式。
屏蔽系统是为了保证在有干扰环境下系统的传输性能。
抗干扰性能包括两个方面,即系统抵御外来电磁干扰的能力和系统本身向外插射电磁干扰的能力,对于后者,欧洲通过了电磁兼容性测试标准EMC规范。
实现屏蔽的一般方法是在连接硬件外层包上金属屏蔽,层以滤除不必要的电磁波。
现已有STP及SCTP两种不同结构的屏蔽线供选择。
屏蔽系统的缺陷如下：
a）接地问题：
屏蔽系统的屏蔽层应该接地。
在频率低于1MHz时,一点接地即可。
当频率高于1MHz时,EMC认为最好在多个位置接地。
通常的做法是在每隔波长十分之一的长度处接地,且接地线的长度应小于波长的十二分之一。
如果接地不良（接地电阻过大、拦地电位不均衡等）,会产生电势差,这样,将构成保证屏蔽系统性能的最大障碍和隐患。
b）系统整体性：
屏蔽电缆不能决定系统的整体EMC性能。
屏蔽系统的整体性取决于系统中最弱的元器伯。
如跳接面板、连接器信息口、设备等。
因此,若屏蔽线在安装过程中出现袭缝,则构成子屏蔽系统中最危险的环节。
c）屏蔽子流的抗干扰性能：
屏蔽系统的屏蔽层并不能低御频率较低的噪声,在低频时,屏蔽系统的噪音至少与非屏蔽系统一样。
而且,由于屏蔽式8芯模块插头无统一标准,无现场测试屏蔽有效程序的方法等原因,人们一般不采用屏蔽双绞线。
4、布线测试
局域网的安装从电缆开始,电缆是整个网络系统的基础。
对结构化布线系统的测试,实质上就是对线缆的测试。
据统计,约有一半以上的网络故障与电缆有关,电缆本身的质量及电缆安装的质量都直接影响到网络能否健康地运行。
而且,线缆一且施工完毕,想要维护很困难。
现在,普遍采用5类无屏蔽双绞线完成结构化布线。
用户当前的应用环境大多体现在10M网络基础上,因此,有必要对结构化布线系统的性能运行测试,以保证将来应用。
对于电缆的测试,一般遵循"随装随测"的原则。
根据TSB67的定义,现场测试一般包括:
接线图、链路长度、衰减和近端串扰（NEXT）等几部分。
1）接线图
这一测试验证链路的正确连接。
它不仅是一个简单的逻辑连接测试,而且要确认链路一端的每一个针与另一端相应的针连接,同时,对串绕问题进行测试,发现问题并及时更正。
保证线对正确绞接是非常重要的测试项目。
2）链路长度
根据T1A/E1A606标准的规定,每一条链路长度都应记录在管理系统中。
链路的长度可以用电子长度测量来估算,电子长度测量是基于链路的传输延迟和电缆的NVP值来实现的。
由于NVP具有10%的误差,在测量中应考虑稳定因素。
3）衰减
衰减是沿链路的信号损失的测量。
衰减随频率的变化而变化,所以应测量应用范围内的全部频率上的衰减,一般步长最大为1MHz。
TSB-67定义了一个链路衰减的公式,并给了了两种测量模式的衰减允许值表。
它定义了在20℃时的允许值。
4）近端串扰（NEXT）损耗
NEXT损耗是测量在一条链路中从一对线对另一对线的信号耦合,也就是当信号在一对线上运行时,同时会感应一小部分信号到其他线对,这种现象就是串扰。
TSB-67标准规定,5类链路必须在1-10MHz的频宽内测试,测试步长为:
*在1-31.25MHz频率范围内,最大步长为0.1MHz;
*在31.26—100MHz频率内,最大步长为0.25MHz。
所有测试均要进行线时间测试。
如4对线要进行6组测试。
同时,对NEXT的测试要在两端测试。
NEXT并不是测量在近端点产生的串扰值,它只是着乐在近端点所测量的串扰数值。
这个量值会随着电缆长度的衰减而变小,同时远端的信号也会衰减,对其它线对的串扰也相对变小。
实验证明:
只有在40米内量得的NEXT是较真实
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