校园网络综合布线规划与设计.docx

校园网络综合布线规划与设计.docx

《校园网络综合布线规划与设计.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《校园网络综合布线规划与设计.docx（16页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

校园网络综合布线规划与设计

兰州文理学院网络综合布线

规划与设计

作者：

XXXX

专业：

计算机网络技术

2016年12月10日

第一章综合布线系统设计分析

1.1学校介绍

兰州文理学院（LanzhouUniversityofArtsandScience）是一所省属全日制普通本科高等学校，位于甘肃兰州雁滩黄河之滨。

2001年7月，甘肃教育学院和甘肃联合大学合并组建新的甘肃联合大学。

2013年4月，经教育部同意，在甘肃联合大学基础上建立兰州文理学院。

截止2016年4月，校园占地面积1300余亩，校舍建筑面积33万平方米，现有全日制在校生万余人，教职工800余人。

教学科研仪器设备总值7700万元；图书馆藏书100余万册。

学校有15个教学单位，15个本科专业，45个专科专业，构建了以文化、旅游、传媒、艺术为统领的相互支撑的学科专业体系。

1.2需求分析

兰州文理学院信息网络系统是为适应高校的信息化建设需求，提高办公效率，全面提升科技含量，充分提高工作效率，辅u国内助领导决策，提高工作透明度，提高学校知名度，多媒体信息传输，数据传输以及对外宣传工作，信息浏览，加强国内高等院校交流等多重功能。

根据学校方面的需求，总的信息点大概在3000个左右。

学校的楼群分布的比较广泛导致信息节点的分布比较分散。

需要连接网络的建筑有办公楼、学校超市、图书馆、实训楼、教学楼、宿舍楼、食堂、教师公寓等。

信息中心设在南校区楼的综合楼一楼，办公楼、图书馆、实训楼、教学楼、宿舍楼为信息点密集区。

根据标准设计的布线方案，能适应和支持现有的或将来的通信及计算机网络需求，能适合语音、数据计算机局域网、光纤分布数据接口、图像和其它连接的需要。

智能化楼宇的结构化布线系统不仅为现代化的信息通讯铺设了信息高速公路，而且也为楼宇的智能管理提供了集中的控制通路。

结构化布线系统为用户创造了舒适、快捷的软环境，节约了发展商与经营者的人力和财力开支，极大地提高了对建筑物的综合管理水平，满足学校各部门对通讯和网络的需求。

根据对结构化布线系统的要求, 本大楼布线系统的设计主要满足通信和计算机网络以及视频监控三部分。

该系统将为用户提供集话音、数据、文字、图像于一体的多媒体信息网络，帮助用户实现多功能电话、语音信箱、网络代理连接互联网等应用。

1.3布线系统总体结构

根据学校的项目要求及有关标准，本方案为一个较典型的星型拓扑结构系统，现将设计方案概述如下：

（1）根据用户要求，构建万兆校园网主干线路，实现学校超市、图书馆、实训楼、教学楼、宿舍楼、食堂、教师公寓的互联

（2）网络信息中心设备间设于南校区综合楼一楼大楼，从主设备间引线缆经桥架和竖井直接引至工作区。

用六根光缆链接与北校区。

水平布线电缆均采用超5类4对UTP电缆，本方案分为六大子系统，分别为工作区子系统、配线子系统、垂直干线子系统、管理子系统、设备间子系统以及建筑群子系统，为二级星型拓扑结构。

（3）综合楼一楼为校园的主控制中心，其它楼层为信息点楼层，每栋楼用10兆光纤接入主控制室，实现校园内的局域网。

1.4网络互连设备

1．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。

2．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。

3．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。

4．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。

1.5设计标准

-IEEE802.310BASE-T光纤分布数据接口（FDDI）标准

-ANSI/TIA/EIA568A北美商用建筑电信布线标准

-ISO/IECIS11801国际建筑通用布线标准

-ANSIFDDI110Mbps北美光纤数据接口高速局域网标准

-ATM155Mbps/622.5Mbps异步传输模式标准

-TSB36/40工业标准及国际商务建筑布线标准

-TIA/EIA568A商务建筑物电信布线标准

-TIA/EIA568-B商务建筑物综合布线标准

-TIA/EIA569商务建筑物电信布线路由标准

-ISO/IEC11801国际综合布线标准

-GB/T50311-2000建筑和建筑群综合布线系统工程设计规范

第二章网络拓扑结构图与信息点

2.1网络拓扑结构图

（图1）校园网络结构拓扑图

2.2信息点分布表格

信息点分布介绍：

图书馆主要以无线上网环境为主，信息点分布较少，有线上网多为图书管理员，用与方便管理。

宿舍信息点分布在各宿舍，一层楼大致有20间左右宿舍，可放置一台24口交换机足以，一间宿舍1个信息点（如量足够可放置两个，如1-4号公寓楼）。

教学楼每层有11-12间教室（1楼和2楼10间），一间教室2个信息点，一层架一台24口交换机。

综合楼结构较复杂，一楼为信息中心，计算机实验室等，所需多个交换机，每间实验室需大致9台左右交换机。

2楼一台24口交换机，3-7楼一样，每间教室2个信息点。

思源楼信息点主要是一卡通交费处和地下超市。

楼层信息点数分布表格：

楼名

层数

信息点

图书馆

8

128

宿舍（共12栋）

8

2304

教学楼（4栋）

8

768

综合楼

10

264

思源楼

4

24

实验剧场

1

12

其他

500

合计

4000

（图2）

第三章综合布线总体设计方案

整个综合布线系统由工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统、建筑群子系统构成。

3.1工作区子系统设计

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3399个、信息插座3300个。

在使用双绞线跳线时所需的RJ-45水晶头数量为261492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。

（具体需求量按施工过程的需求提供，大致数量以此为参考）

3.1.1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；

3.1.2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3——机房工作区子系统的设计）

（图4——宿舍楼工作区子系统设）

墙壁上打洞安装pvc管

（图5——教学楼工作区子系统的设计）

3.2水平子系统设计

水平子系统是由建筑物各管理间至各工作区之间的电缆构成。

水平子系统的作用是将干线子系统电缆线路延伸到用户工作区，该系统从各个子配线间出发到达每个工作区的信息插座。

水平线缆采用超五类4对非屏蔽双绞线。

它可以在100m范围内保证155Mbps的传输速率，可以满足信息传输的要求。

为了满足高速率数据传输，数据传输选用清华同方超5类四对UTP双绞线，由于所用的数据线均采用了超5类UTP双绞线，因此对校园网而言，超5类UTP双绞线布线时的带宽和传输速率能满足校园网楼宇内信息点要求的100M接入，超5类布线与垂直干线一起使用，为带宽应用程序提供完全的端到端布线解决方案，适用于网络的扩展及升级，成本底维护费用少。

所有产品满足ISO/IEC11801等标准。

RJ45水晶头的压接方法：

（T568A标准）基本线序是绿白，绿，橙白，蓝，蓝白，橙，棕白，棕，T568B标准）基本线序是橙白，橙，绿白，蓝，蓝白，绿，棕白，棕。

1.RJ45水晶头线色、线对可按以下方法辨认：

5类双绞线：

（如图3-3）

第1对：

蓝白/蓝

第2对：

橙白/橙

第3对：

绿白/绿

第4对：

棕白/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。

布设方法：

水平双绞线的安装长度均不应超过90米。

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。

根据整个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。

（图6—综合楼一楼机房水平子系统设计）

（综合楼一楼为学校的上机实验室，网络的中心点分布于此）

（图7—一号教学楼水平子系统设计）

（以1号楼为例，3-8楼结构相似，1.2.3.4号教学楼结构基本相同）

（图8—教学楼楼宇分布衔接水平子系统设计）

（图9—公寓楼宇水平子系统设计）

（此图以10号学生公寓楼5楼为例）

3.3垂直干线子系统设计

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

（图10——垂直子系统以竖井的方式实现每层楼之间的网络互连）

备注：

此图以一号教学楼为例，其他楼层如综合楼八楼需两个三层交换机，供学校教务使用，其他要求再论，大致以此图为例

3.4管理子系统设计

管理子系统连接水平电缆和垂直干线，是综合布线系统中关键的一环，常用设备包括配线架、理线架、跳线和必要的网络设备，其作用是为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。

为方便日后的更改、增加、维护，必须要对整个布线系统的电缆、连接硬件、空间、走道等进行统一管理。

对于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，机柜里放置清华同方超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。

采用清华同方超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清华同方抽屉式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。

3.5设备间子系统设计

1设备间子系统设计选择

设备间子系统是整个布线数据系统的中心单元，实现每层楼汇接来的电缆的最终管理。

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。

由综合布线系统的建筑物进线设备，数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成，主要用于汇接各个IDF，包括配线架、连接条、绕线环和单对跳线等。

设备间子系统所有进线终端设备采用色标区别各类用途的配线区。

为满足各种计算机网络系统对布线系统的要求。

计算机网络可以通过光纤跳线组成结构航的线路连接，并通过各种网络协议支持着各种计算机网络。

网络中心及各配线间安装：

采用标准机柜，对所有信息点均通过一定的编码规则和颜色规则，以方便用户的使用和管理方便，数据主配线间设在整个校园的网络中心，用12芯室外光缆连接到各个楼的配线机柜内，本机柜另外还担负着一楼的所有信息点的配线架。

而校园网网络中心设在综合教学楼一楼，在此安装核心交换机，校园网负责管理教学楼信息点，校园网行政办公楼配线间设在8楼弱电间内，校园网负责管理行政办公楼信息点，校园网学生宿舍1号楼、2号楼、3号楼、4号楼配线间均设在2楼弱电间内，负责管理校园网学生宿舍1号楼、2号楼、3号楼、4号楼信息点，主设备间设在校园网网络中心。

2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。

使用防火门、至少能耐火1小时的防火墙（从地板到天花板）和阻燃漆。

房间至少有一扇窗留作安全出口。

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。

任意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。

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。

3.6建筑群子系统

1.建筑群子系统选型

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清华同方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新综合教学楼、教学楼、办公楼、实验楼、餐厅、家属楼群、学生宿舍楼互联。

并集中于校园网网络中心。

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。

第四章综合布线系统施工方案

整个工程分阶段实施，保证于规定时间前完成布线工程的所有任务。

工程分三个阶段

1）第一阶段，施工准备：

开工前与系统总包商及业主对工程施工图纸进行汇审，制订工程进度，在开工设备材料安装之前，对土建预留进行检查，协调各方面关系。

2）第二阶段，现场施工：

经理负责制：

由项目经理组织各部门进行现场技术分析，技术交底，人员安排，施工安排。

施工规范：

严格按照综合布线系统施工规范要求以及相关部、施工规范组织施工。

3）第三阶段，工程管理：

要求系统安装商不但在工程设计方面具有丰富的经验，并且在工程的管理和实施方面有成熟的经验。

为了方便用户的管理，我们将向用户提供整套综合布线施工管理方案（包括布线管理详图，配线管理图表等有关资料）并在安装完成十日之内，提交调试和试运行的程序及记录表格。

工程进度

1）工程施工队伍在合同生效后1个月内作好施工准备工作，进驻施工现场。

2）配合土建施工桥架及管的敷设工程在业主规定的时间内完成。

3）定的时间内完成综合布线系统的线缆（包括配线柜的安装）敷设工作，并同时完成所有RJ45及光纤信息插座端接、安装工作，具体时间由业主最后确认。

工程进度具体安排见表：

施工进度安排时间表:

1

项目确定协议阶段

2

合同签定

3

设计图纸确定

4

第一批设备材料进入现场

5

桥架及管线的敷设

6

第二批设备材料进入现场

7

光缆敷设

8

设备安装并进行分步单元测试

9

本系统的整体测试

10

与其他系统联合调试

11

处理在测试过程出现的问题

12

甲方进行初步验收

13

国家验收

15

用户最总验收

第五章各种设备价格清单

经费预算分析：

1.根据需求分析所得，信息点数为4000个，按照以下公式计算信息模块的需求量：

M=n+n*3%，M=信息模块的总需求量，n=信息点的总量，n*3%=冗余量。

2.计算现场压接跳线RJ-45水晶头所需的数量，按照以下公式计算：

现场压接跳线RJ-45水晶头所需的数量：

M=n*4+n*4*15%，M=RJ-45水晶头的总需求量，n=信息点的总量，n*4*15%=预留的冗余量。

3.核心交换机为两组，南北校区各一组。

4.核心路由器信息中心一台。

5.布线采用星型结构，教学楼每层400米双绞线，每层做到每个信息点连接到交换机，宿舍楼每层400米，总和约3万米左右超五类双绞线。

6.其他费用（人工费，直接费，税金，工程造价和设计费等）

序号

设备名称

单价（元）

品牌及型号

单位

数量

总价

1

核心交换机

97440

华为s6700-48-EI

台

3

292320

2

核心路由器

26449

华为AR3260

台

1

26449

3

服务器

15700

华为FusionSeverRH2288V2

台

5

78500

4

三层汇聚交换机

8200

华为QuidawayS9303

台

24

196800

5

24口三层交换机

3180

华为S5700-24TP-SI

台

200

636000

6

双绞线

460

TCL超五类双绞线

箱

300

138000

7

信息模块

27

TCL超五类信息模块

个

4120

111240

8

水晶头

0.1

RJ45水晶头

个

20000

2000

结束语

通过对工作区子系统、水平子系统、管理子系统、垂直干线子系统、设备间子系统建筑子系统这几个系统的设计和实施，可以为校园网提供完整的网络布线系统，同时也为校园提拱严密监控系统为学生提供了生活的安全保障。

并且该布线系统能够充分适应现代和未来技术发展，实现高速数据通信、传输，支持各种网络设备、通讯协议和包括管理信息系统在内的广泛应用。

校园网网络中心包括网络系统、监控系统等为一体的中心机房，这样的设计可以方便网络管理员对整个校园进行维护管理，还可以节省在维护、更新这方面上花费大量资金，方便的在数据上的交流。

可以为生活，娱乐，学习，工作上提供便利，让老师、学生得到优质的网络信息保证，为网络的传输提供一个很好保证，为客户全方面的提供信息保证。

由于计算机网络的技术含量较高，涉及面较广，因此验收工作要做到认真、仔细，切实把握好各个环节的操作规程，定能圆满完成整个校园网的验收工作。