最新计算机网络综合布线设计报告.docx

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最新计算机网络综合布线设计报告

一．课程设计目的

通过本课程设计，了解计算机网络工程设计的一般过程，明确计算机网络设计与建设的基本原则，熟悉计算机网络需求分析的目标、任务与方法，掌握计算机网络设计的通用方法并且学会撰写规范的计算机网络设计方案说明书。

其具体内容如下：

1、明确综合布线系统的定义：

由通信电缆、光缆及各种连接硬件等构成的用以支持语音、数据、图象、视频通信的弱电布线系统。

综合布线系统一般可划分为六个子系统（参见CESC72：

95）：

工作区子系统、水平布线子系统、垂直布线子系统（干线子系统）、管理子系统、设备间子系统及建筑群布线子系统。

2﹑学会实验室综合布线方案的设计方法，掌握其基本的设计原理；

3﹑了解常用网络互连设备及网络测试仪器的使用方法，知道分析一些基本的网络故障问题；

4﹑了解三层交换机在校园网中的应用。

二．课程设计要求

1、需求分析：

通过对实验室的实地调查、与实验老师面谈、以书面的形式了解网络的组织结构、网络建设的背景，明确网络需求和网络性能的评价标准。

详细内容如下：

①网络建设的目的与原则、投资规模、现有网络的问题与不足；

②网络系统中所包括的信息点的数量、分布以及信息流量、应用程序的类型及QOS的要求、是否提供广域网接入和网络安全上的考虑因素等。

2、方案设计：

根据需求分析，以层次化的网络设计方法，选择合适的网络技术，设计一个性能价格比相对较优化的网络解决方案，要求该网络要提供尽可能高的先进性、可靠性、有效性、可扩展性和可管理性。

三．设计任务和性质

随着计算机网络实验室各种功能不断强大，需要我们通过合理的网络规划与建设将结构上同意但功能上有所区别的计算机分开，充分发挥各自的作用，同时又有机的协调发挥更强大的功能。

其中包括①局域网的建设，②INTERNET的接入，③网络IP电话等。

所以首先要通过设计终合布线系统来达到这一要求。

其要求我们做以下工作：

1．要求查询有关的Internet接入技术、常用局域网技术；

2．分析网络的性能；

3．要求利用现有的网络互连设备交换机、路由器对实验室进行综合布线将其划分为两个小型的局域网并且测试网络的连通性。

四．设计内容

1．首先制作10根8米长的直通线和10跟10米长的全反线，双绞线的制作方法如下：

请写出设备名称和型号写出布线施工计划以及线路检测情况

步骤1：

用斜口钳剪所需长度的双绞线（至少0.6米，最多不超过100米），然后再利用双绞线剥线器（实际用什么剪都可以）将双绞线的外皮除去2－3厘米。

有一些双绞线电缆上含有一条柔软的尼龙绳，如果在剥除双绞线的外皮时，觉得裸露出的部分太短，而不利于制作RJ－45接头时，可以紧握双绞线外皮，再捏住尼龙线往外皮的下方剥开，就可以得到较长的裸露线；

步骤2：

将裸露的双绞线中的橙色对线拨向自己的前方，棕色对线拨向自己的方向，绿色对线剥向左方，蓝色对线剥向右方（上：

橙左：

绿下：

棕右：

蓝）；

步骤3：

将绿色对线与蓝色对线放在中间位置，而橙色对线与棕色对线保持不动，即放在靠外的位置；

步骤4：

小心的剥开每一对线，遵循EIA／TIA568B的标准制作接头，因此线对颜色是有一定顺序的，绿色条线应该跨越蓝色对线，这里最容易犯错的地方就是将白绿线与绿线相邻放在一起，这样会造成串扰，使传输效率降低（左起：

白橙／橙／白绿／蓝／白蓝／绿／白棕／棕，在100BaseT网络中，第3只脚与第6只脚是同一对的，需要使用同一对线）；

步骤5：

将裸露出的双绞线用剪刀或斜口钳剪下只剩约14mm的长度，为了符合EIA／TIA的标准，最后再将双绞线的每一根线依序放入RJ－45接头的引脚内，第一只引脚内应该放白橙色的线，其余类推；

步骤6：

确定双绞线的每根线已经正确放置之后，就可以用RJ－45压线钳压接RJ－45接头；

步骤7：

制作另一端的RJ－45接头：

直连网线用于ADSL-MODEM与电脑网卡直接连接，同时直连线也适用于ADSL-MODEM与集线器UP-LINK口的连接，制作方法和上面一样，遵循EIA／TIA568B的标准，两端排线顺序完全是一一对应；

步骤8：

全反线的制作方法：

一端跟直通线的一端制作一样，另一端将水晶头进行反接就可以了。

2．根据下面的设计图进行接线和布线的操作：

布线结构图：

该网络通过主要设备把四个功能连入一起，分别是接入外网区域、接入教师管理区域、接入学生机区域和实验RACK区域。

具体如图

（1）布线机构图所示：

图

（1）布线结构图

对于学生机区域通过四个工作区域连入主区域，具体如下图所示：

图

（2）实验室实际结构图

3．网络测试：

一个优质的综合布线系统，不仅要设计合理，选择好布线器材，还要及时的进行测试，来验证布线系统的工程质量问题。

布线质量的决定因素有很多，从布线产品的生产角度来讲，各个部件的生产（包括电缆以及接插件等）都有严格的标准。

布线工程能否合格的前提条件，就是使用符合制造元件标准的布线产品，如果这个环节有问题，那么从根本上就不能使布线工程达到标准。

对于布线元件包括线缆质量的检测，使用实验室设备按照相应的国际标准进行。

下面是我们对所做的网线进行的测试情况：

（3.1）直通图

按照测试的标准这种测试结果是正确的接法，它是

图（3.2）错对图

图（3.3）开路图

图（3.4）短路图

图（3.5）反接图

图（3.6）串扰图

图（3.7）交叉图

当今在高速数据网络中对光缆和双绞线布线系统都有需求，因此为确保正确的安装质量，对各种介质的认证测试和文档备案就成为非常重要的事情。

通过使用美国福禄克网络公司FLUKE-networks中的DTX系列电缆，可以准确地认证铜缆和光缆布线系统。

只有DTX系列电缆分析仪可以提供可选的背插式光缆模块。

这些模块比其他的光缆测试方案更方便，包含更多的功能，包括双光缆、双波长的测试与诊断，还集成可视故障定位器（VFL）。

没有其他测试仪能够只需一次按键就可以在测试光缆和铜缆之间切换。

不仅可以同时认证光缆和铜缆，而且可以以不可想象的速度测试地更快更高效，此产品的功能有以下特点：

图（4）网络测试设备

1．利用光缆测试仪,将多模或单模DTX光缆模块插入DTX电缆认证分析仪背面专用的插槽中，无需再拆卸下来。

不象传统的光缆适配器需要和双绞线适配器共享一个连接头，DTX光缆测试模块通过专用的数字接口和DTX通讯。

双绞线适配器和光缆模块可以同时接插在DTX上。

这样的优点就是单键就可快速在铜缆和光缆介质测试间进行转换；

2．更快速地发现故障

集成在光缆模块上的可视故障定位仪（VFL）使诊断简单的光缆链路问题变得快速和简洁。

内置激光器的高亮度可视故障定位仪（VFL）能定位许多近距离的光缆故障，并可以用于验证连通性和极性。

独有的集成式设计确保可视故障定位仪（VFL）在需要的时候随时可以提供帮助；

3．提供完整的一级认证

电信工业协会（TIA）公布了名称为“对现场测试光缆系统长度、损耗和极性的附加指导”的电信系统标准（TSB）140。

根据TSB140标准，所有的光缆都需要进行一级测试。

一级测试包括衰减（插入损耗）、长度和极性；

DTX光缆测试模块提供一级认证测试。

每一次自动测试都会测量一对光缆链路的长度，以双波长测量每条光缆的衰减，并使用FindFiber功能或集成在光缆模块上的可视故障定位仪（VFL）来验证极性。

可以使用LinkWare电缆管理软件上载、管理并打印全面的一级测试报告。

同时也可以根据TSB140标准，可以选择进行二级测试，但它是非常重要的。

二级测试是对一级测试的补充，增加了每条光缆链路的OTDR曲线图形。

OTDR曲线不能替代插入损耗测量，但它可以作为对光缆链路进行评估的补充。

4．快速记录的光缆认证测试

DTX系列光缆模块通过独有的技术和简单易用的操作界面缩短了测试时间。

按自动测试键就会自动进行符合标准的认证——两根光缆，在两个波长上同时测试。

同时测量长度，并判断测试通过与否——全部测试在12秒钟内完成。

光缆测试模块可以在较短的时间内完成更多的测试，降低测试费用的同时有更多时间做其他的工作。

DTX系列电缆认证分析仪中包含福禄克网络功能强大的LinkWare电缆管理软件，对快速地对测试结果通过工作地点、用户、建筑等进行组织、编辑、查看、打印、保存或存档。

同时也可以将测试结果合并到现有的数据库中，通过任意数据域或参数进行排序、查找或组织。

下面是我们测试的结果：

图（5）测试结果

图（6）报告属性

图（7）G22A测试详细结果

图（8）G22A接线图

图（9）线对数据属性

图（9）HDTDX波形图

以下给出了从G22B—C22O相关波形图：

图（10）G22B时域反射波形

图（11）G22C线对数据属性

图（12）G22D线对数据属性

图（13）G22E线对数据属性

图（14）G22F详细结果

图（15）G22G详细结果

衰减：

衰减是信号幅度通过信道时能量的减小。

与散射类似，缆线与连接接插件是造成衰减的主要因素。

IEEE802.3协议中对1000BASE-T标准规定，衰减是接入损耗，双工信道的最大衰减使用下面的公式计算：

接入损耗（f）=2.1f（0.529）+0.4/f（dB）[f=1MHzto100MHz]

信道衰减的不良影响可以通过考察模拟视频信号的传输效果来论证。

过度衰减导致视频流中的低频亮度信号部分的强度低于高频色度信号部分，使得接收的影像灰暗，对比度过低。

如下图（G22H）就是就是一个衰减图：

图（16）G22H衰减波形

图（17.1）G22INEXT结果

主机结果：

图（17.2）G22INEXT主机结果波形

远端结果：

近端串扰及远端串扰：

从一对或多对线缆到其他相邻线对上的信号耦合被称做串扰。

近端串扰损耗被定义为：

耦合信号与原来的传输信号从同一信道端被测量情况下，传输信号大小与耦合信号大小的比率。

远端串扰损耗被定义为：

耦合信号在原来传输信号相对另一端进行测量的情况下，传输信号大小与耦合信号大小的比率。

近端串扰和远端串扰损耗同样是用分贝（dB）来表示的。

图（17.3）G22INEXT远端结果波形

图（18.1）PSNEXT数据属性

主机结果：

图（18.2）波形PSNEXT波形

远端结果：

综合等效远端串扰

综合等效远端串扰是指某线对受其他线对综合的等效远端串扰影响，用分贝（dB）表示。

图（18.3）PSNEXT远端综合近端串扰波形

图（19.1）G22KELFEXT数据属性

主机结果：

图（19.2）G22KELFEXT波形

远端结果：

等效远端串扰

远端串扰与受串扰线对衰减的差，单位为分贝（dB）。

图（19.3）G22K远端等效远端串扰

图（20）G22LG22LPSELFEXT波形

图（21）G22MACR波形图

图（22）G22NPSACR波形

阻抗失配/回波损耗：

阻抗失配/回波损耗发生在负载阻抗与设备内部阻抗不平衡的情况下。

对结构化布线系统而言，这类损耗多出现于构成信道的组件没有适当匹配的情况下。

这样会影响能源与负载间的最大传输功率。

对于使用混合功能接口电路的1000BASE-T的系统而言，将阻抗匹配失衡减至最小是非常重要的。

混合功能常用来实现数据信息的全双工传送。

混合电路提供四对终端，信号由一个终端对进入后，从相邻两对分发出来，但却不能到达相对应的终端线对。

设备电路与信道的阻抗匹配是相当重要的，否则产生回波，也就是反射的传输能量将以噪音的形式在接收端出现。

将回波补偿电路并入1000BASE-T接口电路，目的是有效的抵制混合功能产生的回波影响。

1000BASE-T，IEEE802.3ab标准指出阻抗失配就象回波损耗一样用分贝来表示，即每一个特定频率段上的相关阻抗（100欧姆）。

回波损耗是由于阻抗不匹配而产生的应用信号反射，是一个分数数值的比率。

IEEE802.3ab标准记录了信道上的阻抗失配影响，并用以下公式表示阻抗失配的容限范围：