计算机网络技术在实验高中教学楼的应用.docx
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计算机网络技术在实验高中教学楼的应用
计算机网络技术在实验高中教学楼的应用
摘要
校园的网络正逐渐成为各学校必备的信息基础设施，其规模和应用水平将是衡量学校教学与科研综合实力的一个重要标志。
很多学校准备利用假期组建校园网，特别是校园网基础设施的铺设更是难得的好时机。
要想组建高性能、低成本的校园网，综合布线的好坏至关重要，好的综合布线系统如同给校园网打了一个好的地基。
本综合布线系统方案，是根据市希望高级中学的实际情况编写，用于教学楼内之间为计算机、通信设施与监控系统预先设置的信息传输通道。
它将语音、数据、图像等设备彼此相连，同时能使上述设备与外部通信数据网络相连接。
关键字：
校园网、综合布线、子系统、信息点
Abstract
Campusnetworkisbecominganessentialinformationinfrastructureoftheschoolfacilities,thesizeandapplicationlevelisameasureofschoolteachingandresearchanimportantindicatorofoverallstrength.Manyschoolssetupduringtheholidaystopreparethecampusnetwork,campusnetworkinfrastructure,inparticular,therollisararegoodtime.Tobuildhigh-performance,low-costcampus,goodorbadcablingisessential,agoodcablingsystemtothecampusnetworktoplayasagoodfoundation.
ThecablingsystemsolutionisbasedontheactualhighschoolinChangchunCity,wanttoprepareforteachingthecomputerbetweenthebuildings,communicationfacilitiesandmonitoringInformationtransmissionsystem,apre-setchannels.Itvoice,data,imagesandotherequipmentconnectedtoeachother,whilethedevicescancommunicatewithexternaldatanetworkconnected.
Keywords:
campusnetwork、cabling、subsystem、informationpoint
目录
摘要
Abstract
目录
绪论1
第一章综合布线系统概述2
一、网络综合布线系统意义2
二、综合布线系统的特点2
三、综合布线系统组成3
（一）工作区子系统3
（二）水平布线子系统3
（三）垂直干线子系统3
（四）管理间子系统3
（五）设备间子系统3
（六）进线间子系统3
（七）建筑群子系统4
第二章教学楼综合布线系统需求分析5
一、任务概述5
（一）总体建设情况概述5
（二）希望高中教学楼的功能要求5
二、综合布线工程设计5
（一）信息点布设原则5
（二）信息点接入6
三、综合布线设备和和设备选择6
（一）RJ-45插头6
（二）剥线钳6
（三）打线钳7
（四）网线钳7
（五）信息插座7
（六）华为核心交换机8
第三章教学楼布线施工分析9
工程实际概况9
第四章综合布线系统施工11
一、总体施工设计要求11
二、管道材料选择和施工要求11
（一）水平子系统11
（二）垂直子系统11
（三）管理区子系统11
（四）工作区子系统12
三、施工过程12
（一）管道安装12
（二）拉线安装12
（三）配件端接12
四、施工过程要求12
五、竣工验收13
六、缆线的验收要求13
七、配线设备的验收要求14
（一）机架安装要求14
（二）配线架安装要求14
（三）线槽安装验收要求14
（四）预埋金属线槽支撑保护要求：
14
总结15
致谢语16
参考文献17
绪论
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。
回顾历史,综合布线的发展与建筑物自动化系统密切相关。
传统布线如电话、计算机局域网都是各自独立的。
各系统分别由不同的厂商设计和安装,传统布线采用不同的线缆和不同的终端插座。
而且,连接这些不同布线的插头、插座及配线架均无法互相兼容。
办公布局及环境改变的情况是经常发生的,需要调整办公设备或随着新技术的发展,需要更换设备时,就必须更换布线。
这样因增加新电缆而留下不用的旧电缆,天长日久,导致了建筑物内一堆堆杂乱的线缆,造成很大的隐患。
维护不便,改造也十分困难。
随着全球社会信息化与经济国际化的深人发展,人们对信息共享的需求日趋迫切,就需要一个适合信息时代的布线方案。
美国电话电报（AT＆T）公司的贝尔（Bell）实验室的专家们经过多年的研究,在办公楼和工厂试验成功的基础上,于20世纪80年代末期率先推出SYSTIMATMPDS（建筑与建筑群综合布线系统）,现时已推出结构化布线系统SCS。
经中华人民共和国国家标准GB/T50311-2000命名为综合布线GCS（Genericcablingsystem）。
第一章综合布线系统概述
一、网络综合布线系统意义
现代科技的进步使计算机及网络技术飞速发展，提供越来越强大的计算机处理能力和网络通信能力。
计算机及网络通信技术的应用大大提高了现代企业的生产管理效率，降低运作成本，并使得现代企业能更快速有效地获取市场信息，及时决策反应，提供更快捷更满意的客户服务，在竞争中保持领先。
计算机及网络通信技术的应用已经成为企业成功的一个关键因素。
计算机及通信网络均依赖布线系统作为网络连接的物理基础和信息传输的通道。
传统的基于特定的单一应用的专用布线技术因缺乏灵活性和发展性，已不能适应现代企业网络应用飞速发展的需要。
而新一代的结构化结构化布线系统能同时提供用户所需的数据、话音、传真、视像等各种信息服务的线路连接，它使话音和数据通信设备、交换机设备、信息管理系统及设备控制系统、安全系统彼此相连，也使这些设备与外部通信网络相连接。
它包括建筑物到外部网络或电话局线路上的连线、与工作区的话音或数据终端之间的所有电缆及相关联的布线部件。
布线系统由不同系列的部件组成，其中包括：
传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电器保护设备和支持硬件。
二、综合布线系统的特点
相对于以往的布线，综合布线系统的特点可以概况为：
实用性:
实施后,布线系统将能够适应现代和未来通信技术的发展，并且实现话音、数据通信等信号的统一传输。
灵活性:
布线系统能满足各种应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的终端设备，如电话、计算机、打印机、电脑终端、电传真机、各种传感器件以及图象监控设备等。
模块化:
综合布线系统中除去固定于建筑物内的水平缆线外，其余所有的接插件都是基本式的标准件，可互连所有话音、数据、图象、网络和楼宇自动化设备，以方便使用、搬迁、更改、扩容和管理。
扩展性:
综合布线系统是可扩充的，以便将来有更大的用途时,很容易将新设备扩充进去。
经济性:
采用综合布线系统后可以使管理人员减少，同时，因为模块化的结构，工作难度大大降低了日后因更改或搬迁系统时的费用。
通用性:
对符合国际通信标准的各种计算机和网络拓扑结构均能适应，对不同传递速度的通信要求均能适应，可以支持和容纳多种计算机网络的运行
三、综合布线系统组成
综合布线系统包括一下七个子系统：
（一）工作区子系统
工作区子系统指终端设备和信息插座之间的连接部分，包括装配软线，连接器和连接所需要的扩展软线，并在终端设备与I/O之间搭桥。
工作区子系统所使用的连接器必须是ISDN标准的8位接口。
这种接口能接受楼宇自动化系统所有低压信号以及数据网络信息和数码音频信号。
本论文中共有172个信息点，用5TG0121-1CC1信息插座172个 。
（二）水平布线子系统
水平子系统是从用户工作区连接到垂直子系统的线。
水平子系统是整个结构化布线系统的一部分，它与垂直子系统的区别在于：
水平子系统总在同一楼层，并与信息插座相连。
在结构化布线系统中，水平子系统中用6类双绞线，用线量可以用公式表示。
（三）垂直干线子系统
垂直子系统，它提供建筑物干线电缆的路由。
干线子系统通常是在两个单元之间，特别是在位于中央点的公共系统设备处提供多个线路设施。
该子系统由所有的布线电缆组成，或光纤以及将光纤连到其它专访的相关支撑硬件组合而成。
选光纤选6芯单模光纤。
（四）管理间子系统
管理间子系统又称为电信间或者配线间。
一般设置在每个楼层的中间位置。
管理间子系统也是连接垂直子系统和水平子系统的设备.
（五）设备间子系统
设备间在实际应用中一般称为网络中心或机房。
通常由电缆，连接器和相关支撑硬件设备组成，其主要设备有计算机网络设备，服务器，防火墙，路由器，程控交换机，楼宇自控设备主机等。
（六）进线间子系统
进线间是建筑物外部通信和信息管线的入口部位，并可作为入口设施和建筑群配线设备的安装场地。
（七）建筑群子系统
建筑群子系统，也称为楼宇子系统，主要实现楼与楼之间的通信连接，一般采用光缆并配置相应设备，它支持楼宇之间通信所需的硬件，包括缆线，端接设备和电气保护装置。
设计时应考虑布线系统周围的环境，确保楼间传输介质和路由，并使线路长度符合相关网络标准规定。
第二章教学楼综合布线系统需求分析
一、任务概述
经过对希望高中详细调查，对教学楼整体结构和需求进行分析，整个教学楼更能需求分析如下：
（一）总体建设情况概述
市希望高中教学楼布线的需求包括如下几个方面地理布局,防雷接地措施,用户数量及位置,两用户之间的最大距离,用户之间的关系,楼层内的布线走向,HUB的供电方式,网络系统的服务范围,通信的类型等
（二）希望高中教学楼的功能要求
1、计算机网络系统需能将每间教室的计算机联网,并留有与校园网的接口.
2、每间教室有两个信息点，用作数据和语音，办公室设三个信息点
3、主机房,设备间在三楼中间房间
二、综合布线工程设计
教学楼布线系统采用能支持多种计算机网络协议及多种厂商设备的信息互连，可适应各种灵活的、容错的组网方案。
同时随着计算机网络技术的发展和企业业务发展需求，布线系统应能满足高速局域网的带宽要求。
该布线系统采用模块化结构，以方便系统的扩展和修改，当设备移位时，不必变更布线，仅需在相应的配线架上跳线即可。
在院领导办公室、大会议室使用组合式地面插座盒。
（一）信息点布设原则
大开间办公室每个隔断为一个工作区；每个工作区设三个信息点（1个语音和2个数据），每个教室设两个信息点（一个数据一个语音），会议室应设六个信息点。
每层楼有十一个教室和六个办公室，四楼共两个会议室，共计信息点一百七十二个信息点，该项目采用物理星型结构，以适应网络技术的发展和应用。
系统易于扩展和连接，便于维护和管理。
综合布线方案构成说明如下，大楼工作区子系统由各个工作区构成，根据信息点的设置原则，每个工作区原则上设置单孔、双孔插座。
每个双孔插座设计按一个数据信息点和一个话音点考虑，所有插座均采用标准的六类信息模块。
水平配线子系统由楼层配线间至各个工作区之间的线缆（包括六类双绞线、光纤）构成，所有水平电缆铜缆部分均采用六类非屏蔽双绞线。
水平子系统电缆布线长度不能超过90米，水平电缆在配线间内配线架与信息插座之间均为点到点连接。
任何改变系统的操作都不影响整个系统运行，对上层系统包括网络设备层和软件应用层均具有透明性。
为系统线路故障检修提供方便。
管理子系统设置在大楼的楼层配线间和四层信息中心机房内，主要负责本楼层信息和相邻楼层信息通道的统一管理。
各楼层配线间内安装多个网络布线设备柜，并预留今后可扩展机架。
（二）信息点接入
以交换式千兆以太网作为校园网的主干，按10M/100M交换式子网方式接入。
校园网布线设计一般采用多级物理星型结构、点到点连接，任何一条线路故障均不影响其他线路的正常运行。
网络采用分散式三层交换体系，二级交换机具有第三级交换能力，主干线路压力小，而且全部实现百兆交换入室。
三级交换机可以堆叠，能将一个主干和桌面交换机组成一个整体，提供足够的交换口，可扩展性好。
1、主干网选用千兆以太网，其第三层以太网路由器交换机大都满足IEEE802.3Z标准，技术成熟，具有流量优先机制能有效保证多媒体传输时的QoS（QualityofService服务质量）。
2、千兆以太网具有良好的兼容性和可扩展性，在ATM技术成熟时，可平滑集成到ATM网络中，作为ATM网的边缘子网。
3、工作组子网可选用100M交换模式。
使用户终端独占100M带宽的数据交换。
在核心交换机与工作组交换机之间，采用100Mbps传输带宽，当使用全双工时，传输带宽为200Mbps。
三、综合布线设备和和设备选择
在综合布线设备中，除了最为主要的传输介质，如双绞线、光纤线缆等以外，还有很多的布线设备在使用。
常用的有RJ45插头、信息插座、配线架、光纤连接器、剥线钳、打线钳、网线钳、网线模块等
（一）RJ-45插头
RJ-45插头是一种只能沿固定方向插入并自动防止脱落的塑料接头，俗称“水晶头”。
如图2-1所示。
图2.1RJ-45水晶头
（二）剥线钳
剥线钳在制作细缆时是必备的工具，它的主要功能是用来剥掉细缆导线外部的两层绝缘层。
如图2-2所示
图2-2剥线钳
（三）打线钳
信息插座与模块是嵌套在一起的，埋在墙中的网线是通过信息模块与外部网线进行连接的，墙内部网线与信息模块的连接是通过把网线的8条芯线按规定卡入信息模块的对应线槽中的。
网线的卡需用一种专用的卡线工具，称之为打线钳”。
如图2-3所示
图2.3打线钳
（四）网线钳
网线钳是用来卡住BNC连接器外套与基座的，它有一个用于压线的六角缺口,如图所示。
一般这种压线钳也同时具有剥线、剪线功能，如图2-4所示。
图2.4网线钳
（五）信息插座
信息插座一般是安装在墙面上的，也有桌面型和地面型的，主要是为了方便计算机等设备的移动，并且保持整个布线的美观，如图2-5所示。
图2.5信息插座
（六）华为核心交换机
三层交换机就是具有部分路由器功能的交换机，三层交换机的最重要目的是加快大型局域网内部的数据交换，所具有的路由功能也是为这目的服务的，能够做到一次路由，多次转发。
对于数据包转发等规律性的过程由硬件高速实现，而象路由信息更新、路由表维护、路由计算、路由确定等功能，由软件实现，如图2-2所示。
图2.6华为核心交换机
第三章教学楼布线施工预算分析
工程实际概况
（1）工作区子系统
工作区子系统是各办公区组成，根据各自不同的功能对信息点和信息插座（5TG0121-1CC1）等用量如表1-1所示
信息点
信息插座
插座费用
1楼
40
45
3105
2楼
40
45
3105
3楼
40
45
3105
4楼
52
60
4140
总计
172
195（69元/个）
13455
表1-1信息点等用料统计表
（注）希望高中共有4层楼，每层教学楼有11个教室，每个个教室有2个信息点。
每层还有6个办公室每个办公室有3个信息点，4楼有2个会议室一个会议室有6个信息
（2）水平子系统
C={0.55*（F+N）+6}*n
C:
每个楼层的用线量F：
为最远信息插座离配线间的距离（50米）N：
为最近信息插座到离配线间的距离（18米）n：
每层楼信息插座的数量（1-3为40个信息点4层为52个信息点）
实际估算出每层楼水平用线量C=｛0.55*（50+18）+6｝*40=1736米
第4层用线量为C=｛0.55*（50+18）+6｝*52=2256米
水平子系统共用6类双绞线总量为：
1736*3+2256=7464米
预计需要25箱6类双绞线
费用为18750元
（3）垂直干线子系统
该子系统由所有的布线电缆组成，或光纤以及将光纤连到其它专访的相关支撑硬件组合而成，采用选光纤选6芯单模光光纤，主设备机房在3楼，走线总距离为3楼到一层距离（楼高4.5米）
水平走线距中继设备距离
垂直走线距离
总计用量
光纤材料（6芯）
15
17
32米+（6米用于扩展）
光纤总长度估算为38米，每米88元，费用为：
3344元
（4）管理间子系统
实验高中4楼层共有172信息点，每层楼中的管理间配置48口6类配线架（820元/只）鸿雁牌为基准，共计5只能满足需求。
价格是：
5*820=4100元
第四章综合布线系统施工
一、总体施工设计要求
在开放式布线系统施工设计阶段就考虑在工程施工的全过程如何对工程质量作出有效的管理和监控的问题。
我们认为，为了保证工程质量，开放式布线系统施工设计应解决好以下几方面的问题：
1、施工设计：
对建筑物结构作出详细勘测之后，同用户一起规划出管线施工图。
施工设计的合理性对工程质量是至关重要的。
2、施工过程：
施工过程的工艺水平与工程质量有直接的关系，公司将通过细化安装工作的各个环节来保证对施工质量的控制。
我们一般将整个施工过程分成三个环节，即管道安装，拉线安装和配件端接。
3、施工管理：
为工程实施制定有详尽的流程，以便于对工程施工的管理。
施工流程控制要求达到两个目的：
保证工艺质量和及时纠正出现的问题。
4、质量控制：
在以往的工程施工中建议由用户和我公司的技术人员组成质量监督小组，并编制质量控制日志，由当班的工程小组负责人填写，监督小组负责人签字。
二、管道材料选择和施工要求
（一）水平子系统
水平子系统的走线管道由两部分构成：
一部分是每层楼内放置水平传输介质的总线槽，另一部分是将传输介质引向各房间信息接口的分线管或线槽。
从总线槽到分线槽或线管需要有过渡连接。
总线槽要求宽度与高度的比例为了3:
1，在线槽中放置的双绞线应不超过三层。
在线槽中放置的双绞线密度过大会影响底层双绞线的传输性能。
在水平线槽的转弯处，应有垫衬以减小拉线时的摩擦力。
水平子系统线槽或线管应采用镀锌铁槽或铁管。
（二）垂直子系统
垂直子系统用于跨越楼层的传输，一般采用多对数双绞线或多模62.5/125室内光纤，如一般采用25对三类或五类双绞线。
双绞线和光纤对安装有不同的要求，双绞线垂直放置于竖井之内，由于自身的重量牵拉，日久之后会使双绞线的绞合发生一定程度的改变，这种改变对传输语音的三类线来说影响不是太大，但对需要传输高速数据的五类线，这个问题是不能被忽略的，因此设计垂直竖井内的线槽时应仔细考虑双绞线的固定。
双绞线的固定时的力的大小是应该受到重视的一种技巧，如果扎线太紧可能会降低NEXT值，从而影响线缆的传输性能。
（三）管理区子系统
管理区子系统是工程施工中考虑最复杂的部分。
这部分施工应充分考虑环境影响和端接工艺的影响。
电磁辐射是考虑管理区子系统安装环境的主要因素。
电磁辐射的影响主要来自两个方面，一是环境对系统传输的影响，一是系统在信息传输过程中对环境设备的影响。
在建筑物内，环境对系统传输的影响主要来自强电磁辐射源，如电台，建筑物内的电梯，马达，UPS电源，等。
如果环境中这些干扰源的影响较大，因考虑采取屏蔽措施，或选择距离较远的位置。
（四）工作区子系统
工作区子系统在施工时要考虑的因素较多，因为不同的房间环境要求不同的信息墙座与其配合。
在施工设计时，应尽可能考虑用户对室内布局的需要，同时又要考虑从信息墙座联接应用设备（如计算机，电话等）方便和安全。
墙上安装型信息墙座一般考虑嵌入式安装。
在国内采用的是标准的86型墙盒，该墙盒为正方形，规格80X80mm，螺丝孔间距60mm。
信息墙盒与电源墙座的间距应大于30cm。
三、施工过程
施工过程由三个方面完成：
管道安装，拉线安装和配件端接
（一）管道安装
由具有电信部门二级通信工程安装资格的工程队完成，工艺质量满足国家电信部门有关的施工规范和EIA/TIA569标准。
布线桥架的焊接，线槽的过渡联接满足国家电工标准中对强电安装的工艺和安全要求。
（二）拉线安装
开放式布线系统对拉线施工的技能要求较其它布线高得多，这主要是由传输介质的特点决定的。
在开放式布线系统中，采用的传输介质一般有两种类型，一类为双绞线，另一类为光纤，它们的材料构成和传输特征虽然不同，但在拉线时都要求轻拉轻放，不规范的施工操作有可能导致传输性能的降低，甚至线缆损伤。
（三）配件端接
配件端接的工艺水平将直接影响布线系统的性能。
四、施工过程要求
1、布线前询问客户网络需求，现场勘察建筑，根据建筑平面图等资料结算线材的用量，信息插座的数目和机柜定位、数量，做出综合布线调研报告。
根据前期勘察数据做出布线材料预算表、工程进度安排表。
2、布线中协调施工队与学校进行职责商谈，提出布线许可，主要是钻孔、走线、信息插座定位、机柜定位、做线缆标识等。
安装信息模块、配线架及机柜内部。
3、测试线路测试是在完工后用专用仪器按EIA/TIATSB-67《非屏蔽双绞线系统与性能验收规范》对系统进行全面测试，并提交测试报告。
信息点测试一般采用12点测试仪，主要测试通断情况。
深度测试用美国FlukeDSP-100线缆测试仪，根据TSB-67标准，对接线图（WireMap）、长度（Length）、衰减量（Attenuation）、近端串扰（NEXT）、传播延迟（PropagationDelay）五方面数据测试，可打印出详细的测试报告。
4、布线后链路测试后，选择若干节点，联接网络设备进行联通测试并提交。
施工后打印出测试报告，学校以测试报告为标准对整个布线作出判断和结论。
在施工质量达到合同要求、性能测试合格和软件验收合格的前提下，双方签字认定工程验收合格。
网络硬件系统验收：
校方可以在线路测试和系统联调阶段派技术人员参加测试验收。
也可在施工方提交测试报告后，组织技术人员进行复测验收。
网络软件系统验收：
检查应配置软件是否齐全，并逐一进行操作检验。
软件应运行畅通，圆满实现各种功能。
技术资料移交验收：
承建方向校方移交设计、施工、配线等全部资料，校方由专人清点接收入档管理以备查。
培训：
承建方按有关条款要求为校方进行布线方案、结构等方面的培训。
五、竣工验收
1、环境验收
2、应对交接间、设备问、工作区的建筑和环境条件进行检查
3、器件验收
4、缆线及配线架等验收的具体验收的详细要求
六、缆线的验收要求
1、工程使用的对绞电缆和光缆型式、规格应符合设计的规定和合同要求。
2、电缆所附标
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