综合布线课课程设计.docx
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综合布线课课程设计
课程设计说明书NO.1
综合布线系统课程设计
1、需求分析
1.1课程设计目的
由于综合布线课程的实践性很强，为使学生取得最现代化的设计技能和研究方法，综合布线课程设计也就成为了一个重要教学环节。
通过对一个具体综合布线项目的设计，达到进一步完善综合布线课程学习的效果。
对于通信工程专业的学生，综合布线系统工程设计是必须掌握的一项基本技能。
本课程设计旨在为学生将来从事设计和生产技术管理工作打下一个坚实的理论基础，着重培养学生的动手实践和设计能力。
本次课程设计充分考察学生动手能力，要求学生独立完成。
1.2用户需求
通过对用户方实施综合布线系统的有关建筑物执行实地考察，由用户方提供建筑工程图，从而了解有关建筑结构，分析施工，难易程度，并估算大致费用。
需了解的其他数据包括：
中心机房的位置、信息点数、信息点与中心机房的最远距离、电力系统状况、建筑楼情况等。
综合布线系统需求分析主要包括以下三个方面：
（1）根据造价、建筑物距离和带宽要求确定光缆的芯数和种类。
（2）根据用户方建筑楼群间距离、马路隔离情况、电线杆、地沟和道路状况，对建筑楼群间光缆的敷设形式可分为架空、直埋或是地下管道敷设等。
（3）对各建筑楼的信息点数执行统计，用以确定室内布线形式和配线问的位置。
建筑物楼层较低、规模较小、点数不多时，只要所有的信息点距设备间的距离均在90m以内，信息点布线可直通配线间。
建筑物楼层较高、规模较大、点数较多时，即有些信息点距主配线间的距离超过90m时，可采用信息点到中间配线间、中间配线间到主配线间的分布式综合布线系统。
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，既能使语音、数据、图像设备和交换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网络相连接；同时，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。
1.3网络通信量需求
对于校园网用户主要来自校园内部，校园内使用网络的主要有行政管理部门，各个学院的管理机构，图书馆，计算机中心及联网的实验室。
行政管理部门如学生处、科技处、后勤管理处等。
主要负责学生的档案，学籍，缴纳学费情况，学习情况的管理。
另外，有很多课程需要借助网络进行教学才能达到更好的效果，比如学习计算机专业或者通信专业的学生，还有一些考试需要有计算机才能进行，所以，计算机中心对网速的要求交高，为了防止学生登陆不健康的网站，还应设置网络管理系统，比如万象网。
络管理系统。
以便对学生计算机进行监控。
实验室，对于网络的要求与计算机中心大同小异，但是对网速的要求不是很高，主要进行的软件的操作。
网络系统的功能是否强大直接影响网络的性能。
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届时整个网络将会有超过2000台的主机运行，所以对与通信量，相应时间，网络的吞吐量有很高的要求。
这样就需要考虑综合布线、设备使用和施工的成本。
随着计算机技术、网络通讯技术、多媒体技术的迅速发展和普及，各种规模的校园网和基于网上运行的多种媒体信息资源已不鲜见。
校园网也在朝着有序、适用、优质、高效的方向发展。
1.4管理需求分析
网络的管理需求主要是针对校园网网络的管理者进行的，主要包括对于网络的管理，对于信息安全以及对于网络设备的管理。
这就需要有管理软件的支持，还应注意布线时网络线缆的可靠性以及质量是不是良好。
同时，网络应具有灵活性，这样便于更换或者添加新的网络设备。
网络管理软件具备对接入层交换设备的可进行远程造作的能力，提供网络管理的简易性和集中性。
网络配置TranscendEntepriseManager对网络进行管理，从而实现从网卡、路由器、交换机到访问设备等全部网络产品的统一管理，并提供分布式的网管模式，不仅可以实现网络配、网络流量数据监控以及VLAN管理等操作管理功能，还支持更高层次的决策及业务管理，实现了对网络中的应用管理。
网络管理应的信息服务系统迅速发展，由于采用WWW技术，打破了原有信息服务的范围，学校的信息除了面向校内服务，还可以面向全国乃至全世界。
综合信息服务系统以校园网为物理环境，对外与Internet相连，提供的信息类型是多种多样的。
在信息的类型上除了日常使用的文字信息之外，还可以提供以音频、视频形式出现的服务信息，比如学校领导的重要讲话录音，内容广泛的学术报告，可以陶冶学生情操的音乐等，视频的信息内容也很丰富。
综合信息服务系统以WWW方式提供各种多媒体信息服务之外，还实现了与部门级的管理信息系统（RDBMS）和学校办公自动化系统（NOTES）的有机结合。
使信息服务的类型从文件系统扩展到SQLServer数据库和Notes数据库。
1.5组网环境需求分析
校园是一个不断建设和不断发展的机构，这样，对于网络的灵活性和可扩展性要求较高在网络拓扑结构方面，选择的拓扑结构是树桩结构，这样可以便于节点的增加。
同时要能满足用户网络规模发展需求，在网络拓扑结构中，网络扩展需求全面体现在网络拓扑结构的三层，那就是核心层汇聚层和边缘层。
一般的网络规模扩展主要是关键节点和终端节点的增加，如服务器、各层交换机和终端用户的增加。
这就要求在拓扑结构中的核心层，交换机上要留有一定量的冗余高速端口，以备新增加的服务器、汇聚层交换机等关键节点的连接。
在VLAN网络的可扩展性方面，值得注意的是频道的分配，因为总的可用频道是15个，而在同一覆盖范围中可用的上涨幅度道只有3个，所以在网络系统设计之初应尽可能预留一些频道给将来扩展，不要全部占用。
校园网的网络需要一个灵活，简易，实效性和安全性高的环境，校园网主要的功能是通过网络进行学生教学和教师、后勤部门管理与办公。
对网络的稳定性和安全性要求交高，力图达到一个快速而安全的环境。
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。
网络拓扑的结构由于有VALN的存在，使得网络拓扑的选择和结构化布线更加规范化，这就使得在网络综合布线的时候要考虑不线的可扩展性和可持续发展性，考虑的越多网络的性价比就会越高。
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1.6安全性需求分析
校园网络与管理信息系统建成后，任何人都可以通过计算机访问高校的校园网络，其中就可能有“黑客”试图攻击网络，破坏网络、传播计算机病毒，还有的可能窃取保密的技术资料及数据等等，这样安全管理显得尤为重要。
网络与管理信息系统的安全主要包括物理安全与逻辑安全；物理安全主要指网络硬件的维护和使用以及管理等；逻辑安全是从软件的角度提出的，主要指数据的保密性、完整性、可用性等等。
由于高校信息系统支持全校各部门的办公活动，采取集中存放、统一管理数据的方式，因此这些信息的安全至关重要。
2、建网目标
2.1组建校园网的目标
建造楼宇综合布线的目标应满足下面几点：
安全性：
严格执行有关技术标准，确保系统满足防雷、防潮、防鼠、防蚁要求；
实用性：
实施后的综合布线系统，能满足现代和未来发展的要求，并能实现语音、数据、监控、控制、报警等综合功能；
灵活性：
任意信息点均能接入电话、传真机、计算机、打印机、监控器、报警器等不同类型设备；
经济性：
在满足技术和应用要求的基础上，尽可能降低投资；
扩展性：
大量采用积木模块化标准件，使实施后的综合布线系统工程管理扩充方便，以便系统将纳入更多设备。
2.2综合布线系统各项指标
综合网络布线系统是弱电系统数据和语音传递的基本通道。
在布线系统的基础上，可以形成遍布整个基地的电话网络、计算机网络。
布线系统是信息系统中最基础的组成部分，它的性能直接影响到信息系统的性能和寿命。
综合布线系统是建筑物或建筑群内的信息传输系统。
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。
预留空间符合当前和以后的信息传输需要，保证较好的扩展性和足够的升级空间。
综合布线要求全面的考虑网络的应用性能，所以需要注意各个环节。
综合布线系统链路传输的最大衰减限值,包括两端的连接硬件、跳线和工作区连接电缆在内,应符合表2的规定：
要求将各点连成曲线后,测试的曲线全部应在标准曲线的限值范围之内。
综合布线系统任意两线对之间的近端串音衰减限值,包括两端的连接硬件、跳线和工作区连接电缆在内（但不包括设备连接器）,应符合规定：
所有其它音源的噪声应比全部应用频率的串音噪声低10dB。
大多数主干电缆中,最坏线对的近端串。
在系统设计时,全系统所选的缆线、连接硬件、跳线、连接线等必须与选定的类别相一致。
如采用屏蔽措施时,则全系统必须都按屏蔽设计。
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图1综合布线系统图
3、建网原则
本校园网建设应遵循以下原则，它是一个满足数字、语音、图形图象等多媒体信息，以及综合教学、管理、科研信息传输和处理需要的综合数字网，并能符合TCP/IP网络协议。
技术上的先进性将保证处理数据的高效率、系统工作的灵活性、网络的可靠性，技术上的先进性也使系统的扩充和维护变得十分简单。
网络骨干线路的冗余备份、网络核心设备的冗余备份和电源冗余备份等方面保证网络的可靠性。
主干网络设备的选型及其模块、插槽个数、管理软件和网络整体结构，以及技术的开放性和对相关协议的支持等方面，来保证网络系统的开放性和扩充性。
网络管理应支持RMON和RMON2，以及标准的MIB。
利用图形化的管理界面和简洁的操作方式，合理的网络规划策略，提供强大的网络管理功能。
安全方面，应使用一体化的网络管理使网络日常的维护和操作变得直观，便捷和高效。
内部网络之间、内部网络与外部公共网之间的互联，利用防火墙、杀毒软件等对访问进行控制，确保网络的安全。
网络系统的设计在性能价格比方面充分体现系统的实用性，既要采用先进的技术，又能在经费允许的条件下实现建网目标。
建立网络是综合布线的前提和基础。
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4、总体方案建议
4.1综合布线方案
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。
布线设计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，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。
工作组子网选用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。
基本型，适用于综合布线系统中配置标准较低的场合，用铜芯对绞电缆组网。
基本型综合布线系统配置：
每个工作区有一个信息插座；每个工作区的配丝电缆为1条4对绞电缆；采用夹接式交接硬件；每个工作区的干线电缆至少有2对对绞线。
增强型，适用于综合布线系统中中等配置标准的场合，用铜芯对较电缆组网。
增强型综合布线系统配置：
每个工作区有二个或以上信息插座；每个工作区的配线电缆为2条4对对绞电缆；采用增值接式或插接交接硬件；每个工作区的干线电缆至少由对对绞线。
图2综合布线基本拓扑图
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4.2网络管理方案
设置网络计费服务器该服务器串接在内部子网和外部网络之间，主要有两个功能功能ARP应答对外使用网卡NIC1的MAC地址应答外部主机或路由器发出的对内部主机的主机MAC地址的请求，对内部使用网卡NICO的MAC地址应答内部主机发出的对外部主机或路由器MAC地址的请求。
只有IP-MAC地址对合法注册的极其才能得到正确的ARP应答。
IP宝转发完成IP包的双向转发与计费，并对非法访问的IP包进行过滤。
只有注册用户访问合法站点的IP包转才能通过。
用户注册提供用户注册服务接口，为IP包转发提供过滤一句。
只有授权用户才能注册成功，并通过计费服务器和外部网络通信。
整个系统采用同意的用户管理，即整个系统中用户可以使用统一的用户名和密码，用户管理由系统管理员操作，其主要功能有，用户等级开户，用户可以申请流量帐号、邮件帐号、拨入帐号中的一个或多个，这几个帐号使用统一的用户名和密码；用户维护可以修改用户的权限，如果只申请流量帐号的用户增加邮件帐号，也可以删除用户。
办公室、实验室、投影教室等网络使用费办公室使用的免费。
实验室及投影教室在上课时间根据教学计划免费为教师教学提供上网服务。
学生网络使用费多媒体网络机房在上课时间根据教学计划免费提供上网服务。
多媒体网络机房在完成教学计划以外的时间，适当收费为学生提供上网服务。
网络线路故障免费处理。
办公用计算机的维护、维修免费。
用户可以选择使用的不同的时间和带宽，系统管理员以此为一句进行收费，其它服务项目费用另行规定。
办理停网、退网办法欲办理暂停网络通讯者，需提前向网络教学管理中心提出申请，办理有关暂停通讯手续，开始停止收费，直到再次开通。
办理退网手续者，需提前向网络教学管理中心提出申请，办理有关退网手续，退网之前必须交清所有拖欠的费用。
5、网络布线方案
5.1网络拓扑结构设计
主干网与汇聚网采用树状结构，满足IEEE802.3ab协议,接入网使用星行结构，应遵从国际（ISO/IEC11801）标准和邮电部、建设部标准，布线系统采用国际标准建议的星型拓扑结构。
以吉以太网为核心交换机汇聚层交换机，用光纤相连。
接入网和汇聚网通过超5类UTP或同轴电缆相连，接入网内VLAN设备通过普通5类UTP相连。
5.2网络设备的选型
主干网采用1台3Com的核心交换机3Com3Switch3800（3C17400）。
以主干网路由器为中心节点，以行政楼，体育学院，信息工程学员，师范学员，计算机中心，图书馆为主连接点，用光纤互联上述6个建筑，构筑一级主干网即整个网络的核心层，该结构清晰且使用，采用吉以太网技术。
汇聚网主要采用快速以太网为主流的交换机，分别以总部和主楼为中心，并采用同轴电缆与接入层交换机相连。
由于计算机中心有大量的PC，为了防止来网络上广播光多而引起的阻塞，并更好的进行路由选择，采用三层交换机。
楼内局域网采用快速交换式以太网（10/100M自适应式）通过超五类双绞线或同轴电缆按照星状拓扑结构进行连接，保证用户10M到桌面的需求。
其中每个第二层的VLAN最多支持127个VLAN。
各个楼层之间主要采用3Com的10M以太网本方案中虚网按各个不同的院系，处室，教学区，实验室等划分。
其具体划分策略采用按端口划分和按IP地址划分相结合或者MAC地址。
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5.3网络架设主体方案
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。
布线设计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，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。
工作组子网选用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。
选择性价比原则选择的线缆、接插件、其他设备应具有良好的物理和电气性能，而且价格适中；选择的系统应满足用户在现在和未来10至15年内对通信线路的要求；尽量做到信息口设备合理，可即插即用；尽可能采用易于扩展的结构和接插件；有统一标识，方便配线、跳线。
校方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。
5.4综合布线子系统
工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线（软线）组成，它包括装配软线、连接器和连接所需的扩展软线，并在终端设备和输入/输出（I/O）之间搭接。
相当于电话配线系统中连接话机的用户线及话机终端部分。
在智能楼布线系统中工作区用术语服务区（coveragearea）替代，通常服务区大于工作区。
配线子系统，它将干线子系统线路延伸到用户工作区，相当于电话配线系统中配线电缆或连接到用户出线盒的用户线部分。
干线子系统，它提供建筑物的干线电缆的路由。
该子系统由不县电缆组成，或者由电缆和光滥以及将此干线连接到相关的支撑硬件组合而成。
相当于电话配线系统中干线电缆。
设备间子系统把中继线交叉连接处和布线交叉连接处连接到功用系统设备上。
由设备中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成，它把功用系统设备的各种不同设备互连起来。
相当于电话配线系统中的站内配线设备及电缆、导线连接部分。
管理子系统由交连、互连和输入/输出（I/O）组成，为连接其它子系统提供连接手段。
相当于电话配系统中每层配线箱或电话分线盒部分。
建筑群子系统由一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建设物中的通信设备和装置上，它提供楼群之间通信设施所需的硬件。
其中有电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。
相当于电话配线重点电缆保护箱及各建筑物之间的干线电缆。
建筑与建筑群综合布线系统结构。
综合布线子系统详细并有规则的将网络与综合布线拓扑结构描述的十分清晰。
综合布线系统就是为了顺应发展需求而特别设计的一套布线系统。
对于现代化的大楼来说，就如体内的神经，它采用了一系列高质量的标准材料，以模块化的组合方式，把语音、数据、图像和部分控制信号系统用统一的传输媒介进行综合，经过统一的规划设计，综合在一套标准的布线系统中，将现代建筑的三大子系统有机地连接起来，为现代建筑的系统集成提供了物理介质。
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5.5不同网络布线类型
5.5.1基本型
适用于综合布线系统中配置标准较低的场合，用铜芯对绞电缆组网。
基本型综合布线系统配置：
每个工作区有一个信息插座；每个工作区的配丝电缆为1条4对绞电缆；采用夹接式交接硬件；每个工作区的干线电缆至少有2对对绞线。
5.5.2增强型
适用于综合布线系统中中等配置标准的场合，用铜芯对较电缆组网。
增强型综合布线系统配置：
每个工作区有二个或以上信息插座；每个工作区的配线电缆为2条4对对绞电缆；采用增值接式或插接交接硬件；每个工作区的干线电缆至少由对对绞线。
5.5.3综合型
适用于综合布线系统中配置标准较高的场合,用光缆和铜芯双绞电缆混合组网。
综合型综合布线系统配置应在基本型和增强型综合布线系统的基础上增设光缆系统。
综合布线系统应能满足所支持的数据系统的传输速率要求,并应选用相应等级的缆线和传输设备。
综合布线系统应能满足所支持的电话、数据和电视系统的传输标准要求。
综合布线系统的分级和传输距离限值应符合规定。
100m距离包括连接软线/跳线、工作区和设备区接线在内的10m允许总长度,链路的技术条件按90m水平电缆,7．5m长度的连接电缆及同类的3个连接器来考虑。
如果采用综合性的工作和设备区电缆附加总长度不大于7．5m,则此类用途是有效的。
3000m是国际标准范围规定的极限,不是传输媒体极限。
当距离大于水平电缆子系统中的长度100m,应协商可行的应用标准。
综合布线系统产品由各个不同系列的器件所构成，包括传输介质、交叉/直接连接设备、介质连接设备、适配器、传输电子设备、布线工具及测试组件。
这些器件可组合成系统结构各自相关的子系统，分别起到各自功能的具体用途。
图3综合布线系统组成
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5.6综合布线类型总结
所有基本型、增强型、综合型综合布线系统都支持话音/数据等系统，能随工程的需要转向更高功能的布线系统。
它们之间的主要区别在于：
支持话音/数据服务所采用的方式，在移动和重新布局时实施线路管理的灵活性。
基本型综合布线系统大多数能支持话音/数据，其特点为：
是一种富有价格竞争力的综合布线方案，能支持所有话音和数据的应用；应用于话音、话音/数据或高速数据；便于技术人员管理；采用气体放电管式过压保护和能够自复的过渡保护；能支持多种计算机系统数据的传输。
增强型综合布线系统不仅具有增强功能，而且还可提供发展余地。
它支持话音和数据应用，并可按需要利用端子板进行管理；增强型综合布线系统特点：
每个工作区有二个信息插座，不仅激动灵活，而且功能齐全。
任何一个信息插座都可提供话音和高速数据应用；可统一色标，按需要可利用端子板进行管理；是一个能为多个数据设备创作部门环境能够服务的经济有效的综合布线方案；采用气体放电管式过压保护和能够自复的过流保护；综合型综合布线系统的主要特点是引入光缆，可适用于规模较大的智能大楼，其余特点与基本型或增强型机同。
条文中对绞电缆系指具有特殊交叉方式及材料结构能够传输高速率数字信号的电缆，非一般市话电缆。
条文中夹接式交接硬件系统系指夹接、绕接固定连接的交接设备。
插接式交接硬件系指用插头、插座连接的交接设备。
综合布线系统应能满足所支持的数据系统的传输速率要求，并应选用相应等级的缆线和传输设备。
图4楼宇间综合布线
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5.7设备使用表
名称
使用数量（M）
价格（元）
光纤
2000米
120000元
双绞线
30000米
60000元
同轴电缆
5000米
40000元
表1线缆使用数量及价格表
名称
型号及配置
数量
（个）
单价
（元）
主干网交换机
3Com3Switch3800（3C17400）配置：
9个1000BASE-SX端口
4个1000BASE-X端口
1
15200
分布层交换机
3Com3Switch4250（3C17302A）配置：
36个10/100BASE-TX端口
1个吉上联端口
4
7000
分布层交换机
3Com3Switch4250（3C17302A）F堆叠
配置：
2台3ComSuperStackII3300FX组成一组堆叠，其中每台交换机有8个100BASE-FX光缆百兆端口
2
7000
接入层交换机
3Com3Switch4226（3C17300A）
配置：
每台1100有24个100BASE-TX以太网端口，2个10/100BASE-TX自适应端口作为上联端口
若干
4000
表2交换设备及价格表
6、技术服务与支持
（1）应用服务器。
IBM服务器首选，当然，也可以采用高档PC机，PC机的优点是便于更新换代。
（2）软件平台。
采用WindowsXP（主要使用Domain域控制器,集成DNS服务），Redhat9.0，Solaris9.0（在unix/linux上运行Oracle数据库，SAP/R3系统，基于LotusDomino/Notes的OA系统）
（3）数据库系统。
采用Oracle大型数据库，或SQLServer2000数据库。
（4）OA办公系统。
基于LotusDomino/Notes的OA系统，LotusDomino集成Email/HTTP等服务。
（5）企业管理综合软件ERP。
采用SAP/R3系统，一步解决未来企业国际化问题；或是用友ERP—U8系统。
（6）网络存储
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