河北工程大学综合和布线.docx

目录1、 课程设计的目的 22、 课程设计主题与要求 22.1、课程设计的内容与主要任务22.2、课程设计的技术要求 23、第三教学楼网络信息管理系统的具体设计过程 33.1、系统设计的具体步骤 33.2、系统材料清单 33.3、系统设计的流程图 4 3.4、系统拓扑结构图 53.5、系统基本结构示意图 54、VisualNet软件介绍 74.1、使用VisualNet软件的设计过程 74.2、VisualNet点84.3、VisualNet的主要功能模块95、系统设计需求量计算 95.1、信息模块的需求量计算方法 95.2、RJ45插头数量计算方法 95.3、电缆长度的计算方法 95.4、设备间面积的计算方法 6、课程设计总结 117、参考文献 118、课程设计评语 121、课程设计的目的课程设计是工科学生必不可少的一个综合性实践环节，是课程学习后的一个综合性实践环节，是对课程理论和课程实验的综合和补充。它主要培养学生综合运用已学过的理论和技能去分析和解决实际问题的能力，对加深课程理论的理解和应用具有重要意义。随着信息化时代的到来，我们每个人都离不开网络，校园里的布线系统更是不能缺少，这样校园就必须拥有一个独立的、属于自己的图形化信息管理系统。为了满足校园网的电话通信系统，办公自动化系统和计算机网络系统对布线的要求，并能兼容话音数据图像的各种传输，并可以于外部网络的连接。运用开放式结构，支持话音以及多种计算机数据系统，在应用上能支持多种多媒体设备系统。即任一信息点能够连接不同类型的设备，如计算机，打印机，终端或电话，传真机。校园网的建成和使用，对于提高教学和科研的质量、改善教学和科研的条件、加快学校的信息化发展、开展多媒体教学与研究，以及使教学多出人才，出高精尖人才，使科研多出成果，出一流成果，有着十分重要而深远的意义。同时，校园网在宣传学校、树立学校形象、吸引生源、提高管理水平和管理效率方面都有着不可替代的作用。当前各校面临市场的机遇与挑战，纷纷规划建设一流的学校。一流的学校必然要有一流的管理水平，一流的管理水平需要校园网的支持和配合。本课程设计是在学完“网络综合布线系统”课程之后综合利用所学综合布线知识完成一项综合布线工程的设计任务，研究确定实施方案并进行部分工程的实施，从而加深对弱电系统与综合布线的原则、特点、施工组织方法等基本知识的理解，获得初步的应用经验，了解解决实际问题的一般过程，培养学生综合运用基础理论知识和专业知识去解决实际工程设计问题的能力。为走出校门从事网络综合布线的相关工作打下基础。2、课程设计主题与要求 2.1、课程设计的内容与主要任务利用网络综合布线的理论知识，以及借助图形化资源管理设计平台VisualNet软件为基础制作我校主要的建筑楼网络信息管理系统。（1）获取主教，二教，三教，四教，五号公寓，六号公寓的建筑平面图纸（2）通过摄像或者从网络上下载，得到各个建筑楼的外观平面图； （3）绘制各种建筑的平面图，并以此设计一个教学楼综合布线系统； （4）完成施工图纸，估算所需材料用量，完成设备连接拓朴图； （5）完成对系统的编制说明。2.2、课程设计的技术要求（1）确定设备间和管理间的位置。（2）设计布线路由和施工图纸，图表按制图要求绘制，做到清晰整洁，设计方案应严格遵守综合布线的相关规范。（3）以开放的标准，尽量与大多数厂家的产品和设备兼容。（4）按设计要求制订最佳方案，在现有的建筑平面图上分析设计布线路由和施工图纸。（5）对系统调试，估算所选方案的材料用量，并完成设备连接拓朴图，对施工方案编制说明。（6）写出课程设计报告。3、第三教学楼网络信息管理系统的具体设计过程 3.1、系统的具体设计步骤 (1)、分析用户的需求； (2)、获取建筑平面图； (3)、分析并设计出系统结构； (4)、分析第三教学楼的实际布线路由； (5)、搜集系统设计过程中所需的资料； (6)、分析第三教学楼这个大楼的实际网络拓扑结构；(7)、在做完以上工作后，在装有VisualNet（图形化资源管理设计平台）的计算机上运行该软件，设计出第三教学楼网络信息管理系统的基本框架，然后再进行论证确定 出最后的系统设计方案； (8)、让用户验收刚才设计好的系统；3.2系统分析：3.2.1 用户需求分析设计一个布线网络，首先要为用户分析目前面临的主要问题，确定用户对网络的真正需求，并在结合未来可能的发展要求的基础上选择、设计合适的网络结构和布线，提供用户满意的高质服务。网络在高等学校日常教学办公环境中起着至关重要的作用，校园网的运作模式会带来大量动态的www应用数据传输，会有相当一部分应用的主服务器有高速接入网络的需求（目前为100/1000Mbps，今后可会更高）。这就要求网络有足够的主干带宽和扩展能力。同时，一些新的应用类型，如网络教学、视频直播/广播等，也对网络提出了支持多点广播和宽带高速接入的要求。除上述考虑外，还要注意到由于逻辑上业务网和管理网必须分开，所以建成后校园网应能提供多个网段的划分和隔离，并能做到灵活改变配置，以适应教学办公环境的调整和变化，及实现移动教学办公的要求。按目前通常的考虑，建议数据信息点的接入以交换10/100Mbps自适应以太网端口接入为主，以供带宽需求较高用户或应用使用。整个方案设计的目的是建设一个集数据传输和备份、多媒体应用、语音传输、OA应用和Internet访问等于一体的高可靠、高性能的宽带多媒体校园网。3.2 .2功能需求（1）满足计算机教学科研、行政办公需要，提供各种教学、办公工具和支撑平台，并提供丰富的计算机软硬件系统资源。（2）具有完善的办公事务处理能力，包括电子公文传递、电子公文管理、电子邮件、邮件收发等无纸办公自动化功能。（3）满足信息情报交流的需要，方便学校各级领导和教学科研人员对各种信息资料、科技情报的检索和查阅。包括Web查询、电子公告、电子新闻等。（4）具有远程通信能力，借助电话网等通信手段，以最低的通信成本，方便地实现远程互联，跨越地域限制，满足学校要求，加强各单位之间的业务联系和信息资源共享。（5）具有收集、处理、查询、统计各类信息资源的能力，充分利用原有数据资源，为学校领导提供准确、快捷的数字信息，实现数据化管理和智能化决策。（6）学校网络系统要确保整个计算机网络系统的可靠性、安全性，具有一定的冗余。容错能力强，确保信息处理安全保密。（7）学校信息网络系统要保证实用和技术先进，便于非计算机专业人员使用，并能不断满足学校未来业务发展的需要，具有很强的扩展能力。3.3 设计目标（1）构架校园网主干，实现教学办公综合楼、教学楼、图书馆、教工宿舍楼、男生宿舍、女生宿舍群的互联。（2）每个教室、实验室、办公室、教工宿舍学生宿舍均可实现校园网接入，实现信息资源的充分共享。学校领导、老师、学生可以随时随地进入校园网获取校园网信息。（4）校园网将设置WWW服务、FTP服务、E-MAIL服务、VOD服务。（5）校园网必须安装内容过滤器，以过滤网站不良信息。（6）校园网将建立一个OA系统，以便于学校无纸化办公。（7）校园网将构建一个完整的网络防毒系统，以有效地杜绝病毒的传播。（8）校园网必须能进行全网的智能化管理，使系统管理员能够方便、高效地实现网络管理。（9）校园网的一期建设必须为以后网络建设预留发展和扩容的空间。（10）要求全网的交换机设备必须采用同一厂家的产品，服务器也统一品牌，全网综合布线产品尽量全部统一。3.4综合布线材料网络综合布线技术快速发展的今天，已经成为信息化发展中不可或缺的重要因素，所以我们更应加深对网络综合布线常用材料的了解。下面我就给大家介绍四种常用的综合布线常用材料，以及对它们进行综合的比较。网络综合布线系统的发展可用日新月异来形容，从84年世界上第一座智能大厦落成以来，至80年代末期网络综合布线系统概念的产生；并伴随以太网技术日益成熟而飞速发展；短短不到二十年的时间，网络综合布线系统从无到有，从三类标准发布到六类系统占据主流市场，从支持十兆以太网到万以太网的应用。网络综合布线常用材料的传输介质的选择也随着网络技术的发展而变迁，从最初的铜轴电缆到双绞线；而欧洲和北美的屏蔽和非屏蔽之争也让用户难于决择；再有随着光纤技术的成熟和光处理设备的成本下降，光纤的加入，使这一问题变的更为复杂。历经近二十年的发展，在2002年国际标准组织（ISO/IEC）、美国通信工业协会（TIA/EIA）、欧洲标准化委员会（CEN）等标准组织相继颁布最新布线标准，确定六类为新一代布线传输介质；时隔不久，各标准组织又开始着手于七类标准的讨论。那么，让我们简单地看一下网络综合布线系统中可供选择的传输介质：Cat5e非屏蔽，Cat6非屏蔽Cat5e屏蔽，Cat6屏蔽，Cat7 STP屏蔽OM1光纤OM光纤OM3 光纤单模光纤从以上几种传输介质来看，在网络综合布线常用材料的应用中，可综合为四种基本选择：（一）是超五类布线，可支持百兆和千兆以太网；（二）是六类布线，可支持千兆和万兆以太网；（三）是七类布线，可支持万兆以太网及未来40G或100G以太网；（四）是光纤布线，理论带宽为10T,被认为是网络综合布线常用材料中终极的传输介质。3.5设计流程收集系统设计过程中的相关资料构思系统设计的大概流程设计方案论证确定最佳方案使用VisualNet软件来构建系统对系统的功能进行测试并使其功能完善对该系统进行测试验收攥写用户手册及相关帮助文档3.6系统拓扑结构图3.7系统基本结构示意图系统基本结构示意图三教一层平面图 三教一楼水平布线子系统配线间子系统4、VisualNet软件介绍VisualNet软件采用了目前较为流行的图形化资源管理设计平台为基础，使用它来搭建一套图形化的机房设备与线路资源管理系统。 4.1、使用VisualNet软件的设计过程(1)、做好规划 首先，要确定好管理的区域与范围，譬如：需要管理的机房分布在哪些区域、有哪些基站，每个机房在哪个层楼，在哪个房间，有多少机柜，每个机柜有多少设备，等等。其次，要确定管理哪些设备对象。常见的管理对象有：交换机、路由器、光端机、ODF、DDF配线架、服务器、PC机、UPS、KVM、光纤跳线、电缆等等。根据需要，您还可以把电源柜、蓄电池、空调、监控器等一起规划到机房中进行集中管理。 (2)、制作模板 VisualNet的一个重要特征是：系统把设备、线路当作对象来处理，每类对象既具有共性，又具有各自的属性特征。并且都采用模块化的拖拉式设计方式。因此，在我们做好系统规划以后，接下来的一项重要工作就是定义自己的模板库。 (3)、进行图纸设计 模板库制作完成后，接下来就是制图了。设计的时候，我们只需按由总到分，由粗到细的方式一步步进行细化设计，把实际的设备连接图画出来就可以了。先把区域地图、楼层平面图、机房、机柜、设备、配线架、端口等，从模板库中拖到设计页面上，并且排放固定好它们的位置，调整好它们的大小。在这些“设备”都定位以后，接下来就是把设备的端口之间的连接线画好，这些连接线代表了我们日常在机房中看到的“光缆”、“电缆”。所以需要认真核对好机房的实际线路后进行连接。 4.2、VisualNet软件的特点(1)、属性查询 查询设备参数或数据信息是我们常用的功能之一。系统提供了“即点即显”功能，每个图形都是“活的”，点击其中的任意一个设备或线缆，其所有的相关属性全都显示了出来。譬如点击交换机，我们能看到交换机的各种属性和配置参数；点击服务器，我们就能看到服务器的相关信息；点击光缆，就能看到光缆的各种技术参数，十分便于我们的资料查询。 (2)、链路分析 在维护工作中，我们有时要插拔一些线缆或者从配线架上重新跳接一下光纤，那么在插拔之前我们很需要了解这个端口的终端设备是什么、起始端设备是什么、会影响到其它哪些设备。VisualNet系统提供的“路由分析”、“端链路分析”、“连接关系”功能，很容易地帮我们找到整条链路上所有的设备、线路、中间跳接点及其各自的信息。 双击链路中的任意一根线或节点对象，系统会自动切换到设备的实际页面，并闪烁指示其位置，十分便于我们查找分析。 (3)、资产统计 在任意一个层面上，点击“数据统计”按钮，您都能很快地统计出当前页面或其子页上所有类型的设备数量和参数报表。在不同的页面层次上，可以对不同区域、楼层、部门、机柜等进行统计。(4)、设备查询 由于VisualNet平台很好地把数据集成到了图形中，因此设计图中的每个图形对象都能很容易地被搜索到。如果我们的光缆故障告警系统发现距离机房2000米处的光缆断了，那么您可以在查询窗体中，为“杆路“或”路标石“模板的“距机房距离”字段，输入相应的数据后和条件后，相关的杆路或路标石都能被找到。 在得到查询结果后，双击这行数据，系统就能打开该设备所处的页面，同时闪烁定位其具体位置，十分便于我们抢修维护。 (5)、与网管软件的捆绑管理 常用的网管软件一般都随设备厂家一起提供，能通过Web登陆的方式来监控管理设备的状态。在VisualNet中，我们可以充分利用双击事件功能，把该设备的Web监控地址作为属性保存下来。当需要了解设备状态的时候，双击该设备或属性字段，就能直接打开该监控页面进行管理了。 VisualNet提供的双击事件功能，很好地把设备的物理信息和逻辑信息的管理集成到了一起，便于设备的及时监控与维护。 4.3、VisualNet的主要功能模块(1)、图形化拖放式设计(2)、层次化的项目管理方式(3)、图形与数据的无缝集成(4)、便捷的批量数据录入功能(5)、数据的同步更新(6)、强大的搜索定位功能(7)、丰富的双击事件功能(8)、智能化的路由分析(9)、任意图层设备资产统计与报表输出(10)、跨图层间连接与复合视图5、综合布线需求计算5.1、信息模块的需求量： m=n+n3 在实际系统设计过程中信息点的数量n=53，因此m=(1+3%)*53=54.59,取m=55个。5.2、RJ45插头数量一般用下述方式计算： m=n4 +n415 在实际系统设计过程中信息点的数量n=53，因此m=（1+15%）*53*4=243.8，取m=244个。5.3、电缆长度的计算：每个楼层用线量的计算公式：5.4、设备间的面积：通信网络设备已经确定。当通信网络设备已选型时，可按下式计算：A=KSi 式中，A：设备间的使用面积，单位为； Si：与综合布线系统有关的并在设备间平面布置图中占有位置的设备投影面积； K为系数，取值为57。通信网络设备尚未定型。当设备尚未选型时，可按下式计算：A=KN 式中，A为设备间的使用面积，单位为； N为设备间中的所有设备台(架)总数； K为系数，取值4.55.5/台(架)。河北工程大学校园网综合布线的信息点约有188个，分布在学院各建筑物内，包括计算机教育技术中心，主教楼，图书馆，教学楼，医务所楼，学校交流中心，实验楼，学生公寓楼，教职工宿舍，计划将主配线间放在计算机教育中心的四楼。建筑物之间采用光纤连接，所有光纤连入主配线间。建筑物采用超五类非屏蔽双绞线，模块用超五类模块。学院校园网将覆盖全院的工作区，要求主干带宽1000M，网络边缘以10/100M接入，以适应访问的需要。要求网络支持VLAN的管理，要求能够支持IP组播，第三层交换，支持多种路由协议等。对于校园网系统，要求数据，图形，图象，语音，视频等信息都能在网上较好的传播，使得教学，科研，管理等网络应用能够平滑高效的在校园网上运行。校园网也需要Internet与CERNET连接，以开通全部的Internet网络应用服务。从网络系统的技术选型上，学校选择了目前主流的快速以太网技术。快速以太网技术在性能价格比上有很大的优势，是经济实惠的校园网络解决方案。从网络拓扑结构来看，按照扩展星型的拓扑结构组成。从网络中心二，三级结点用光纤连接。按照带宽需求的不同分为1000M和100M的连接。网络中心设在计算机教育中心的四楼，主干交换机采用华为的MA5200电信级以太网接入交换机。他是一台模块化的交换机，可以根据情况选配相应接口的模块。此外，网络中心还要选配一台CISCO4003模块化交换机。在4003上配千兆相应模块的连接，用以连接校园网的各服务器。而4003至MA5200的连接则通过多条千兆链路组成会聚链路连接，网络中心的网管工作站则直接连接到MA5200交换机上。至于网络中心的其他节点，通过华为S3025交换机或2403F交换机接入。S3025交换机有24个10/100M铜缆端口，一个千兆扩展插槽用来上连，2403F交换机有24个10M铜缆端口，一个100BASE-FX端口来上连。图书馆配备华为S3025交换机，以千兆带宽上连至主干交换机MA5200。或者通过增加光纤收发器和S3025连接。计算机教育技术中心（网络中心）主教楼办公电阶浴池一餐1公寓3教2教4教鉴圆校医院研究生公寓6、费用预算所需设备如下：代理服务器，Web服务器，数据服务器，数据管理机，中心交换机1台，工作站交换机2台，56K外置Modem或ISDN专线，光纤及其端接设备，超5类双绞线及其端接材料，高性能稳压电源和支持8小时的智能型UPS，路由器等。一台华为3ComQuidwayS6506作为二级交换机，12atalystWS-2950G交换机作为二级交换机，一台思科WS-C2950T-48-SI交换机。7、课程设计总结课设很快就结束了，通过两周的课程设计，我们深刻认识到综合布线工程不只是需要书本上的知识，更需要实践；这次课程设计让我们学会了独立思考解决问题，出现差错