校园局域网的施工

校园局域网的施工设计校园局域网的施工设计 第第 1 章章 前前 言言 当今世界 各种先进的科学技术飞速发展 给人们的生活带来了深远的影 响 它极大的改善我们的生活方式 在以计算机技术为代表的信息科技的发展 更是日新月异 从各个方面影响和改变着我们的生活 而其中的计算机网络技 术的发展更为迅速 已经渗透到了我们生活的各个方面 人们已经离不开计算 机网络 并且随着因特网的迅速普及 给我们的学习与生活条件带来更大的方 便 我们与外部世界的联系将更加的紧密和快速 随着人们对于信息资源共享以及信息交流的迫切需求 促使网络技术的产 生和快速发展 计算机网络的产生和使用为人类信息文明的发展带来了革命性 的变化 自 1995 年中国教育教研网 CERNET 建成后 校园网的建设已经进 入到一个蓬勃发展的阶段 校园网的建成和使用 对于提高教学和科研的质量 改善教学和科研条件 加快学校的信息化进程 开展多媒体教学与研究以及使 教学多出人才 科研多出成果有着十分重要而深远的意义 本设计主要包括各种局域网的技术思想 网络设计方案 网络拓扑结构 布线系统 Intranet Internet 的应用 网络安全 网络系统的维护等内容 通过 本设计课题的论述 希望使读者能够了解校园网的建设过程以及所涉及到的各 种网络技术 并能对今后大家在学习网络技术知识或是进行校园网的工程建设 中有所借鉴 第第 2 章章 系统的需求与分析系统的需求与分析 2 12 1 系统的网络设计概况系统的网络设计概况 校园网建设的总目标是 以高性能综合布线系统支撑 建成一个包含单用 途的校园网自动化系统 能适应网络和通信技术的日益发展要求的现代化智能 校园网络 从而实现对校园网的数据共享 视频会议 监控 计算机通信等全 套实施按需控制 实现资源共享与外界信息交流 设计范围包括整个校园的办公区间和管理区间及其他公用区间 要求采用 先进 成熟 可靠实用的结构化布线系统 将建筑物内的路由器 交换机系统 计算机网络系统统一布线 统一管理 使整个校园成为能满足未来高速信息传 输的 灵活的 易扩充的智能校园网络系统 根据本工程的具体情况 它满足系统纳入结构化布线系统的条件 A 园区主干和楼宇主干均为光纤 1000M B 水平布线采用超五类 UDP 100M 交换到桌面 园区网络出口为光纤 1000M C 具有 FTP E MAIL DNS WEB DHCP AD TELNET 等网络服务 2 22 2 系统的设备配置 系统的设备配置 本设计主要为标准型校园网 因此采用较高的配置标准 根据要求使整个系 统完全满足学校的要求 以适应 5 10 年技术发展和使用的要求 且具有开放 性 灵活性和可扩展性 主要网络设备 设备名称数量规格 中心交换机2Catalyst 6500 FTP1惠普服务器 E MAIL1惠普服务器 DNS2惠普服务器 WEB2惠普服务器 DHCP2惠普服务器 交换机18D Link 表 1 1 2 32 3 网络服务 网络服务 提供可靠 先进的 FTP E MAIL DNS WEB DHCP 等网络服务 第第 3 章章 设计方案与特点设计方案与特点 3 13 1 方案设计概述与特点 方案设计概述与特点 根据校园网的设计要求及上述有关标准 本设计为一个较典型的星型拓扑 结构系统 我们应该充分考虑学校的实际情况 注重设备选型的性能价格比 采用成熟可靠的技术 为学校设计成一个技术先进 灵活可用 性能优秀 可 升级扩展的校园网络 考虑到学校的中长期发展规划 在网络结构 网络应用 网络管理 系统性能以及远程教学等各个方面能够适应未来的发展 最大程度 地保护学校的投资 学校借助校园网的建设 可充分利用丰富的网上应用系统 及教学资源 发挥网络资源共享 信息快捷 无地理限制等优势 真正把现代 化管理 教育技术融入学校的日常教育与办公管理当中 学校校园网具体功能 和特点如下 技术先进采用千兆以太网技术 1000Base LX 具有高带宽 1000Mbps 速 率的主干 100Mbps 到桌面 运行目前的各种应用系统绰绰有余 还可轻松应 付将来一段时间内的应用要求 且易于升级和扩展 最大限度的保护学校投资 网络设备选型为 XXX 公司产品 性能稳定可靠 技术先进 产品系列 完全及完善的服务保证 采用支持网络管理的交换设备 足不出户即可管理配置整个网络 网络 互联 提供国际互联网 FE 宽带接入实现与各公共网的连接 可扩容的远程拨号接入 拨出 共享资源 发布信息等 应用系统及教 学资源丰富 有综合网络办公系统及各个应用管理系统 实现办公自动化 管理信息 化 有以 WEB 数据库为中心的综合信息平台 可进行消息发布 招生广告 形象宣传 课业辅导 教案参考展示 资料查询 邮件服务及远程教学等 根据设计要求 在设计校园网主干结构时既要考虑到目前实际应用有所侧 重 又要兼顾未来的发展需求 主干网以 A 楼中控室为中心 设几个主干交换 节点 包括中控室 B 楼 C 楼 中心交换机和主干交换机采用千兆光纤交换 机 中控室至 A 楼和 C 楼之间全部采用单模光缆 楼内 UTP 超 5 类线 根据学校的实际应用 配置服务器 10 台 用途如下 A 主服务器 2 台 装有产 UNIX 操作系统 负责整个校园网的管理 教 育资源管理等 其中一台服务器装有 DNS 服务 负责整个校园网中各个域名的 解析 另一台服务器装有电子邮件系统 负责整个校园网中各个用户的邮件管 理 B WWW 服务器 2 台 装有 Linux 操作系统 负责远程服务管理及 WEB 站点的管理 WEB 服务器采用现在比较流行的 APACHE 服务器 用 PHP 语言 进行开发 连接 MYSQL 数据库 形成了完整的动态网站 C FTP 服务器一台 负责远程访问和学生对文件与资料的上传下载 D DHCP 服务器 2 台 在充分考虑学校未来的应用 整个校园的信息节点设计为 N 个左右 交换 机总数约 10 台左右 其中主干交换机 1 台 配有千兆光纤接口 原有计算机 机房通过各自的交换机接入最近的主交换节点 并配成多媒体教学网 INTERNET 接入采用 FE 快速以太网接入方案 可保证多用户群的数据浏览和 下载 本方案分为五大子系统 分别为工作区子系统 水平子系统 楼间建筑群 系统 设备间子系统 3 3 2 2 布线系统设计 布线系统设计 3 2 13 2 1 工作区子系统设计工作区子系统设计 校园内各大楼工作区信息点选择 RJ45 接口的单孔形式 楼层的信息点统计 如下表所示 各楼信息点分布总计 楼名信息点 A 楼192 B 楼234 C 楼195 总计 621 表 3 1 楼名楼层信息点 1 264 3 464 A 楼 5 664 合计192 表 3 2 楼名楼层信息点 1 278 3 478 B 楼 5 678 合计234 表 3 3 楼名楼层信息点 1 278 3 478 C 楼 539 合计195 表 3 4 3 2 23 2 2 水平子系统设计水平子系统设计 信息点全部采用 CAT5 4 对 UTP 五类优质非屏蔽双绞线 结合三座楼的各 楼层的平面图 计算出线缆的平均长度为 63 5 米 每箱 CAT5 4 对 UTP 线缆 长度为 305 米 水平线缆用量见下表 公式 水平线平均距离 最远点距离 最近点距离 2 1 1 6 米余量 线缆箱数 总点数 305 米 水平线平均距离 1 五类信息 点 平均长 度 五类 UTP 箱数 42963 590 表 3 5 3 2 33 2 3 楼间建筑群系统设计楼间建筑群系统设计 楼间连接选用单模光纤 从校园平面图可以大致估算出实际距离 采用新 铺设地下管道 表 3 6 走向距离 到 A 楼300 到 C 楼350 合计650 3 2 43 2 4 设备间系统设计设备间系统设计 有两种类型的配线架 分别连接光纤和 UTP 超五类 分布及数量如下 楼名光纤配线架UTP 配线架 A 楼6 B 楼16 C 楼5 表 3 7 设备间应尽量保持室内无尘土 通风良好 室内照明不低于 150Lx 载重 量不小于 100 磅每平米 应符合有关消防规范 配置有关消防系统 室内应提 供 UPS 电源配电盘以保证网络设备运行及维护的供电 每个电源插座的容量不 小于 300W 3 33 3 设计图 设计图 a 网络拓扑结构图 b 综合布线图 1 公式 水平线平均距离 最远点距离 最近点距离 2 1 1 6 米余量 水平线平均距离 88 10 2 1 1 6 59 9 A 楼信息点共有 20 6 6 6 6 192 总长度 192 59 9 11500 8 米 综合布线图 2 B 楼信息点共有 25 6 8 6 6 234 总长度 234 59 9 14016 6 米 C 楼信息点共有 25 5 8 6 5 195 总长度 195 59 9 11680 5 米 3 综合布线图 第第 4 4 章章 施工方案建议施工方案建议 4 14 1 安装环境安装环境 4 1 14 1 1 布线装置及线缆的工作环境布线装置及线缆的工作环境 温度 5 摄氏度 45 摄氏度 相对湿度 5 85 PH 4 1 24 1 2 布线装置及线缆的大气环境布线装置及线缆的大气环境 不具有潮湿和粉尘的影响 不具有受到鼠害的危险 海拔高度小于 1000 米 地震裂度为 6 度 4 24 2 设备安装与线路铺设建议设备安装与线路铺设建议 1 工作区 可选择壁型或地板型信息插座 提供标准的 RJ 45 接口 图 4 1 2 水平线缆走向建议 水平布线可采用桥架 配管及地下线槽等走线方式 在每层配电间设一个分配线架 通过水平桥架将水平线缆由各房间的信息点引 至 IDF 3 垂直线缆及分配线架的铺放建议 由各层配线间内的垂直干缆经配线间 内的竖井 根据各信号线用途的不同 分别引至不同的配线架 4 配线架放置建议 配线架均安装在各层配线间 建议将配线架安装在标准机 架内或配线架机柜中 4 34 3 工程实施内容工程实施内容 1 布线施工与督导 在布线过程中 除具体施工外 实施现场技术性的指导 和非技术的工程管理 协调 2 线路测试 工程完工后 将选用布线产品厂家认定的专用仪器对系统进 行导通 接续测试 并提交测试证明报告 3 系统联调 在系统的线路测试后 选择若干站点 对外部连接网络设备进 行联通测试 并提供测试报告 4 文档 验收后 以文本方式提供系统设计与方案配置 施工记录等在内的 文档 第第 5 5 章章 系统的调测及验收系统的调测及验收 综合布线在计算机网络中最基础也是最重要的组成部分 它是连接每个服 务器和工作站的纽带 起着信息通路的关键作用 作为传输高速数据的物理链 路 链路产生的故障严重时会导致整个网络系统的瘫痪 因此 综合布线工程 竣工后 为保证系统符合设计要求 确保信息畅通和高速传递 对系统的调测 是布线工程最主要的一环 必须采用专用测试仪器对系统的各条链路进行检测 以便于评定综合布线系统的信号传输质量及工程质量 用于检测铜缆的设备必 须选择符合 TSB 67 标准的 精度专业级线缆认证测试仪 包括信道及基本链 路的测试 仪器应具备线缆故障定位 故障分析及自动储存测试结果并可客观 地将其打印输出的功能 5 15 1 调试阶段调试阶段 1 供应商在安装工程完成后 应按照业主及厂商的要求 负责系统的开通 调试 2 调试好的系统必须达到业所要求的使用功能 3 如调试中出现问题 必须排除故障反复试验 务必使系统完善 4 安装人员可随装随测 以及时发现问题并改正 5 25 2 验收阶段验收阶段 1 当供应商认为系统调试好达到使用要求时 同工程师及学校进行系统 验收 2 系统验收所需进行的检验测试项目及每项试验的具体方法和要求 应 提前送交工地工程指挥部审批 工程部同意后方可进行 3 3 系统验收过程中某些部分出现问题 要在纠正错误后再重做试验 重 新试验时 至少有三次以上同一试验没有出现问题 工程师满意后才 算通过 4 4 供应商应提供检验和测试的工具的仪表 5 检验测试时 必须要有详细的技术记录 测试结束后 供应商需将整 理好的测试就送交工程师 6 经测试后的系统需经过一段时间的试运行 试运行期间 系统由供应 商及学校工作人员共同管理 7 7 系统试运行之前 供应商应提供培训课程 确保业主的工作人员熟悉 设计资料和图纸文件 掌握系统装置 设备各方面的情况 例如 系 统的设计 设备日常运行的操作和监视 故障 排除损坏设备的更换 维修及系统设备的例行维修保养等 8 8 试运行期间 供应商应指导以协助业主工作人员完成工作记录 若有 问题出现 应及时处理及记录在案 9 9 试运行结束后 供应商应将套完整的竣工图纸连同整个系统交付业主 交付之前必须经工程师审阅 认为符合要求时方正式交付业主 5 35 3 综合布线系统检测模型综合布线系统检测模型 综合布线系统有基本链路 Basic Link 及信道 Channel 两种检测模型 现场认证检测可根据实际需要选择相应的检测模型 对于综合布线系统自身的 检测 可选用基本链路形式 对于综合布线系统应用的检测 可选用信道形式 5 45 4 测试内容及特性参数测试内容及特性参数 系统的特性参数主要分为两大类 一类是电缆 接插件的物理特性 例如 导体的金属材料强度 柔韧性 防水性和温度特性 电缆的物理特性在出厂时 已经确定 对于使用者在购买进行选择时不能采用一般的方法进行测试 第二 类是系统的电气特性 这些特性对于用户而言是最主要的 所以用户应该了解 这些特性参数 系统测试主要指工程电气性能和光纤特性 包括 1 连接图 2 线缆敷设长度 3 衰减 4 近端串扰 5 反射 光纤 等 5 4 15 4 1 接线图 接线图 WireWire MapMap 有二种不同的接线标准 一为 T568A 一为 T568B 本布线方案采用的是 T568A 线缆必须正确端接于信息端口 不允许有任何形式的错接 从水平配线区 至信息端口之间的双绞线必须保证连通 线对间不能短路 5 4 25 4 2 链路长度 链路长度 LengthLength 根据 TIA 568 标准 布线系统基本链路 Basic Link 的最大长度为 90 米 通道 Channel 的最大长度为 100 米 链路的长度可以用电子长度测量来估算 电子长度测量是基于链路的传输延时和电缆的 NVP 值 Nominal Velocity of Propagation 表示电信号在电缆中的传输速度与光在真空中的传输速度的比值 当我们测量一个信号在链路中一来一回的时间 又知道电缆的 NVP 值 就可以 计算出链路的电子长度 a 端端 端端连连通通性性 End to end connectivity 这一测试是确认链路的连接 它不仅是一个简单的逻辑关系连接测试 而 且要确认链路一端的每一根针和另一端相应针的连接是否符合相关标准 对于 UTP 来说 内部由 4 对双绞线组成 两端用 RJ45 水晶头连接 线与接头的连 接 严格的对应关系 要符合网络的标准 而且还确认是否存在开路 短路等 现象 b 链链路路长长度度 根据 TIA 568 标准 布线系统基本链路 Basic Link 的最大长度为 90 米 通道 Channel 的最大长度为 100 米 链路的长度可以用电子长度测量来 故事估算 电子长度测量是基于链路的传输延时和电缆的 NVP 值 Nominal Velocity of Propagation 表示电信号在电缆中的传输速度与光在真空中的传输速 度的比值 当我们测量一个信号在链路中一来一回的时间 又知道电缆的 NVP 值 就可以计算出链路的电子长度 5 4 35 4 3 近端串扰 近端串扰 NEXTNEXT NextNext CrosstalkCrosstalk 近端串扰指电缆在同一侧的接收端收到发送端发送的信号 即链路中通常 一对线用来发送信号而另一对线用来接受信号 在理想情况下 发送对和接受 对应有良好的隔离 即在接受到来自发送端的信号 但是电缆是紧挨在一起的 因此这些线对之间肯定会有信号的耦合 显然这种耦合信号越小越好 或被衰 减的越多越好 NEXT 是众多指标中最为主要的一项 特别对高速局域网来说 其影响是非常大的 布线施工不规范 安装错误 连接不当都会引起严重的 NEXT 本系统超五类线缆所用测试标准为 TIA EIA 568 A 五类国际标准 通 道指标应符合如下表格 另附超 5 类通道指标 5 类和超 5 类标准中不同频率时 NEXT 通道 频率 MHZ 5 类5 类 1 005463 3 4 004553 6 10 003947 0 16 003643 6 20 003542 0 31 253240 4 62 502738 7 100 002433 6 表 5 1 5 4 45 4 4 特性组抗 特性组抗 CharacteristicCharacteristic ImpedanceImpedance 特性组抗是交变电信号通过电缆时所表现出来的障碍性反应 电缆的特性 组抗应该是一个特定的常数 但若由于施工 安装时连接不当或电缆的损坏 例如电缆的急剧弯曲和扭结 捆绑过紧 都可能引起组抗的不连续与不一致 称为组抗异常 它会造成信号的反射 引起网络电缆中信号的畸变 并引起网 络出错 5 4 55 4 5 衰减衰减 线路信号衰减的大小 直接影响着传输的行能 其不但与长度有着直接关 系 也与阻抗有关 根据标准 本布线系统的信道系统衰减量和基本链路衰减 量在传输频率为 100MHz 时应分别为 24db 和 21 60db 前者总长度为 100 米以 内 后者为 94 米以内 Attenuattion 衰减 频率 MHZ 5 类5 类 1 002 52 2 4 004 84 5 10 007 57 1 16 009 49 1 20 0010 510 2 31 2513 111 5 62 5018 412 9 100 0023 218 6 表 5 2 Prop Delay 传输时延传输时延 参数5 类5 类 Prop Delay 1 s548ns 表 5 3 Return Loss 回波损耗 参数5 类5 类 100MHz10dB 250MHz10Db 表 5 4 5 4 65 4 6 其他参数其他参数 a Power Sum NEXT 综合近端串音 频率 MHZ 5 类5 类 1 005470 3 4 004560 6 10 003944 0 16 003640 6 20 003539 0 31 253237 4 62 502735 7 100 002430 6 表 5 5 b Power Sum ELFEXT 综合等效远端串音 频率 MHZ 5 类5 类