网络工程设计与系统集成(杨威)第3章

1、杨 威山西师范大学网络信息中心学习目标学习目标 （Structured Cabling Systems，缩写SCS）采用模块化设计和分层星型拓扑结构，它能适应任何大楼或建筑物的布线系统，其代表产品是建筑与建筑群综合布线系统（Premises Distribution System，缩写）。另外，还有两种先进的系统，即智能大楼布线系统（）和工业布线系统（）。 1985年在美国开始制定 EIA/IA-568标准 1991年形成第一版EIA/TIA-568 1995年10月正式修订为EIA/TIA-568A标准 （1）标准制定的目的。建立支持多厂商用户环境的通用布线系统，进行商用建筑结构化布线系统的

2、设计和安装指导，便于用户连接和建立系统，确定布线系统配置的性能和技术标准，提供建筑群和商用大楼内通信布线的最低要求。（2）基本内容。建议的拓扑结构和布线距离，决定性能的介质参数。为确保互通性，规定了连接器针脚功能的分配。通信布线系统要求十年以上的使用期限。 图3.2 三层配线间连接示意图 媒体形式MC-HCHC-ICIC-MC100 UTP（语音）800m500 m300 m150 STP-A700 m500 m700 m100 UTP（数据）90m 多模光纤 MM Fiber2000 m500 m1500 m单模光纤 SM Fiber3000 m500 m2500 m表3.1 话音和低速数据

3、的应用 表3.2铜缆布线系统分级与类别系统分级支持带宽(Hz)支持应用器件电缆连接硬件A100KB1MC16M3类3类D100M55e类55e类E250M6类6类F600M7类7类布线系统等级与类别的选用布线系统等级与类别的选用业务种类配线子系统干线子系统建筑群子系统等级类别等级类别等级类别语音DE5e6C3类(大对数)C3类(室外大对数)数据DEF5e67DEF5e67(4对)光纤(多模或单模)多模62.5um，50um单模10um 光纤多模62.5um，50um单模10um光纤多模62.5um，50um单模10um其他应用可采用5e6类4对双绞电缆和62.5um多模50um多模10um单模

4、光缆100Mbit/s、1Gbit/s以太网中光纤应以太网中光纤应用传输距离用传输距离 光纤光纤类型类型应用网络应用网络光纤直径光纤直径(um)波长波长(nm)带宽带宽(MHz)应用距离应用距离(m)多多模模100BASEFX20001000BASBSX5008501602201000BASE LX2002755501000BASE-SX5008504005005005501000BASE-LX1300400550550单单模模1000BASE-LX75,450选用绝缘铜导线的截面(mm2)6161650长度测量 衰减是信号在传输介质上进行传输的过程中所产生的损耗。 5近端串扰（近端串扰（NE

5、XT）测试与标准）测试与标准NEXT是指在一条链路中从一对线对至另一对线的信号耦合，也就是说当一条线对发送信号时在另一条相邻的线队收到的信号。近端串扰本身对终接点（跳线架、信息插座）处的非双绞金属线很敏感；同时，对粗劣的安装也非常敏感。NEXT是决定链路传输能力的最重要的参数，在施工中的工艺问题也会产生NEXT。 测量结果可能产生的原因近端串音（NEXT）不合格电缆与接插件卡接不良，或电缆线对扭绞不良，或外部噪声源影响，或接插件性能不良或没有达到5类产品技术指标。衰减不合格布线系统水平电缆超过规定长度，或现场高温影响，或电缆与接插件卡接不良，或接插件性能不良或没达到5类产品技术指标。布线图不合

6、格线对交叉，或终接处线对非扭绞长度超过要求，或线对串接，或终接处及芯线断线，或终接处及芯线短路。长度不合格测试仪表传播时延（NVP）调整不准确，或布线系统电缆超过规定长度，或电缆断线，或电缆短路。序 号 编 号内 容记录电缆系统光缆系统 地址号 缆线号 设备号 长度 接线图 衰减 近端串音（2端） 电缆屏蔽层连通情况 其他任选项目 衰减 长度 测试日期、人员及测试仪表型号 处理情况 五类及光纤综合布线系统工程电气性能测试记录五类及光纤综合布线系统工程电气性能测试记录测测测测试试仪仪精精度度最最低低性性能能要要求求性能参数1100MHz1100MHz一级精度二级精度随机噪音最低值最大不超过75d

7、B是，同时满足50-15log（f/100）dB最大不超过75dB是，同时满足65-15log（f/100）dB近端串音（NEXT） 40-15log（f/100）dB55-15log（f/100）dB平衡输出信号27-15log（f/100）dB37-15log（f/100）dB共模抑制 27-15log（f/100）dB37-15log（f/100）dB动态精确度 1dB0.75dB长度精确度 1m4%（被测长度）回波损耗 15dBUPS的工作原理的工作原理配置配置UPS注意问题注意问题UPS安装及使用安装及使用3.5.1 UPS的工作原理的工作原理UPS（Uninterruptible

8、Power System）称为不间断电源。是一种含有储能装置、以逆变器为主要组成部分的恒压、恒频的电源设备。主要的功能是，当市电输入正常时，会将电流稳压后供应给负载使用；当市电中断时，会及时向用电设备提供电能，使设备仍能持续工作一段时间，以便处理好未完成的工作。UPS可以分为三类：后备式（又称离线式）、在线式和在线互动式 UPS分别有两种工作状态：当市电供电正常时，由市电通过UPS给负载供电，此时UPS主要负责对市电进行滤波、稳压和稳频调整，以便向负载提供更为稳定的电流，同时通过充电器把电能转变为化学能储存在电池中。当市电供应意外中断时，UPS会在瞬时切换到电池供电模式，这时它通过逆变器把化学

9、能转变为交流电提供给负载，从而保证能对负载提供不间断的电力供应 根据网络中心实际电力需求，选择合适的根据网络中心实际电力需求，选择合适的UPS。通常，企业网络中心机房有服务器、交换机、通常，企业网络中心机房有服务器、交换机、路由器等用电负荷。按照设备实际用电量（用路由器等用电负荷。按照设备实际用电量（用电器的功率电器的功率UPS容量的容量的80%）确定）确定UPS的容量。的容量。例如：某企业数据中心服务器、核心交换机、例如：某企业数据中心服务器、核心交换机、防火墙护等设备用电总功率为防火墙护等设备用电总功率为4.8KW，按照，按照80%的规则，应选用的规则，应选用6KVA的的UPS主机（如山特

10、主机（如山特C6KS主机）。如果长延时间要求主机）。如果长延时间要求8小时，则应小时，则应配置配置12V-100AH的电池的电池40块（如松下块（如松下12V/100AI）。）。 采用高可靠性的并联扩容技术，规划采用高可靠性的并联扩容技术，规划UPS电源。电源。以往，用户会因为考虑到未来设备的扩充，在以往，用户会因为考虑到未来设备的扩充，在初期规划了大容量的初期规划了大容量的UPS设备，这是一项很大设备，这是一项很大的浪费。的浪费。采用高可靠性的并联扩容技术，只要考虑机房采用高可靠性的并联扩容技术，只要考虑机房实际的电力需求实际的电力需求,规划适当的规划适当的UPS就可以了。就可以了。随着网络

11、中心设备扩充，需要相应的电力扩充随着网络中心设备扩充，需要相应的电力扩充时，只需要购置扩充部分的时，只需要购置扩充部分的UPS，将它并联到，将它并联到原有的电源系统就可以了。这样，使原有的电源系统就可以了。这样，使UPS电源电源规划有了弹性，并大大的减少了投资的浪费。规划有了弹性，并大大的减少了投资的浪费。N+1并联冗余构建并联冗余构建UPS，提供最可靠的电源解决方案。，提供最可靠的电源解决方案。N+1并联冗余意味着随时都有多一台的并联冗余意味着随时都有多一台的UPS为重要设备提供保障。为重要设备提供保障。规划电源系统时，比额定容量增加一台，这样，当系统中任规划电源系统时，比额定容量增加一台，

12、这样，当系统中任何一台何一台UPS发生故障时，都能因为这额外增加的一台发生故障时，都能因为这额外增加的一台UPS，使得电源系统能够不间断的为重要设备提供高品质的电力，使得电源系统能够不间断的为重要设备提供高品质的电力，使得系统更加可靠。同时先进的均流技术使得并联运行下的使得系统更加可靠。同时先进的均流技术使得并联运行下的每一台每一台UPS平均分担着负载电流，在提高系统可靠性的同时，平均分担着负载电流，在提高系统可靠性的同时，也延长了也延长了UPS的使用寿命。的使用寿命。例如，机房负载为例如，机房负载为20KVA，就可以使用，就可以使用3台台UPS实现并联冗实现并联冗余。如果其中一台余。如果其中

13、一台UPS需移出或关机拆除。其它两台需移出或关机拆除。其它两台UPS会会立即支持所有的负载。立即支持所有的负载。UPS电池配置计算电池配置计算UPS电池配置计算电池配置计算1. 正确安装与起停在安装UPS时，应严格遵守厂家产品说明书中的有关规定，保证UPS所接市电的火线、零线顺序符合要求。如果将火线与零线的顺序接反，那么在从市电状态向逆变状态转换时极易造成UPS的损坏。不要频繁地关闭和开启UPS电源。一般要在关闭UPS电源2分钟后才能再次开启，否则UPS电源可能处于“启动失败”的状态，亦即UPS电源处于既无市电输出、又无逆变器输出的状态。 Windows 2003对UPS使用的支持应将“UPS

14、、报警器、信使和事件日志”等Windows服务与为计算机所选择的不间断电源（UPS）设备相结合使用。配置UPS设备，可在“控制面板”中，鼠标左键单击“UPS”。应根据所使用的UPS设备支持的特性来进行配置。Windows 2003支持的三种特性是：主电源故障检测；电量不足检测；UPS关闭功能。蓄电池使用与维护蓄电池使用与维护在使用中要注意，不要让电池过度放电或发生短路。过度放电不仅容易使蓄电池的端电压低于蓄电池所允许的放电电压，而且会造成电池内部正负极板的弯曲，极板上的活性物质也容易脱落，所造成的后果是蓄电池的可供使用的容量下降，甚至会损坏电池 .UPS不要长期闲置不用，也不要使蓄电池长期处于

15、浮充状态而不放电。不然有可能会造成蓄电池因超过其存储寿命，而引起内阻增大或永久性损坏。对于长期闲置不用的UPS电源，应每隔一个月为电池充电次，时间保持在1020小时左右。如果市电供电一直正常，不妨每隔一个月人为停电一次，让UPS电源在逆变状态下工作510分钟，以便保持蓄电池的良好充放电特性。此外，蓄电池都有自放电的特性，因此需定期进行充放电维护 某中学占地面积某中学占地面积120亩，包括高中部、初中部、北校区（校亩，包括高中部、初中部、北校区（校中校）三个校园区。中校）三个校园区。（1）信息点）信息点501个。个。（2）多模光缆（）多模光缆（50/125um）设备端口至设备端口距离不）设备端口

16、至设备端口距离不得超过得超过550m。双绞线设备端口至终端（信息模块）距离不。双绞线设备端口至终端（信息模块）距离不得超过得超过90m。（3）数据传输。三个校区之间）数据传输。三个校区之间1000Mbit/s，图书馆，图书馆1000Mbit/s，其他建筑楼，其他建筑楼200Mbit/s，楼内水平区，楼内水平区100Mbit/s。（4）交流电压。相电压）交流电压。相电压380400V，线电压，线电压180230V，需要采用净化电源和需要采用净化电源和UPS。（5）部分建筑楼的设备间需要安装防雷地和工作保护地。接）部分建筑楼的设备间需要安装防雷地和工作保护地。接地电阻小于地电阻小于4。 （1）建筑

17、楼互连采用慧锦FNET多模（50/125 um）八芯室外金属光缆。（2）光纤跳线采用慧锦F-NET双芯SC-SC多模3m（50/125）跳线。 （3）光纤配线盒采用慧锦F-NET简易式12/24/48口机架式光纤盒和简易式8口墙挂式光纤盒。（1）ISO/IEC 11801信息技术-布线标准。（2）ANSI EIA/TIA 568A商务建筑电信布线标准。（3）GBT/T 50312-2000建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范。（1）符合最新国际标准ISO/IEC 11801和ANSI EIA/TIA 568A/568B标准，充分保证计算机网络高速、可靠的信息传输要求。（2）能在现在和将来适应技

18、术的发展，实现数据通讯、语音通讯和图像传输。（3）除去固定于建筑物内的线缆外，其余所有的接插件都是模块化的标准件，以方便将来有更大的发展时很容易地将设备扩展进去。（4）能满足灵活应用的要求，即任一信息点能够连接不同类型的计算机或微机设备。（5）能够支持10/100/1000Mbit/s的数据传输，可支持快速以太网和交换以太网的应用。学校建筑楼群光缆连接示意图垂直干线的设计必须满足用户当前的需求，同时又能适合用户今后的要求。为达此目的，采用超五类UTP电缆，支持数据信息100/1000Mbit/s的传输，采用5类25对非屏蔽电缆，支持语音信息的传输。从大楼主设备间主配线架上至楼层分配线间各个管理

19、分配线架的铜线缆安装路径要避开电磁干扰源区域（如马达、变压器），并符合ANSI TIA/EIA-568安装规定。大楼垂直主干线缆长度小于90m时，建议按设计等级标准来计算主干电缆数量；但每个楼层至少配置两条CAT5 UTP做主干。大楼垂直主干线缆长度大于90m，则每个楼层配线间至少配置一条室内八芯多模光缆做主干。主配线架在现场中心附近要保持路由最短原则。 采用星型拓扑结构，每个信息点均需连接到管理子系统。由UTP线缆构成,最大水平距离：90m（295ft）。综合布线的水平线缆采用超五类双绞线。所需水平电缆长度：Y（电缆总长度）信息点数平均电缆长度=501（90+25）21.1=31688m，Y

20、305m/箱=103箱。工作区指从由水平系统而来的用户信息插座延伸至数据终端设备的连接线缆和适配器组成。工作区的UTP跳线为软线（Patch Cable）材料，即双绞线的芯线为多股细铜丝，最大长度不能超过5m。如下图所示。图：工作区子系统设备间子系统建议设在科技楼三层（中部）网络中心机房，机房的面积要考虑为以后的扩展留有余地，不要设在顶层或地下室。建筑群来的线缆进入建筑物时应有相应的过流、过压保护设施。设备间子系统空间要按ANSI/TIA/EIA-569要求设计。设备间子系统空间用于安装电信设备、连接硬件、接头套管等。为接地和连接设施、保护装置提供控制环境，是系统进行管理、控制和维护的场所。6配线间子系统配线间也称为管理子系统，是整个配线系统的中心单元，如下图所示。它的位置确定、安装及环境条件的考虑是否恰当，都直接影响到将来信息系统的正常运行和使用的灵活性。管理子系统（配线室）应尽量靠近弱电竖井旁，而弱电竖井应尽量在大楼的中间，以方便布线并节省投资。配线间子系统7机房电力子系统设备间要安装配电箱，以保证网络设备运行及维护