1、校园网络工程综合布线方案校园网络工程综合布线方案姓名：范彤彤专业：网络工程班级：1122102学号：201120210212 校园网络工程综合布线方案目 录前 言 20.1 网络应用的发展 2第一章 慕礼中学校园网需求分析 21.1慕礼中学网络现状 31.2 用户需求分析 31.3 功能需求 3第二章 系统方案设计的总体思路 92.1 校园网络系统的构成 92.2 系统方案设计的总体思路 9第三章 网络系统设计方案 123.1 网络的分层设计原则： 123.1.1 核心层 Core Layer 123.1.2 分布层 Distribution Layer 123.1.3 接入层 Access
2、Layer 133.2 综合布线系统设计 133.2.1 综合布线系统组成简介 143.2.2 设计综合布线系统依据的标准 83.3 网络系统方案设计 93.3.1 校园网的设计目标 93.3.2 网络建设原则要求 103.3.3 系统需求分析 143.3.4 产品技术选型 14第四章 4.1 主机系统设计方案 15第五章 5.1 项目材料清单 19前 言0.1 网络应用的发展目前，全球已掀起一股信息高速公路规划和建设的高潮，作为其雏形，国际互联网（Internet）上相连的计算机已近达数千万台，全球有数亿人在Internet上进行信息交换和各种业务处理。Internet上积累了大量信息资源，
3、这些资源涉及人类面对和从事的各个领域、行业及社会公用服务信息。成为信息时代全球可共享的最大信息基地。由于计算机网络技术和通信技术的飞速发展，人们对信息的要求越来越强烈，“网络就是计算机”的说法被全世界普遍接受。各国纷纷宣布建设本国的信息高速公路，全球信息一体化局面已指日可待。我国自1993年与Internet连通以来，已建成了四大主干信息网：中国公众信息网ChinaNET，中国金桥网ChinaGBN，中国教育科研网CERNET和中科院网CASNET。全国各大中城市的网络节点相继开通。广东省已经建立了面向本地服务的公共信息网。Internet显示出诱人的商业前景，被国人称为第二国道的建设。随着信
4、息技术的飞速发展，中小学校园网的建设已经逐渐提到议事日程上来。当前由于网络、数据库及与之相关的应用技术不断发展，尤其国际互联网（Internet）和内部网（Intranet）技术的广泛应用，世界正在迈入网络中心计算（NetworkCentricComputing）时代。人们传统的交互和工作模式正在改变。处在不同地理位置的人们可以共享数据，使用群件技术（GroupWare）进而能够协同工作；多媒体数据的存储、传输、应用技术的不断成熟；以上这些计算机技术的发展对学校传统的计算机业务系统产生影响，使用户能更方便、更直观的使用系统，也使系统的性能更完善、功能更强大。Internet的发展带动了全世界的
5、信息产业的发展，也为现代学校应用程序结构提供了一个新的计算模式，这种计算模式能真正适应学校发展的需要，使学校的计算机应用提高到一个新的水平。将Internet技术应用到学校内部，并建立基于这种开放技术的学校应用程序，使学校本身具有了Internet的特性，这种应用体系结构就是Intranet 学校内部网。Internet和Intranet代表着全新的信息时代的到来。Intranet使实现学校内部的信息化成为可能。学校工作人员和在校学生面对的信息资源已不仅仅来自于一个部门、一个学校或者是一个行业，而是所有Internet世界上的资源，使得学校教学、科研、管理和决策更为有效。慕礼中学校园网需求分析
6、1.1 慕礼中学网络现状目前，慕礼中学已有部分楼宇内部单独组建了网络，但楼宇与楼宇之间并没有相互连接。它们主要分布在办公大楼（145个信息点）、教学楼（32个信息点）、图书馆（90个信息点）、实验楼电脑室（共两间，分别62个和64个点）。另外，有部分楼宇需要建立网络，它们分别是教师宿舍（70个信息点），学生宿舍（两幢楼，共约384个信息点），饭堂（5个信息点），体育馆（10个信息点），实验楼的部分实验室（15个信息点）。上述计算机房主要是根据不同的配置情况用于办公、教学、实验之用。虽然有些已单独组网，但仍相互独立没有互连。图书馆资料信息未采用开放的服务方式，图书信息查询仍需到图书馆。各科室基本
7、上都以单机方式工作，计算机上网比率仍然较低。目前配置的计算机也仅用作一般计算机教学之用。综上所述，慕礼中学计算机应用水平和使用效率还有待于改进和提高。1.2 用户需求分析设计一个网络，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网络技术，提供用户满意的高质服务。网络在慕礼中学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
8、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。1.3 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
9、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。 慕礼中学校园网络的功能需求可以由下图概括：系统方案设计的总体思路2.1 校园网络系统的构成校园网络系统由软件、硬件两个部分组成。软件部分包括应用软件和系统软件。应用软件主要是校园网站上的Internet应用、教学管理系统（计算机辅助教学
10、系统、网络教学与远程教学系统）、办公管理系统（管理信息系统MIS、办公自动化系统OA）；系统软件主要是服务器操作系统、工作站操作系统、网络设备上的操作系统、网络管理系统以及安全系统。硬件部分主要由网络布线系统、网络设备、主机（服务器）系统以及各种外设（UPS、投影机、打印机、磁带备份设备等）组成。下面再谈谈校园网络系统设计的总体思路。2.2 系统方案设计的总体思路校园网络系统的设计、实施，按照一切从实际出发，遵循经济实用的原则，依照以下思路进行：总体规划，分步实施，基础设施建设一步到位3.1 网络的分层设计原则： 从逻辑上，大型网络可分为核心层、分布层和接入层，每层都有其特点。层次化设计的优点
11、可以总结为如下几点：可扩展性：因为网络可模块化增长而不会遇到问题；简单性：通过将网络分成许多小单元，降低了网络的整体复杂性，使故障排除更容易，能隔离广播风暴的传播、防止路由循环等潜在的问题；设计的灵活性：使网络容易升级到最新的技术，升级任意层次的网络不会对其他层次造成影响，无需改变整个环境；可管理性：层次结构使单个设备的配置的复杂性大大降低，更易管理。3.1.1 核心层 Core Layer核心层为下两层提供优化的数据输运功能，它是一个高速的交换骨干，其作用是尽可能快地交换数据包而不应卷入到具体的数据包的运算中(ACL，过滤等)，否则会降低数据包的交换速度。3.1.2 分布层 Distribu
12、tion Layer分布层提供基于统一策略的互连性，它是核心层和访问层的分界点，定义了网络的边界，对数据包进行复杂的运算。在园区网络环境中，分布层主要提供如下功能：地址的聚集部门和工作组的接入广播域/多目传输域的定义Inter VLAN路由介质的转换安全控制3.1.3 接入层 Access Layer接入层的主要功能是为最终用户提供对园区网络访问的途径。本层也可以提供进一步的调整，如Access-list Filtering等。在园区网络环境中，接入层主要提供如下功能：Shared BandwidthSwitched BandwidthMAC Layer Filtering(possibly)
13、Microsegmentation在广域网环境中，接入层主要提供通过Frame Relay、ISDN、Leased Line连入远程节点。3.2 综合布线系统设计针对用户需求和本布线工程性质，我们向慕礼中学推荐美国朗讯科技公司的建筑物与建筑群结构化综合布线系统SYSTIMAX SCS，这是一套针对现代化楼宇内部网络及各种通信需求而设计的配线系统，符合中华人民共和国邮电部部颁布线标准“大楼通信综合布线系统规范”，并早在1986年就通过了北美电子通讯标准协会(TIA/EIA 568-A)的认证，一经推入市场便立即获得了全球广泛的响应。3.2.1 综合布线系统组成简介Lucent Technolog
14、ies的布线系统是一个模块化的开放系统，主要由六个子系统组成，下面分别说明各个子系统的组成：工作区子系统 WORK AREA SUBSYSTEM工作区子系统由终端设备连接到信息插座的连线(或软线)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I/O之间搭桥。信息输出口采用符合ISDN标准的RJ45 8芯插口，根据用户的使用环境选用埋入型、桌上型、地毯型或通用型插座，根据网络系统末端设备的接口选用相应的适配器。管理子系统 ADMINISTRATION SUBSYSTEM管理子系统即指楼层配线间（FD），由交连、互连和I/O组成。管理点为连接其它子系统提供连接手段。交连和互连允许
15、你将通信线路定位或重定位到建筑物的不同部分， 以便能更容易地管理通信线路。I/O位在用户工作区和其它房间， 使你在移动终端设备时能方便地进行插拔。由电缆配线架(110型)和光纤配线箱(LIU)组成。垂直主干子系统 RISER BACKBONE SUBSYSTEM干线子系统是整个建筑物综合布线系统的一部分。它提供建筑物的干线电缆的路由。它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， 或者由导线和光缆以及将此光缆连到其它地方的相关支撑硬件组合而成。传输介质可能包括一幢多层建筑物的楼层之间垂直布线的内部电缆或从主要单元(如计算机机房或
16、设备间和其它干线接线间)来的电缆。设备间子系统 EQUIPMENT SUBSYSTEM设备间子系统即指总配线间（BD），由设备间中的电缆、连接器和相关支撑硬件组成， 它把公共系统设备的各种不同设备互连起来。该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉连接处与公共系统设备(如PABX)连接起来。建筑群子系统 CAMPUS SUBSYSTEM建筑群子系统即指群楼布线系统（CD），它将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另外一些建筑物中的通信设备和装置上。它是整个布线系统中的一部分(包括传输介质)并支持提供楼群之间通信设施所需的硬件。3.2.2 设计综合布线系统依据的标准 （1） EIA、TIA568A/568
17、B标准和ISO/IEC11801标准； （2） 邮电部大楼通信综合布线系统设计规范 YD/T 926.1-1997 （3） 邮电部综合布线用电缆、光纤技术要求 YDT/T926.2-1997 （4） 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范CECS 72：97 （5） 中国民用建筑电气设计规范(JGJ/T16-92)以下是主干光纤布线的材料预算大楼名称 到网络中心距离（米） 12口光纤管理盒 24口机架式光纤盒 ST头 光纤跳线实验楼 0 2 48 8办公楼 70 1 6 1教学楼 140 1 6 1体育馆 150 1 6 1图书馆 210 1 6 1教师宿舍 280 1 6 1学生宿舍1 350
18、 1 6 1学生宿舍2 350 1 6 1饭堂 460 1 6 1合计 2010 8 2 96 16 注：网络中心的光纤长度为大概计算值，具体布线长度，要以实际确定和测量值为准。说明：由于学生宿舍有两幢，每幢96间寝室，每个寝室2个点，每幢192个点，共384个点，故需要四组Super Stack II 3300交换机（四台堆叠），也就是说，此时需要四对光纤。又因为六芯多模光纤最多可连三对光纤，故此时，学生寝室需要拉两条光纤电缆。根据实地的观察，不宜直接从中心机房拉非屏蔽双绞线至体育馆，因为一方面，两者距离超过100米（校方要求，体育馆的配线间在“体艺科组”），另外UTP也不适合室外布线。建筑
19、物即大楼内部的布线，原则上是垂直主干采用光缆，水平系统采用超五类双绞线。但是依初步的调查，慕礼中学参与网络建设的大楼都不太高，可以采用CNA结构，即整栋大楼只设一个配线间，集中管理。这样的话，则大楼里面的布线系统，其垂直主干和水平系统已经合二为一，可以全部采用超五类双绞线。注：为了校园网络的建设，学校在两幢学生宿舍楼间专门建筑了一间房，用来放置交换机，非屏蔽双绞线可以直接与学生宿舍楼的各个房间的信息插座连接。非屏蔽双绞线的布设，建议从紧靠天花板的地方钻洞穿墙，来通过各房间。这样，可以有效地防止人为的有意无意地对线缆造成伤害。以下是UTP布线的材料预算（未包括跳线、模块、面板、水晶头等小件配套材
20、料，它们将在预算表中列出）大楼名称 信息点数 24口配线架 48口配线架 机柜 双绞线（箱）中心机房 2m实验楼 15 1 2教学楼 - 不需要办公楼 145 1 3 0.6m 32体育馆 10 1 0.6m 3图书馆 90 2 0.6m 3教师宿舍 70 1 1 0.6m 18学生宿舍1 192 4 2m 41学生宿舍2 192 4 2m 41饭堂 5 1 0.6m 1合计 719 5 14 141注：双绞线长度的计算方法参见3.2.1节。说明：教学楼因为已经布线，故此时不需布线。另外，办公楼也已经布线，但需要全部重新布线。图书馆只需在二楼和三楼的办公室各布2个点，一楼的学生书库布线26个点
21、。3.3.1 校园网的设计目标建设一个以办公自动化、计算机辅助教学、现代计算机校园文化为核心，以现代网络技术为依托，技术先进、扩展性强、能覆盖全校主要楼宇的校园主干网络，将学校的各种PC机、工作站、终端设备和局域网连接起来，并与有关广域网相连，在网上宣传自己和获取Internet网上的教育资源。形成结构合理、内外沟通的校园计算机网络系统，在此基础上建立能满足教学、科研和管理工作需要的软硬件环境，开发各类信息库和应用系统，为学校各类人员提供充分的网络信息服务。系统总体设计将本着总体规划、分布实施的原则，充分体现系统的技术先进性、高度的安全可靠性，同时具有良好的开放性、可扩展性。我公司始终本着为学
22、校着想，合理使用建设资金，使系统经济可行，功能强大。3.3.2 网络建设原则要求随着现代计算机应用的高速发展，特别是诸如图形、语音、视频等多媒体信息和技术在管理信息系统、科研设计等领域的广泛应用，为网络平台的设计提出了更高的要求。为了更好地满足用户的需求，保证系统能正常稳定运行，在较长的时间内不落后，在本网络系统方案设计中，我们认为应当把握以下几个原则：1、稳定性只有运行稳定的网络才是可靠的网络，而网络的可靠运行取决于诸多因素，如网络的设计，产品的可靠，而选择一个具有运营此类网络规模经验的网络合作厂商则更为重要。要求有物理层、数据链路层和网络层的备份技术。2、高带宽为了支持数据、话音、视像多媒
23、体的传输能力，在技术上要到达当前的国际先进水平。要采用最先进的网络技术，以适应大量数据和多媒体信息的传输，既要满足目前的业务需求，又要充分考虑未来的发展。为此应选用高带宽的先进技术。3、先进性网络硬件、软件平台的先进性，要注意选择性能价格比好的先进技术和硬件和软件组网，保证系统的基础环境十年不落后。4、标准性和开放性选择统一性的网络结构与软件硬件平台，有利于系统的建立与开发。制定信息管理的规范，在学校领导下，组织有关人员对管理信息系统进行系统分析，制定数据流图和数据结构，为信息系统的开发奠定基础。为了实现与各种网络互访的要求，要选择开放的网络体系结构，既要选择当前的主流产品，又要具有开放性，以
24、利于今后的扩充。5、容易控制管理因为上网用户很多，如何管理好他们的通信，做到既保证一定的用户通信质量，又合理的利用网络资源，是建好一个网络所面临的首要问题。6、经济性充分利用原有的软件、硬件资源，减少投资浪费，做到高性能价格比。3.3.3 系统需求分析慕礼中学校园网将覆盖全校的工作区。以学校的网络中心为全网中心，采用千兆以太网技术，将全校的计算机及已有的局域网全部连网，对于数据、图形、图像、语音、视频等信息都有较好的传输效果，使得教学、科研、管理等网络应用能够平滑高效地在校园网上运行。整个网络要求设计成为Intranet/Internet应用模式，具有高速、开放、安全、易于管理的特点。我们对用
25、户的需求分析如下，在校园网内部，将以位于实验楼的网络中心为核心，通过光纤，采用多级星形辐射至各楼宇，从而构成整个校园网的主干，主干网要求采用千兆以太网技术。全校信息点的大致在900个左右，各信息点的网络带宽将视其应用的性质，进行合理地分配，分为100M以及1000M等量级。慕礼中学校园网既是学校园区网，而且慕礼中学也需要能够通过光纤或DDN专线与CERNET连接，以开通全部的Internet网络应用服务。从内部校园网到外部Internet的访问都要有安全审查和流量管理功能。3.3.4 产品技术选型随着计算机科技的不断进步，现代计算机网络传输技术已取得突飞猛进的发展。在局域网和城域网中有多种可选
26、的主流网络技术，以下我们将针对不同技术类型，简单阐明其特点，为我们的技术选型提供科学的依据。传统以太网络技术近几年交换式以太网和100M快速以太网产生和应用，使以太网络成为当今局域网应用较为广泛的主流技术之一。然而，以太网络在发展早期所提出的共享带宽、信道争用机制限制了网络后来的发展，即使是近几年发展起来的链路层交换技术（即交换式以太网技术）和提高收发时钟频率（即快速以太网技术）也不能从根本上解决这一问题，具体表现在：1、不提供服务质量保证(Quality of Service)以太网提供的是一种所谓无连接的网络服务，网络本身对所传输的信息包无法进行诸如交付时间、包间延迟、占用带宽等等关于服务
27、质量的控制。这种传送方式就象邮局递送信件一样，信息包一旦交给传输介质，无论是发送端还是接收端都无法再对中间的传输过程进行任何有效控制，这就是所谓没有服务质量保证（QoS）。而且以太网的包（帧）长度本身是不确定的，这就导致网络设备对每一个帧的处理和转发延迟处于随机、不可控状态。这两个因素的存在，使得以太网的帧在传输时的延迟和延迟的突发变化(抖动)就显得非常严重。2、带宽利用率较低对信道的共享及争用机制导致信道的实际利用带宽远低于物理提供的带宽，虽然基于CSMA/CD机制的以太网可以使网络节点对带宽的争用以一种秩序进行，但其带宽有效利用率仍低于10%。以太网的交换技术可以降低争用的机率，但为了与原
28、有网卡及应用软件的兼容，CSMA/CD仍必须存在，且交换中对转发端口的定位是在于动态学习动态刷新中进行的，这就使在统计上仍存在大量的包是以共享争用的方式传递的，交换技术可使利用率提高至20%50%。千兆位以太网(Gigabit Ethernet)是IEEE 802.3以太网标准的扩展，传输速度为每秒1000兆位(即1Gbps)。应用于大型校园网，能把现有的10Mbps以太网和100Mbps快速以太网连接起来。它可取代100Mbps FDDI网，也是ATM技术的强劲对手。千兆位以太网采用同样的CSMA/CD协议，同样的帧格式，是现有以太网最自然的升级途径，使用户对以太网原有设备管理工具的投资得以
29、保护。千兆位以太网是超高速主干网的一种选择方案。在数据、话音、视频等实时业务方面它虽然不能提供真正意义上的服务质量(QoS)，但千兆位以太网频宽较高，能克服原以太网的一些弱点，提供服务保证等特性。IEEE802.3Z工作组已确定了以下一组规范，统称为1000BaseX。1. 1000BaseLX：多模光纤传输距离为550米，单模光纤传输距离为3000米。2. 1000BaseSX：62.5微米多模光纤传输距离为300米，50微米多模光纤传输距离为550米。3. 1000BaseCX：用于短距离设备的连接，使用高速率双绞铜缆，最大传输距离为25米。4. 1000BaseT：5类铜缆传输最大距离为
30、100米。千兆位以太网支持交换机之间、交换机与终端之间的全双工连接，支持共享网络的半双工连接方式，使用中继器和CSMA/CD冲突检测机制。千兆位以太网联盟(GEA)为千兆位以太网的应用提出以下几种方案：1. 更新快速以太主干网：更换核心交换机，全面提高原有网络性能。2. 用于交换机到服务器链路：服务器使用千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网交换机相接，提供每秒百万个包的处理能力。3. 千兆位以太网到桌面台式机。高性能工作站安装千兆位以太网卡，直接与千兆位以太网相连。4. 用于交换机之间的链路。千兆位以太网交换机用光纤相接，提供一条高性能主干线路。5. 更新FDDI主干：保留现有光缆，提高带宽10
31、倍。ATM网络“ATM（异步传输模式）”这一名词最早就为与电话中继通讯中常用的技术“STM（同步传输模式）”相对应而产生的，它既汲取了话务通讯中电路交换的“有连接”服务和服务质量保证，又保持了以太、FDDI等传统网络中带宽可变、适于突发性传输的灵活性，从而成为迄今为止适用范围最广、技术最先进、传输效果最理想的网络互连手段。概括起来，ATM技术具有如下特点：1、实现网络传输有连接服务，实现服务质量保证(QoS)这是ATM先进于其他网络交换技术、最有魅力的特点所在。以太网、FDDI等传统网络由于受当时技术所限，传输机制主要围绕解决信息包冲突碰撞问题、保证发端的信息包能够到达收端就可以了，并不考虑“如何到达”。2、交换吞吐量大ATM交换理论在建立时，充分利用了当时刚刚成熟的超大规模集成电路(VLSI)技术，其定长的帧结构使所有交换工作能用纯硬件完成，因而ATM交换机本身硬件交换性能就远大于一般传统网络交换设备。3、带宽利用率高ATM是有连接的网络服务，内部交换是通过建立虚电路完成的。每一个虚电路所需带宽由服务质量保证体系按需分配，不同的应用要求分配不同的信道带宽。一经分配，该带宽就由所属应用以统计的方式所占用，有传输则提供始终如一的持续带宽，无传输则自动让出带宽给其他通讯使用，因而带宽分配灵活，利用率极高，可达90%以上。4、具有灵活的组网拓扑结
