1、综合布线大作业西区一号楼综合布线设计方案摘 要：现代科技的进步使计算机及网络技术飞速发展，提供越来越强大的计算机处理能力和网络通信能力。综合布线系统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。计算机及通信网络均依赖布线系统作为网络连接的物理基础和信息传输的通道。传统的基于特定的单一应用的专用布线技术因缺乏灵活性和发展性，已不能适应现代企业网络应用飞速发展的需要。与传统的相比较，综合布线系统有着许多优越性，是传统布线所无法相比的。其特点主要表现在它具有兼容性、开放性、灵活性、模块化、扩展性、和经济性。而且在设计、施工和维护方面也给人们带来了许多方便。关键字：
2、综合布线系统；网络；布线1 综合布线系统概述1.1 综合布线系统定义综合布线全名为“建筑物结构化综合布线”，简称SCS，是在计算机技术和通信技术发展的基础上，结合现代化智能建筑设计的需要，满足建筑物内信息社会化、多元化和全球化的需要，同时也是办公自动化发展的结果。它是现代建筑技术与信息技术结合的产物。简单来说，综合布线系统是建筑物或建筑群内部之间的传输网络。它能使建筑物或建筑群的内部设备、数据通信设备、信息交换设备、建筑物物业管理设备及建筑物自动化管理设备等系统之间彼此相连，也能使建筑物内部的通信网络设备与建筑物外部的通信网络设备相互连接。1.2 综合布线系统特点兼容性：所谓兼容性指它自身是完
3、全独立的，与相关的应用系统相无关，可以适用于多种应用系统。能支持多种数据通信、多媒体技术及信息管理系统等，能够适应现代未来技术的发展。开放性：所谓开放性是指它能够支持任何厂家生产的任何网络产品，支持任何网络结构，如总线形、星形、环形等。在传统的布线方式下，只要用户选定了某种设备，也就选定了与之相适应的布线方式和传输媒体。如果更换另一设备，那么原来的布线就要全部更换。对于一个已经完工的建筑物，这种变化是十分困难的，需要增加很多投资。灵活性：所谓灵活性是指任何的信号点都能够连接不同类型的设备，如计算机、打印机、终端、服务器、显示器等。系统中任一部分的连接都是灵活的，即从物理接线到数据通讯、语音通讯
4、、智能控制设备之间的连接都不受或极少受物理位置和这些设备类型的限制，这样一来减少了对传统管路的需求，信息口设备合理，可即插即用，同时提供了一种结构化的设计来实现与管理这一系统。模块化：所有用于连接设备的适配件都是积木式的标准件，不需要掌握很多有关这些领域的专门知识，就能够连接这些设备。模块化结构设计使得用最小的附加布线与变化(如果需要的话)就可实现系统的搬迁、扩充与重新安装。扩展性：实施后的结构化布线系统是可扩充的，以便将来有更大需求时，很容易将设备安装接入。由于系统的所有基础设施（材料、部件、通讯设备）都采用国际标准，因此，无论计算机设备、通讯设备、智能控制设备随技术的发展，将来都可能很方便
5、地将其连接到楼宇自动化系统中去。那么不管是现在还是将来，它都能对建筑物内的环境提供完全的兼容支持。经济性：所谓经济性是指一次性投资，长期受益，维护费用低，使整体投资达到最少。综合布线系统比传统布线更具经济性，主要是综合布线系统可适应相当长时间的用户需求，而传统布线改造则很费时间，耽误工作，造成的损失更是无法用金钱计算。1.3 综合布线技术的发展早在20世纪50年代初期，一些经济发达国家就在大型高层建筑中采用电子组件的控制系统。到了20世纪60年代，建筑物功能日益扩大，弱电技术在建筑物中的应用越来越广，开始出现了数字式自动化系统。20世纪70年代，计算机已进入了建筑物自动化系统。 20世纪80年
6、代后期，综合布线技术开始引入我国，但使用较少，处于探索研究试用阶段。自20世纪90年代以来，我国及世界各国的智能建筑蓬勃发展，出现了各种类型的智能建筑，例如办公智能大厦、商业智能大厦、金融智能大厦、智能园区、智能住宅小区。随着进入21世纪信息时代，各种信息技术和信息高速公路迅速发展，形成了各种类型的局域网、城域网、广域网。综合布线的信息传输速率由低速l0mbit/s发展到100mbit/s和1000mbit/s以上。综合布线产品的类型已由3类发展到5类、超5类、6类和7类；6类标准已于2002年6月公布，适应于多媒体传输的7类布线标准也已制定，它将使综合布线技术达到新的高峰。1.4 综合布线系
7、统的发展趋势（1）宽带化。由于计算机数据的接入，综合布线系统应采用开放式的结构，应能支持当前普遍采用的各种局部网络及计算机系统，主要有rs232-c（同步/异步）、星形网、局域/广域土安网、令牌网、以太网及光缆分布数据接口等。（2）数字化。整个网络向数字化方向发展是必然趋势。由于国内的电话网络已普遍使用程控交换技术、光缆和数字微波传输技术，从模拟向数字的转化比较容易实现；而电视图像系统目前普遍使用的是模拟制，使用面大且广，向数字化转换有一定的难度。（3）综合化。综合化是综合布线系统的又一发展方向，除综合电话、计算机数据、会议电话、监视电视等之外，更多的是需要综合图像、监控、火灾报警、保安防盗报
8、警、楼宇设备及技术管理系统等。（4）智能化。综合布线是一种开放式结构，能适应智能建筑开放式布局及智能结构的求。（5）个人化。个人化也是一种目标。网络连接后，人们完全可以在家庭办公，将设计文件、信息由网络传向对方。在办公室也无需一人设一张办公桌，而可以随意使用办公室里某个桌子上的电话、计算机工作，使办公自动化达到较高的程度。2 设计目的及意义2.1 设计目的1、对学校西区一号宿舍楼的网络进行统一的规划与设计;2、对西区一号宿舍楼进行网络规划设计;3、巩固提高有关综合布线的知识，特别是网络规划、IP设计及综合布线，提高动手实践能力。2.2 设计意义良好的网络环境可以使学生高效的获取有价值的信息，本
9、课程结课论文的实现了西区一号学生宿舍楼校园网的组建，使宿舍楼网络的使用更加的快捷与方便，学生们享受到更好地网络服务。在本次设计中，主要需要解决的问题是如何通过自学和所学过的综合布线知识和计算机网络知识，设计规划出学校西区一号学生宿舍楼的校园网，使学生能够更加安全、稳定的使用网络。在这次课程设计中，我学习并使用了综合布线技术，还知道了如何进行IP地址规划。3 需求分析3.1 总体需求Internet迅速发展，全球正在通过计算机网络进行各种通信、办公的应用已经开始普及，使用的技术也日臻成熟。根据360宽带测速器，宿舍里23点30分左右时最大接入速度相当于2M4M宽带，学生宿舍楼的综合布线系统，不仅
10、要满足学生们在宿舍连接互联网的需求，创造良好的网络环境，而且校园网的建设必须为以后网络建设预留发展和扩容的空间。图1 宿舍宽带测速3.2 功能需求对于学生来说，校园网网络规划应满足以下功能： 数据通信：数据通信即实现计算机与终端、计算机与计算机间的数据传输，是计算机网络的最基本的功能，也是实现其他功能的基础。如电子邮件、传真、远程数据交换等。 资源共享：实现计算机网络的主要目的是共享资源。一般情况下，网络中可共享的资源有硬件资源、软件资源和数据资源，其中共享数据资源最为重要。远程传输：计算机已经由科学计算向数据处理方面发展，由单机向网络方面发展，且发展的速度很快。分布在很远的用户可以互相传输数
11、据信息，互相交流，协同工作。3.3 性能需求需求：要能达到低负载、高带宽、最简单、最有效要求。 需求：核心设备支持T级以上的背板设计，硬件实现ACL、QoS、组播等功能。 需求：确保物理层、链路层、网络层稳定、可靠。 需求：不以牺牲网络性能为代价，实现病毒和攻击的防护、路由协议安全。 4 综合布线系统设计4.1 设计目标学生宿舍是学生使用校园网络的主要场所，网络综合布线要建立以计算机为主的网络基础平台，使其对校园网络信息系统的支持达到先进水平。并且保证技术领先。不仅满足宿舍楼应用的实际情况，对系统以后的扩充升级也便于实现，适用未来宿舍楼网络发展的需要。另外，校园网必须安装内容过滤器，以过滤网站
12、不良信息，还要构建一个完整的网络防毒系统，以有效地杜绝病毒的传播。4.2 设计原则 以满足学生的需求为第一前提，适当超前，统一规划； 先进性：选择的产品要技术领先期长、产品丰富，价格适中；具有大容量、高速率，能适应多媒体应用需求，及将来发展的应用； 可扩展性：布线系统不但要能满足现阶段的业务需求，还要满足将来业务增长和新技术发展的要求； 便于升级：计算机网络技术以惊人的速度向前发展，因此系统的设计要便于升级。 高可靠性：综合布线系统是网络应用所依赖的基础，因此选择的系统产品要具备较好的可靠性和抗干扰性； 标准化：通讯协议和接口符合国际标准，并应是今后的发展主流； 开放性：能容纳不同厂家的设备和
13、不同的网络平台； 安全性：具有保证信息不被窃、不丢失的机制； 实用性：系统拓扑结构必须要满足各种应用要求； 服务：强调以人为本的设计思想，为用户提供安全、舒适、方便、快捷、高效、工作环境；系统应采用模块化、开放式结构，在保证系统可靠性、先进性的同时，本着经济、实用、合理的原则，使系统具有良好的性能价格比，使系统的档次与整体建筑水平相匹配。系统整体上应达到较高水准。4.3 综合布线子系统结构化综合布线系统采用模块化和分层星型拓扑结构，它一般分为七个子系统。综合布线系统的组成，系统采用星型树状结构，由主配线架（MC）到层配线间（TC）的路由，可适应多区管理的需求。使得维护管理比较容易，重新配置灵活
14、，故障隔离和检测容易。4.3.1 工作区子系统一个独立的需要设置终端的区域，即一个工作区，工作区子系统应由配线(水平)布线系统的信息插座，延伸到工作站终端设备处的连接电缆及适配器组成，它包括信息插座、信息模块、网卡和连接所需的跨接线，并在终端设备和信息口I/O连接时，可能需要某种传输电子装置，但是这种装置并不是工作区子系统的一部分。如调制解调器能为终端与其它设备之间的兼容性和传输距离的延长提供所需的转换信号。目的是实现工作区终端设备与配线(水平)子系统之间的连接。工作区常用设备是计算机、网络集散器(Hub或Mau)、电话、报警探头、摄像机、监视器、音响等。4.3.2 垂直干线子系统垂直干线子系
15、统由连接设备间与各层配电间的干线电缆构成。 干线子系统应由设备间的配线设备和跳线以及设备间至各楼层配线间的连接电缆组成。目的是实现计算机设备、程控交换机(PBX)、控制中心与各管理子系统间的连接，是建筑物干线电缆的路由。它通常是两个单元之间，特别是在位于中央点的公共系统设备外，提供多个线路设施，以提供设备间总配线架与干线接线间楼层配线架之间的干线路由。常用介质是大对数双绞线电缆和光缆。 为了与建筑群中的其它建筑物进行连接和通信，干线子系统把设备间的中继线和布线叉连接点与建筑物之间设施相连，以组成建筑群子系统。 4.3.3 水平布线子系统水平布线子系统由工作区用的信息插座，每层配线设备至信息插座
16、的配线电缆、楼层配线设备和跳线等组成。目的是实现信息插座和管理子系统(跳线架)间的连接，将用户工作区引至管理子系统，并为用户提供一个符合国际标准，满足语音及高速数据传输要求的信息点出口。在设备间中，当终端设备位于同一楼层时，水平布线子系统将在布线交连处端接，在上面几个楼层中，它将在干线接线间或卫星接线间的交叉连接处端接。 水平布线子系统与垂直干线子系统的区别在于：水平布线子系统总是处在一个楼层上，并端接在信息插座上，在现有建筑物内，垂直干线子系统都由光缆和大对数电缆组成；而水平电缆限制在4对UTP（非屏蔽双绞线），它们能支持大多数现代通信设备。如果需要某些宽带应用时，可以采用光缆。4.3.4
17、管理子系统管理子系统由各层分设的配电间构成。 管理子系统设置在每层配线设备的房间内。管理子系统应由交接间的配线设备，输入/输出设备等组成。可分为交连配线架和互连配线架，交连和互连允许将通讯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，使在移动终端设备时能方便地进行插拔。互连配线架根据不同的连接硬件分楼层配线架（箱）IDF和总配线架（箱）MDF，IDF可安装在各楼层的干线接线间，MDF一般安装在设备机房。输入/输出设备位于用户工作区和其它房间，使用户在移动终端设备时能方便的进行插拔。 4.3.5 设备间子系统设备间子系统通常位于主机房内，使主干线经跳线架连接到各系统主机。 设备
18、间是在每一幢大楼的适当地点设置进线设备、进行网络管理以及管理人员值班的场所。设备间子系统由综合布线系统的建筑物进线设备、电话、数据、计算机等各种主机设备及其保安配线设备等组成，作用是将计算机、PBX、摄像头、监视器等弱电设备互连起来并连接到主配线架上。设备包括计算机系统、网络集线器(Hub)、网络交换机(Switch)、程控交换机(PBX)、音响输出设备、闭路电视控制装置和报警控制中心等。设备间位置应尽可能设在位于干线综合体的中间位置，尽量靠近建筑物电缆引入区和网络接口，设备间应在服务电梯附近，便于重设备的进出。同时还应尽量远离强噪声源和强振动源。尽可能避开变电站等有强电磁场干扰源的房间。4.
19、3.6 建筑群子系统连接各建筑物之间的传输介质和各种支持设备（硬件）组成了综合布线建筑群干线子系统。一个校园或小区可能有多幢相邻或不相邻的建筑物，彼此之间的语音、数据、图象和监控等系统可用传输介质和各种支持设备（硬件）相连接。建筑群子系统由两个及两个以上建筑物的电话、数据、电视系统组成一个建筑群综合布线系统，包括电缆、光缆和入楼处的过流过压电气保护设备等相关硬件，常用介质是光缆。该子系统将一个建筑物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，是结构化布线系统的一部分，支持提供楼群之间通信所需的硬件。 4.3.7 进线间子系统进线间子系统是利用自定义符识别或模式识别技术对出入口目标进
20、行识别并控制出入口执行机构启闭的电子系统或网络。 主要由识读部分、传输部分、管理/控制部分和执行部分以及相应的系统软件组成。系统有多种构建模式，可根据系统规模、现场情况、安全管理要求等，合理选择。图2 各子系统图从图中可以看出，每一个部分都相互独立，可以单独设计，单独施工。更改其中一个子系统时，均不会影响其它子系统。5 IP地址规划5.1 IP地址规划的重要性IP地址的合理规划是网络设计的重要环节，大型计算机网络必须对IP地址进行统一规划并得到有效实施。IP地址规划的好坏，影响到网络路由协议算法的效率，影响到网络的性能，影响到网络的扩展，影响到网络的管理，也必将直接影响到网络应用的进一步发展。
21、5.2 IP地址规划总体要求IP地址空间的分配，要与网络拓扑层次结构相适应，既要有效地利用地址空间，又要体现出网络的可扩展性、灵活性和层次性，同时能满足路由协议的要求，以便于网络中的路由聚类，减少路由器中路由表的长度，减少对路由器CPU、内存的消耗，提高路由算法的效率，加快路由变化的收敛速度，同时还有考虑到网络地址的可管理性。IP地址规划应遵循以下总体要求来分配：唯一性：一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址；可管理性：地址分配应简单且易于管理，以降低网络扩展的复杂性，简化路由表；连续性：IP地址分配尽量分配连续的IP地址空间；相同的业务和功能尽量分配连续的IP地址空间，有利于路由聚合
22、以及安全控制； 可扩展性：地址分配在每一层次上都要留有一定余量，以便在网络扩展时能保证地址叠合所需的连续性； 灵活性：地址分配应具有灵活性，以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间； 层次性：IP地址的划分采用层次化的方法，和层次化的网络设计相应，在地址划分上我们也采用层次化的分配思想，从网络中心机房到周边，使地址具有层次性，能够逐层向上汇聚。节约性：根据服务器、主机的数量及业务发展估计，IP地址规划尽可能使用较小的子网，既节约了IP地址，同时可减少子网内网络风暴，提高网络性能。5.3 IP地址分配IP地址是一种非常重要的网络资源，有两种分配IP地址的方法：静态分配IP地址和动态分配IP地址
23、。一般来说，给一个子网分配IP地址空间时,需要了解子网中包含了多少台主机,还要考虑子网的可扩展性。例如,局域网中的某个子网共含有192台主机,考虑到以后网络规模的升级展,我们就必须为该子网分配多于192的IP地址数量,但分配的IP地址数量又不能太多,否则会造成多个IP地址资源在这个子网中无用武之地。西区一号楼有四层楼，每层楼有26个房间，其中还有两间水房和两间卫生间，按照每间宿舍提供一个数据信息点，每个房间最大IP地址使用数为6个计算，那么这栋楼IP地址的最大数量为 W=22*4*6=528，所以要给整栋楼动态的分配IP地址，它的最大主机数应该为210-2=1022，多余的可以留做备用。楼层I
24、P地址段网关可使用的IP地址数第一层192.168.10.2/22192.168.10.11021第二层192.168.10.2/22192.168.10.11021第三层192.168.10.2/22192.168.10.11021第四层192.168.10.2/22192.168.10.11021表1 西区一号楼IP地址分配总结本次课程设计对我来说压力很大,因为平时并没有特别重视综合布线的课程,这次给了我一个补充学习的机会，通过询问同学和上网查资料,我重新学习了书本的内容，加深了我对综合布线的理解。通过对学生宿舍楼综合布线的设计，我学到了很多东西。在这次实习过程中，我发现平时学习的知识与实
25、践环节所用到的有一定的差距，这就要求我们虚心向他人请教，工作不但是实践与应用的过程，同时也是学习的过程，我们必须加强与他人的沟通交流，以便更好地学习进步。从最初的选题构思到现在完成，虽然内容不是很多，但是真的耗费了我很多心血。在写论文的过程中遇到了很多问题，让我心烦意乱。但是最终通过各种方式找到答案之后，心情非常愉快。我想，这就是知识的力量吧。致谢这次的课程设计让我认识到综合布线课程的重要性。综合布线对于我们网络方向专业来说是非常重要的课程，如果想以后从事运行维护工作，那这就是一个必备的技能。但是因为时间仓促，对知识掌握不牢固，有些知识点还没有学透、学会，所以在设计方案中还存在一些问题。在今后的学习生活中，我会加强学习，端正态度，夯实基础，努力做一名合格的网络方向的学生。非常感谢老师以及同学们对我给予帮助，让我完成本次论文！
