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1、第5章 物理网络设计 结构化布线系统和机房,本课程知识结构导学图,网络工程设计概述 网络工程设计基础,基本概念、基本设备 简单组网技能,中型网络设计知识与技能 设计中型网络,大型网络设计知识与技能 设计大型网络,网络设计综合知识与应用,配置二层以太网交换机 网络需求分析 结构化布线系统和机房设计,网络安全策略设计 网络维护与测试 设计性实验,路由器配置 企业网设计,回顾,需求分析的重要性 网络性能的重要指标 实验室网络vs.办公网络,教学提示,教学目的 建立网络系统的环境平台是为网络工程奠定物理基础，这包括结构化布线系统设计、网络机房系统的设计和供电系统的设计等内容 本章从系统设计者的角度介绍
2、了基本的相关知识 重点 结构化布线系统的概要设计 网络机房供电供电功率的估算,要点,结构化布线系统 结构化布线系统组成 结构化布线系统的设备部件 布线系统工程设计 网络机房设计 网络机房电源设计 网络工程案例教学,结构化布线系统,布线系统是计算机网络系统和电话系统的基础设施 计算机网络布线系统有两种 结构化布线 非结构化布线 结构化布线系统是一种跨学科、跨行业的系统工程，能够满足综合性的应用 布线系统所采用的结构，通常要根据技术要求、地理环境和用户分布等情况而定，设计的目标是在满足使用的技术指标的情况下，使系统布线合理，造价经济，施工及维护方便,结构化布线系统的特点,具有良好的综合性和兼容性
3、集语音、数据、图像与监控等设备于一体，并将多种终端设备的插头、插座标准化，能够满足不同厂商终端设备的需要 适应性强，使用灵活 增减设备、变化位置或更改设备类型，只需在配线架上对相关部位跳线即可改变系统组成和功能,结构化布线系统的特点(续),易于扩容，便于维护 采用模块化设计，易于扩充与重新配置。某一模块出现故障，不影响其他模块工作 具有科学性和经济实用性 由于开放性，能够满足不同用户需求的能力。结构化布线系统构成了智能化建筑的基础，是智能化建筑的神经系统,结构化布线系统的应用场合,智能化建筑的布线系统 这些系统中通常拥有相当数量的先进设备，其通信容量大，自动化程度高 商业贸易类型的布线系统 商
4、务贸易中心，商业大厦等；银行、保险公司、证券公司等金融机构；宾馆、饭店等服务行业 机关办公类型的布线系统 政府机关、企事业单位、群众团体、公司机关等办公大楼或综合型大厦等,要点,结构化布线系统 结构化布线系统组成 结构化布线系统的设备部件 布线系统工程设计 网络机房设计 网络机房电源设计 网络工程案例教学,结构化布线系统组成,组成结构要遵从国家标准及国际标准化组织/国际电工委员会的标准规定 有些标准以一个建筑群为设计单元，有的是以一幢建筑物为设计单元 以一个建筑群为单元的网络系统结构，其组成为 工作区(终端)子系统 水平布线子系统 垂直干线子系统 管理子系统 设备间子系统 建筑群子系统,综合布
5、线系统设计步骤,获取建筑物平面图 分析用户需求 系统结构设计 布线路由设计 绘制布线施工图 编制布线用料清单,结构化布线系统示意图,铜线 光缆,工作区(终端)子系统,工作区布线是由终端设备到信息插座的连线组成，就是从通信的引出端到工作站之间的连接线 它主要包括 与用户设备连接的各种信息插座和相关配件 终端设备包括计算机、电话机、传真机等 应该配备非屏蔽双绞线的RJ-45插座、RJ-11电话连接插座、图像信息连接插座以及连接这些插座与终端设备之间的连接软线和扩展连接线等,工作区布线通常属于非永久性的，根据用户的需要随时可以移动、增加或改变，既便于连接也易于管理；种类、数量视应用而定,水平布线子系
6、统,是建筑物平面楼层的分支系统，它一端来自垂直干线的楼层配线间(即管理子系统)的配线架，另一端与工作区的用户信息插座相连 传输介质有光缆、双绞线和同轴电缆等 在同一楼层可以设置楼层配线架，该子系统是由楼层配线架至各个通信引出端为止的通信线路 传输介质中间不宜有转接点 布线通常有两种 暗管预埋，墙面引线 地下管槽，地面出线,结构化布线系统示意图,铜线 光缆,水平干线子系统设计,水平子系统设计要点 水平子系统通常采用4对双绞线，用5类、5e双绞线可传输100Mbps。 水平电缆长度应为90m以内。 用线必须走线槽或在天花板吊顶内布线，尽量不走地面线槽。 确定介质布线方法和线缆的走向。 计算水平区所
7、需线缆长度。 确定介质布线方法和线缆的走向。 确定配线间所管理的区域。 确定离配线间最远的信息点距离。 确定离配线间最近的信息点距离。 平均线缆长度=两条线缆的总长/2。 线缆总长度=平均线缆长度+备用部分（平均线缆长度的10%）+端接冗余（510m） 信息点数。 估算总订购线缆箱数=线缆总长度/305m。,水平干线子系统设计,水平干线子系统布线方案 直接埋管线槽方式 在老式的设计中非常普遍。 先走线槽再走支管方式 地面线槽方式 适用于大开间或需要打隔断的场合。,地面线槽方式,直接埋管线槽方式,先走线槽再走支管方式,垂直干线子系统,是高层建筑垂直连接的各种传输介质的组合，它将各个楼层的水平布线
8、子系统连接起来，是结构化布线的骨干部分 干线可以是光缆、大对数电缆或双绞线 传输介质安装在沿着贯穿建筑物各个楼层的竖井之内，垂直竖井在每个楼层有连接水平子系统的分支房间，这个房间通常称为管理子系统 在多层高建筑或二层以上的低建筑中，这一系统构成垂直子系统关系,结构化布线系统示意图,铜线 光缆,垂直干线子系统设计,垂直干线子系统设计方法 垂直干线的电缆孔方法 当配线间上下结构都能对齐时，一般采用电缆孔方法。 垂直干线的电缆井方法 电缆井的选择性非常灵活，可以让粗细不同的各种电缆以任何组合方式通过。但在原有建筑物中用电缆井安装电缆造价较高，并且使用的电缆井很难防火。若在安装过程中没有采取措施去防止
9、损坏楼板支撑件，则楼板的结构完整性将受到破坏。,管理子系统,由各个楼层的配线架构成，实现垂直子系统与水平布线子系统之间的连接 管理子系统也称配线系统，它就像一个楼层调度室。由它来灵活调整一层中各个房间的设备移动和网络拓扑结构的变更 管理子系统常用的设备包括双绞线配线架或跳线板、光缆配线架或跳线系统，除此之外还有一些集线器、适配器和光缆的光电转换设备等,结构化布线系统示意图,铜线 光缆,管理子系统设计,管理间子系统的设计要求 管理间子系统宜采用单点管理双交接，如图所示 。 交接区应有良好的标记。 交接间及二级交接间的配线设备宜采用色标区别各类用途的配线区。 对楼层上的线路较少进行修改、移位或重新
10、组合时，宜使用夹接线方式；在经常需要重组线路时使用插接线方式。 在交接区域之间应留出空间，以便容纳未来扩充的交接硬件。,设备间子系统,是一幢楼中集中安装大型通信设备、主机、网络服务器、网络互连设备和配线接续设备的场所 在这里监视、管理建筑物内整个网络系统。设备间子系统所连接的设备主要是服务的提供者，并包含大量的与用户连接的端子。该机房担负户外系统与户内系统的汇合，同时集中了所有系统的传输介质、公用设备和配线接续设备等 该子系统位置通常选择在一幢楼的中部楼层 便于垂直、水平布线子系统连接，满足电磁环境要求 它涉及到结构化布线的投资、施工安装与维护等 机房供电要求严格，通常必须配备不间断电源(UP
11、S),结构化布线系统示意图,铜线 光缆,6.6 设备间子系统设计,设备间子系统设计的注意事项 设备间内的所有进线终端设备宜采用色标区别各类用途的配线区。 设备间位置及大小应根据设备的数量、规模和最佳网络中心等内容，综合考虑确定。 设备间设备的布置应遵循“强弱电分排布放、系统设备各自集中和同类型机架集中”的原则。,结构化布线系统示意图,铜线 光缆,建筑群子系统,是将一个建筑物中的电缆延伸到建筑群的另一些建筑物中的通信设备和装置上 支持提供楼群之间通信所需要的硬件，如有光缆、同轴电缆或双绞线等传输介质 采用介质，根据网络的规模、通信的传输距离和用户的容量而确定，通常优先考虑采用光缆 布线通常有通过
12、两种方式，它与户内系统的连接进入设备间子系统 地下管道布线 架空布线,建筑群子系统设计,建筑群子系统建设原则 建筑群子系统宜采用地下管道敷设方式。 建筑群子系统采用直埋沟内敷设时，如果在同一沟内埋入了其他的图像、监控电缆，应设立明显的共用标志。 电话局来的电缆应进入一个阻燃接头箱，再接至保护装置。,电缆敷设方式,要点,结构化布线系统 结构化布线系统组成 结构化布线系统的设备部件 布线系统工程设计 网络机房设计 网络机房电源设计 网络工程案例教学,结构化布线系统的设备部件,结构化布线系统中所需要的设备和部件很多，大体上划分为 传输介质。传输介质是连接网络各个站点的物理通道。提供可靠的物理通道是信
13、息能够正确、快速传递的前提（第2章讲过） 介质之间的连接部件 配线接续设备等几类,结构化布线中的连接部件,配线架 由各种各样的跳线板与跳线组成，能够方便地调整各个区域内的线路连接关系 当需要调整布线系统时，通过配线架系统的跳线重新配置布线的连接顺序 跳线的种类很多，如光纤跳线、电缆跳线等 为了操作方便，电缆配线架大多都采用无焊接的连接方法,连接部件及工具,结构化布线中的连接部件(续),双绞线连接设备 双绞线布线系统中的连接部件主要是RJ-45，除此之外就是用户的信息接插座或叫通信引出端子，由此以便与终端设备相连接 同轴电缆连接设备 同轴电缆布线中所需要的连接部件比较多。如N系列和BNC系列 光
14、缆连接设备 光缆布线中所需要的连接设备有光缆配线架、光纤连接器和光电转换器等设备,要点,结构化布线系统 结构化布线系统组成 结构化布线系统的设备部件 布线系统工程设计 网络机房设计 网络机房电源设计 网络工程案例教学,结构化布线系统的工程设计,几项内容 对用户通信要求的评估 实地勘察建筑群或建筑物的地理环境 根据地理环境选择传输介质、网络设备 绘制网络工程布局、配置蓝图 进行工程造价估算,结构化布线系统标准,EIA/TIA 568商业建筑电信布线标准 ISO/IEC 11801 建筑物通用布线的国际标准 EIA/TIA TSB-67 非屏蔽双绞线系统传输性能验收规范 EIA/TIA 569 民
15、用建筑通信通道和空间标准 EIA/TIA 民用建筑中有关通信接地标准 EIA/TIA 民用建筑通信管理标准 我国于1995年3月颁布并批准建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范,结构化布线系统的测试,分为验证测试和鉴别测试两类 验证测试就是测试线缆的基本安装情况 鉴别测试则是在满足正确连接的同时，测试其电气特性是否达到设计要求等 测试的内容通常包括 线缆长度 特性阻抗 噪声 衰减 近端串扰,结构化布线系统的测试(续),测试工具通常分为两大类 线缆检测工具，如TEST ALL IV检测仪和Fluke 620检测仪等 线缆测试工具，如DSP-100数字式测试仪、TEXT-ALL25测试仪和938系列
16、光缆测试仪等,FLUKE NetTool II Pro在线型网络万用表,￥ 32000,￥85000,要点,结构化布线系统 结构化布线系统组成 结构化布线系统的设备部件 布线系统工程设计 网络机房设计 网络机房电源设计 网络工程案例教学,机房的总体设计,对机房的要求主要考虑面积、地面、墙壁、顶棚、门窗和照明等 机房的选址 通常选择在高层大楼的中层为宜 机房面积的确定 通常网络系统机房面积设计应为设备占用面积的57倍的关系 计算机网络系统机房装饰设计 机房地面、机房墙面、机房顶棚、机房门窗、机房照明,机房的环境设计,由于网络系统设备的高精密和系统的接插件多，所以机房环境的设计要求较高 通常需要考虑的因素有：电源、灰尘、温度与湿度、腐蚀和电磁干扰等，这些方面也是造成计算机网络系统故障的主要环境因素 机房温度与湿度的环境：开机时的机房温度通常要求在1530
