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1、第五章 局域网组网与布线技术通过前面章节的学习，我们了解了局域网的工作原理和基本组成。本章我们将从局域网的规划设计、综合布线、交换机的连接与配置以及路由器的连接与配置等方面介绍如何组建局域网。5.1 局域网组网规划与设计建设一个局域网，人们都希望它不仅能够实用，而且其性能要比较先进，可靠性、安全性要高，并要有一定的扩充余地。要实现这一目标，网络系统的规划设计成功与否，常常是网络建设成功的关键。1网络规划与设计原则根据多年来国内外网络建设的经验和教训，网络建设的规划设计必须坚持以下原则：（1）实用性局域网建设的目的在于应用，无论在网络规模还是在技术设备的选择上，都应该以实用为标准，无须追求最新或
2、过多的花架子。（2）先进性和成熟性在规划网络、选择网络技术和网络设备时，应重点考虑当今比较成熟的网络技术和设备。只有这样，才能保证建成的网络具有良好的性能，从而有效保护建网投资。虽然正在研制的最新技术和设备有可能为你提供某方面较高的性能，但如果在将来不能成为工业标准或事实上的工业标准，就很快会被淘汰。（3）系统的可靠性选择网络产品和服务器时，应重点考虑它们的稳定性和可靠性关键的网络设备和重要的服务器的选择，应考虑是否具有良好的电源备份系统和链路备份系统。不要追求那些功能上大而全但不可靠或不稳定的产品，也不要选择那些不成熟和没有形成规范的产品。（4）标准化和开放性网络的建设应该遵循国际标准，采用
3、大多数厂家支持的标准协议及标准接口，从而为不同机型、不同操作系统的互连提供极大的便利和可能。（5）安全性网络的安全性包括两个方面的内容：一方面是外部网络与本单位网络互连所带来的安全问题；另一方面是本单位内部的系统安全问题。对于外部的安全性问题，主要考虑网络“黑客”及其他不法分子的破坏，防止网络病毒的传播。对于内部的安全性问题，可分别授予内部用户不同的访问权限，同时，对不同的部门进行不同的访问及连通设置。网络的安全性包括两个方面的内容：一方面是外部网络与本单位网络互连所带来的安全问题；另一方面是本单位内部的系统安全问题。对于外部的安全性问题，主要考虑网络“黑客”及其他不法分子的破坏，防止网络病毒
4、的传播。对于内部的安全性问题，可分别授予内部用户不同的访问权限，同时，对不同的部门进行不同的访问及连通设置。（6）可扩充性在今天建网的同时，要为明天的发展留下足够的余地。网络的可扩充性表现在网络规模的扩大，网络用户的增加，网络运行质量的提高以及新功能的扩展等。例如，网络的主干设备应采用功能强、扩充性好的设备，如模块化结构，软件可升级等。（7）经济性经济性主要是考虑网络要有较高的性能价格比。这主要从三个方面考虑：第一，不要盲目追求最新的设备，这是由于随着网络技术的飞速发展，网络设备的性能价格比的变化周期也在不断地缩短；第二，目前硬件的发展速度远远超过软件的发展速度，单单重视设备的先进性是片面的；
5、第三，用户计算机应用水平的参差不齐也会降低设备的利用率。因此，购置先进的设备，有时还不如注重人才的培训。2. 网络规划与设计实施步骤网络设计是一项复杂的系统工程，必须有一套完整的实施方法和步骤。良好的系统设计方法是保证系统成功的前提。（1）用户需求分析要做出一个良好的、符合实际需求的网络设计，首先应该进行周密的用户需求分析。用户需求分析的目的是充分了解用户对网络的应用需求以及网络建设的目标。进行用户需求分析应掌握以下内容： 了解楼宇的物理位置及地域分布。包括建筑结构概况，需要连网设备的建筑的数量、位置和间隔距离，用户群组织、地形地貌，以及特殊的需求和限制等。 连网设备的软硬件。包括设备类型、操
6、作系统、应用软件等。 所需的网络服务。如电子邮件、WWW服务、视频服务、数据库管理系统、办公自动化，MIS系统等。 实时性要求、用户信息流量等。本阶段的成果是提出网络用户需求分析报告。（2）系统可行性分析系统可行性分析的目的是说明组建网络在技术、经济和社会条件等方面的可行性。并评述为了合理地达到网络建设目标而可能选择的各种方案，还要说明和论证最终所选择的方案。本阶段的成果是提出可行性分析报告。（3）网络总体方案设计网络总体设计是根据网络规划中提出的各种技术规范和系统性能要求以及网络用户需求报告，制订出一个总体的计划和方案。网络总体设计应该包括网络类型的选择、网络协议标准、网络拓扑结构设计和网络
7、功能结构设计。本阶段的成果是制定一个具体的网络系统实施的总体方案，用以指导网络具体方案设计、网络施工计划的制定以及网络工程的具体实施。（4）网络具体方案设计网络具体方案设计，实际就是网络分系统设计。一个网络由很多部分组成，我们把每一部分称为网络系统的一个子系统，这样符合网络体系结构中“分层”的思想，便于设计的进行，确保设计的精度。局域网的具体设计方案应该包括如下几方面的内容: 网络协议标准； 主干网络技术； 网络拓扑结构； 网络设备性能； 服务器性能； 网络操作系统； 网络应用； 网络安全和管理； 综合布线；机房建设。（5）编写系统建设方案与实施计划书为顺利开展网络建设工程的具体实施，应该根据
8、网络具体方案设计的内容，针对用户每一项具体要求，结合国家网络工程建设的相关规范和政策，编写出网络系统建设方案与实施计划书。计划书的内容应包括：实施步骤和措施；具体设备的选型方案；工程建设进度表；质量保证体系的建立；系统测试计划；用户培训计划。（6）具体施工网络系统的具体施工主要包括结构化布线、机房建设、系统安装、参数配置、单机测试和互连调试等。3网络规划与设计规范在整个网络建设过程的各个阶段，都应该按照有关的规范进行设计和施工，以提高系统建设的质量、缩短工期、节省施工费用等。目前国家对计算机网络系统建设尚无比较齐全的工程规范，而是针对某个具体方面制定出相应的规范，有些是采用国际通用标准或规范。
9、具体有：（1）EIA/TIA 568；商用建筑物电信布线标准。（2）EIA/TIA TSB-67；非屏蔽双绞线系统传输性能验收规范。（3）AT&T SYSTIMAX PDS；AT&T公司制定的结构化综合布线规范。（4）EN5016,50168,50169；分别为水平配线电缆、跳线和终端连接电缆以及垂直标准（欧洲标准）。(5）建筑与建筑群综合布线系统设计规范，1995年3月中国工程建设标准化协会批准。(6）计算机机房电器设备安装技术规范。在进行网络建设时必须遵循这些标准和规范，以保证系统的工程质量。5.2 综合布线系统建筑物综合布线系统（Premises Distribution System，
10、PDS）的兴起与发展，是在计算机技术和通信技术发展的基础上进一步适应社会信息化和经济国际化的需要，也是办公自动化进一步发展的结果。它也是建筑技术与信息技术相结合的产物，是计算机网络工程的基础。5.2.1 综合布线系统概述在信息社会中，一个现代化的大楼内，除了具有电话、传真、空调、消防、动力电线、照明电线外，计算机网络线路也是不可缺少的。布线系统的对象是建筑物或楼宇内的传输网络，以使话音和数据通信设备、交换设备和其他信息管理系统彼此相连，并使这些设备与外部通信网络连接。它包含着建筑物内部和外部线路（网络线路、电话局线路）间的民用电缆及相关的设备连接措施。综合布线系统，是一种采用模块化设计和分层星
11、型拓扑结构，在建筑物或建筑群中综合数据传输的网络系统。布线系统是由许多部件组成的，主要有传输介质、线路管理硬件、连接器、插座、插头、适配器、传输电子线路、电气保护设施等，并由这些部件来构造各种子系统。综合布线系统是将各种不同组成部分构成一个有机的整体，而不是像传统的布线那样自成体系，互不相干。目前综合布线系统被划分为6个子系统，它们分别是工作区子系统（Work Location SubSystem）、水平布线子系统（Horizontal SubSystem）、干线子系统（Riser SubSystem）、设备间子系统（Equipment SubSystem）、管理子系统（Administrat
12、ion SubSystem）和建筑群子系统（Campus SubSystem）。综合布线系统结构如图5-2-1所示。图5-2-1 结构化布线系统的结构（1）干线子系统干线子系统是建筑物内网络系统的中枢，该子系统把公共系统设备互连起来，由它将各楼层的水平子系统联系起来。通常由垂直大对数双绞线、同轴电缆或光缆组成，一端接在设备机房的主配线架上，另一端接在楼层接线间的各个分配线架上。它提供建筑物的干线（馈电线）电缆的路由。实际上可以简单地理解为总机房配线器与各楼层机房配线架之间的连接。它采用的是大对数双绞线电缆、同轴电缆或者光纤，属于网络中的总线。（2）水平布线子系统水平布线子系统的作用是将干线子系
13、统线路延伸到用户工作区的信息插座上，但不是到终端用户。水平布线子系统与干线子系统的区别是，水平布线子系统处于同一楼层，并端接在信息插座或区域布线的中转点上。水平布线子系统一端接在信息插座上，另一端接在干线子系统接线间、卫星接线间或设备机房的管理配线架上。（3）工作区子系统工作区子系统是由RJ-45跳线与信息座所连接的设备（终端或工作站）组成。在每个工作区至少应有两个信息插座，一个用于语音，另一个用于数据。工作区子系统中所使用的连接器必须具备有国际ISDN标准的8位接口，这种接口能接受楼宇自动化系统所有低压信号以及高速数据网络信息和数码声频信号。工作区子系统设计时要注意如下要点： 从RJ-45插
14、座到设备间的连线用双绞线，一般不要超过5 m； RJ-45 插座须安装在墙壁上或不易碰到的地方，插座距离地面30 cm以上； 插座和插头（与双绞线）不要接错线头。 （4）管理子系统管理子系统由配线架、信息插座式配线架及相关跳线组成，为连接其他子系统提供连接。交连和互连允许将通信线路定位或重新定位到建筑物的不同部分，以便能更容易地管理通信线路。通过卡接或插接式跳线，交叉连接允许将端接在配线架一端的通信线路与端接在另一端配线架上的线路相连。插入线为重新安排线路提供了一种简易的方法，而且不需要在安装跨接线时使用专用工具。（5）设备间子系统设备间子系统由设备间中的跳线电缆和适配器组成。它把中央主配线架
15、与各种不同设备互连起来，如程控交换机、网络设备和监控设备等与主配线架之间的连接。通常该子系统的设计与网络具体应用有关，相对独立于通用的结构布线系统。（6）建筑群子系统建筑群子系统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，其中有双绞线、同轴电缆、光缆和防止电缆的浪涌电压进入建筑物的电气保护设备。5.2.2 综合布线系统的优点（1）采用模块化结构设计，结构清晰，便于扩展、管理和维护。 传统的布线方法是，各种不同设施的布线分别进行设计和施工，如电话系统、消防与安全报警系统、能源管理系统等都是独立进行的。一个自动化程度较高的大楼内，各种线路如麻，拉线时又免不了在墙上打洞，在室外挖沟，而且还难以管理，布线成本高、功能不足和不适应形势发展的需要。综合布线就是针对这些缺点而采取的标准化的统一材料、统一设计、统一布线、统一安装施工，做到结构清晰，便于集中管理和维护。 （2）材料统一先进，适应今后的发展需要。 综合布线系统采用了先进的材料，如五类非屏蔽双绞线，传输的速率在100Mbps以上，完全能够满足未来510年的发展需要。使用标准配线系统和统一的信息插座，可连接不同类型的设备，兼容不同厂商的设备。（3）适应性强，可根据用户的需求随时进行改变
