摘要：針對高校校園網(wǎng)絡及數(shù)字化校園的建設需求，以許昌學院為例設計了綜合布線方案，方案對設計目標、系統(tǒng)設計原則、總體系統(tǒng)設計方案、線槽及線纜布設要求和綜合布線測試與驗收等內容進行了詳細說明，實現(xiàn)了校園網(wǎng)的高性能和低成本，能夠為廣大師生提供優(yōu)質的教學及科研服務。關鍵詞：校園網(wǎng)絡；綜合布線； 方案設計一、引言計算
摘要：針對高校校園網(wǎng)絡及數(shù)字化校園的建設需求，以許昌學院為例設計了綜合布線方案，方案對設計目標、系統(tǒng)設計原則、總體系統(tǒng)設計方案、線槽及線纜布設要求和綜合布線測試與驗收等內容進行了詳細說明，實現(xiàn)了校園網(wǎng)的高性能和低成本，能夠為廣大師生提供優(yōu)質的教學及科研服務。關鍵詞：校園網(wǎng)絡；綜合布線； 方案設計 一、引言計算機技術、通訊技術、網(wǎng)絡技術正在以前所未有的速度發(fā)展，人類步入了計算機技術發(fā)展的新時代 網(wǎng)絡時代，數(shù)據(jù)、話音、視頻、多媒體等信息量急劇膨脹。信息傳輸?shù)母咚?、安全可靠及各任意點之間的計算機網(wǎng)絡通訊對信息傳輸介質及結構提出了更高的要求。如何適應當前及將來網(wǎng)絡技術對建筑物布線的挑戰(zhàn)是在設計之初必須考慮的課題。綜合布線系統(tǒng)以其極大的靈活性、適用性、可靠性、完整性等優(yōu)點代替了傳統(tǒng)的布線系統(tǒng)概念，并在我國很快為各級主管和技術人員所認識。 二、校園網(wǎng)綜合布線需求分析(一)設計目標許昌學院建設校園網(wǎng)一期工程建設，將達到以下目標:構架千兆校園網(wǎng)主干，實現(xiàn)教學辦公綜合樓、教學樓、圖書館樓群的互聯(lián)；每個教室、實驗室、辦公室、均可實現(xiàn)100M的校園網(wǎng)接入，實現(xiàn)信息資源的充分共享。學校領導、老師、學生可以隨時隨地進入校園網(wǎng)獲取校園網(wǎng)信息； 校園網(wǎng)將采用200M光纖接入中國新聯(lián)通網(wǎng)絡；校園網(wǎng)將設置WWW服務、FTP服務、E – MA IL服務；校園網(wǎng)必須安裝內容過濾器，以過濾網(wǎng)站不良信息；校園網(wǎng)將構建一個完整的網(wǎng)絡防毒系統(tǒng)，以有效地杜絕病毒的傳播；校園網(wǎng)必須能進行全網(wǎng)的智能化管理，使系統(tǒng)管理員能夠方便、高效地實現(xiàn)網(wǎng)絡管理；校園網(wǎng)的一期建設必須為以后網(wǎng)絡建設預留發(fā)展和擴容的空間；要求全網(wǎng)的交換機設備必須采用同一廠家的產(chǎn)品，服務器也統(tǒng)一品牌。全網(wǎng)綜合布線產(chǎn)品必須全部統(tǒng)一。 (二)網(wǎng)絡拓撲結構根據(jù)許昌學院校園網(wǎng)結構具體分析之后得出網(wǎng)絡中心設在啟智樓二樓，因此各辦公樓、教學樓、圖書館的核心交換機將采用千兆可控網(wǎng)管型交換機接入。同時各辦公樓、教學樓、圖書館配置千兆匯聚交換機連接到核心交換機。對于核心機房也就是網(wǎng)絡中心要求全部鋪設防靜電地板并做好接地和防雷措施，除此之外還安裝了一臺LEMUS10KVA的UPS備用電源以及4個8小時的后備電池作為停電之需。 (三)系統(tǒng)設計原則1. 實用性:實施后的樓宇自動化系統(tǒng)及其所有的子系統(tǒng)的通訊線路和接口都滿足國際標準。具有良好的用戶使用界面，并且網(wǎng)絡管理功能完善、使用方便，也使得安裝成本可以用來降低對整個校園網(wǎng)長久的運行花費，從而取得良好的遠期經(jīng)濟效益。 2. 靈活性:系統(tǒng)中任一部分的連接都是靈活的，即從物理接線到數(shù)據(jù)通訊、語音通訊、智能控制設備之間的連接都不受或極少受物理位置和這些設備類型的限制，減少了對傳統(tǒng)管路的需求，信息口設備合理，可即插即用，同時提供了一種結構化的設計來實現(xiàn)與管理這一系統(tǒng)。 3. 模塊化:所有用于連接設備的適配件都是積木式的標準件，不需要掌握很多有關這些領域的專門知識，就能夠連接這些設備。模塊化結構設計使得用最小的附加布線與變化可實現(xiàn)系統(tǒng)的搬遷、擴充與重新安裝。 4. 擴展性:由于系統(tǒng)的所有基礎設施(材料、部件、通訊設備)都采用國際標準，因此，無論計算機設備、通訊設備、智能控制設備隨技術的發(fā)展，將來都可能很方便地將其連接到樓宇自動化系統(tǒng)中去。那么不管是現(xiàn)在還是將來，都能對建筑物內的環(huán)境提供完全的兼容支持。 5. 可靠性:系統(tǒng)中的各個部分都采用高質量的材料、組部件設備實現(xiàn)，并謹慎施工和測試，以保證系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都是可靠的。 三、校園網(wǎng)綜合布線總體系統(tǒng)解決方案設計整個綜合布線系統(tǒng)由工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設備間子系統(tǒng)構成。 (一)工作區(qū)子系統(tǒng)的設計工作區(qū)子系統(tǒng)布線由信息插座至終端設備的連線組成，是插座到用戶終端的區(qū)域，包括所有用戶實際使用區(qū)域。信息插座采用地面安裝形式，也可以采用墻面安裝方式。信息插座選用RJ45 型插座。墻面安裝插座盒底邊距地300mm，在地面插座盒內和墻面信息插座旁安裝單相三孔電源插座。工作區(qū)子系統(tǒng)為滿足信息高速傳輸具體情況，全部選用超五類系列信息模塊，性能全部超過國際標準ISO IS 11801的指標。而數(shù)據(jù)點采用超5類RJ45信息插座模塊，其功能100MHz時其最差線對近端串音衰減高達44dB。 (二)管理子系統(tǒng)設計管理子系統(tǒng)連接水平電纜和垂直干線，是綜合布線系統(tǒng)中關鍵的一環(huán)，常用設備包括配線架、理線架、跳線和必要的網(wǎng)絡設備，其作用是為連接其他子系統(tǒng)提供連接手段，允許將通信線路定位或重新定位到建筑物的不同部分，以便能容易地管理通信線路，使移動設備時能方便地進行跳接。為方便維護，必須要對整個布線系統(tǒng)的電纜、連接硬件、空間、走道等進行統(tǒng)一管理。許昌學院校園網(wǎng)設計方案中，將各個樓層的信息點通過PVC管槽走墻邊通向各個樓層的配線機柜，機柜里放置超5類24口配線架，對各個信息點的接頭進行跳線配置，再通過配線架與交換機相連。采用超5類24口配線架，可安裝在19標準機架上，只占用1U空間，占用地方小，搬運遷移方便。 (三)垂直干線子系統(tǒng)設計1. 干線子系統(tǒng)選型垂直干線的設計必須滿足用戶當前的需求，同時又能適合用戶今后的要求。為此，我們采用6芯多模室內光纜，支持數(shù)據(jù)信息的傳輸。其功能在于多用途室內布線光纜是由若干根單?；蚨嗄涡揪o套光纖圍繞中心加強構件膠合成纜芯后，外加繞包層，再套上PVC或低煙無鹵(LSZH)材料外護套構成。由于多模光纖光耦合率高，纖芯對準要求相對較寬松。當計算機數(shù)據(jù)傳輸距離超過100米時，用光纖作為數(shù)據(jù)主干將是最佳選擇，并具有大對數(shù)電纜無法比擬的高帶寬和高保密性、抗干擾性。隨著計算機網(wǎng)絡和光纖技術的發(fā)展，光纖的應用愈來愈廣泛。光纖的數(shù)據(jù)傳輸速率可達1Gbp/s以上，可滿足學院校園網(wǎng)信息化的需求，適應計算機網(wǎng)絡的發(fā)展。 2. 干線電纜布設方法垂直干線子系統(tǒng)的作用是把主配線架與各分配線架連接起來，在許昌學院垂直干線子系統(tǒng)中連接計算機中心機房至樓層配線間的主要是主干光纖和大對數(shù)電纜。目前擬用多模光纜進行，由于構架千兆校園網(wǎng)主干，也方便日后的網(wǎng)絡擴展，干線電纜將使用明鋪金屬線槽由連接設備傳遞到設備間并送至最終接口。而計算機數(shù)據(jù)線路采用6芯室內多模光纜。其優(yōu)點是傳輸損耗小、抗干擾能力強、頻帶較寬，也是為了適應將來信息技術發(fā)展的要求。垂直干線電纜(包括雙絞線和光纜)沿弱電豎井中架設的金屬線槽內(規(guī)格為200mm 100mm)敷設，電纜與金屬線槽每米設一固定點。 (四)設備間子系統(tǒng)設計設備間子系統(tǒng)是整個布線數(shù)據(jù)系統(tǒng)的中心單元，實現(xiàn)每層樓匯接來的電纜的最終管理。設備間是在每幢大樓的適當?shù)攸c設置進線設備，進行網(wǎng)絡管理以及管理人員值班的場所。由綜合布線系統(tǒng)的建筑物進線設備，數(shù)據(jù)、計算機等各種主機設備及其保安配線設備等組成，主要用于匯接各個IDF，包括配線架、連接條、繞線環(huán)和單對跳線等。設備間子系統(tǒng)所有進線終端設備采用色標區(qū)別各類用途的配線區(qū)。為滿足各種計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)對布線系統(tǒng)的要求。計算機網(wǎng)絡可以通過光纖跳線組成結構航的線路連接，并通過各種網(wǎng)絡協(xié)議支持著各種計算機網(wǎng)絡。 (五)建筑群子系統(tǒng)設計建筑群子系統(tǒng)將一棟建筑的線纜延伸到建筑群內的其它建筑的通信設備和設施。它包括銅線、光纖、以及防止其它建筑的電纜的浪涌電壓進入本建筑的保護設。在民政學院校園網(wǎng)綜合布線設計方案中各樓間的距離都超過了100米，而當計算機數(shù)據(jù)傳輸距離超過100米時，用光纖作為數(shù)據(jù)主干將是最佳選擇，并具有大對數(shù)電纜無法比擬的高帶寬和高保密性、抗干擾性。因此各樓間的連接采用6芯多模室內光纜，支持數(shù)據(jù)信息的傳輸。在許昌學院校園網(wǎng)綜合布線設計方案中，將使用光纖把各教學辦公綜合樓、教學樓、圖書館互聯(lián)，并集中于圖書館一樓網(wǎng)絡中心，其敷設方式室內采用金屬橋架，室外采用暗埋深溝填鋪的方式進行。在設計中進入主設備間的所有光纖、大對數(shù)電纜、網(wǎng)通電纜都采用金屬橋架或鋼管進行硬件保護，同時采用IDC線對保護器對銅纜予以電氣保護，避免人員和設備免遭外部電壓和電流的傷害。 (六)線槽及線纜布設要求1. 安裝前注意事項主機房內預留接地端子，接地線與建筑共用接地系統(tǒng)連成一體。各樓層配線柜單獨接地，接地導線截面為20mm2，各段金屬橋架和鋼管應保持電氣連接，并在兩端做良好接地。 2. 符合規(guī)范化標準結構化布線的實施設計不僅要做到設計嚴謹，滿足用戶使用要求，還要使其造價合理，符合規(guī)范化標準。國際和國內對結構化布線有著嚴格的規(guī)定和一系列規(guī)范化標準，這些標準對結構化布線系統(tǒng)的各個環(huán)節(jié)都做了明確的定義，規(guī)定了其設計要求和技術指標。 3. 線槽線纜布設要點PVC管道布設:管道可以明敷或預埋，在線路中間要注意管道的拐彎半徑必須滿足線纜最小半徑要求。金屬管道和強電系統(tǒng)保持足夠距離，并且保護接地。 金屬橋架安裝:金屬橋架用于本設計弱電系統(tǒng)的線纜敷設，所以其大小要求考慮所有弱電系統(tǒng)線纜的使用，要注意橋架的拐彎半徑必須滿足線纜最小半徑要求。金屬橋架要盡量和強電系統(tǒng)的管線保持足夠距離，并且保護接地。 布線線纜：每個系統(tǒng)線纜在管道和橋架內要求分開布放、綁扎，在布線纜時，避免拉力過大和不勻，線纜頭要有標簽編號，方便識別。 四、校園網(wǎng)主要設備選型由于高校校園網(wǎng)網(wǎng)絡結構復雜，所以該方案在網(wǎng)絡結構上分為核心層、匯聚層、接入層。 (一)網(wǎng)絡設備選型1. 網(wǎng)絡中心設在校啟智樓二樓學校網(wǎng)絡中心的設備應當具有很高的可管理性；同時學校的用戶數(shù)比較多，如果這么多用戶同在一個子網(wǎng)內，勢必會造成廣播數(shù)據(jù)干擾正常的數(shù)據(jù)傳輸，造成網(wǎng)絡的阻塞、丟包。劃分虛網(wǎng)(VLAN)是解決廣播干擾和隔離不同部門的一個解決方案，為了在虛網(wǎng)間進行通訊，必須在網(wǎng)絡中心有三層的路由機制。由于一般路由器的數(shù)據(jù)路由速度很慢，因此使用三層交換機是解決上述問題的關鍵。 2. 匯聚層交換機設在教學樓、辦公樓、圖書館等中心部位，起到管理本樓用戶的作用。匯聚交換機應支持全面的網(wǎng)絡管理、VLAN、端口鏡像、Spanning Tree、IEEE80211x身份驗證等功能。 3. 因為多媒體教室的用戶較多，且需要實現(xiàn)組播，所以多媒體教室的匯聚交換機必須支持組播功能；另外，為了提高網(wǎng)絡速度，在多媒體教室中建議使用支持堆疊的交換機。 4. 實驗室、研究所、閱覽室等環(huán)境可以使用非智能型交換機。這部分交換機為第三級接入級交換機，通過匯聚交換機將這些交換機每臺設置為1個VLAN，用于隔離廣播。 (二)服務器選型根據(jù)校園網(wǎng)服務器的應用特點，服務器選型應該按照如下原則:(1)要求反應時間短，能快速響應和處理用戶的訪問需求。(2)具有強大的信息吞吐能力、多Web站點和內容緩存、能在一定投資下提供更多的訪問服務和提高用戶滿意度。( 3)易于發(fā)布和實現(xiàn)信息共享。(4)易于建立和運行Web應用，簡化業(yè)務進程。(5)具有可靠的品質，保證Web服務不間斷。(6)易于設置和管理，使網(wǎng)絡管理變得更容易，易于擴展，滿足業(yè)務的擴大需求，保護用戶投資。在該方案中，許昌學院校園網(wǎng)服務器選用DELL系列服務器產(chǎn)品。 五、性能分析通過對工作區(qū)子系統(tǒng)、水平子系統(tǒng)、管理子系統(tǒng)、垂直干線子系統(tǒng)、設備間子系統(tǒng)的設計和實施，可以為校園網(wǎng)提供完整的網(wǎng)絡布線系統(tǒng)，同時也提拱監(jiān)控系統(tǒng)為學生提供了生活的安全保障，并且能夠充分適應現(xiàn)代和未來技術發(fā)展，實現(xiàn)高速數(shù)據(jù)通信、傳輸，支持各種網(wǎng)絡設備、通訊協(xié)議和包括管理信息系統(tǒng)在內的廣泛應用。許昌學院校園網(wǎng)網(wǎng)絡中心包括網(wǎng)絡系統(tǒng)、監(jiān)控系統(tǒng)等為一體的中心機房，方便網(wǎng)絡管理員對整個校園進行維護管理，還可以節(jié)省在維護、更新資金，方便數(shù)據(jù)交流，為生活、娛樂、學習、工作上提供便利，讓老師、學生得到快速的網(wǎng)絡服務。 參考文獻：[1]黃明章1綜合布線詳解[M ]1河北:石家莊出版社, 2003181[2]郭亞超1詳細解析綜合布線[M ] 1北京:中國郵電出版社,20051111
