网络系统的集成
第8章网络系统的集成与设计,学习目标 1）了解并识记综合布线系统的基本概念 2）掌握综合布线系统的标准和一些介质、设备以及工具 3）理解并掌握局域网的设计与连接技术 4）理解并掌握校园网的设计 5）掌握常用综合布线系统产品的应用和测试,8.1 综合布线系统简介,8.1.1 综合布线系统概述综合布线系统是为适应综合业务数字网（ISDN）的需求而发展起来的一种特别设计的布线方式。布线系统的对象是建筑物或楼宇间的传输网络，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，使整个网络系统具有很强的兼容性、可扩展性和可重组性。,被划分为6个子系统： 工作区子系统 水平干线子系统 管理间子系统 垂直干线子系统 建筑群子系统 设备间子系统,8.1 综合布线系统简介,综合布线系统组成,8.1 综合布线系统简介,1、综合布线的子系统 （1）工作区子系统工作区子系统又称为服务区子系统，它是由RJ45跳线与信息座所连接的设备（终端或工作站）组成。 （2）水平干线子系统 水平干线子系统是从工作区的信息插座开始到管理间子系统的配线架，结构一般为星型结构。它与垂直干线子系统的区别在于：水平干线子系统总是在一个或几个楼层上，仅与信息插座、管理间连接。,8.1 综合布线系统简介,（3）管理间子系统管理间子系统由交连、互联配线架组成。管理间为连接其他子系统提供手段，它是连接垂直干线子系统和水平干线子系统的设备，其主要设备是配线架、HUB和机柜等。 （4）垂直干线子系统 垂直干线子系统是整个建筑物综合布线系统的主要部分。它提供建筑物的干线电缆，负责连接管理间子系统到设备间子系统，一般使用光缆或选用大对数的非屏蔽双绞线。它也提供了建筑物垂直干线电缆的路由。,8.1 综合布线系统简介,（5）建筑群子系统 建筑群子系统是将一个建筑物中的电缆延伸到另一个建筑物的通信设备和装置，通常是由光缆和相应设备组成。 （6）设备间子系统 设备间子系统也称设备子系统。设备间子系统由电缆、连接器和相关支撑硬件组成。它把各种公共系统设备的多种不同设备互联起来，其中包括电信运营商的光缆、同轴电缆、程控交换机等。,8.1 综合布线系统简介,2综合布线系统的优点 （1）结构清晰，便于管理维护 （2）材料统一先进，适应今后的发展需要 （3）标准接口，灵活性强 （4）便于扩充，既节约费用又提高了系统的可靠性,8.1 综合布线系统简介,3综合布线的发展方向 下一代的布线系统集成布线系统； 智能大厦小区-家居布线系统。,8.1 综合布线系统简介,8.1.2 综合布线系统的标准 1、美洲标准 布线的美洲标准主要由TIA/EIA制订,其制定的主要标准如下： ANSI/TIA/EIA 568-A到A5：商业建筑通信布线系统标准A TIA/EIA-568-B标准系列：商业建筑通信布线系统标准B TIA/EIA-569-A：商业建筑电信通道及空间标准 TIA-570-A：住宅电信布线标准 ANSI/TIA/EIA 606：商业建筑物电信基础结构管理标准 TIA/EIA-607：商业建筑物接地和接线规范,8.1 综合布线系统简介,2、国际标准 ISO/IEC 11801：用户房屋的综合布线 IEC 61935：符合ISO/IEC 11801的平衡通信布线测试的布线系统规格 3、国内标准 CECS92:97：我国行业标准 国标建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范（GB/T 50311-2000） 2000年2月28日国家质量技术监督局、中华人民共和国建设部联合发布,8.1 综合布线系统简介,8.1.3 综合布线系统的产品 1、电缆及其连接器 双绞线电缆及其连接器,8.1 综合布线系统简介,双绞线电缆及其连接器,T568A T568B信息模块的不同标准,8.1 综合布线系统简介,双绞线电缆及其连接器,信息面板与RJ-45插头,8.1 综合布线系统简介,2、光缆及其连接器 光纤及光缆 光纤一般分为单模和多模两类 目前主要使用的光纤有三种纤芯/包层尺寸： 8/125 50/125 62.5/125 根据光纤数量的多少，光缆还可以分为三大类： 单工光纤 双工光纤 多纤光纤,8.1 综合布线系统简介,室内光缆,室外光缆,ST头 FC头 SC头 LC头,光纤连接器,8.1 综合布线系统简介,8.1.3 综合布线系统的产品 3、配线间设备配线间是网络开始的地方，一般有两种：管理间和设备间。管理间负责连接一个或多个楼层的工作区，然后多个管理间以星型结构连接到设备间。 交叉连接设备 配线架和理线架：其主要功能就是管理整个网络，方便使用跳线更改达到配置网络的目的。一般分为主配线架（MDF）和分支配线架（IDF） 光纤接口配线面板：通常的光纤连接盒分为墙壁插座和光纤配线板 接续盒 一般用于用于信息终端的连接，分为电缆接续盒和光纤接续盒,8.1 综合布线系统简介,8.1 综合布线系统简介,4、机架机架属于设备间子系统的设备，它的使用不仅仅是为了美观，更重要的是方便了网络的管理和维护。机架分为三种：墙上托架、骨干框架和全设备机柜。,墙上托架 屏蔽机柜 骨干框架,8.1 综合布线系统简介,5、其他设备和工具,线槽和PVC管及线槽所用的连接部件和固定部件,单对110型打线工具 五对110型打线工具 RJ45+RJ11双用压接工具 剥线工具,双绞线制作和布线工具,8.1 综合布线系统简介,大厦入口保护器,8.1 综合布线系统简介,8.1.4综合布线系统的设计 1、工作区子系统一个独立的需要设置终端设备的区域宜划分为一个工作区，一个工作区的服务面积可按510m2估算，每个工作区设置一个电话机或计算机终端设备，或按用户要求设置。工作区的每一个信息插座均应支持电话机、数据终端、计算机、电视机监视器等终端设备的设置和安装。工作区子系统包括办公室、写字间、作业间、技术室等。,8.1 综合布线系统简介,工作区适配器的选用应符合下列要求： 在设备连接器处采用不同信息插座的连接器时，可以用专用电缆或适配器 当在单一信息插座上开通ISDN业务时，应用网络终端适配器 在配线子系统中选用的电缆不同于设备所需的电缆时，宜采用适配器 在连接使用不同信号的模数转换或数据速率转换等相应的装置时，宜采用适配器。 出于对网络规程的兼容性，可用适配器。 根据工作区内不同的电信终端设备可配备相应的终端适配器,8.1 综合布线系统简介,2、水平子系统水平子系统由工作区的信息插座、每层的配线设备至信息插座的水平电缆等组成。 水平子系统应按以下要求进行设计： 根据工程提出近期和远期的终端设备要求 搞清楚每层需要安装的信息插座数量及其位置 终端将来可能产生移动、修改和重新安排的详细情况 一次性建设与分期建设的方案比较 水平子系统通常采用4对双绞线，高速应用场合可选用光缆 水平电缆长度应为90m以内,8.1 综合布线系统简介,3、垂直布线子系统 垂直布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。 垂直布线子系统设计要点： 在确定垂直布线子系统所需要的电缆总对数之前，必须确定电缆中话音和数据信号的共享原则。 垂直布线电缆可采用点对点连接，也可采用分支递减连接以及电缆直接连接方法。 如果设备间与计算机机房处于不同的地点，而且需要把话音电缆连至设备间，把数据电缆连至计算机房，则宜在设计时选取不同的干线电缆或干线电缆的不同部分来分别满足不同路由话音和数据的需要。当需要时，也可采用光缆系统予以满足。,8.1 综合布线系统简介,4、设备间子系统 设备间是在每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。设备间子系统应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及其保安配线设备等组成。 设备间子系统的设计要点如下： 设备间内的所有进线终端设备宜采用色标，以区别各类用途的配线区。 设备间的位置及大小应根据设备的数量、规模、最佳网络中心等，综合考虑确定。 设备间应具有良好的室内温度和湿度环境以及防火、防盗设施。 设备间电源的设计要考虑负荷等级和供电方式，必要时采用不间断电源系统（UPS）。,8.1 综合布线系统简介,5、管理间子系统管理间子系统设置在每一层配线设备的房间内。管理间子系统应由交接间的配线设备，输入输出设备等组成。 管理子系统设计要点： 管理子系统宜采用单点管理双交接。 交接区应有良好的标记系统，如建筑物名称、建筑物位置、区号、起始点和功能等标志。 交接间及二级交接间的本线设备宜采用色标区别各类用途的配线区。 交接设备连接方式的选用宜符合下列规定： 对楼层上的线路较少进行修改、移位或重新组合时，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。 在交接场之间应留出空间，以便容纳未来扩充的交接硬件。,8.1 综合布线系统简介,8.1.5综合布线系统的测试标准及工具综合布线系统的测试是整个布线工程的重要环节之一，属于工程的验收阶段，是验证布线工程质量的依据，平时在排除网络故障时也要用到。 1、电缆的两种测试 电缆的验证测试: 电缆的验证测试是测试电缆的基本安装情况。 电缆的认证测试: 电缆的认证测试是指电缆除了正确的连接以外，还要满足有关的标准，即安装好的电缆的电气参数（例如衰减、NEXT等）是否达到有关规定所要求的指标。,8.1 综合布线系统简介,2、测试的有关标准 TSB-67测试的主要内容: 接线图（Wire Map）: 这一测试是确认链路的连接。一般的状态有8种：正确、线对交叉、反向线对、交叉线对、短路、开路、串扰线和其它错误。 链路长度: 测试目的是获得链路端到端之间芯线的长度。 衰减: 衰减是指信号在一定长度的线缆中传输时的能量损耗。衰减与线缆的长度有关，随着长度增加，信号衰减也随之增加，衰减也用“dB”作为单位，同时，衰减与频率也有关，频率越高，衰减越大，所以应测量应用范围内全部频率上的衰减。,8.1 综合布线系统简介,近端串扰NEXT损耗: NEXT损耗是测量一条UTP链路中一对线和另一对线的信号耦合，是对性能评估的最主要的指标，也是最难精确测量的一个指标，尤其是随着信号频率的增加其测量难度就更大。在一条UTP的链路上，NEXT损耗的测试需要在每一对线之间进行。对NEXT最好在两个端点都要进行测量。,8.1 综合布线系统简介,超5类、6类线测试有关标准 接线图: 内容同上。 连线长度: 内容同上。 衰减量: 内容同上。 近端串扰（NEXT）: 内容同上 SRL: SRL是衡量线缆阻抗一致性的标准，阻抗的变化引起反射、噪音的形成，并使一部分信号的能量被反射到发送端。SRL是测量能量的变化的标准，,8.1 综合布线系统简介,等效式远端串扰:等效远端串扰与衰减的差值以dB为单位。是信噪比的另一种表示方式，反映的是两个以上的信号朝同一方向传输时的情况。 回波损耗: 回波损耗是某一频率范围内反射信号的功率，与特性组抗有关。 特性阻抗: 特性阻抗是线缆对通过的信号的阻碍能力。它是受直流电阻，电容和电感的影响，要求在整条电缆中必须保持是一个常数。,8.1 综合布线系统简介,衰减串扰比（ACR）:是同一频率下近端串扰NEXT和衰减的差值，用公式可表示为：ACR衰减的信号-近端串扰的噪音。它不属于TIA/ETA-568A标准的内容，但它对于表示信号和噪声串扰之间的关系有着重要的价值。,8.1 综合布线系统简介,3、测试工具,8.1 综合布线系统简介,测试仪包括下述功能： 根据IEEE,ANSI,TIA,ISO/IEC标准检查安装的局域网电缆。 在简单的菜单系统中显示测试选项和结果。 用英，德，法，西班牙，意大利文来显示和打印报告。 自动运行有关的测试。 用大约20秒的时间给出双向自动测试的结果。 最多允许设置4个用户的电缆标准。,8.1 综合布线系统简介,时域串扰分析（TDXTM）可以电缆串扰问题定位。 测试环路损耗（RL）。 提供NEXT，衰减，衰减串扰比(ACR)和RL的曲线绘图。可显示直至155MHZ的NEXT,ACR衰减的曲线图。 在非易失存储器中存储至少500条电缆的测试结果。 监测以太网的流量和脉冲噪声。HUB端口定位可帮助识别端口连接情况。 存储的测试结果可传至PC机或直接输出至串口打印机。 可刷新EPROM支持标准和软件升级。,
