网络设计之综合布线设计实验
前文：网络设计之需求分析实验
一、实验目的
1.了解商业建筑物通信布线标准。
2.针对需求分析所涉及的企业或学校，会进行简单的网络综合布线系统设计。
二、实验要求
1.画出该网络布线系统的示意图，确定布线系统的结构和各子系统的覆盖范围。
2.概要分析该综合布线系统的性能、设计等级和优缺点，根据实际应用环境结合综合布线系统的设计提出自己的设想。
三、实验内容
3.1：项目背景
二十一世纪是信息化时代，办公自动化、网络化、信息化已成为一种必不可少的必备条件。作为基础教学与科研教学基地的学校自然走在所有行业的前列。全国各大、中、小学校都在积极建设和完善校园计算机网络。校园网已成为各学校必备的重要信息基础设施，其规模和应用水平已成为衡量学校教学和科研综合实力的一个重要标志。随着信息技术的飞速发展，校园网已经成为学校教育教学、科研管理和生活服务不可或缺的重要基础设施。
为了更好地满足学校师生的需求，提高校园网的性能和服务质量，有必要对校园网的需求进行全面、深入的分析。
如何实现学校各项业务系统的集成，提高应用水平成为学校校园网建设的工作重点。随着信息时代的到来，网络逐渐成为人们日常生活中的一部分。高校的广大师生们，不再满足于只能在办公室、图书馆上网，他们对于在宿舍上网的需求越来越迫切，因此高校校园网建设开始延伸到宿舍楼，但随着高校宿舍网规模急剧膨胀、应用不断深入，在网络应用中存在的一些矛盾和问题日益凸显，严重影响着宿舍园网络应用的进一步深化和发展。诸如安全漏洞、管理烦琐、整体运行效率下降等问题成为阻碍高校校园网发展的瓶颈。
3.2：学院概述
山西工程职业学院是一所经省政府批准、教育部备案的全日制公办高等职业院校，由原国家示范校山西工程职业技术学院与原国家骨干校山西煤炭职业技术学院于2019年合并组建。
学院占地880亩，校舍建筑总面积40万平方米，固定资产总值7.06亿元。拥有唐槐、龙潭、许坦三个校区，其中唐槐校区位于山西省综改示范区唐槐产业园的中心区域，占地573亩；龙潭校区紧邻龙潭公园，占地197亩；许坦校区位于周边高校云集的“学府区”，占地110亩。现有全日制在校生14000余人。
本次网络需求设计为唐槐校区校园网改造。
3.3：网络总体布局
学院平面图
3.4：网络结构设计
校园网网络整体分为三个层次：核心层、汇聚层、接入层。为实现校区内的高速互联，核心层由单个核心交换机组成，接入核心路由器与数据中心，设置防火墙设备接入互联网，汇聚层设在信息中心与核心层相接，接入层为每个楼的接入交换机，通过光纤接入汇聚层，实现数据快速交换。
网络拓扑图
3.5：局部平面图
山西工程职业学院共有2栋教学楼、1栋煤炭实训基地、10栋宿舍楼、2栋餐厅、2栋大学生创新创业中心、2栋国际学术交流中心、1栋图书馆、1栋会堂、1栋体育馆、2栋大空间实训室，1栋复合型大空间实训室，3栋普通实训基地多个需要布线的建筑。
山西工程职业学院共需8945个信息点。
餐厅有一餐厅为三层和二餐厅为二层，一餐厅每层均均有35个窗口，每个窗口2个信息点，共需210个信息点。二餐厅每层有16个窗口，每个窗口2个信息点，共需64个信息点。
图 1
图 2
图 3
图 4
每栋教学楼均为6层，每栋一层到二层分别有普通教室19间、机房2间，阶梯教室1间；三层以上没有阶梯教室，所有教室均为3个信息点。教学楼共需732个信息点。
图 5
图 6
图 7
会堂共一层，分别有舞台1个、办公室2间、值班室1间、会议室1间、器材室1间、其余房间5间，除舞台有9个信息点外，其余房间均为3个信息点，会堂共需39个信息点。
图 8
图书馆共6层，一层有书库4间、大阅览室3间、休息平台1个、信息中心1间；二楼到六层有书库3间、大阅览室1间、办公室2间、采编室2间、图书流通室2间、特藏库3间、电子阅览室1间，电子阅览室需要5个信息点，信息中心8个信息点，其余房间均为3个信息点，图书馆共需249个信息点。
图 9
图 10
体育馆有4个更衣室、2个休息室、2个器材室，每个房间均为3个信息点，共需24个信息点
图 11
大空间实训室均为一层，每栋分别有30间实训室，每个房间3个信息点，共需180个信息点。
复合大空间实训室共5层，一层房间数为54间，每间3个信息点，二到五层房间数为13个，每个房间3个信息点，共需246个信息点。
图 12
图 13
图 14
每栋宿舍楼均为6层，一层房间数为30个，宿舍管理间2个，二到六层每层房间数为32个，每个房间3个信息点，共需5760个信息点。
图 15
实训基地均为5层，一层房间数为22间，每间3个信息点，二到五层房间数为24个，每个房间3个信息点，共需1062个信息点。
图 16
图 17
大学生创新创业中心分为AB两栋楼，A栋四层，B栋一层，A栋一层有6个房间加1个多功能厅，二到四层每层房间数为7间。B栋有7间交流室。AB栋除多功能厅有5个信息点外，其余房间均为3个信息点，共需127个信息点。
图 18
图 19
图 20
国际学术交流中心也分为AB两栋楼，A栋四层，B栋一层，A栋一层有8个房间加1个展示厅，二到四层每层房间数为10间。B栋有6间培训室。AB栋除展示厅有5个信息点外，其余房间均为3个信息点，共需98个信息点。
图 21
图 22
煤矿安全培训中心共5层，一层有8间培训室加1间门卫室，二层到五层每层有10间培训室，每个房间3个信息点，共需147个信息点。
图 23
图 24
3.6：执行标准
GB50311-2016《综合布线系统工程设计规范》
GB50312-2016《综合布线系统工程验收规范》
CECS 72:97《建筑与建筑群综合布线系统工程设计及验收规范》
《网络布线系统设计与施工技术白皮书》
《数据中心布线系统设计与施工技术白皮书（第二版）》
3.7：总体设计标准
综合布线系统包括工作区子系统、水平子系统、干线子系统、管理子系统、设备间子系统和建筑群干线子系统六方面内容。它们相对独立，形成具有各自模块化功能的子系统，组成一个有机的、整体的布线系统。
（1）工作区子系统：
工作区子系统包括办公室、教室、机房等需要电话、计算机终端等设备的区域和相应设备的统称。工作区子系统处在用户终端设备，包括计算机终端、监视器、数据终端等和水平子系统的信息插座之间，起着搭桥的作用。
（2）水平子系统：
水平子系统是每个楼层配线架至工作区信息插座之间的线缆、信息插座，转接点及配套设施组成的系统，作用是将楼层内的每一个信息点与楼层配线架相连，一般处在同一楼层，将电缆从楼层配线架连接到各工作区的信息插座上。
水平配线子系统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。该子系统由一个工作区的信息插座开始，经水平布置到管理区的内侧配线架的线缆所组成，
设计原则
- 性价比最高原则。水平子系统范围广、布线长、材料用量大，对工程总造价和质量有比较大的影响。
- 预埋管原则。认真分析布线路由和距离，确定缆线的走向和位置。新建建筑物优先考虑在建筑物梁和立柱预埋穿线管，旧楼改造或者装修时考虑在墙面刻槽埋管或者墙面明装线槽。
- 水平缆线最短原则。为了保证水平缆线最短原则，一般把楼层管理间设置在信息点居中的房间，保证水平缆线最短。对于楼道长度超过100米的楼层，或者信息点比较密集时，可以在同一层设置多个管理间，这样既能节约成本，又能降低施工难度。
（3）垂直干线子系统：
垂直干线子系统是由设备间的建筑物配线设备（BD）和跳线，以及设备间至各楼层配线间的干线电缆组成。干线子系统应选择干线电缆较短，安全和经济的路由。干线电缆的位置应尽可能位于建筑物的中心位置，缆线不应布放在电梯、供水、供气、供暖、强电等竖井中。
（4）管理子系统：
管理子系统连接水平电缆和垂直干线，是综合布线系统中关键的一环，常用设备包括配线架、理线架、跳线和必要的网络设备，为方便日后的更改、增加、维护，必须对整个布线系统的电缆、连接硬件、空间、走道等进行统一管理。
1、统计分析每个楼层信息点总数，估算信息点线缆的长度，注意最远信息点缆线的长度，保证各个信息点双绞线的长度不要超过90米；
2、信息点数量不大于400个，水平线缆长度在90米范围以内，宜设置一个管理间，当超出这个范围时应该添加管理间；
3、管理间电源，应提供不少于两个220v带保护接地的单相电源插座标准；
4、管理间的温度，应为10\~35度，湿度保持在20%\~80% ；
5、在管理点，应根据应用环境用标记插入条来标出各个端接场。综合布线的各种配线设备，应用色标区分干线电缆、配线电缆或设备端接点。同时，还应用标记条标明端接区域、物理位置、编号、容量、规格等，以便维护人员在现场一目了然地加以识别；
7、电磁干扰：无线电的干扰频率应在0.55\~1000MHZ范围内，磁场干扰强度不大于800A/M；
（5）设备间子系统：
设备间子系统位于计算机楼中心机房内，该子系统包括网络系统中的服务器，主交换机，网络系统的UPS电源，机房内的工作站。教学楼各信息点均由水平干线线缆连接到主机房的配线架上，通过跳线与交换机相连。
1、设备间宜处于干线子系统的中心位置，并考虑主干线缆的传输距离和数量；
2、设备间宜尽可能靠近建筑物线缆竖井位置，有利于主干缆线的引入；
4、设备间应尽量远离高低压变配电、电机、X射线、无线电发射等有干扰源存在的场地；
5、设备间室内温度应为10\~35°C，相对湿度应为20%\~80%，并应有良好的通风；
6、设备间内应有足够的设备安装空间，其面积不应小于10平方米，该面积不包括程控用户交换机、计算机网络设备等设施所需的面积在内；
（6）建筑群干线子系统：
建筑规模较大或是性质重要的机构如一个企业或一所学校，一般都有几座相邻建筑物或不相邻建筑物园区。校园网的建筑群子系统主要由连接网络中心和各管理区子系统的室外光缆组成。所有室外光缆埋在地下，放在地下管道里面。光缆的两端用热固定方法与ST头相连，各ST头端接在光纤连接器的耦合器上。
建筑群子系统包括各建筑之间的互连和建筑物入口设备等，它将一个建筑物中的线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，其中有铜线，光缆等。
切记不要把任何一个直埋施工结构的设计或方法看作是提供直埋布线的最好方法或唯一方法。在选择某个设计或几种设计的组合时，重要的是采取灵活的、思路开阔的方法。这种方法既要适用，又要经济，还能可靠地提供服务。挖沟直埋布线法根据选定的布线路由在地面上挖沟，然后将线缆直接埋在沟内。直埋布线的电缆除了穿过基础墙的那部分电缆有管保护外，电缆的其余部分直埋于地下有管保护。