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网络拓扑设计详细设计部分


校园网网络工程项目

网络拓扑设计——详细设计文档

目录
一拓扑结构设计细化.................................................................................................... 3 1 主干网...................

............................................................................................... 3 1.1 主干网拓扑......................................................................................... 3

1.2 主干网基本设计................................................................................. 3 1.3 主干网综合布线................................................................................. 4 1.4 布线方案............................................................................................ 4 1.5 IP 地址分配 ........................................................................................ 5 2 图书馆.................................................................................................................. 6 2.1 图书馆拓扑......................................................................................... 6 2.2 接入点情况........................................................................................ 6 2.3 子系统设计限制................................................................................. 7 2.4 子系统................................................................................................ 7 3 宿舍楼.................................................................................................................. 9 3.1 宿舍楼拓扑......................................................................................... 9 3.2 宿舍楼设计限制................................................................................. 9 3.3 宿舍楼的综合布线方案................................................................... 10 3.4 子系统............................................................................................... 10 4 教学楼................................................................................................................ 14 4.1 教学楼拓扑....................................................................................... 14 4.2 教学楼设计...................................................................................... 14 4.3 子系统............................................................................................... 14 5 学生活动中心.................................................................................................... 18 5.1 学生活动中心拓扑........................................................................... 18 5.2 基本设计........................................................................................... 18 5.3 子系统............................................................................................... 18 6 办公楼................................................................................................................ 22 6.1 办公楼拓扑....................................................................................... 22 6.2 办公楼基本设计............................................................................... 22 5.3 子系统............................................................................................... 23 二详细设计标准及问题解决方案.............................................................................. 26 1 常用电缆长度计算公式..................................................................... 26 2 投资概算............................................................................................. 27 3 布线方法表......................................................................................... 27 4 设备间使用面积计算方法................................................................. 27 5 网络扩容实施细则............................................................................. 28

一拓扑结构设计细化
1 主干网
1.1 主干网拓扑

Internet

接入层

学生公寓区1

办公楼

图书馆

流量控制

认证计费

教学楼3
接入层

实验中心 学生活动中心 教学楼2 学生公寓区2 教学楼1 食堂 汇聚层 汇聚层 接入层 接入层 接入层 光纤 接入层 双绞线 标注:
接入层

1.2 主干网基本设计
介质类型:光纤 传输宽带:1000M 覆盖范围:全校 布线方式:分支递减端接方式

接入类型:SC 线缆长度:远距离采用单模光纤,近距离采用多模光纤,具体长度视距离而定 连接方式及接口类型:有线接入,RJ45 无线接入,AP 接入点数量:5500

1.3 主干网综合布线
水平子系统: 水平子系统是指从工作区子系统的信息点出发, 连接管理子系统的通信中 间交叉配线设备的线缆部分。 管理子系统:管理子系统是由交连、互连、配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组 成。 管理子系统为连接其它子系统提供连接手段。 交连和互连允许你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。 干线子系统: 干线子系统供各条干线接线间之间的电缆走线用的竖向或横向通道以及主 设备间与计算机中心间的电缆。 设备间子系统: 设备间子系统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。 建筑群子系统:连接各建筑物之间的缆线组成建筑群子系统。

1.4 布线方案
校园网建筑群子系统光缆工程采用分支递减端接方法: 1 根足以支持若干幢楼通信容 用 量的大容量多用途 Breakout 干线光缆,经过配线架分出若干根小容量光缆,再分别延伸到 每个楼层配线间。从应用、备份和扩容三个方面考虑,由于多模光纤对未来 Gigabit Ethernet 和 ATM 2.5Gbps 的支持距离有限,故从网络中心到分支递减端接点应选用 36 芯或 48 芯单 模 MPC 光纤,支持 100Mbps 以上带宽。从光缆分支递减端接点到楼内设备子系统根据数据 流量及信息点数量分别采用 12 芯、6 芯的单模光纤。楼内水平布线采用六类非屏蔽双绞线 为传输媒介,桌面计算机以 100M 速率接入网络。



1.5IP 地址分配
手工 /自 动分 配 自动 自动 自动 自动 手动 手动 、 手动

位置

IP 地址范围

网关、掩码

认证 方式 客户 端 客户 端 客户 端 客户 端 客户 端 客户 端 客 户 端

办公楼 1#教学 楼 2#教学 楼 3#教学 楼 宿舍楼 学生活 动中心 图书馆

192.168.1.10-192.168.1.250 192.168.2.10-192.168.2.250 192.168.3.10-192.168.3.240 192.168.4.10-192.168.4.240 10.7.64.1-10.7.127.240 192.168.70.10-192.168.70.250 192.168.71.10-192.168.71.255

192.168.1.254、 255.255.255.0 192.168.2.254、 255.255.255.0 192.168.3.254、 255.255.255.0 192.168.4.254、 255.255.255.0 10.7.127.254、 255.255.192.0 192.168.70.254、 255.255.255.0 192.168.71.254 255.255.255.0

2 图书馆
2.1 图书馆拓扑
图书馆网络拓扑图
第五层 校园网 Cisco 3750g MDS9120 无线 第三层 二层交换机 Cisco 3750g Cisco 3750g

二层交换机 第四层

光纤交换机

WEB服务器

无线 电子阅览室

打印机 三层交换机 光纤交换机 Cisco 4750R MDS9120 数据库服务器

第二层

二层交换机 Cisco 3750g

无线

第一层

二层交换机

Cisco 3750g

以太网

无线

光纤

二层交换机

说明:1、电子阅览室和服务器的部分使用光纤接入,由于访问量较大。 2、服务器部分使用两个光纤交换机,而且数据库服务器的线路接入提供冗余链路。 3、由于自习室的原因,只有第五层不提供无线接入。

2.2 接入点情况
楼层 1 2 3 4 5 所含阅览室名称 文科阅览室 理科阅览室 电子阅览室 综合阅览室 自习室 接入点个数 2 2 2 + 100 2 2 是否提供无线接入 是 是 是 是 否

2.3 子系统设计限制
子系统名称 工作区子系统 配线(水平)子系统 干线(垂直)子系统 设备间子系统 管理子系统 建筑群子系统 介值类型 5 类 UTP 5 类 UTP 5 类 UTP 超 5 类 UTP 超 5 类 UTP 光纤 长度(米) 5 90 3 50 5 150

2.4 子系统
1、工作区子系统 一个独立的需要设 置终端的区域,即一个工 作区,工作区子系统应由 配线(水平)布线系统的信 息插座,延伸到工作站终 端设备处的连接电缆及 适配器组成。 工作区子系统中的信息 墙盒与电源墙座的间距 要大于 30cm。 2、配线(水平)子系统 配线子系统由工作 区用的信息插座, 每层配 线设备至信息插座的配 线电缆、 楼层配线设备和 跳线等组成。 的 水平主干子系统的配 线间到接口最远距离为 50M, 要符合水平布线不 超 过 90m 的条件, 并且为了满足高速率数据传输, 数据、 语音传输选用超五类非屏蔽四对双绞线。 3、干线(垂直)子系统

干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。 实验中心垂直干线子系 统采用 6 芯多模室内光 缆,支持数据信息的传 输,采用超 5 类 25 对非 屏蔽电缆, 支持语音信息 的传输。 整个垂直主干子 系统都走在封闭的金属 线槽内。 4、设备间子系统

设备间是在每一幢大 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 设备及其保安配线设备等 组成。 5、管理子系统 管理子系统设 置在每层配线设备 的房间内。 管理子系 统应由交接间的配 线设备, 输入/输出设 备等组成, 管理子系 统也可应用于设备 间子系统。 6、建筑群子系统

建筑群子系统 由两个及两个以上 建筑物的电话、数 据、电视系统组成 一个建筑群综合布 线系统,包括连接 各建筑物之间的缆 线和配线设备(CD), 组成建筑群子系 统。 用 62.5/125 微米多模光纤连接,从每栋建筑的设备间中的机柜接入接出。

3 宿舍楼
3.1 宿舍楼拓扑
宿舍 网络拓扑图

以太网 配线架 二层交换机 光纤

配线架

二层交换机

校园网

配线架

二层交换机

三层交换机 配线架 二层交换机

配线架

二层交换机

光纤交换机

光纤交换机

宿舍楼

3.2 宿舍楼设计限制
网络单元 工作区子系统 介值类型 UTP-CAT5 传输带宽 100Mbps 长度 2m

水平子系统 管理子系统 垂直子系统 设备间子系统 建筑群子系统

UTP-CAT5 UTP-CAT5 UTP-CAT5e UTP-CAT5e 1000BASE-LX

100Mbps 100Mbps 1000Mbps 1000Mbps 1Gbps

100m 5m 50m 5m 2km

3.3 宿舍楼的综合布线方案

3.4 子系统
1、工作区子系统

每一个宿舍就是一个工作区,工作区子系统应由水平系统的信息插座,延伸到工作站 终端设备处的连接线缆及适配器组成。 这里信息模块均采用五类模块, 配线间内接口线端口 和信息插座之间均为点到点端接,用户的设备的变换不影响系统运行。 2、水平子系统

宿舍楼的水平主子系统的介质类型为 5 类双绞线 100 兆非屏蔽双绞线双绞线, 水平电缆 长度为 80m,其布线方式为直接埋管线槽方式。 宿舍楼的水平主干子系统的插座开始到管理子系统的配线架标准长度在 96 米以内,布 线结构采用星型结构, 从各配线间起分别辐射到每个用户点的插座, 走线可以从楼内搭建金 属桥架铺设。 3、管理子系统

水平子系统电缆

水平子系统电缆

管理子系统

宿舍每层设置管理子系统负责线路的桥接,并且用于网络管理和设置,由一些配线架 和交换机组成,这里我们采用 5 类线缆连接。

3、垂直子系统

使用配线设备连接不同的管理子系统,这里我们采用超五类线缆连接。

5 设备间子系统

在宿舍一层提供专门房间放置设备子系统, 这里负责分配不同楼层的管理系统, 并将数据发 送到光纤宿舍楼网络上。

6 建筑群子系统

使用光纤连接不同的宿舍楼,并且连接学校校园网络。

4 教学楼
4.1 教学楼拓扑
教学楼挽留过拓扑图 (以教学楼1为例)

Cisco 2941 无线 投影仪

教学三层

二层交换机

Cisco 2941 无线 投影仪

教学二层

二层交换机

Cisco 2941 无线 投影仪 三次交换机
教学一层

校园网

二层交换机

4.2 教学楼设计
介质类型:光纤和双绞线 传输带宽:100M 线缆长度:采用单模和多模光纤,长度视距离而定 连接方式及接口类型:有线接入,RJ45 无线接入,AP 接入点数量:300

4.3 子系统
1 工作区子系统

工作区子系统是一个从信息插座延伸至终端设备的区域, 该子系统包括水平配线系统的信息 插座、连接信息插座和终端设备的跳线以及适配器 信息插座要设计在距离地面 30 cm 以上; 信息插座与计算机设备的距离保持在 5 m 范围内;

2 水平子系统

水平子系统是指从工作区子系统的信息点出发, 连接管理子系统的通信中间交叉配线设 备的线缆部分。

3 管理子系统

管理子系统是由交连、互连、配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成。管理子系统为 连接其它子系统提供连接手段。 交连和互连允许你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。 办公楼共 4 层,每层设立一个区域为管理子系统。

4 干线子系统

干线子系统供各条干线接线间之间的电缆走线用的竖向或横向通道以及主设备间与计算机 中心间的电缆。 办公楼内部采用双绞线布线,需注意:

双绞线敷设时线要平直,走线槽,不要扭曲。 双绞线的两端点要标号。 双绞线的室外部要加套管,严禁搭接在树干上。 双绞线不要拐硬弯

5 设备间子系统

设备间子系统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。 办公楼中存放了教师及工作人员的大量工作数据,需要特别注意数据安全的安保工作。

6 建筑群子系统

连接各建筑物之间的缆线组成建筑群子系统。 注意线缆使用光纤,办公楼宇其他建筑之间的距离较近,可使用单模光纤。

5 学生活动中心
5.1 学生活动中心拓扑

1 U 1 U 多媒体PC群 1 U

设备间交换机机架 13 U

校园网接入

三层交换机

每台交换机接入10台PC

光纤接入

5.2 基本设计
介质类型:光纤和双绞线 传输带宽:100M 线缆长度:学生活动中心到学生公寓区采用 200m 光纤 学生活动中心到实验中心亦采用 200m 光纤 办公楼内部采用双绞线,最大长度不超过 100m 连接方式及接口类型:有线接入,RJ45 接入点数量:30

5.3 子系统
1 工作区子系统

工作区子系统里的信息插座要距离地面 30 至 50 厘米,以方便移动、添加或变更设备。 工作区的每个信息插座都应该支持电话机、数据终端、计算机及监视器等终端设备,同时, 为了便于管理和识别,信息插座做成多种颜色:黑、白、红、蓝、绿、黄,这些颜色的设置 应符合 TIA/EIA 606 标准。每个工作区至少要配置一个插座盒。对于难以再增加插座盒的工 作区,要至少安装两个分离的插座盒。

2 配线(水平)子系统

水平电缆应采用 4 对双绞线电缆,水平子系统的电缆长度应小于 90 米,信息插座应在 内部做固定线连接; 学生活动中心的结构比较简单, 布线系统方案采用直接埋管线槽方式, 水平电缆选用普 通型即可; 综合布线系统的信息插座选用五类线连接的 8 芯插座用于基本型低速率系统。 3 干线(垂直)子系统

干线子系统供各条干线接线间之间的电缆走线用的竖向或横向通道以及主设备间与计 算机中心间的电缆。 学生活动中心只有一层,干线子系统比较简单。内部采用双绞线布线,需注意: 双绞线敷设时线要平直,走线槽,不要扭曲。 双绞线的两端点要标号。 双绞线的室外部要加套管,严禁搭接在树干上。 双绞线不要拐硬弯 4 设备间子系统

设备间是在每一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备 及其保安配线设备等组成。 应设置监控系统和安排安保人员对设备间进行保卫。 5 管理子系统

管理子系统是由交连、互连、配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成。管理子系 统为连接其它子系统提供连接手段。 交连和互连允许你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。 学生活动中心,只需要一个管理子系统即可。 6 建筑群子系统

连接各建筑物之间的缆线组成建筑群子系统。 注意线缆使用光纤,学生活动中心其他建筑之间的距离较近,可使用单模光纤。

6 办公楼
6.1 办公楼拓扑
Cisco 2941 无线

教学三层

二层交换机

Cisco 2941 无线

教学二层

二层交换机

Cisco 2941 无线
教学一层

三次交换机

校园网

二层交换机

6.2 办公楼基本设计

综述:如上图,办公楼数量为 1,地处学生公寓区 1 和教学楼之间,办公楼共 4 层, 建筑面积 5500 平方米。信息中心机房设在 4 楼,是整个大楼的数据中心。

介质类型:光纤和双绞线 传输带宽:100M 线缆长度:办公楼到学生公寓区采用 200m 光纤 办公楼到教学楼之间采用 150m 光纤 办公楼内部采用双绞线,最大长度不超过 100m 连接方式及接口类型:有线接入,RJ45 无线接入,AP 接入点数量 :500

5.3 子系统
1 工作区子系统

工作区子系统是一个从信息插座延伸至终端设备的区域, 该子系统包括水平配线系统的信息 插座、连接信息插座和终端设备的跳线以及适配器 信息插座要设计在距离地面 30 cm 以上; 信息插座与计算机设备的距离保持在 5 m 范围内; 办公楼的工作区使用人数较多, 需要较多信息插座, 建议每个工作区至少有 5 个信息插 座,且每个工作区设有一个无线 AP,方便使用笔记本。

2 水平子系统

水平子系统是指从工作区子系统的信息点出发, 连接管理子系统的通信中间交叉配线设 备的线缆部分。 关键区域(如教务办公室)用 STP 布线 其他区域使用 UTP 布线

3 管理子系统

管理子系统是由交连、互连、配线架和信息插座式配线架以及相关跳线组成。管理子系统为 连接其它子系统提供连接手段。 交连和互连允许你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。 办公楼共 4 层,每层设立一个区域为管理子系统。

4 干线子系统

干线子系统供各条干线接线间之间的电缆走线用的竖向或横向通道以及主设备间与计算机 中心间的电缆。 办公楼内部采用双绞线布线,需注意: 双绞线敷设时线要平直,走线槽,不要扭曲。 双绞线的两端点要标号。 双绞线的室外部要加套管,严禁搭接在树干上。 双绞线不要拐硬弯 5 设备间子系统

设备间子系统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。 办公楼中存放了教师及工作人员的大量工作数据,需要特别注意数据安全的安保工作。

6 建筑群子系统

连接各建筑物之间的缆线组成建筑群子系统。 注意线缆使用光纤,办公楼宇其他建筑之间的距离较近,可使用多模光纤。

二详细设计标准及问题解决方案
1 常用电缆长度计算公式
(1)订货总量(总长度 m)=所需总长+所需总长×1 0%+n×6 其中:所需总长指 n 条 布线电缆所需的理论长度;所需总长×1 0%为备用部分; n×6 为端接容差。 (2)整幢楼的用线量=∑ NC N———楼层数; C———每层楼用线量;C=[0.55×(L+S)+6]×n; L———本楼层离水平间最远的信息点距离; S———本楼层离水平间最近的信息点距离; n———本楼层的信息插座总数; 0.55———备用系数; 6———端接容差。 (3)总长度=A+B/2×n×3 . 3×1 . 2 A———最短信息点长度; B———最长信息点长度; N———楼内需要安装的信息点数; 3.3———系数 3.3,将米(m)换成英尺(ft) ; 1.2———余量参数(富余量) 。

用线箱数=总长度/1000+1 双绞线一般以箱为单位订购,每箱双绞线长度为 305 m。

2 投资概算
总概算 = 设备价格 * 设备个数 + 线缆价格 * 线缆长度 + 信息模块价格 * 信息模块个 数 + 施工成本 根据市场价,和所预计的数量,来计算预算。

3 布线方法表

4 设备间使用面积计算方法
设备间的使用面积计算方法 方法一:面积 S=K∑Si i= 1 , 2 ,?,n S—设备间使用的总面积,m2; K—系数,每一个设备预占的面积,一般 K 选择 5、6、7 三种(根据设备大小来选择) ; ∑:求和;

Si—代表设备件; i—变量 i = 1,2,?,n。n 代表设备间内共有设备总数 方法二:面积 S=K A S—设备间使用的总面积,m2; K—系数,同方法一: A—设备间所有设备的总数。

5 网络扩容实施细则
1、增加接入点:由于在 IP 地址分配的时候已经考虑到用户的增加,因此只需适当在相应的 楼层增加交换机和信息模块的数量即可。 2、服务器负载增加:由于当前数据库服务器和 WEB 服务器的配置会受网络增加等原因的 直接影响,因此需要对服务器网络进行更好的优化,比如增加光纤交换机,增加冗余链路等 方式,以保证服务器的稳定。 3、增设线缆:若功能较为独立,可以从三层交换机直接拉出线缆;若功能和几层的功能类 似,可以按增加接入点的方式进行扩容。 4、增加网络设备:由于网络接口有限,因为需要在宿舍区铺设 AP 网络,提供给宿舍无信 息点学生提供上网的解决方案。 并且在采购设备使, 设备可提供的端口数量和带宽可以在满 足将来的增长需要并最好在高一个级别。 5、线缆更换:将双绞线更换为 7 类双绞线,部分主干区域可以更换为光纤


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