高等院校校園綜合布線設(shè)計探討

摘? 要：智慧校園建設(shè)是國家教育信息化戰(zhàn)略的一個重要組成部分，而校園網(wǎng)建設(shè)則是高職智慧校園的重要基石之一，對高職院校教育的信息化、數(shù)字化、智慧化建設(shè)發(fā)揮著重大的推動作用。以校園綜合布線為研究對象，通過綜合多個校園綜合布線需求及方案，對于VLAN設(shè)計、IP地址、路由等進行了規(guī)劃，得出了針對校園綜合布線共性需求的解決方案，希望能夠通過深入研究和改進，充分發(fā)揮校園網(wǎng)的作用，從而滿足學院智慧化發(fā)展的需要。

關(guān)鍵詞：智慧校園;綜合布線系統(tǒng);信息化

中圖分類號：TP393? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A文章編號：2096-4706（2021）15-0125-03

Abstract： The construction of wisdom campus is an important part of the national education informatization strategy， and the construction of campus network is one of the important cornerstones of a wisdom campus in higher vocational colleges， which plays a major role in promoting the informatization， digitalization and intelligent construction of higher vocational colleges’ education. Taking the campus generic cabling as the research object， through the integration of multiple campus generic cabling needs and schemes， the VLAN design， IP address and routing are planned， and the solutions for the common needs of campus generic cabling are obtained. It is hoped that through in-depth research and improvement， the role of the campus network can be brought into full play， so as to meet the needs of the college’s intelligent development.

Keywords： wisdom campus; generic cabling system; informatization

0? 引? 言

綜合布線系統(tǒng)（Premises Distributed System， PDS）是“信息高速公路”在各種建筑物中的延伸。校園內(nèi)不同功能的建筑，對校園綜合布線系統(tǒng)的功能提出了較高的要求。綜合布線系統(tǒng)包含樓宇間及樓宇內(nèi)的數(shù)據(jù)傳輸體系，是內(nèi)部系統(tǒng)之間以及內(nèi)部系統(tǒng)與外部之間進行信息交換的基礎(chǔ)。它連接網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、語音通信設(shè)備、設(shè)備控制系統(tǒng)等，并連接外部通信網(wǎng)絡(luò)。綜合布線系統(tǒng)包含從樓宇內(nèi)部到外部的網(wǎng)絡(luò)及電話線路，以及與工作區(qū)語音或數(shù)據(jù)終端相關(guān)的所有線纜和布線組件。綜合布線系統(tǒng)是校園網(wǎng)的物理鏈路?？紤]到整個校園網(wǎng)的功能，校園內(nèi)的布線必須是一個整體布線。因此，在對校園網(wǎng)絡(luò)進行規(guī)劃設(shè)計時，應(yīng)從需求端和應(yīng)用端出發(fā)，充分考慮網(wǎng)絡(luò)的實際需求，從整個校園的視角出發(fā)進行總體規(guī)劃和設(shè)計。校園布線系統(tǒng)采用光纖標準水平電纜，實現(xiàn)千兆到桌面的目標。布線系統(tǒng)結(jié)構(gòu)采用星型拓撲結(jié)構(gòu)，主干線采用光纖連接。

1? 設(shè)計目標

為實現(xiàn)建設(shè)高度信息化、數(shù)字化、現(xiàn)代化校園環(huán)境的目標，必須首先達到多功能、方便、準確、快捷、高效、安全的網(wǎng)絡(luò)化要求。

校園布線系統(tǒng)應(yīng)該能夠滿足不同類型計算機網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的需求，并且還可以支撐語音、數(shù)據(jù)、多媒體等各類應(yīng)用。所選擇的設(shè)備應(yīng)具有高度的先進性、靈活性、易用性。產(chǎn)品的通用性強，能適應(yīng)不同網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和通訊產(chǎn)品的要求。

校園布線系統(tǒng)需符合以下目標要求：

（1）適應(yīng)未來信息化、數(shù)字化和數(shù)智化發(fā)展的需要，易于實現(xiàn)系統(tǒng)的升級擴展。

（2）采用快接式配線架、模塊化安裝方式，方便系統(tǒng)維護和跳接。

（3）讓用戶能夠方便快捷、準確可靠地傳遞各類信息，并對校園OA平臺、網(wǎng)站群以及各類應(yīng)用系統(tǒng)提供物理層和鏈路層的支撐。

（4）為不同使用者提供開放、便捷、易于擴展、便于管理的信息基礎(chǔ)傳輸平臺。

（5）使使用者可以輕松接入局域網(wǎng)及廣域網(wǎng)。

（6）網(wǎng)絡(luò)建設(shè)符合寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)及其他相關(guān)標準。

（7）在部署和變更設(shè)備時可靈活自如地進行線路調(diào)整。

（8）支持不同類別數(shù)據(jù)的順暢傳遞和連接，實現(xiàn)多種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的線路融合。

（9）保證系統(tǒng)可擴展性強，在需要擴展時不必進行過多的更改。

（10）通過完善的工具和有效的手段，可以方便快捷地對網(wǎng)絡(luò)進行分析、檢查，當故障出現(xiàn)時，可以第一時間發(fā)現(xiàn)故障所在位置并及時予以故障排除。

2? 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

校園綜合布線系統(tǒng)包括干線子體系、管理子體系、水平子體系、設(shè)備間子系統(tǒng)、工作區(qū)子系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

3? 系統(tǒng)功能

校園綜合布線應(yīng)能適應(yīng)各類不同數(shù)據(jù)的傳輸，滿足整體網(wǎng)絡(luò)體系結(jié)構(gòu)的需求，應(yīng)具備高度的靈活性、可調(diào)適性，可滿足不同用戶的應(yīng)用需求。

校園綜合布線的通用性強，應(yīng)滿足不同網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)品相互通信的要求，針對目前和未來市場層出不窮的技術(shù)應(yīng)用，系統(tǒng)應(yīng)具有較強的兼容性。

校園樓宇中所有水平區(qū)工作系統(tǒng)均采用4芯室內(nèi)單光纖，通過綜合布線延伸至每間宿舍或教室，并由48芯單模光纜匯聚到總機房。

4? VLAN規(guī)劃

VLAN建設(shè)是校園網(wǎng)建設(shè)的重要一環(huán)，由于用戶與終端設(shè)備之間的大量連接，網(wǎng)上廣播風暴的數(shù)量大大增加，應(yīng)用VLAN設(shè)計技術(shù)，可將校園中的終端用戶以及各類設(shè)備納入不同的網(wǎng)絡(luò)廣播域當中，以此達到隔絕網(wǎng)絡(luò)廣播流量的效果，從而提升校園網(wǎng)的帶寬使用率。

VLAN可利用二層及三層技術(shù)開展數(shù)據(jù)信息交換，通過二層VLAN的實施能夠?qū)⑷舾蓱?yīng)用及用戶歸入某個網(wǎng)段中，或者可通過阻斷網(wǎng)絡(luò)廣播的方式來減少廣播流量，從而增加對帶寬的使用率。三層VLAN則采用IP路由，在不同網(wǎng)段間采用網(wǎng)關(guān)進行數(shù)據(jù)交換。

針對VLAN規(guī)劃建設(shè)，通?？筛鶕?jù)網(wǎng)絡(luò)使用的需求來進行設(shè)置，設(shè)置過程中應(yīng)與相關(guān)的管理部門及時溝通，根據(jù)實際情況來進行規(guī)劃和設(shè)計。在VLAN付諸實施的過程中，應(yīng)該合理規(guī)劃好每一個VLAN中的實際用戶數(shù)量和設(shè)備數(shù)量。

VLAN1在任何設(shè)備上都不會開啟第三層接口地址，也無法通過VLAN1承擔的實際服務(wù)作為網(wǎng)管VLAN來使用。整個網(wǎng)絡(luò)中，每臺設(shè)備都可以采用同一個網(wǎng)管VLAN，便于設(shè)備的預(yù)分配和日常處理等工作。各個部門均應(yīng)制定VLAN資源使用計劃，所有設(shè)備應(yīng)用的VLAN資源均應(yīng)從屬于所在區(qū)域的VLAN計劃。不建議在不同類型的設(shè)備上采用同樣的VLAN。因為這樣會對后期的維修以及故障排查工作帶來很多的問題。

如果建設(shè)網(wǎng)絡(luò)時所采用的設(shè)備沒有直接從端口上分配互聯(lián)網(wǎng)用的IP地址，則設(shè)備必須綁定相應(yīng)的VLAN地址，還必須獨立劃分出一個VLAN網(wǎng)絡(luò)進行設(shè)備互連，而全網(wǎng)設(shè)備互連用VLAN則必須根據(jù)鏈路情況來分配，每一條鏈路使用一條VLAN。

5? 網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃

IP地址規(guī)劃是確保互聯(lián)網(wǎng)成功運營的重要一環(huán)，要充分考慮到IP地址空間范圍的合理配置，以確保達到最優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)地址分配方式和服務(wù)訪問流量的均衡布局。

IP地址的分配、管理和使用與網(wǎng)絡(luò)拓撲架構(gòu)、網(wǎng)絡(luò)組織和路由技術(shù)有著十分緊密的關(guān)系，并對網(wǎng)絡(luò)的使用、可靠性和效率形成了重要影響。所以在對網(wǎng)絡(luò)IP地址空間進行規(guī)范時，也應(yīng)當充分顧及本地網(wǎng)絡(luò)對于網(wǎng)絡(luò)地址的需求，以適應(yīng)后續(xù)業(yè)務(wù)發(fā)展中對于IP地址系統(tǒng)的新要求。

網(wǎng)絡(luò)IP地址規(guī)劃應(yīng)滿足以下要求：

（1）唯一。一張網(wǎng)絡(luò)中，不允許出現(xiàn)兩個相同的IP地址以避免地址沖突，這就需要有較大的IP地址范圍，不僅可以解決當前的需要，還應(yīng)能適應(yīng)下一步網(wǎng)絡(luò)的擴展要求。不同網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)時也應(yīng)避免采用同一網(wǎng)段地址。

（2）可擴展。在地址分配方面，須留有余地，以備網(wǎng)絡(luò)規(guī)模擴大時仍能確保地址的有效性和連續(xù)性。

（3）簡單。網(wǎng)絡(luò)地址的分配應(yīng)做到簡捷易管，充分簡化網(wǎng)絡(luò)，優(yōu)化網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

（4）連續(xù)。IP位置分配時既要顧及后續(xù)網(wǎng)絡(luò)擴充的可能，也要考慮到地址的連續(xù)性。

（5）靈活。網(wǎng)絡(luò)地址的分配應(yīng)靈活、高效，以適應(yīng)不同路由策略的要求，達到充分利用網(wǎng)絡(luò)地址空間的目的。

6? 路由總體規(guī)劃

路由包括靜態(tài)路由和動態(tài)路由，靜態(tài)路由是指配置在路由器中的路由表。一般不會發(fā)生變化。由于靜態(tài)路由無法在變化的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中工作，因此一般適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模不大且拓撲結(jié)構(gòu)穩(wěn)定的網(wǎng)絡(luò)。

動態(tài)路由用于網(wǎng)絡(luò)中路由器之間的聯(lián)系和信號傳遞，可利用收到的路由信號更新路由表，可應(yīng)對隨時變動的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。動態(tài)路由適用于網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大且拓撲結(jié)構(gòu)復(fù)雜的網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，常用的動態(tài)路由采用的是開放式最短路徑優(yōu)先（Open Shortest Path First， OSPF）協(xié)議。

靜態(tài)路由的優(yōu)先級高于動態(tài)路由，當動態(tài)路由與靜態(tài)路由發(fā)生沖突時以靜態(tài)路由為準。

7? 方案設(shè)計

7.1? 工作區(qū)子系統(tǒng)

工作區(qū)子系統(tǒng)中水平配線插座一般距地板三十厘米左右，主要應(yīng)用于水平垂直段電纜槽、走廊主線槽，匯入其他的FD。水平布線按走線方式可分為暗敷和明設(shè)兩種，如圖2所示。

7.2? 水平區(qū)子系統(tǒng)

弱電間線纜通過下穿防靜電地板進入機柜內(nèi)，并經(jīng)過分類、上架、理線、捆扎、打標簽后實現(xiàn)最后的電纜卡接，具體應(yīng)按照現(xiàn)場設(shè)備施工技術(shù)條件靈活處理，但總體上要確保電纜的安全性和理線的整潔美觀。

為保證弱電間的整齊美觀，新引入的垂直主線槽須緊靠墻壁，且切忌立在樓房之中。規(guī)定在建構(gòu)時，必須解決好線槽進口處的內(nèi)切角，既不得成為直角，又不得探出墻壁。

7.3? 管理間子系統(tǒng)

管理間子系統(tǒng)主要負責對校園樓宇各個樓層設(shè)備和相應(yīng)通信線路的管理工作。在網(wǎng)絡(luò)規(guī)劃設(shè)計過程中，還需充分考慮學校下一步的業(yè)務(wù)發(fā)展需要，所以該信息管理子系統(tǒng)主要配置了垂直主干的光纖配線架、壓接式跳線架以及用于語音的壓接式配電網(wǎng)架，以滿足網(wǎng)絡(luò)后續(xù)擴展需求，如圖3、圖4所示。

7.4? 垂直干線子系統(tǒng)

主要用于網(wǎng)絡(luò)設(shè)備、程控交換機（PABX）、設(shè)備運行管理子系統(tǒng)及其信息管理子系統(tǒng)之間的聯(lián)系，介質(zhì)為大對數(shù)雙絞線電纜、光纖，如圖5所示。

7.5? 設(shè)備間子系統(tǒng)

設(shè)備間子系統(tǒng)，主要包括個人計算機、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)互聯(lián)設(shè)備、程控交換機、弱電監(jiān)控裝置等，它主要由控制系統(tǒng)的與計算機中為各類信息進行管理與傳送業(yè)務(wù)的全部裝置和電子設(shè)備的連接等構(gòu)成。設(shè)備與子系統(tǒng)由主要配電架和跳線路構(gòu)成，它們與中央計算機系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備以及弱電路主控制裝置的輸出線和干線子系統(tǒng)相連接，組成了整個系統(tǒng)中計算機的主要部分;同樣，由總配線架的跳線管理整個總配線架（MDF）的路由。

8? 方案實施效果

該布線方案已應(yīng)用于蘇州高博軟件學院一期和二期網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中，該校網(wǎng)絡(luò)規(guī)模大、容量大、速率高，其以安全、穩(wěn)定、高效的特點，滿足了學校數(shù)千名師生教學、辦公及通訊等方面的上網(wǎng)需求，為智慧校園建設(shè)打下了堅實的基礎(chǔ)。

9? 結(jié)? 論

校園綜合布線系統(tǒng)是智慧校園的重要組成部分，綜合布線系統(tǒng)作為信息化基礎(chǔ)設(shè)施在學校信息化建設(shè)中發(fā)揮著至關(guān)重要的作用，本文基于高校共性需求，嘗試給出了綜合布線的標準化解決方案，仍需要在實踐中驗證、提高。

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作者簡介：沈鴻（1979.12—），女，漢族，江蘇蘇州人，高級實驗師，碩士，研究方向：計算機軟件工程。

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