中小型局域网设计实例分析

　　中国医学科学院皮肤病研究所网络设计素描

　　在进行局域网建设时，不但要能满足当前的需要，更要能满足未来扩展的需要。本文结合实例说明在局域网方案的选择、改进及局域网建设中应注意的问题。

　　并不成功的网络方案

　　中国医学科学院皮肤病研究所（以下　

　　简称研究所）科研楼建于20世纪80年代初期，楼长52m、宽15m、高30m。由于科研楼要进行装潢改造，所以研究所可以采用综合布线系统来完成整个楼的网络布线。该楼共有8层，分布于楼内各处信息点约400个，其中语音点约200个。系统集成商根据情况给出了如图1所示的网络方案。

　　电话程控交换机房原设在2层。该方案决定把数据总配线间放在5层，并决定在3～5层增设网络中心，这样各语音点到电话程控交换机房、各数据点到网络中心的水平布线的距离都不会超过90m。因为受制于科研楼装潢改造，原来楼内仅有财务处、中华皮肤科杂志社、国外医学皮肤性病学分册编辑部的组网应用，以及各处室之间的语音通信需求，所以该方案就目前而言还是能够满足需要的，但随着应用的增加以及出于技术发展的需要，决定对该方案进行改进。

　　改进后的网络方案

　　随着楼内多个项目的实施和深入，多媒体应用将会增加（如远程会议、远程医疗、传输大量的医学图像等应用将逐渐增多），要保证信息的畅通无阻，布线系统除了应有光纤主干外，还应有光纤直接到桌面的信息点。考虑到某些区域管理模式不确定，房间功用还会有调整，电话程控交换机使用已久，维护费逐渐增多，将被正在使用的电话虚拟网取代等情况，语音点与数据点的互换必不可少。为了保证系统的灵活性和管理的方便性，研究所在综合布线系统中增设了管理子系统，并把分设在2层的语音总配线间和5层的数据总配线间合并后统一设在3层网络中心。结合将建立办公自动化系统和网站等需求，研究所对原方案的各子系统改进后如下（网络拓扑图如图2所示）。

　　工作区子系统的调整 工作区子系统由终端设备和从设备到信息插座的连线组成。为满足现有设备及未来变化需求，并根据办公室的大小，研究所对其配置若干个RJ45插座，通过这种插座既可以连接电话、传真机等低速设备，又可以连接高速数据终端设备及其他弱电设备。另外，为了使综合布线系统具有一定的前瞻性，研究所在原方案的基础上添加了若干光纤信息点，终端接线盒采用多媒体接线盒连接到桌面信息点，以满足特殊应用需求。

　　水平布线子系统的调整 水平布线子系统的功能是将管理间子系统和用户工作区子系统相连。为满足今后可能变化的要求，对于语音系统和数据系统线路的水平部分，统一采用UTP的水平布线，使系统有非常好的灵活性。另外，在原方案的基础上，对可能有特殊应用需求的场所，增加若干光纤，并将光纤直接连到数据总配线架。

　　增加了管理子系统（分配线间） 原方案中没有管理子系统，将造成语音点和数据点之间互换的困难。该子系统是实现对水平布线子系统和垂直干线子系统中双绞线和光纤的终接、收容和管理。通过该子系统可以实现对通信、网络结构的分配和调整，使得通信、网络的管理变得高效和简捷。当在每个楼层都增设管理子系统，且分别设在各楼层弱电井中后，发现这种改动方案的问题在于，某楼层只要有1台计算机需要上网就要配备1个带光纤接口的网络设备，这必将造成设备浪费。如何设置管理子系统才合理呢？分配线间的设置除了考虑每层信息点的数量以外，还应该充分考虑各楼层的功能，尽量将功能相近的楼层合用1个管理间。进一步改进后的方案是: 1、2层合用1个分配线间，设置在大楼2层弱电井中；3、4、5层合用1个分配线间，设置在大楼4层弱电井中；6、7、8层合用1个分配线间，设置在大楼7层弱电井中。这样整栋大楼仅设置3个分配线间即可。

　　增加了垂直干线子系统 原方案中没有垂直干线子系统。垂直干线子系统是建筑物内部的主馈电缆，提供建筑物中主配线架与分配线架的连接，把各个分配线间的信号传送到主设备间，直至传送到最终接口，再通往外部网络。垂直干线子系统由语音传输线路和数据传输线路构成，语音传输线路采用大对数电缆实现这种连接，数据传输线路因对信号传输速度及质量要求较高，通常采用高性能多芯双绞线（如六类双绞线）或者光纤。为了满足科研楼将来通信的要求，研究所采用光纤作为数据传输线路。另外，考虑到目前具有光纤接口的设备价格高，并且应用水平是一个逐步提高的过程，所以在垂直干线子系统中同时布上六类线，有了这样的冗余后，就可以根据应用水平，配置相应的网络设备来满足不同应用、不同层次和不同阶段的需要。

　　设备间子系统 原方案包括语音主配线架和数据主配线架，语音主配线架安装在大楼2层机房内，数据总配线架安装在大楼5层计算机主机房内。该方案没有考虑电话程控交换机给语音点转为数据点带来困难。设备间子系统由设备间中的电缆、连接器和有关支撑硬件组成，该子系统将中继线交叉连接处和布线交叉连接处与公共系统设备（如PBX）连接起来。通过该子系统可以实现对通信、网络结构的分配和调整，使得通信、网络的管理变得非常高效和简捷。为了方便施工和管理、节约费用和节省空间，在综合人员、管理和现有设备情况后，把2楼、5楼的总配线架都改放在3楼网络中心。这样改进后，使得原定要占用2间房间的情况变为只占用1间房间，进而充分利用了空间。并且，使得原定要配置2套空调和2台UPS的情况，变为仅用1套空调和1台UPS，进而节约了费用，方便了管理。

　　建筑群连接子系统 由于单位集医疗、科研和教学于一体，其性质决定必将是一个高速的园区网。作为高速园区网的首要条件是具有结构化的、灵活性极高的综合布线系统，并能够满足使用者不断变化的需求，并将维护、变更和升级网络的费用降至最低。不同功能的大楼均需有综合布线系统，并且各楼之间需连网。随着时间的推移，内部及外部的信息交流将不断增加，所以用光纤构筑骨干网，各楼通过户外光纤连至网络中心。研究所拟采用光纤、大对数铜缆连接各楼，构成园区网。

　　经验和体会

　　通过这个项目的建设，我们认为在构建局域网的过程中应该注意以下问题。

　　1．在整个布线工程中，用户有关人员应参与其中，以便协助解决现场出现的问题，以便熟悉情况，有利于后期维护。

　　2．在施工中，因种种原因暂时无法布线、安装信息插座的房间，采取把留有一定富余的水平布线放到附近天花板上的方法，来避免日后需要时损坏建筑物结构。

　　3．对管理模式不明确以及可能发生变化的区域，在布线时考虑留有适当的冗余是必须的。

　　4．尽管网络中有些产品可以支持150m的应用，但应考虑今后可能出现新的网络技术和应用，所以布线长度不应超过100m。另外，尽管网络中有些产品仅用UTP中的2对线，但将来的网络技术要用到4对线，所以不应把1条线来充当2条线使用。