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中小企业网络构建十步法之:局域网布线

  【IT168 技术】  上一篇我们对中小型的网络需求进行了分析,详见:http://wireless.it168.com/a2011/1114/1273/000001273440.shtml

  今天我们来开始踏入中小企业网络构建十法大法的第一步:局域网布线

  局域网布线应该是构建企业网络的第一步,我们首先看到的只是空荡荡的建筑物,那么怎么组建局域网,在组建局域网的时候有什么要注意的地方?下面我们来详细看一下和组建局域网相关的内容:

  拓扑结构:

  计算机网络拓扑结构,即是指网络上的各种设备与传输介质的物理连接方式,说白了就是如何布线。

  计算机网络的拓扑结构主要有:总线型拓扑、星型拓扑、环型拓扑、树型拓扑和混合型拓扑。现在的局域网中都用的一般都是星型拓扑,所以我们在此就只介绍星型拓扑:

  星型拓扑:

  星型拓扑就是指各计算机节点以星型的方式连接成网。在星形网络中,有一个中间节点,各节点都与中间节点直接相连。而这个中间节点一般用到的最多的设备就是交换机,早期有可能是HUB,但现在使用不多了。在家庭组网中还有可能是宽带路由器。如图所示:


▲图:星型拓扑

  星型拓扑结构便于集中控制,因为各节点用户之间的通信必须经过中心节点,由于这一特点,也带来了易于维护和安全的特点。某一个节点如果发生故障停机时不会影响其他节点的正常通信。同时网络的延迟时间较小,传输误差低。但这种结构不利的一面就是如果中间节点发生故障了,则整个网络瘫痪。

  其他拓扑结构如图所示:


▲图:环刑拓扑


▲ 图:总线型拓扑


▲ 图:全互连型拓扑


▲图:树型拓扑

  因为现在中小企业网络中星型拓扑是主导,所以像环型、总线型和互连型、树型等拓扑在此只是给出拓扑图,不再讲解,有关网络拓扑结构的详细内容,可以参考IT168文库:

  http://wenku.it168.com/d_000047687.shtml

  传输介质:

  因为计算机通信分为有线通信和无线通信两种,所以传输介质也分为两大类:有线和无线。

  有线介质常用的有双绞线、同轴电缆和光纤。无线介质包括卫星、微波、红外等。

  因为我们使用的是星型拓扑,所以此只介绍双绞线的一些特性,其他的介质在此不做介绍,大家如需了解可以参考IT168文库:

  http://wenku.it168.com/d_000004460.shtml

  双绞线:

  双绞线采用了一对互相绝缘的金属导线互相绞合的方式来抵御一部分外界电磁波干扰,更主要的是降低自身信号的对外干扰。把两根绝缘的铜导线按一定密度互相绞在一起,可以降低信号干扰的程度,每一根导线在传输中辐射的电波会被另一根线上发出的电波抵消。“双绞线”的名字也是由此而来。

  双绞线分为屏蔽双绞线(Shielded Twisted Pair,STP)与非屏蔽双绞线(Unshielded Twisted Pair,UTP)。屏蔽双绞线在双绞线与外层绝缘封套之间有一个金属屏蔽层。屏蔽层可减少辐射,防止信息被窃听,也可阻止外部电磁干扰的进入,使屏蔽双绞线比同类的非屏蔽双绞线具有更高的传输速率。出于成本和施工方面的考虑,企业中一般都使用非屏蔽双绞线,此线缆由四对不同颜色的传输线所组成。

  双绞线按电气性能划分的话,可以划分为:三类、四类、五类、超五类、六类、七类双绞线等类型,数字越大,也就代表着级别越高、技术越先进、带宽也越宽,当然价格也越贵了。三类、四类线目前在市场上几乎没有了,目前在一般局域网中常见的是五类、超五类或者六类非屏蔽双绞线。目前的超五类和六类非屏蔽双绞线可以轻松提供155Mbps的通信带宽,并拥有升级至千兆的带宽潜力,因此,成为当今水平布线的首选线缆。


▲图:屏蔽双绞线


▲图:非屏蔽比绞线

      

水晶头做法:

  RJ45 型网线插头又称水晶头,广泛应用于局域网和 ADSL 宽带上网用户的网络设备间网线的连接。制作过程中会用到网络钳和测线仪。


▲图:水晶头


▲图:网线钳、测线仪

  在具体应用时,RJ45 型插头和网线有两种连接方法(线序),分别称作 T568A 线序和 T568B 线序。

  标准568A线序:绿白-1,绿-2,橙白-3,蓝-4,蓝白-5,橙-6,棕白-7,棕-8。


▲ 图:T568A的线序

  标准568B线序:橙白-1,橙-2,绿白-3,蓝-4,蓝白-5,绿-6,棕白-7,棕-8


▲图:T568B的线序

  一般大家习惯把两头都按T568B线序制作的双绞线称为直通线,把一头T568A,另一头T568B线序连接的双绞线称为交叉线。

  直通线:用于连接不同设备,如:PC---交换机(集线器)

  交叉线:用于连接同种设备。如:PC---PC、交换机---交换机

  但现在也没必要完全按照这种标准来,千兆网卡都是自适应的,就是同种设备在连接的时候也可以使用直通线,这要看相应接口上的标识。

  制作过程:

  RJ45 型网线插头引脚号的识别方法是:手拿插头,有 8 个小镀金片的一端向上,有网线装入的矩形大口的一端向下,同时将没有细长塑料卡销的那个面对着你的眼睛,从左边第一个小镀金片开始依次是第1 脚、第2 脚、…、第8 脚。

  第一步:剥线。我们首先利用压线钳的剪线刀口剪裁出计划需要使用到的双绞线长度。我们需要把双绞线的灰色保护层剥掉,可以利用到压线钳的剪线刀口将线头剪齐,再将线头放入剥线专用的刀口,稍微用力握紧压线钳慢慢旋转,让刀口划开双绞线的保护胶皮。在这个步骤中需要注意的是,压线钳挡位离剥线刀口长度通常恰好为水晶头长度,这样可以有效避免剥线过长或过短。若剥线过长看上去肯定不美观,另一方面因网线不能被水晶头卡住,容易松动;若剥线过短,则因有保护层塑料的存在,不能完全插到水晶头底部,造成水晶头插针不能与网线芯线完好接触,影响到线路的质量。


▲图:剥线

  第二步:排线。我们需要把每对都是相互缠绕在一起的线缆逐一解开。解开后则根据需要接线的规则把几组线缆依次地排列好并理顺,排列的时候应该注意尽量避免线路的缠绕和重叠。


▲ 图:排线

  第三步:剪齐。我们把线缆依次排列好并理顺压直之后,应该细心检查一遍,之后利压线钳的剪线刀口把线缆顶部裁剪整齐,需要注意的是裁剪的时候应该是水平方向插入,否则线缆长度不一会影响到线缆与水晶头的正常接触。若之前把保护层剥下过多的话,可以在这里将过长的细线剪短,保留的去掉外层保护层的部分约为15mm左右,这个长度正好能将各细导线插入到各自的线槽。如果该段留得过长,一来会由于线对不再互绞而增加串扰,二来会由于水晶头不能压住护套而可能导致电缆从水晶头中脱出,造成线路的接触不良甚至中断。


▲ 图:剪齐

  第四步:插线。我们需要做的就是把整理好的线缆插入水晶头内。需要注意的是要将水晶头有塑造料弹簧片的一面向下,有针脚的一方向上,使有针脚的一端指向远离自己的方向,有方型孔的一端对着自己。此时,最左边的是第1脚,最右边的是第8脚,其余依次顺序排列。插入的时候需要注意缓缓地用力把8条线缆同时沿RJ-45头内的8个线槽插入,一直插到线槽的顶端。


▲图:插线

  第五步:确认无误之后就可以把水晶头插入压线钳的8P槽内压线了,把水晶头插入后,用力握紧线钳,若力气不够的话,可以使用双手一起压,这样一压的过程使得水晶头凸出在外面的针脚全部压入水晶并头内,受力之后听到轻微的“啪”一声即可。


▲ 图:压线

  第六步:测试。网线做好后,我们可以拿测线仪测试一下连通性,做法是:将网线的两端分别插入到测线仪中,这里测线仪上的两组指示灯都会闪动。若测试的是直通线的话,在测线仪的两组指示灯会同步闪动,如果不同步闪动,则存在问题。如果是交叉线的话,一组是12345678的顺序,别一组对应的是36145278人顺序。否则,也说明有问题,需要重新做!


▲图:测线

综合布线系统简介:

  一提到组建局域网,大家都会提到综合布线系统,这里所说的综合布线系统指的是一套用于在建筑物内或建筑群之间为计算机、通信设施、监控系统预先设置的信息传输通道。综合布线系统是为适应综合业务数字网的需求而发展起来的一种特别设计的布线方式,它为智能大厦中的信息设施提供了产品兼容、模块化扩展的系统环境,强化了控制与管理,为用户节约了费用,保护了投资。综合布线的内容还是比较多的,但我们在这里只强调和我们组建局域网相关的内容。

  综合布线系统为分六个部分,又称六个子系统,如下图所示:


▲ 图:综合布线子系统

  在这里我们简单了解一下即可,因为这些东西大家一看就明白,没有必要去记。本人对于综合布线的理解是:整齐漂亮的布线系统就是好的布线系统!

  工作区子系统:位于用户端

  用于将用户的设备(计算机)连接到布线系统中。这里用到最多的就是信息大家经常看到的信息插座。如图所示:


▲ 图:信息插座

  信息插座一般是安装在墙面上的,也有桌面型和地面型的,主要是为了方便计算机等设备的移动,并且保持整个布线的美观。

  信息插座的接法:

  第1步,把双绞线从布线底盒中拉出,剪至合适的长度。使用电缆准备工具剥除外层绝缘皮,然后,用剪刀剪掉抗拉线。

  第2步,将信息模块的RJ-45接口向下,置于桌面、墙面等较硬的平面上。


▲图:信息模块

  第3步,分开网线中的4对线对,但线对之间不要拆开,按照信息模块上所指示的线序,稍稍用力将导线一一置入相应的线槽内。通常情况下,模块上同时标记有568A和568B两种线序,用户应当根据布线设计时的规定,与其他连接设备采用相同的线序,一般为T568B标准连接。


▲ 图:分开双绞线

  第4步,将打线工具的刀口对准信息模块上的线槽和导线,垂直向下用力,听到“喀”的一声,模块外多余的线会被剪断。重复这一操作,可将8条芯线一一打入相应颜色的线槽中。


▲图:打线工具


▲图:将双绞线打压到模块中

  第5步,将模块的塑料防尘片沿缺口插入模块,并牢牢固定于信息模块上。现在模块端接完成。

  第6步,将信息模块插入信息面板中相应的插槽内,再用螺丝钉将面板牢牢地固定在信息插座的底盒上即可完成信息插座的端接。

  连接计算机的做法,就很简单了:使用一根双绞线,一头插在信息插座上,另一头就插在计算机的网卡上即可。


▲图:工作区

  信息插座的另一端连接在什么位置呢?另一端就要通过水平子系统连接管理子系统上。

  水平子系统:平面楼层系统

  起到支线的作用,一端连接工作区子系统(用户端),另一端连接管理子系统。在我们这个案例中,就是连接到相应的交换机上。

  管理子系统: 每一个楼层配线间内配线架类型或者是机柜。

  垂直干线系统:就是建筑物中垂直安装的各种线缆。在进行水平子系统和垂直子系统施工的时候要注意,为了美观和维护的方便,尽量不要出现明线,也就是说看不到双绞线,那怎么办?可以穿在PVC管或者是钢管内,根据实际情况决定!

  设备间子系统:机房子系统

  集中安装大型通信设备或主机、网络服务器的场。在此案例中,我们可以把三层核心交换机、ISA服务器、OA服务器、打印服务器放置在此。

  建筑群子系统:户外系统

  用于连接楼群之间的通信设备,也就是如何连接多个大楼,一般典型的处理方法是:通过地下管道或者是架空走线!

  在我们金米软件公司的施工过程中,发现8个部门都在一层楼上,那么只会涉及到六个子系统中的工作区子系统、水平子系统和管理子系统。那么这样的话,就可以根据实际情况作适当的调整,例如可以把二层交换机就放近放在每个部门办公室的拐角处,好处是省线。然后每一个办公室的二层交换机再引一根双绞线到三层交换机上。现在的小区或者是写字楼都会有专门的线槽,可供大家使用。

除了这六个子系统外大家在施工的过程,还需要注意一个小东西,东西虽小,但作用较大。没有它的话,后期维护起来会比较麻烦:

  线标的作用:如果没有线标,将直接影响到后期的管理和维护工作。如施工人员怎么向管理人员移交,工人们当初印在脑子里面的清晰印记,也已经变的模糊。线标,对于后期维护是致命的。

  缠绕保护膜线缆标签

  缠绕式线缆标签由两部分组成,上半部分是白色或彩色的打印区域,下半部分是透明的保护区域,使用时用透明保护区域将打印区域缠绕覆盖,起到保护作用。透明的保护区域应该有足够的长度以包裹线缆一圈或一圈半,粘贴的位置应在距线缆接头3-10厘米的范围之内,标识的内容应清晰可见。

  旗形标签:一般针对光纤介质进行标识的方法。因尾纤(光纤)的线径比较细,同时根据实际情况考虑到通讯设备上尾纤排列的密度大、间距小,所以一般用旗形标签来进行标注比较清晰。标签的材质要求:粘贴后的标签要求不易卷曲、不开胶、在尾纤上不会滑动。从打印清晰度到背胶的强度要求在室内要达到10年以上的品质保证。粘贴的位置应在距线缆接头3-10厘米的范围之内。


▲图:线标的常见方法

  结合以上知识点的介绍,在金米软件公司这个案例中,我们的实施方法是:租用的是某写字楼的一层共9个房间。其中1个房间用为设备间,其他8个部门,每个部门占用1个房间。同样为了管理方便,在条件允许的情况下,我们把二层交换机、三层交换机、ISA、OA及FTP服务器都放置在设备间里。每个部门的每个员工相应信息模块所对应的双绞线要做好线标。线标推荐使用工位号,而不要使用姓名,以防止员工的离职带来的一系列问题。同理,二层交换机与三层交换机的连线也要做好线标,这里可以使用部门名或者是房间号。至于DMZ区域中的服务器以及ISA的连线,也都要做好线标!

  综合布线系统的内容比较多,在此与我们案例不相关的内容,我们不再介绍,关于综合布线详细内容,可以参考IT168文库中的相关文章。

  如:http://wenku.it168.com/d_000031068.shtml

  http://wenku.it168.com/d_000012765.shtml

  介绍到这里,基本上和网络组建相关的布线部分的内容就介绍完了,各员工就可以把自己的计算机放到自己的工位上,分别把网线的一头插入在自己的电脑上,另一头插入相应的信息插座上。但到此时,各部门配置好相应的IP地址之后,只能是本部门员工可以互通。但部门之间不能互通。为什么呢?请看十步大法之二:利用三层交换实现部门间的互通。

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