网络工程综合布线实训教程最新章节_郑利亚著

六、认识网络拓扑结构

1．网络拓扑结构概述

当前网络拓扑主要指用传输媒体互连各种设备的物理布局，即用什么方式把网络中的计算机等设备连接起来，并把它们绘制在图上就构成了拓扑图。

一般在拓扑图上要标明设备所处的位置、设备的名称类型及设备间的连接介质类型。网络拓扑结构有很多种，主要有总线型、星形、环形、树形、网状等，每种网络拓扑结构详细介绍如下。

1）总线型拓扑结构

总线型拓扑结构是将所有的入网计算机均接入到一条通信线上。这种拓扑结构的优点是信道利用率较高，结构简单，价格相对便宜；缺点是同一时刻只能有两个网络节点相互通信，网络延伸距离有限，网络容纳节点数有限。在总线上只要有一个点出现连接问题，就会影响整个网络的正常运行。总线型拓扑结构如图2-22所示。

2）星形拓扑结构

星形拓扑结构是由中央节点和通过点到点通信链路接到中央节点的各个站点组成的。中央节点执行集中式通信控制策略，因此中央节点相当复杂，而各个站点的通信处理负担都很小。这种拓扑结构的优点是结构简单，连接方便，管理和维护都相对容易，而且扩展性强；网络延迟时间较少，传输误差低；在同一网段内支持多种传输介质，除非中心节点故障，否则网络不会轻易瘫痪。因此，星形拓扑结构是目前应用最广泛的一种网络拓扑结构，如图2-23所示。

图2-22 总线型拓扑结构

图2-23 星形拓扑结构

3）环形拓扑结构

环形拓扑结构是由站点和连接站点的链路组成的一个闭合环。每个站点能够接收从一条链路传来的数据，并以同样的速率串行地把该数据沿环送到另一端链路上。这种链路可以是单向的，也可以是双向的。数据以分组形式发送，其拓扑结构的优点是电缆长度短，增加或减少工作站时，仅需简单的连接操作。环形拓扑结构如图2-24所示。

4）树形拓扑结构

树形拓扑结构是从总线拓扑结构演变而来的，它的形状像一棵倒置的树，顶端是树根，树根以下带分支，每个分支还可再带子分支，树根接收各站点发送的数据，然后再广播发送到全网。树形拓扑结构的优点在于以下两点：一是易于扩展，这种结构可以延伸出很多分支和子分支，这些新节点和新分支都能容易地加入网内；二是故障隔离较容易，如果某一分支的节点或线路发生故障，很容易将故障分支与整个系统隔离开来。树形拓扑结构如图2-25所示。

图2-24 环形拓扑结构

图2-25 树形拓扑结构

5）网状拓扑结构

网状拓扑结构在广域网中应用得比较广泛，这种结构的优点是不受瓶颈问题和失效问题的影响。由于节点之间有许多条路径相连，可以为数据流的传输选择适当的路由，从而绕过失效的部件或过忙的节点。这种结构虽然比较复杂，成本也比较高，提供上述功能的网络协议也较复杂，但由于它的可靠性高，仍然受到众多企业的欢迎。网状拓扑结构如图2-26所示。

图2-26 网状拓扑结构

2．认识Visio绘图工具

1）Visio图形绘制

图形绘制主要有两种方式，一种是使用绘图工具栏，另一种是使用模具。图形绘制工具模式如图2-27所示。

图2-27 图形绘制工具模式

2）图形的操作

图形的创建可以在模具中选择要添加到页面上的图形，用鼠标选择该图形，再把它拖曳到页面上适当的位置，然后放开鼠标即可。移动图形可以用鼠标拖曳图形，然后选择将其移动到合适的位置即可。删除图形只要按Delete键即可。

3）文本工具操作

利用软件提供的文本工具，可以实现向图形中添加文本，如果双击形状，在文本突出显示后，按Delete键，可以删除图形中的文本，如图2-28所示。

图2-28 图形中的文本工具操作

4）图形连接操作

在制作各种结构图时，需要对图形进行连接操作。通常可以使用“连接线”工具，连接线会在移动其中一个相连形状时，自动重排或弯曲，并且连接线不会重叠，如图2-29所示。

图2-29 图形连接线操作

5）绘制流程图

流程图是将解决问题的详细步骤分别用特定的图形符号表示，中间用连接线连接表示处理的过程。这种表示方式能更直观地说明解决问题的步骤，方便理解。在绘制流程图时，常用特定图形表示某种含义，如图2-30所示。

图2-30 流程图图形的含义

流程图常见的结构有顺序结构、选择结构和循环结构，如图2-31所示。

在绘制流程图时，要注意处理程序应以单一入口与单一出口设置，如果流程图一页放不下时，可以使用连接符号连接下一页流程图。相同流程图符合的大小尺寸应当一致，路径符号应尽量避免交叉，同一路径指示符号箭头应该只有一个，在使用箭头标明流程方向时，符号应该使用标准流程图符号。

图2-31 常见的流程图结构

3．绘制网络拓扑结构图

使用Visio可以很方便地绘制网络拓扑结构图，下面以绘制图例的方式，给大家讲解具体绘制过程。

如图2-32所示，绘制一个总线型以太网的拓扑结构图。

图2-32 总线型以太网拓扑结构图

（1）运行Visio程序，选择“文件”→“新建”→“网络”→“基本网络”选项，进入绘图窗口，绘制一个基本网络结构图。

（2）绘图窗口左边是“形状”对话框，包含一些可用的流程图符号，分为“背景”“边框和标题”“网络和外设”等，右边是绘图区。

（3）从“网络和外设”栏中拖出基本拓扑结构到绘图区，如拖动“以太网”结构到绘图区。

（4）拖出一个工作节点（如台式机和其他设备）到绘图区，并将以太网形状中的连接点拖到设备上的连接点处，使二者结合起来。

（5）选择以太网形状并拖动鼠标，可以调整它的位置；拖动以太网形状周围的句柄，可以调整它的大小，直到满意为止。

（6）重复上述步骤，直到建立符合要求的网络拓扑结构图为止。

（7）选择“文件”→“页面设置”选项，在弹出的对话框中选择“页面尺寸”选项卡，单击“调整大小以适合绘图内容”并确定，将绘图页面尺寸调整到合适为止。

（8）将该图保存为“.vsd”格式，以备后期修改。

4．缆线长度划分

（1）综合布线系统水平缆线与建筑物主干缆线及建筑群主干缆线之和所构成信道的总长度不应大于2000m。

（2）建筑物或建筑群配线设备之间（FD与BD、FD与CD、BD与BD、BD与CD之间）组成的信道出现4个连接器件时，主干缆线的长度不应小于15m。

（3）水平（配线）子系统各缆线长度应符合图2-33的划分要求并应符合下列要求。

①水平（配线）子系统信道的最大长度不应大于100m。

②工作区设备缆线、电信间配线设备的跳线和设备缆线之和不应大于10m，当大于10m时，配线缆线长度（90m）应适当减少。

③楼层配线设备（FD）跳线、设备缆线及工作区设备缆线各自的长度不应大于5m。

图2-33 水平（配线）子系统各缆线长度

（4）水平（配线）子系统各段缆线长度限值可按表2-5选用。

表2-5 水平（配线）子系统缆线长度限值

5．综合布线系统配置设计

1）工作区子系统配置设计

在综合布线中，工作区一般是指办公室、写字间、工作间、机房等需要用电话和计算机等终端设施的区域。

（1）信息插座的设计要求。

每个工作区信息插座模块数量不宜少于两个，并满足各种业务的需求。光纤信息插座模块安装的底盒大小应充分考虑到水平光缆的弯曲半径的要求。每一个8位模块通用插座应连接一根4对双绞线线缆，安装在地面上的信息插座应采用防水和抗压的接线盒。安装在墙面或柱子上的信息插座底部离地面的高度最好为300mm。

（2）用电配置要求。

在综合布线工程中设计工作区子系统时，要同时考虑终端设备的用电需求。每组信息插座附件配备220V电源三孔插座为设备供电。暗装信息插座（RJ45）与旁边的电源插座应保持200mm的距离，工作区的电源插座应选用带保护接地的单相电源插座，保护接地与零线应严格分开。工作区子系统配置要求如图2-34所示。

图2-34 工作区子系统配置要求

2）水平（配线）子系统配置设计

水平（配线）子系统的设计涉及水平布线系统的网络拓扑结构、布线路由、管槽设计、线缆类型的选择、线缆长度的确定、线缆布放和设备的配置等内容。水平（配线）子系统通常采用星形拓扑结构，它以楼层配线架（FD）为主节点，各工作区信息插座为分节点，形成以楼层配线架（FD）为中心向工作区信息插座辐射的星形网络。通常用双绞线线缆敷设水平布线系统，最大长度为90m。水平（配线）子系统配置要求如图2-35所示。

图2-35 水平（配线）子系统配置要求

3）垂直（干线）子系统配置设计

主干电缆和光缆所需的容量要求及配置应符合以下规定。

①对语音业务、大对数主干电缆的对数按每部电话8位模块通用插座配置一对线，并在总需求线对的基础上至少预留10%的备用线对。

②数据业务应对每台交换机设备设置1个主干端口配置，每4台网络设备配备1个备用端口。当主干端口为电端口时，应按4对线容量；当主干端口为光端口时，应按2芯光纤容量配置。

③在同一层若干电信间之间设置干线路由。线缆不应布放在电梯、供水、供气、供暖、强电等竖井中。

垂直（干线）子系统配置要求如图2-36所示。

4）设备间子系统配置设计

设备间主要安装总配线设备。当信息通信设施与配线设备分别设置时，应考虑到设备电缆有长度限制的要求，安装总配线架的设备间与安装电话交换机及计算机主机的设备间之间的距离不宜太远。设备间应处于垂直（干线）子系统的中间位置，并考虑主干线缆的传输距离与数量。设备间应尽可能靠近建筑物线缆竖井位置，有利于主干线缆的引入。设备间室温应为10℃～35℃，相对湿度应为20%～80%，并应有良好通风。