布線你知道嗎

      網絡是將獨立的設備連接在一起，并使它們可以共享
信息和資源的連接系統。正確的設計和實施一個網絡系統可以提
高通信的速度和可靠性，從而使得一個系統工作起來更加富有效
率。網絡的建設應該滿足已公布的國家和國際標準的要求，并應
能夠根據商業要求的改變進行不斷的進化和升級。
隨著計算機的大量使用，人們越來越關注網絡和布線的話題。以
前，IT經理們對通信系統的關心只限于電話。反觀現在，他們不
得不面對更復雜，變化更快的計算和信息系統。在過去，臺式計
算機通常都是獨立進行工作，。現在這種情況已經發生了變化。
目前約有超過50％的商用計算機連在局域網中，它們可以 大大的
提高工作效率。局域網可以將計算機與服務器和外設連接在一
起，或者為傳感器、照 相機、 監視器以及其他電子設備提供信
號通道。如果這些鏈路是以臨時為基 礎，那么，工作區將很快就堆滿了各種無法辨別的電纜，對它們進行
故障排除和維護幾乎是不可能的。
將那些用于完成計算、建筑物安全以及環境控制等任務的電子設備集成到一個集成系統中去將會產生更大
的效益。當這些獨立設備的數量增加時，這些設備協同工作的優點就越發明顯。當然，對設備鏈路的需求
也將相應的增加。對于那些已經擁有了復雜計算機系統的公司來說，情況同樣也在改變。從傳統的主機和
微型計算機到客戶機 /服務器系統的轉變意味著專用網絡必將被開放系統所取代。
網絡的使用也正在被擴展到新的領域。許多管理者將第一次面對如何為網絡安全系統、視頻會議系統以及
多媒體信息系統制定布線策略的問題。由于網絡的地位在不斷地以這種方式進行擴展，因此，所有的管理
層人員都需要了解網絡的知識。
網絡建設的策略
對網絡和電纜類型的選擇主要是由需要連接的設備的類型、它們的位置和它們的使用方式來決定的。在開
始規劃以前，給出關于網絡潛在的負載說明是非常有必要的。當一個網絡為多個系統服務時，應對它們的
混合數據流量的峰值進行仔細的考慮。
對于一個完整的新系統來說，負載評估的主要工作是計算網絡節點數量，詢問各部門在"最壞情況 "下的使
用要求。當對一個已存在的系統進行更換時，在計劃更換之前，應對系統的使用方式進行一個星期或更長
一段時間的監測。當軟件的升級也是系統升級的一部分時，例如將計算機從 DOS 環境 升級到Windows 環
境，對網絡進行復雜的評估將是很困難的。然而軟件供應商這時也許會給出一個關于網絡通信流量的評
估。在規劃階段，對未來需求的規劃和對現在需求的規劃應放在同等重要的地位上。 
布線系統的平均目標生命周期為 15 年，它與主要建筑物的整修周期是 一致的。在這段時間內，系統的計
算機硬件、軟件和使用方式都將發生重大的變化。網絡的吞吐量、可靠性和安全性的要求肯定都要增加。 
在網絡建設的初期, 作為工作的重要組成部分, 專業人員還應為網絡制定詳細的技術指標。為網絡和布線
制定粗略的技術指標是IT管理員常犯的錯誤。不成熟的網絡可能導致系統崩潰，代價將十分高昂，因此在
網絡的安裝階段過度地節省資金是一個不明智的做法。
在制定網絡詳細技術指標時應考慮以下一些關鍵因素：
·使用方式，包括所有應用的混合數據流流量大小和峰值負載持續時間
·用戶的數量和可能的增長速度
·用戶的位置及他們之間的最長距離
·用戶位置發生變化的可能的概率
·與當前和今后計算機及軟件的連接
·電纜布線的可用空間
·網絡擁有者的總投資
·法規及安全性要求
·防止服務丟失和數據泄密的重要性
網絡配置的選擇要旨
目前常用的數據網絡拓撲結構有三種。它們是環形網、總線形網和星形網。環形網，正如名字所描述的那
樣，是使用一個連續的環將每臺設備連接在一起。它能夠保證一臺設備上發送的信號可以被環上其他所有
的設備都看到。在簡單的環形網中，網絡中任何部件的損壞都將導致系統出現故障，這樣將阻礙整個系統
進行正常工作。而具有高級結構的環形網則在很大程度上改善了這一缺陷。
令牌環
環形網絡的一個例子是令牌環局域網，它的傳輸速率為 4Mbit/s 和16Mbit/s，這種網絡結構最早由 IBM
推出，但現在被其他廠家采用。在令牌 環網絡中，擁有"令牌"的設備允許在網絡中傳輸數據。這樣可以保
證在某一時間內網絡中只有一臺設備可以傳送信息。
總線形網絡
總線形網絡使用一定長度的電纜，也就是必要的高速通信鏈路將設備連接在一起。設備可以在不影響系統
中其他設備工作的情況下從總線中取下?？偩€形網絡中最主要的實現就是以太網，它目前已經成為局域網
的標準。連接在總線上的設備通過監察總線上傳送的信息來檢查發給自己的數據。當兩個設備想在同一時
間內發送數據時，以太網上將發生碰撞現象，但是使用一種叫作載波偵聽多重訪問/碰撞監測(CSMA/CD) 的
協議可以將碰撞的 負面影響降到最低。
星形網
星形網的組成通過中心設備將許多點到點連接。在電話網絡中，這種中心結構是PABX。在數據網絡中，這
種設備是主機或集線器。在星形網中，可以在不影響系統其他設備工作的情況下，非常容易地增加和減少
設備。(待續)
布線名詞
·100Base－T4　使用 4 線對 3 類電纜的 100 Mbit/s 快速以太網。
·100Base－TX　使用 2 線對 5 類電纜的 100 Mbit/s 快速以太網。
·100VG－AnyLAN　最早由惠普公司和 AT＆T 共同開發的使用需求優先級協議的 100 Mbit/s 局域 網。
·10 Base－T　使用非屏蔽雙絞線 (UTP) 電纜，滿足電子和電氣工程師協會 (IEEE) 802.3 標準(與以太
網相同)傳輸速率為 10 Mbps 的局域網。
·臨時布線系統　將多家廠商生產的不同類型的布線部件來實現布線系統的布線系統方案。
·模擬傳輸　使用連續變量和直接物理測量值（比如電壓等）來表示信號的信號傳輸方式。
·應用　一種系統，與其相關連的傳輸方式受到電信布線系統的支持。
·應用層　開放式系統互連模型（OSI）的最高層 (第 7層)。這一層主要是用于支持用戶應 用程序和負責
管理應用程序之間的通信，例如電子郵件應用、文件傳輸應用等。
·異步　兩個或多個信號源使用獨立的時鐘信號，因此它們具有不同的頻率和相位。
·異步數據傳輸　一種傳輸數據的方式，需要傳送的數字或字母符號（由7到8位二進制數字表 示）前面加
上開始或結束位，從而形成一種 7/8 位方式在（數字）傳輸媒介上 實現數據傳輸。
·異步轉移模式 (ATM)　一種高速的，以單元（cell）為基礎的交換技術，它采用多種技術將語音、數據
和視頻等信號放在長度固定的數據包（單元）內。這些單元沿著交換路徑傳輸，它們并不是按照固定的順
序達到接收方 (因此使用了異步這個術語)。 
·衰減　隨著傳輸線長度或無線電波傳輸距離的不斷增加造成信號減小的現象。
·干線　綜合布線系統的一個組成部分，包括一個用于支持從設備間到樓上、或同一層樓內配線間連接的
主電纜布線及相應設施。
·平衡電路　用于產生相同和相反信號的電路，它將這些信號送入兩個導線。電路的平衡特性越好，信號
的散射就越小，它的噪聲抑制特性也越好 (因此它的 EMC 性能就越好)。 
·平衡雙絞線電纜　包括一對或多對金屬對稱電纜單元（雙絞線或四絞線）的電纜。
·不平衡變壓器　用于在平衡和非平衡線路之間實現阻抗匹配的設備，通常是用于雙絞線和同軸電纜之
間。
·帶寬　在一個信道上用于傳輸信息的可用頻率范圍。它是用來表示信道傳輸能力的指標。因此，帶寬越
寬，電路能夠傳輸的信息量就越大。帶寬的單位為 Hz 、bit/s 或 MHz.km (用于光纖)。
布線你知道嗎?(二) 
上期我們所提到的, 不論是令牌網, 總線網或是星形網, 主要指的是網絡的邏輯拓撲結構。然而在實際應
用中，所有這些網絡的物理拓撲結構一般都采用星形連接，星形連接在將用戶接入網絡時具有更大的靈活
性。當系統不斷發展或系統發生重大變化時，這種優點將變得更加突出。星形、總線形和環形網絡都有各
自的特點，對于網絡結構的最終選擇在很大程度上取決于當前的應用。然而星形物理拓撲結構是目前工業
和商業網絡中被普遍采用的一種物理拓撲結構。
目前最流 行的10Base－T以太網是運行在平衡UTP銅纜上的，它的數據傳輸速率為10 Mbit/s。這種形式的
以太網在大多數辦公和工業應用中頗受歡迎。10Base－T 網絡采用星形物理拓撲結構，在中心集線器上有
少量的總線。同其他局域網系統一樣，連接在 10Base－T上的計算機和其他有源設備 必須配有網卡 。
作為10Base－T的升級形式,100Base－T的數據傳輸速率為 100Mbit/s，它是一種速率更高的以太網。100Ba
se－T具有更廣泛應用范圍。從 10Base－T 升級到速度更快速版本 的以太網需要更換網卡、集線器，在某
些情況下也可能需要更換新型電纜。
ATM使用快速包交換技術在星形網中傳輸對延遲敏感的數據，它的傳 輸速度可以高達 622Mbit/s或更高。
而光纖分布數據接口(FDDI)是一種高速令牌環網絡，它在光纖上數據傳輸速率為100Mbit/s。FDDI系統可以
有兩個完整的光纖環，在惡劣環境中可以提供一定程度的冗余保護。使用平衡UTP電纜可以達到與FDDI相同
的100Mbit/s 傳輸速率。這種網絡被稱為 TP－PMD (基于雙絞線物理媒介)。
而專用系統是第三種類型的網絡通用結構。這種網絡通常在基于標準的網絡建立以前推出，專用網絡系統
通常只使用特定網絡產品供應商的產品。大多數這類產品都出自 IBM 和王安電腦公司，這些網絡采用星形
拓撲結構。 這些網絡最初使用昂貴的雙軸或同軸屏蔽電纜。現在，在許多情況下，它們能夠在帶有平衡適
配器（通常成為不平衡變壓器）的平衡UTP電纜上進行操作。
另外一種布線系統是串行通信系統。它們的通常是用來完成將終端和計算機直接與小型機、主機和外設連
接在一起的任務，其速率較低。嚴格的說, 這類連接并不是真正的網絡。然而，串行通信可以接入結構化
布線系統并可通過集線器和干線進行走線。為了實現這一點，需要使用一個無源適配器或有源接口設備。
串行通信主要有兩種形式。異步串行通信以 38.4 Kbit/s 的速率進行工作，而同步串行通信以64kbit/s
的速率工作。這兩種類型都需要通過串口進行連接。
在網絡建設中, 使用干線電纜將網絡的多個網段連接在一起，這樣可以在不增加布線的情況下使網絡在更
大的區域內提供服務。使用主干線可以將獨立的集線器集合在一起，作為一個單元進行工作的高速鏈路。
如果干線發生故障，單獨的子網將可以繼續獨立的進行工作。干線電纜可以使用粗纜、細纜、UTP雙絞線電
纜或光纜。然而，在通 用布線標準中，推薦使用多膜光纖或UTP雙絞線電纜作為干線電纜。為了組建大型
網絡，可以將任意類型的獨立的局域網通過干線電纜、網橋或路由器連接在一起。在以太網中，出于安全
和方便的考慮，通常將集線器集中在一個單獨的房間內。在這種情況下，主干線的長度最短，系統經常被
認為是一種折疊干線網絡。象以太網一樣，可以將令牌環網絡連接起來組成大型網絡, 而兩個令牌環網絡
之間則需要路由器來連接。
在許多布線系統的安裝中，用戶可以選擇安裝一個全新的網絡或是對一個已經存在的網絡進行整修。后一
種方案通?？梢怨澥『芏嗤顿Y，但它依賴現有布線系統與新網絡的接入方法。然而，由于歷史原因或投資
原因而使用混合布線系統的臨時網絡具有很大的缺陷。如今的結構化布線系統可以使用一系列適配器來與
所有主要硬件設備實現互連。這將使得已經建成的網絡和新建的網絡都可以從最新的布線技術中獲益。
布線的選擇
布線是任何網絡系統的關鍵部件之一，因此決策人員必須準備將網絡總投資的 10％用于這一領域。由于不
良的設計和不合格的安裝而造成的網絡 故障是最常見的，同時代價也是非常昂貴的，因此對高質量的布線
和網絡設計方面的投資絕對是物有所值。
連接在網絡中設備類型以及電纜上所承載的通信負載是選擇電纜的關鍵因素。同時，在進行電纜選擇時還
應考慮以下因素：
·網絡集線器和節點(信息口)之間的最大距離
·在管道和地板/天花板中的布線可用空間
·電磁干擾(EMI) 的程度
·為系統服務的設備的可能的變化情況和它們的使用方式
·系統復元力的水平
·網絡要求的生命周期
·電纜走線的限制和電纜彎曲半徑的限制
·具有潛在重復性使用可能的現有電纜安裝情況 
電纜的選擇應綜合考慮上述因素，但在布線系統中應首先確定是使用屏蔽電纜、非屏蔽電纜、光纜，還是
將它們接合在一起使用。電纜通常使用帶有絕緣層的導線并使用一層或多層塑料外皮。電纜中通常由2到18
00個線對組成。大對數電纜通常用于主干布線系統，它們特別適合在話音和低速率數據應用中使用。
這些電纜在干線和水平（集線器到桌面）布線系統應用中的最大長度在國際標準ISO/IEC IS11801中有詳細
的說明。需要注意的是這些最大長度限制適用于所有的媒介。它們并沒有考慮由于網絡使用的電纜類型和
協議類型的不同而造成性能方面的差異的影響。實際上，最大電纜長度將取決于系統的應用、網絡類型
(例如 10Base－T) 和 電纜的質量。在特定的網絡中，好的電纜供應商和施工人員將可以就布線系統能力
給出相應的建議。 
在確定電纜類型前，對電纜走線的可用空間進行檢查也是非常重要的一點。尺寸、重量和屏蔽靈活性等因
素主要取決于電纜是否采用金屬箔或編制護層，以及電纜中使用了多少導線。這些因素與電纜所使用的屏
蔽/反射材料一起將決定電纜對抗電磁干擾 (EMI) 能力。在選擇電纜之前，考慮電纜使用的屏蔽/反射材料
也是至關重要的。
在最近幾年中，對非屏蔽雙絞線對(UTP)電纜研究取得的突破使得它 們可以在622Mbit/s或更高的傳輸速率
上傳輸數據。這樣就使得人們可以在原來只能使用屏蔽型電纜的應用中使用這種價格更低、體積更小的電
纜。UTP電纜通過將電纜線對進行更緊密的匹配來減小EMI干擾。這種電纜被稱為平衡電路。在理想的平衡
電路中，導體中引入的噪聲電壓的和是零，這樣線對之間的信號傳輸將沒有干擾。然而這種理想情況是無
法完全實現的，電纜的信噪比(SNR)是用來測量電纜中在存在噪聲信號的情況下信號質量的指標 。屏蔽電
纜中由于存在屏蔽，因此它的平衡特性較差，因此良好的屏蔽完整性和良好的接地對屏蔽電纜來說是非常
重要的。高質量的UTP電纜在不需要接地或整個電路不需要屏蔽的情況下可以實現良好的平衡電路特性。由
于光纖通過光波傳輸信號，因此它不受任何形式的電磁屏蔽影響。
在傳輸速率要求超過155Mbit/s和需要更長傳輸距離的應用中，光纖通常是最佳選擇。光纖具有體積小、耐
用等優點，但目前它的成本要比其他類型的電纜高。大多數在局域網中使用的光纜是多膜光纖。它比高性
能的單膜光纖更容易安裝。在大多數網絡中，一般都采用光纜作為干線，而使用UTP電纜來水平。然而，隨
著通信速率的提高和設備價格的下降，使用光纖直接到桌面的網絡數量也在不斷增長。對于那些由于受安
裝時間、空間或其他限制而不易安裝電纜的系統來說，無線局域網可以作為一種可替代的方案。在無線局
域網中使用無線電波替代物理連接來實現信號的傳輸，它們特別適合于在老建筑物中網絡的安裝。