3 建筑智能化控制技術(shù)XXXX

1、建筑網(wǎng)絡(luò)綜合布線(xiàn)1課程概述隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)的迅猛開(kāi)展，作為建筑藝術(shù)與計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)信息技術(shù)有機(jī)結(jié)合的產(chǎn)物,智能建筑(IB,包括智能化的大廈、社區(qū)、住宅和廣場(chǎng)等)中網(wǎng)絡(luò)及布線(xiàn)等弱電系統(tǒng)成為建筑設(shè)計(jì)中重要組成局部。 本課程講述內(nèi)容主要包括：建筑網(wǎng)絡(luò)原理、建筑網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)、網(wǎng)絡(luò)協(xié)議、建筑網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)計(jì)、建筑網(wǎng)絡(luò)總體規(guī)劃及等級(jí)、建筑弱電系統(tǒng)設(shè)計(jì)（有線(xiàn)電視CATV、保安監(jiān)控、播送系統(tǒng)、樓宇自控、門(mén)禁、管理軟件等等）、樓宇網(wǎng)絡(luò)綜合布線(xiàn)設(shè)計(jì)、識(shí)圖、布線(xiàn)實(shí)例、驗(yàn)收等。 授課方式以課堂講解為主，共32學(xué)時(shí)，以及一個(gè)小型建筑網(wǎng)絡(luò)課程設(shè)計(jì)?？己藶槿植浚浩谥锌荚?0%，課程設(shè)計(jì)大作業(yè)20%,期末考試50，開(kāi)卷考

2、試。2樓內(nèi)網(wǎng)絡(luò)、及有關(guān)布線(xiàn)系統(tǒng)3信息插座及面板4交換機(jī)及網(wǎng)絡(luò)配線(xiàn)架5性能參數(shù)表6第一講 局域網(wǎng)的根本原理（一）71.1 局域網(wǎng)的概念通俗的解釋?zhuān)旱赜蚍秶^小，規(guī)模較小的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)意義上的解釋?zhuān)涸诰W(wǎng)絡(luò)多層結(jié)構(gòu)中，處于物理層結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)。局域網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)可以直接通訊，與外界通訊要通過(guò)網(wǎng)關(guān)。本課程中談到的局域網(wǎng)指的是這種意義上的局域網(wǎng)。在建筑物中，一般是一個(gè)建筑物內(nèi)部的網(wǎng)絡(luò)，或建筑物內(nèi)某局部的網(wǎng)絡(luò)。所謂“物理層的網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是計(jì)算機(jī)直接連接在一起，任何計(jì)算機(jī)發(fā)出的信號(hào)其他計(jì)算機(jī)都可以“聽(tīng)到，每臺(tái)計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)傳輸直接互相影響。就象一個(gè)村子里的住家，任何一家發(fā)生什么事情，其他人可以直接知道，而不

3、需要村子外的人傳達(dá)。局域網(wǎng)是Internet最根本的組成單元，一般范圍都較小，計(jì)算機(jī)數(shù)量也較少。局域網(wǎng)中的計(jì)算時(shí)機(jī)產(chǎn)生互相影響，過(guò)多的計(jì)算時(shí)機(jī)造成局域網(wǎng)負(fù)擔(dān)過(guò)重，使通訊質(zhì)量受到影響。局域網(wǎng)的物理連接可以是多種形式，如網(wǎng)卡相連、撥號(hào)相連，光纖相連等等。81.2 局域網(wǎng)的形式星型結(jié)構(gòu)、樹(shù)型結(jié)構(gòu)是早期的局域網(wǎng)結(jié)構(gòu)優(yōu)點(diǎn)是：控制集中，網(wǎng)絡(luò)中心可以掌握全部網(wǎng)絡(luò)工作情況；缺點(diǎn)是：網(wǎng)絡(luò)連接復(fù)雜，對(duì)計(jì)算機(jī)的穩(wěn)定性要求高，增加、去除計(jì)算機(jī)比較麻煩。由于任何網(wǎng)絡(luò)傳輸都要受到中央控制，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度也比較慢。這種形式的網(wǎng)絡(luò)在局域網(wǎng)中根本已經(jīng)淘汰。9令牌環(huán)網(wǎng)(TokenRing)80年代，為了解決網(wǎng)絡(luò)傳輸效率和中央控制之

4、間的矛盾，由IBM公司設(shè)計(jì)完成了令牌網(wǎng)，最早應(yīng)用于微機(jī)。優(yōu)點(diǎn)：網(wǎng)絡(luò)傳輸速度快、數(shù)據(jù)傳輸穩(wěn)定，計(jì)算機(jī)之間的關(guān)系平等，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都能積極發(fā)揮效率。缺點(diǎn)：相互之間的影響比較大，價(jià)格高，管理維護(hù)比較復(fù)雜。令牌環(huán)網(wǎng)比較好地解決了效率問(wèn)題，但計(jì)算機(jī)之間的過(guò)分依賴(lài)造成了網(wǎng)絡(luò)不靈活，影響網(wǎng)絡(luò)中計(jì)算機(jī)數(shù)量的變化。在80年代，急需開(kāi)展一種技術(shù)，既能滿(mǎn)足效率，又有靈活性。10以太網(wǎng)(Ethernet)是當(dāng)前最流行的組網(wǎng)方式優(yōu)點(diǎn)：結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉，易于管理，效率較高。缺點(diǎn)：傳輸不確定、存在競(jìng)爭(zhēng)和延遲。以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)是將所有的計(jì)算機(jī)都連接在一個(gè)單一的總線(xiàn)上，計(jì)算機(jī)傳送數(shù)據(jù)包時(shí)，先把數(shù)據(jù)傳輸?shù)娇偩€(xiàn)上，再由總線(xiàn)在一定規(guī)則下

5、向其他計(jì)算機(jī)傳輸。以太網(wǎng)的特點(diǎn)是，某個(gè)計(jì)算機(jī)的連入或退出的管理是自動(dòng)的，不會(huì)因?yàn)橐慌_(tái)計(jì)算機(jī)的問(wèn)題而影響整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的工作。一個(gè)以太網(wǎng)內(nèi)最多連接的計(jì)算機(jī)一般是256臺(tái)。當(dāng)前，大多數(shù)局域網(wǎng)采用了以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)，如辦公室內(nèi)、樓內(nèi)、廠(chǎng)區(qū)內(nèi)等等。111.3 分組交換原理“占線(xiàn)式數(shù)據(jù)交換任何兩個(gè)計(jì)算機(jī)之間的通訊占用一條交換線(xiàn)路，當(dāng)兩個(gè)計(jì)算機(jī)通訊時(shí)，其他計(jì)算機(jī)不能使用這條線(xiàn)路，同時(shí)也意味著計(jì)算機(jī)只能與一臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊，如果需要和另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊，需要釋放線(xiàn)路，再和需要的通訊的計(jì)算機(jī)建立連接。 這是一種“直通式通訊方式，交換設(shè)備中有多條“繩路，通訊時(shí)每臺(tái)計(jì)算機(jī)占用一條繩路，只有通訊完畢，繩路才被釋放。當(dāng)通訊的計(jì)算機(jī)很

6、多時(shí)，可能會(huì)出現(xiàn)繩路全部占線(xiàn)，要求通訊的計(jì)算機(jī)無(wú)法通訊的情況。 電話(huà)網(wǎng)采用的是這種通訊方式。這種方式比較 原始，通訊效率底，不適用于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)。12分組交換分組交換的原理是，將大塊的通訊數(shù)據(jù)拆散成小的數(shù)據(jù)包，一次通訊由多個(gè)數(shù)據(jù)包依次傳送完成，每次數(shù)據(jù)包傳送完畢后，線(xiàn)路即被釋放，可以讓其他數(shù)據(jù)包進(jìn)行傳輸。分組交換是網(wǎng)絡(luò)傳輸最根本的原理。13分組交換的特點(diǎn)是，對(duì)于某臺(tái)計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，它感覺(jué)到的數(shù)據(jù)傳輸和直通式傳輸沒(méi)有什么不同，就好象使用一條專(zhuān)門(mén)的線(xiàn)路。對(duì)于網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)來(lái)說(shuō)，傳輸好象是同時(shí)進(jìn)行的，不會(huì)因?yàn)槟撑_(tái)計(jì)算機(jī)“占線(xiàn)而使另外一臺(tái)計(jì)算機(jī)必須等待，甚至一臺(tái)計(jì)算機(jī)可以“同時(shí)和多臺(tái)計(jì)算機(jī)通訊。這種類(lèi)似實(shí)時(shí)

7、的工作方式被稱(chēng)為“偽實(shí)時(shí)。分組交換充分地利用了網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的傳輸效率，降低了可能存在的資源浪費(fèi)。但同時(shí)也帶來(lái)數(shù)據(jù)傳輸?shù)牟淮_定性和延時(shí)，需要進(jìn)行傳輸控制。IP電話(huà)使用了分組交換技術(shù)。141.4 共享式以太網(wǎng)共享式以太網(wǎng)邏輯結(jié)構(gòu)如下是一種單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)，所有網(wǎng)內(nèi)的計(jì)算機(jī)在邏輯上都被連接在一條總線(xiàn)上?？偩€(xiàn)的特點(diǎn)是所有計(jì)算機(jī)都是平等的，管理和被管理完全依靠計(jì)算機(jī)本身和通訊協(xié)議，這個(gè)協(xié)議是：CASM/CD,被稱(chēng)為載波監(jiān)聽(tīng)聽(tīng)多路訪(fǎng)問(wèn)/碰撞檢測(cè)。15共享式以太網(wǎng)通訊過(guò)程總線(xiàn)上一次只能傳遞一個(gè)數(shù)據(jù)包，傳輸?shù)乃俾士梢缘竭_(dá)10M, 100M, 1000M,當(dāng)計(jì)算機(jī)A向計(jì)算機(jī)B通訊時(shí)，過(guò)程如下：監(jiān)聽(tīng)總線(xiàn)發(fā)送數(shù)據(jù)包碰撞？等待

8、答復(fù)包退避有答復(fù)？yesyesnonoyesyes繼續(xù)空？16MAC 地址 以太網(wǎng)中，每臺(tái)計(jì)算機(jī)都有一個(gè)唯一的MAC號(hào)（又稱(chēng)為物理地址）。數(shù)據(jù)包傳送時(shí)，包頭上寫(xiě)明目標(biāo)MAC,包尾寫(xiě)明源MAC,這樣可以保證數(shù)據(jù)包的準(zhǔn)確到達(dá)。 總線(xiàn)只與MAC地址打交道。如果該目的MAC地址不存在，或該目的MAC地址不響應(yīng)，Ethernet并不知道，也不處理。這就好似郵遞員，他是根據(jù)信封上的地址傳遞信件，只管傳遞，不管信中是什么內(nèi)容以及收信人是否回信，或收信人由于某種原因沒(méi)有回信，而導(dǎo)致發(fā)信人著急，與郵遞員無(wú)關(guān)。但是是郵遞員在找不到該地址時(shí)還會(huì)將信退回，Ethernet不管退信，只管發(fā)出。 在Windows 95/

9、98中，當(dāng)用戶(hù)雙擊“網(wǎng)上鄰居時(shí)，相當(dāng)于生成了一個(gè)Ethernet播送包，此包中的目的MAC地址為全1，該包要求執(zhí)行的命令是：“請(qǐng)告訴我你們的名字！。Ethernet負(fù)責(zé)將此包播送到所有端口。與總線(xiàn)相連的計(jì)算機(jī)收到此包（因?yàn)槭遣ニ桶?，故收下），將包中的?shù)據(jù)域內(nèi)容傳送給上層軟件（即Windows 95/98），上層軟件返回網(wǎng)絡(luò)中的計(jì)算機(jī)名給播送包的發(fā)送者（播送包中含有發(fā)出者的源MAC地址），用戶(hù)A收到各個(gè)計(jì)算機(jī)回送的響應(yīng)包，從而得知網(wǎng)絡(luò)上有什么用戶(hù) 。17共享式以太網(wǎng)傳輸?shù)膫鬏斔俾?由于共享式以太網(wǎng)中總線(xiàn)上同時(shí)只能發(fā)送一個(gè)數(shù)據(jù)包，而且發(fā)送過(guò)程中存在碰撞和退避，因此每臺(tái)計(jì)算機(jī)的傳送速度和局域網(wǎng)內(nèi)計(jì)算

10、機(jī)數(shù)量有很大關(guān)系。 如同許多汽車(chē)搶過(guò)一座窄橋，當(dāng)兩輛車(chē)同時(shí)試圖上橋時(shí)，就發(fā)生了“沖突，兩輛車(chē)都必須退出，然后再重新開(kāi)始搶行。當(dāng)汽車(chē)較多時(shí)，這種無(wú)序的爭(zhēng)搶會(huì)極大地降低效率，造成交通擁堵。 當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的用戶(hù)：總線(xiàn)帶寬計(jì)算機(jī)數(shù)每臺(tái)帶寬10M25M10M33.3M10M101M10M100100K10M250大大10K量較少時(shí)，網(wǎng)絡(luò)上的交通流量較輕，沖突也就較少發(fā)生，在這種情況下沖突檢測(cè)法效果較好。當(dāng)網(wǎng)絡(luò)上的交通流量增大時(shí)，沖突也增多，同進(jìn)網(wǎng)絡(luò)的吞吐量也將顯著下降。在交通流量很大時(shí)，計(jì)算機(jī)可能會(huì)被一而再再而三地拒發(fā)。 以10M以太網(wǎng)為例18共享式以太網(wǎng)的級(jí)聯(lián)兩個(gè)或多個(gè)共享式以太網(wǎng)可以級(jí)聯(lián)在一起，形成更大的共享式局域網(wǎng)。級(jí)聯(lián)形式的單總線(xiàn)結(jié)構(gòu)并沒(méi)有改變。在級(jí)聯(lián)形式下，網(wǎng)絡(luò)傳輸速度可能會(huì)變慢。19網(wǎng)關(guān)可以解決不同局域網(wǎng)連接的問(wèn)題，當(dāng)目標(biāo)計(jì)算機(jī)不在本網(wǎng)段內(nèi)時(shí)，數(shù)據(jù)包可以交給網(wǎng)關(guān)處理。（詳細(xì)內(nèi)容后面的課程中將陸續(xù)講到）20參考教材1、綜合布線(xiàn)工程實(shí)