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交换设备是人类信息交互中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术,以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换,交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求,也将大大地推动异步传输技术(ATM)和同步数字系列技术(SDH)及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展,电路交换技术从最初的人工接续方式,经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术,尤其是半导体技术的迅速发展,人们在交换机内引入电子技术,这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术,话路部分仍采用机械接点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后,才开始了全电子交换机的迅速发展。
1946年第一台电子计算机的诞生,对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中,对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用,于是产生了将PCM信息直接交换的思想,各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,除应用于普通电话通信以外,并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机,可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送的数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目的地址附加到报文上,网络节点根据报文上的目的地址信息,把报文发送到下一个节点,一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点的地址,再把整个报文传送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果,代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用,与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发,从而导致掉队现象的发生。因此,分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式.分组网络包含3个功能面,分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发,因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP/IP网络。
分组交换网有两种主要的形式:面向连接和无连接。对于分组交换技术来说,面向连接的网络与电路交换类似,也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源;但由于它采用统计复用,所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来,已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X.25网络,但由于它协议复杂,速度有限,逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X.25的改进版本,它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网,即小范围、小规模的网络,用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在20世纪90年代中后期,因特网获得较大发展,规模持续扩大,对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂,转发速度受到很大限制。前面指出,面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找,速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点,提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机,而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术,最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而,在随后的几年中,提出了多种实用的高速路由查找方法,使其不再成为瓶颈。此时,MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力,即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作,MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络,适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,因而流量控制和差错控制便可移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展,迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务,又要容纳实时性的电话和电视信号业务,还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求,提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下,传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性,以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此,在研究新的传送模式时需要找出两全的办法,既能达到网络资源的充分利用,又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前,数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源,提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力,而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时,人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据,已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特/秒增加到几兆比特/秒。这样,节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式,更能适应现代的这种环境。
ATM方式中,采用了分组交换中的虚电路形式,同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说,ATM方式既兼顾了网络运营效率,又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构,并且随着信息社会的到来,人们的日常生活、学习工作已经离不开网络,这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长,并且对网络也提出了更高的要求,不仅要提供话音、数据、视频业务,也要同时支持实时多媒体流的传送,并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性,并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台,能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现,可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务,实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献:
交换设备是人类信息交互中的重要实施,在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术,以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换,交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求,也将大大地推动异步传输技术(ATM)和同步数字系列技术(SDH)及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来,随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展,电路交换技术从最初的人工接续方式,经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革,当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术,尤其是半导体技术的迅速发展,人们在交换机内引入电子技术,这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术,话路部分仍采用机械接点,出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后,才开始了全电子交换机的迅速发展。
1 9 4 6年第一台电子计算机的诞生,对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期,脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中,对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与P C M技术的迅速发展和广泛应用,于是产生了将P C M信息直接交换的思想,各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统,标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换,非常适合信息数字化应用,除应用于普通电话通信以外,并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机,可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文,报文就是站点一次性要发送的数据块,其长度不限且可变。当一个站要发送报文时,它将一个目的地址附加到报文上,网络节点根据报文上的目的地址信息,把报文发送到下一个节点,一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后,就暂存这个报文,然后利用路由信息找出下一个节点的地址,再把整个报文传送给下一个节点。因此,端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间,等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果,代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用,与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发,从而导致掉队现象的发生。因此,分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式.分组网络包含3个功能面,分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发,因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X.25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP/IP网络。
分组交换网有两种主要的形式:面向连接和无连接。对于分组交换技术来说,面向连接的网络与电路交换类似,也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源;但由于它采用统计复用,所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来,已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X.2 5网络,但由于它协议复杂,速度有限,逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X.2 5的改进版本,它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网,即小范围、小规模的网络,用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在2 0世纪9 0年代中后期,因特网获得较大发展,规模持续扩大,对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对I P分组进行转发时路由表的查找比较复杂,转发速度受到很大限制。前面指出,面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找,速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点,提出将核心网络改为使用类似于A T M的交换机,而只在边缘网络使用路由器的I P交换技术,最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而,在随后的几年中,提出了多种实用的高速路由查找方法,使其不再成为瓶颈。此时,MPLS最大的优点就是流量工程(Tramc En小needng)能力,即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作,MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络,适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。A T M是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组,并使用空闲信元来填充信道,从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道,因而流量控制和差错控制便可移到用户终端,网络只负责信息的交换和传送,从而使传输时延减小。所以A T M适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展,迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务,又要容纳实时性的电话和电视信号业务,还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求,提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下,传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性,以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此,在研究新的传送模式时需要找出两全的办法,既能达到网络资源的充分利用,又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。
A T M是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前,数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源,提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力,而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时,人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据,已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特/秒增加到几兆比特/秒。这样,节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。A T M对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式,更能适应现代的这种环境。
A T M方式中,采用了分组交换中的虚电路形式,同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源,网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说,A T M方式既兼顾了网络运营效率,又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构,并且随着信息社会的到来,人们的日常生活、学习工作已经离不开网络,这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长,并且对网络也提出了更高的要求,不仅要提供话音、数据、视频业务,也要同时支持实时多媒体流的传送,并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性,并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台,能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现,可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务,实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合,构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路,使人类能在任何时间和地点,以一种可以接受的费用和质量,安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献:
0.引言
随着高等教育的普及以及高校招生规模的扩大,单一校区办学已经无法满足高校日益发展的需求,建立新的校区或分校已经成为一种趋势。由于地域的限制,新校区不可能与学校本部相邻,他们之间相隔少则几公里,多则达几十公里甚至上百公里。但是作为一个学校整体,在教学、办公、管理和科研成果等方面,各校区必须通过联网以保持各种信息的同步系统表,这是校园现代化、数字化和信息化的基础。本文旨在设计一种能够安全同步各校区之间数据库信息的数据同步系统。
1. 内外网数据交换简介
由国家保密局颁布并于2000年1月1日开始实施的《计算机信息系统国际联网保密管理规定》第二章“保密制度”的第六条规定:“涉及国家秘密的计算机信息系统,不得直接或间接地与国际互联网或其他公共信息网络相联接.必须实行物理隔离”。物理隔离保证了内部网络的安全性。
安全网闸(SGAP)是一种常用的物理隔离手段,使得内数据库不直接或间接地连接到外网数据库,它们之间的数据同步通过数据交换来实现。物理隔离网闸技术在内、外网络之间建立了一个物理隔断,通过切断网络之间的通用协议连接,将数据包进行分解或重组为静态数据,对静态数据进行安全审查,审查通过后再流入另一网络,两个网络在同一时间最多只有一个与网闸之间有数据连接,而数据传输机制是通过存储和转发实现的(如图1)[1-3]。因此,即使外网的数据库受到破坏,内网的主数据库也不会有任何损失。
图1 安全隔离网闸的逻辑控制图
2.常规校区间数据同步方式
学校是一个整体,所以各个校区的各种信息都必须保存在一个统一的主数据库中,该数据库一般设在主校区论文范文。通常,校区之间通常采用千兆位以太网、ATM、SDH/SONET、WDM/DWDM等技术实现互联[3]。而当一个校区的管理员需要查询或修改某一信息时,可以直接访问主数据库进行操作,例如查询或删除一个学生的记录。这种方法虽然能够做到各个校区之间的适时同步,但却存在一个重要的缺陷,即任何一个分校区的管理员都可以访问主数据库,如果一旦管理员的误操作或遭黑客攻击系统表,主数据库受到破坏,将会使学校蒙受重大损失。为了解决这一问题,最常用的方法是在各个校区建立各自的数据库,管理员只能操作自己校区的数据库,然后再提交到主校区的主数据库中。但是由于网络的发展,各种黑客技术相继出现,使得网络数据传输的安全性受到了前所未有的挑战[4]。因此,许多学校通过增加防火墙,防毒软件的方法提高网络传输的安全,虽然能够起到一定的安全效果,但是这些依然远远无法保证数据的安全传输,并且修改各自数据库再提交主数据库的方法也无法保证各校区之间信息的适时共享。而将内外网数据安全交换技术应用到校区间的数据库同步上则能弥补上述不足,极大地保证了各个校区间数据的安全同步和适时同步。
3.校区间的内外网数据同步系统
基于分校区与主校区之间关系的特点,我们完全可以采用内外网数据交换技术进行各校区之间的数据库管理。主校区的主数据库所在的网络可定为内网,而各分校区的数据库所在的网络定为外网,内网与外网之间通过安全网闸连接(如图2)。
图2 校区间内外围交原理图
由于网闸时断时续的硬件特性,同一时间内只能和内、外网一方的数据库相连接,这样,数据库之间的同步就不能使用通常的基于网络(例如TCP/IP)的连接来完成。就本文所设计的数据安全交换机制中,内网(主校区)与外网(分校区)各有一台服务器并各自配有一套自主开发的数据安全交换系统系统表,本系统自带一套用于存储和发送信息的Oracle数据库表,以下称系统表,中间以安全网闸连接。
本系统的运行流程可划分为如下几步:
(1)分校区的数据库中表记录发生改变。
(2)交换系统记录下改变内容并生成临时XML文件记录。
(3)将生成的临时记录内容存入交换系统自带的系统表中等待处理。
(4)通过WebService机制将表中的记录通过网闸传往主校区服务器。
(5)主校区服务器中的交换系统接收信息并存入本服务器的系统表中。
(6)最后将系统表的内容更新到主数据库中。
由于当前供管理员使用的数据库很多,例如Oracle、SqlServer、Mysql等,所以系统表与各校区所使用的数据库不一定相同。而目前XML是数据表示和信息交换的工业标准,并广泛应用于异构数据库之间的数据交换[5],所以本系统采用了XML格式做为临时表与系统表之间传递信息的中间格式。下面举例阐述一下本套数据安全交换系统的工作原理,假设分校区的数据库表A的某一记录发生改变,表A的触发器会自动运行并生成一张保存了修改内容的临时表,再由交换系统将临时表中的记录信息封装成XML文件,交换系统读取XML文件并将其中内容读入系统表的发送队列,最后系统通过WebService技术通过安全网闸将发送队列中的信息发往主校区的服务器,主校区服务器上的交换系统接收到信息并存入自己系统表中的接收队列,最后经过交换系统审核将接收队列中的内容更新到主校区的主数据库中,以上各步操作均由系统自发完成,无需人工干预。
4.试验
作为验证,我们对所开发的系统进行了校区间部署并进行数据同步的测试,测试环境为Oracle10g数据库,每条记录包含24个字段论文范文。分别对分校区的数据进行增删改,并记录主校区的主数据库所发生修改所需的时间系统表,每种操作测试三次,计算平均值。测试结果如下表:
试验1:测试数据量为100条。每条记录大小约135Byte
转换类型
同步条数
测试1
测试2
测试3
平均耗时
是否成功
插入
100
0.5s
0.4s
0.4s
0.43s
成功
更新
100
0.6s
0.7s
0.6s
0.63s
成功
删除
100
0.6s
0.5s
Internet的发展使Web化的教学办公自动化成为发展的趋势。利用XML ( extensible Markup Language)可方便地实现信息的共享。
1、XML信息交换技术
1.1 XML信息交换的类型
XML定义了应用间传递数据的结构,这种结构的描述是一种简单的、能够用通用编辑器读取的文本。利用这种机制,可以制订底层数据交换的规范,而各模块之间传输的数据将是规范的符合既定规则的数据。从应用的角度来看,XML信息交换大致可分为几种类型:数据、数据集成和交易自动化。
1. 2 XML数据存取机制
XML数据源从应用角度可分为3种:①XML纯文本文档;②关系型数据库。最适合于当前最为流行的基于3层结构的应用开发;③来源于其它各种应用数据,如邮件、目录清单等。图1为典型的XML数据存取机制。
1.3 XML在数据库中的应用模式
XML在数据库中的应用模型需要借助3层架构来实现。这种模式下,在用户接口层,利用(I石或XSL技术,XML可实现基于Web浏览器的多样式可视化显示。而中间层则需要有一个程序运行于其中,通过它来访问数据库管理系统中的数据和输出XML文档。另外,这种程序还可以进行双向的基于事件的数据更新,也就是说.客户端的数据变化(如数据的插人、删除、修改等)可以通过程序反映到底层数据库,而数据库的更新也能够通知到客户端。同时在传输过程中的数据都是已经XML化了的。通过中间层的程序,可获取的数据来源可以不必局限于某台固定的数据库服务器.而可以是分布于企业内,甚至于遍及全球各地的数据库服务器。另外,借助于XML Schema,开发者能更为精确地描述和交换数据。
XML提供了一种连接关系数据库和面向对象数据库以及其它数据库管理系统之间的纽带见图2。XML文档本身是一种由若干节点组成的结构,这种特点使得数据更适宜于用面向对象格式来存储,同时也有利于面向对象语言(C++,Java等)调用XML编程接口访问XML节点。关系数据库和面向对象数据库首先需要将数据从数据库中提取出来,经过转换或直接以XML数据形式到网上(局域网或Internet网),然后相互交换数据,经应用层系统处理后再转存人库。
1.4 XML数据交换技术
不同的编程语言和脚本语言需要不同的SQL API和XML语法分析器组合。
2、XML的应用过程
2.1显示XML
文档本身只描述数据内容,它的显示功能由样式单来完成。使用独立的样式单文件制定显示格式的一大优势在于:对同一份数据文件可以制定不同的样式风格,应用在不同的场合,使数据能够更合理、更有针对性地表现出来,提高了数据的重用性。
目前,W3C正式推荐的样式单标准有两种:①层叠样式单CSS(Cascding Style Sheets);②可扩展样式单语言XSL。
XSL利用模式匹配的方法,选择XML文档中需要处理的元素/属性,再针对这些特定的对象制定相应的转换规则。借助XSL,还可添加新的元素/属性,对所有元素/属性进行重新排序、循环处理、条件判断等程序化的控制,使其适应各种复杂的需求。
在XML文档中引用XSL的格式为:
2. 2绑定XML
Web服务器与客户机之间的数据传递方式有3种:H’1’ML页面、XML文档以及XML数据岛。其中,XML数据岛通过特定的标签把XML数据直接嵌入到HTML文档中。采用数据岛作为交互手段,不仅可以使数据具备一定的语义信息,同时还能保持HTML原有的一些特色,如利用用户端脚本程序实现动态信息交换等。
XML数据岛的实现方法是在H’I’ML文档中使用标签。代码的嵌入方式有两种:直接嵌入(如例1)和外部引用(如例2)。
例1:
……XML definitions……
< /XML>
例2:
< XML ID=" MyXMLData" SRC=“mi-croeoft, corn/MyXMLData. xml">
2.3访问XML
Document Object Model(文档对象模型)简称为DOM,是对Web文档进行应用开发、编程的应用程序接口(API ),是W3C公布的一种跨平台的、与语言无关的接口规范。
DOM采用对象模型和一系列的接口来描述XML文档的内容和结构,即利用对象把文档模型化。这种对象模型实现的基本功能包括:①描述文档表示和操作的接口;②接口的行为和属性;③接口之间的关系以及互操作。
DOM对结构化的 XML文档进行解析,文档中的指令、元素、实体、属性等所有个体都可以用对象模型表示。整个文档的逻辑结构类似一棵树,生成的对象模型就是树的节点,每个对象同时包含了方法和属性。
利用DOM,可进行动态地创建XML文档、遍历结构、添加/修改/删除内容等操作。DOM面向对象的特性,使人们在处理和XML解析相关的事务时节省大量精力,是一种符合代码重用思想的强有力编程工具。
2.4验证XML
格式正确是对XML文档最基本的要求。XML文档必须严格遵守语法规范,同时,XML文档还应当符合语义方面的规范,即是“有效的”。对XML文档有效性的检查称为对XML的“验证”( Validation) 。
3、在招生中的应用
招生报名系统常采用下载表格的方式人工填写,而校方则需要将回馈的表格再一一输入到数据库中,这样大大降低了工作的效率,不利于数据的管理和共享。采用XSL技术的网上报名表见表1。
一、引言
产学研信息平台是指采用计算机、网络等现代信息技术构筑开放的产学研网络平台。通过对产学研各个环节的相关信息进行采集、、分类、控制和管理,满足企业、学校和相关行业对信息的需求。目前,高校与企业产学研合作过程出现了信息不对称,技术需求和技术供给不能有效对接等问题,高校大量科研成果还停留在论文和高校的科研院所的实验室里,一些学校的教师反映,他们愿意参与产学研结合工作,但苦于得不到技术输出方面的信息。而对于企业来说,他们需要技术,因为没有灵活的技术来源渠道而找不到合适的技术。
在加拿大,为了增加中小企业获得信息的渠道,让企业知道在哪里可获取相应的技术,加拿大产业部就把高校研究机构和研究领域放在网上,方便企业查找;还有一些国家和地区,积极扶植技术中介,让技术中介负责推广技术,并将企业的需求及时反馈给高校和科研院所。
二、高职学院产学研信息平台建设的关键技术
长沙环境保护职业技术学院2006年在教育部人才培养工作水平评估中被认定为“优秀”等级,2009年被确定成为湖南省示范性高等职业学院立项建设单位,是目前国内唯一一所以专门培养高素质技能型环保一线人才为宗旨的高职学院。学院目前有环境影响评价技术服务中心、分析测试中心、湖南省清洁生产审核中心、环境工程治理技术中心、生物技术研发与食品检测中心、环境监测技术研究所、环境科学技术研究所等科研机构,还有一个环保职教集团和校友会平台。在环保专业领域,学院科研处于全国先进水平,因些如何利用这些优秀资源为产业服务,与企业进行深度合作,形成一个“人才共育、过程共管、责任共担、成果共享”的紧密型合作办学机制成为一个摆在目前急需解决的一个重要议题。
1.平台的功能与应用层面。产学研公共信息平台应实现如下基本功能:最新环保行业研究技术等信息资源的整合与共享;学院科研项目成果信息;企业、政府、学院科研项目的信息沟通。
2.总体结构设计。产学研信息平台的系统结构如下:
产学研信息平台由数据采集接口、平台数据库、数据处理模块、企业接口模块、信息模块五部分组成。各部门业务系统如环评系统、分析测试中心系统、清洁生产审核中心业务系统等,通过数据采集接口模块与平台相连,数据处理模块是整个平台的核心,这一部分是连接数据库和外部系统之间的纽带。平台数据库存放产学研平台数据,它的数据来源是各个部门业务系统里的数据。企业接口模块主要处理企业与平台之间的安全连接。WEB用户通过信息模块来浏览平台信息。
3.平台关键技术。(1)数据存储采集技术。产学研信息平台的数据库管理软件可以选择SQL Server 2005或者Oracle。原因有二:首先,平台数据库要集中多个业务系统数据库的数据,必须具备大容量和可扩展的高性能处理能力。SQL Server 2005和Oracle采用了RAC( Real Application Clusters) 集群等新技术,配合分区技术、海量存储设备技术,即使是10TB 级别的单一数据库也完全可以轻松实现。另外,两个软件都具体ETL ( Extract Transform Load)功能,即数据抽取加载转换功能,主要用途是提取数据、转换数据并将它们写入到目的地,能把各个业务系统数据库的有用的数据加载到平台数据库中。
长沙环境保护职业技术学院产学研信息平台采用SQL Server 2005数据库管理软件,数据库名称为CanXueYan.mdf,如下图2所示,数据库服务器放在学院网络中心,网络中心以百兆光纤连接学院各个部门,从而保证了数据传输速度。
在数据采集方面,SQL Server 2005中提供的SQL Server 集成服务( SQL Server Integration Services, 即SSIS) 是一种优秀的ETL 工具,使用SSIS 平台可以生成高性能数据集成解决方案。它的主要步骤是:①设计源表,建立目的表和字段映射关系;②确定字段的计算法则;③实现数据流任务设计。源和目的数据库的映射关系具有层次结构,主要有实体映射、表映射和字段映射。在源库和目的库结构已建好的情况下,一般只需考虑表映射和字段映射。当源表中字段抽取出来不能直接迁移到目的表中, 而需要进行一系列的变换和运算时, 就要使用运算法则, 这种情况称为数据转换。在SSIS 工具中,数据流任务设计过程是以可视化方式使用数据流组件构建数据迁移的运行体系结构。
(2)异构平台数据交换技术。平台数据库存放企业各个部门之间常用的数据。这些数据是存在不同的操作系统和不同的数据库管理工具里,也就是我们所说的异构平台。这就涉及到到数据库之间的数据转换问题。目前,实现异构平台数据交换的技术主要是基于XML的技术。XML 是可扩展标志语言( eXtensible Markup Language) 的简称,已经为Web 应用标准之一。XML 具有强大的数据表现能力, 能够以简单的形式表达复杂的数据,可以根据用户的需要进行扩展。尤为重要的是,XML具有强大的自描述能力,同时实现了数据与表现形式的分离,这些特点决定了XML 能够作为数据交换中的媒介,从而实现异构系统的信息交换。
长沙环境保护职业技术学院现有多个信息系统,如环评系统,分析中心系统等,各个系统的数据库格式不统一,有的采用MySQL,有的采用简单的Acess 2003,为了能在这些系统中互相传输数据、交换数据必须采用一种“中间桥梁”——即XML技术,如下图3,XML本身不用来当作最终存储数据库,它只是起到中间数据交换作用,通过XML技术,系统A与系统B能实现数据交换。
目前基于XML的异构平台数据交换技术方法主要分为二类:目前经常采用的异构数据转换方法可以分为两类:基于模板的转换和基于模型的转换。前者只能用于在关系数据库和XML文档之间传递数据,它不需要预先定义XML文档模式和数据库模式间的映射关系,而是直接将命令语句(如SQL语句)嵌入XML模板中,由专门的数据传输中间件来执行该模板,获得的执行结果用来替换模板中对应的命令语句部分,从而得到结果XML文档;后者则使用某种数据结构在XML文档模式和数据库模式间建立对应关系,进而进行数据的转换。
(3)平台程序开发技术。产学研信息平台编程语言可以用面向对象开发语言,如.NET平台上的C#,这种语言在开发B/S系统方面非常快捷方便。还有整个信息平台的框架可以采用MVC模式,即Model-View-Controller",中文翻译为"模型-视图-控制器"。如果你用编程的话,在ASPX页面中开发用户接口来实现视图,控制器的功能在逻辑功能代码(.cs)中实现,模型通常对应应用系统的业务部分。
长沙环境保护职业技术学院信息平台采用B/S系统框架,程序开发语采用.NET平台上的C#,平台的登录界面如下图4所示:
三、总论
构造产学研信息平台,使学校企业双方能加强合作、优势互补、平等互利、共同发展。对学校而言,能使学校能主动了解企业行业对技术的需求,充分发挥学校人才和实验室优势,有针对性地展开合作。对企业而言,能及时了解行业新技术成果动态,从而引进一些高科技含量的项目,来解决一些企业生产过程中的技术难题。
参考文献:
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Problem on Data Safety in the Hospital Information System and Measure of the Solution
Zhang Yang 1 Zhang Chang-qing 2
(1.School of Information Science&Technology, East China Normal University Shanghai 200241,China;
2.Hospital of Chinese Medicine of Lai Wu City ShandongLaiwu 271100)
【 Abstract 】 With the development of the hospital information system and the massive utilization,the security of the hospital information systems are increasingly regarded as a vital issue.The paper depicts how to enhance the security ability of the hospital information system from many aspects,including hardware equipment security,antivirus technology,data storage safety,database authority control,data encryption,The admission control in network terminal in hospital and secure data—exchange system,etc.
【 Keywords 】 hospital information system; data encryption; data safety; secure data exchange
0 引言
目前医院信息系统(Hospital Information System,HIS)的应用越来越来普及,应用的范围也在迅速扩大,医院的管理水平和医疗质量得到了极大的提高。医院信息系统数据是医院赖以生存的宝贵财富,数据一旦丢失或出现问题,都会给医院带来巨大的损失,而且医院内部信息系统存在大量各种敏感的医疗数据,如患者的个人信息、诊断信息等。除此之外,还有许多医院的机密或核心业务数据内容,如药品库存等,因此保证医院信息系统数据的安全是极其重要的。随着使用人员的不断增多和使用范围的不断扩大,安全隐患也越来越多。另外,互联网的普及应用,使病毒广泛流传、外部黑客人侵等,重视和加强医院信息网络安全已经成为医院信息化建设的当务之急。
1 医院信息系统数据的安全风险分析
要使医院内部信息系统数据安全得到保障必须遵循三个原则:不得篡改、不得泄漏或丢失和不得破坏。
一般来说,医院内部网络面临的主要安全威胁。
1.1 病毒攻击
由于各种电脑外置设备的应用以及医院内部网络与互联网保持互通,所以医院内部信息系统不可避免地要遭到各种病毒的攻击。这些病毒有些是普通的、没有太大破坏性的,而有些却是能造成系统崩溃的高危险病毒。
1.2 人为威胁数据安全的情况分析
1.2.1恶意攻击
这是医院计算机网络所面临的最大威胁,黑客的攻击和计算机犯罪就属于这一类。攻击者一是为了刺探机密或核心业务数据内容,以达到不可告人的目的,如保密数据的窃取等;二是篡改核心业务数据内容,如修改药品库存、患者的医药费等,通过损害医院利益而使自己受益。此类攻击方式又可以分为以下两种:一种是主动攻击,它以各种方式有选择地破坏信息的有效性和完整性;另一类是被动攻击,它是在不影响网络正常工作的情况下截获、窃取、破译以获得的重要机密信息;恶意网络攻击技术含量高、危害大、防犯难,因此防范人为的恶意攻击将是医院网络安全工作的重点。
1.2.2人为误操作
数据库管理人员人为的误操作或是终端用户利用客户端软件的程序缺陷(BUG)有意或无意地违规操作数据造成对数据的暂时或永久性的破坏,这种情况最为常见,在所见案例中有90%以上的数据破坏是由于人为误操作造成的。
1.3 不可预见的事故及灾害
这种情况比较少见,但具有随机性和不可预知性,危害巨大,比如存储器故障或服务器故障而导致的数据非人为性损坏,电源突然中断造成系统硬件故障或数据丢失等。
2 加强医院信息系统数据安全的措施
2.1 强化系统硬件设备建设
保障硬件设备安全的重要性随着医院信息系统的大规模应用,越来越为人所重视。由于这方面的技术防范手段相对成熟,一般由硬件供应厂商提供一揽子解决方案,作为院方要严格把关,确保系统达到技术要求。重点做到几个方面。
2.1.1增设相同的设备及线路
一般来说,硬件设备最好的安全保障就是增设相同的设备及线路。对于数据库服务器来说,通常是采用双机热备加RAID 5+Hot Spare的磁盘阵列柜。双机热备可以保证服务器硬件一旦损坏,将会在极短的时间内自动切换到另一台硬件中。而RAID 5+Hot Spare的实现方式只是增加了一个热备份概念。当磁盘阵列中的一块硬盘出现故障,RAID控制器会自动启用备份硬盘。并在几分钟之内,将数据写至新的硬盘之上。这样,就可以保证数据库服务器能够在极高的安全度下工作。
2.1.2 供电线路多路备份解决断电问题
供电线路多路备份解决断电问题,机房最好采用双路供电的方式,两个电源分别接在不同的地方,即使其中一条线路出了故障,服务器及网络设备也照样能够正常运行,不至于因为电源问题而导致意外情况的发生。
2.1.3增加异地备份
使用光纤或高速以太网,定时将数据库中的数据进行异地备份,以备不测。异地的最低要求是不同楼层之间,最好是在两栋楼之间。异地备份要求可以长期保存。这样在更大程度上避免各种不测可能造成的数据破坏。
2.2 医院信息系统数据安全防范机制
数据安全防范机制是指通过对数据操作过程中的安全规定、软件设计中的安全机制,以及对数据库中的数据内容加密等多种方法和手段达到防患于未然,使数据安全事故消灭在萌芽阶段。
2.2.1确保数据存储安全
虽然磁盘阵列和双机热备份技术已经形成了数据冗余,但不能代替离线备份,有必要制定安全可靠的备份计划。将隔年的数据转储存到备份数据库或磁盘、光盘,避免人为操作、硬盘损坏、病毒及黑客造成关键数据的永久丢失,保证数据的可用性、一致性和完整性。
2.2.2数据库权限控制
医院内部信息系统对每个数据库用户采用身份认证登入,使用者都有一定的用户权限,比如医生站的用户具有下医嘱的权限,药房人员具有增减药品库存的权限,而作为软件开发人员为了调试程序的方便也许要赋予更大的权限。做好数据库使用权限管理工作,既要防止用户利用自己的权限做工作以外的事,又要杜绝非法用户登入数据库。要做到这一点,除了对软件设计中的功能要求外,还要有完善的管理制度作保障。重点从几点着手解决。
(1)使用权限管理库:使用者首先用公用连接信息登录到权限管理库中,再通过权限库中的加密信息得到登录用户数据库的用户名与密码,并由程序自动连接到用户数据库中。这样可以保证黑客无法得到登录用户数据库的用户名和密码。同时,由于权限相关信息都为加密保存,即使非法用户能够登录该权限管理库,也无法修改表中的数据。同时,用户数据库的登录密码应该定期进行更换,密码长度保持在8位以上,必须包含数字与特殊字符。
(2)授权适当与动态分配权限:用户数据库每个用户仅授予相应的最小化权限,与其业务不相关权限一律收回,对于已经离岗的原工作人员以及其他不必要用户立即收回其用户权限,这项工作需要靠制度落实,实行定期检查;另外,在开发客户端程序中引入动态分配权限机制,具体而言,就是在用户登录程序,身份得到验证后,才被授予相应的数据库操作权限,并且该权限仅在本次登录中有效,一旦其退出登录,该用户权限即被收回。
2.2.3应用数据加密技术
权限管理是从制度上约束用户的使用权限,难免存在死角;另外,所有的数据都是以小数据包的方式在网络中进行传输,最终存储到数据库服务器中。数据在网络中传输时一般都是采用明码的方式,在这种方式下,黑客采用截获数据包的方式可以知道数据包的内容,并可以进行篡改;要从根本上去除各种隐患,必须还要采用数据加密技术。
数据库加密软件已经有多种商业化产品面世,以Oracle数据库为例,随着OracleEIOGR2的推出,提供了一种更加容易使用的加密方法称为透明数据加密技术TDE(Transparent Data Encryption)。其最大的特点是密钥的管理完全由数据库管理,不需要人为的干预,而且对列数据加、解密,不必将加密例程嵌套到现有应用程序中,显著降低了加密的成本和复杂性,只需使用几个简单的命令即可对机密应用程序数据进行加密。这样,对敏感数据列的操作只在客户端程序中通过正常的操作规程才能实现。但其带来的负面影响是:因数据库系统增加了加、解密过程,可能导致加密列无法正常索引,并且会使对数据库的访问速度变慢,所以在使用加密技术之前一定要做好严格、周密的测试,确定可行再做实施。
2.3 医院信息系统网络安全措施
数据安全与网络安全没有严格的界限,数据好比是存放在房间里的重要物品,那么网络就是进入这个房间的各种通道。要做好医院内部信息系统网络安全工作,既要有制度上的约束,同时在客户端需部署网络版的杀毒软件。除此之外,最关键的是要有软硬件技术作保证,以对整个网络实行全方位、多层次的安全防护。目前医院信息系统网络安全的技术研究主要集中在医院网络终端准入控制技术和网络隔离与安全数据交换技术两个方面,这两种技术目前已较成熟,在大型医院已逐步推广。
2.3.1实行医院网络终端准入控制
为保证用户终端的安全、阻止威胁入侵网络,对全院登入网络的用户实施终端准入控制,对全网采取接入认证,对用户的网络访问行为进行有效地控制,使得非法用户无法接入网络,杜绝各种可能导致整网不安全的行为,如非法使用外置存储器、不安装防火墙软件、私自修改注册表等。医院网络终端准入控制解决方案,对全院用户上网行为进行了有效的自动监控,为网络管理人员提供了有效、易用的管理工具和手段。
以H3C EDA(End user Admission Domination)为例简要介绍一下医院网络终端准入控制系统的结构及工作模式:H3C EDA安全产品组网体系,包括安全客户端、安全联动设备、安全策略服务器和第三方服务器。安全客户端是指安装了H3C iNode智能客户端的用户接入终端,负责身份认证的发起和安全策略的检查;安全联动设备是指网络中的交换机、路由器、VPN网关等设备。安全策略服务器则用于对用户终端的染毒情况、杀毒策略、系统补丁、软件使用情况进行集中管理,强制配置(强制病毒客户端升级、打补丁),确保全网安全策略的统一。第三方服务器是指补丁服务器、病毒服务器和安全服务器,被部署在隔离区中。
EDA解决方案可以支持有线、无线各种接入方式,除基于用户名和密码的身份认证外,EDA还支持身份与接入终端的MAC地址、 IP地址、所在VLAN(虚拟局域网)、接入设备IP、接入设备端口号等信息进行绑定,增强身份认证的安全性。对于要接入网络的用户,EDA解决方案首先要对其进行身份认证,通过用户名和密码确定用户是否合法,身份认证通过后的用户进行终端的安全认证,根据网络管理员定制的安全策略进行包括病毒库的更新情况、系统补丁安装情况、软件的黑白名单、U盘外设使用情况等内容的安全检查,根据检查结果,EDA对用户网络准入进行授权和控制。通过安全认证后,隔离状态被解除,用户可以正常使用网络,与此同时,EDA可以对用户终端运行情况和网络使用情况进行审计和监控。如果安全认证未通过,则继续隔离用户,直到用户完成相关修复操作后通过安全认证为止。医院网络分为线接入和无线接入两部分,根据EDA的部署效果,有线部分采用802.1x认证,无线部分采用portal认证该解决方案使得非授权用户无法联入医院内网,可以有效地阻止黑客的入侵。类似的产品还有网络接入控制Net Access Control NAC)系统。实行医院网络终端准入控制系统费用昂贵,需要增加额外的网络基础没施,有时甚至需要更新现有的网络设备,并且,实施前要登记联入设备的网卡MAC地址、IP地址等大量的准备工作,日后设备增加、日常管理工作必须实时跟进,因此、医院方面要根据实际情况实施。
2.3.2应用医院安全数据交换系统
考虑安全和保密的要求,我国的HIS多数运行于医院内部网络中,与互联网和其他公共信息网络没有连接。目前,由于医院内远程会诊、诊疗信息共享、设备升级等要求越来越迫切,医院信息系统与互联网及其他公共信息网络连接势在必行,网络隔离与安全数据交换技术能保证内外网进行安全信息交换。网络隔离与安全交换系统的基本理念是在切断内、外部网络间直接连接的同时,结合访问控制、身份鉴别等安全机制。实现不同安全等级网络间安全的数据交换。其技术特征如下:(1)通过在切断直接连接的网络间建立对用户透明的逻辑“连接”,把客户/服务器连接划分为2个完全独立的安全连接,并通过特殊协议实现2个连接之间的数据安全交换;(2)根据RFC规范对协议进行细粒度检查;(3)实施多种安全策略和防护措施,包括内容过滤、认证与授权、访问控制等附加安全功能。随着该技术的推广应用和信息技术的不断发展,安全数据交换技术也必将得到日益完善。
3 总结
文章重点从多个层面全面分析、总结了防范医院数据安全事故发生的多种最新措施和手段,其各有侧重点,在应用中相互结合,就可以构成一个强大的防护网保障医院数据的安全。但是,医院信息化建设安全管理不是一劳永逸的,医院管理层要高度重视,在有技术上的保证之后,还要建设一支技术过硬管理队伍,主管人员和操作人员必须共同努力,确保医院信息系统安全可靠运行。
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1 概述
随着互联网、多媒体、软件工程等技术的快速发展和进步,校园信息化系统覆盖面积越来越广泛,从教师、学生一进入校园开始,就开始操作各类应用系统,比如门禁系统、餐卡系统、教务管理系统、学生信息管理系统、科研管理系统、辅助教学系统、图书馆系统等,涉及到教师、学生的科研、教学、学习和生活等各个方面。校园信息化系统安全运行需要一个稳定的、强大的、可靠性的互联网,这样才能保证教师和学生共享数据资源,协作配合完成教学工作任务。目前,学校已经采用星形拓扑结构网络,购置了Web服务器、DNS服务器、数据库服务器、路由器、交换机等软硬件设备,为学校构建了一个简单网络系统,但是,其面临着互联网信息技术的发展、学校网络承载业务的增多和访问频次急剧上升等现状,已经无法满足当前业务处理需求。因此,需要构建一个并发性、安全性、稳定性更高的校园网,以保证校园信息数据处理、共享的质量和水平。
2 校园网网络承载应用系统分析
校园网的主要功能是连接各类型的软硬件设备,实现各个系统之间的数据通信和共享。校园网承载的应用系统很多,主要包括教务管理系统、学生信息管理系统、学校OA系统和图书馆系统。
教务管理系统主要帮助学校完成教学课程制定、考务工作管理、课程教学等,同时随着互联网教学资源的增多,目前许多教务管理系统开始引入大型在线教育网站,比如MOOC网站、新东方学习网等,学校只需购买这些在线教育平台的资源,就可以将这些网站的接口集成到教务管理系统中,学生登录教务管理系统便可直接进入网站学习。
学生信息管理系统主要实现学生基本信息管理、成绩信息管理、住宿信息管理、缴费信息管理、毕业设计信息管理等。学生通过网络进入系统之后,可以注册、修改个人信息,也可以查看各门课程的成绩信息和住宿信息;如果学生使用大学贷款,也可以直接查询学费缴纳情况等;最主要的是毕业设计信息管理,从学生选题、开题、创作设计和写作毕业论文,能够全程和教师交流,指导学生完成论文。
学校OA系统可以帮助教师、行政管理人员共享信息,主要功能是学校公文管理、新闻管理、人力资源管理、后勤管理等,处理学校的各类型的综合事务,并且将这些有信息选择性地推送到学校前台门户网上,供学校人群以及关心学校发展建设的社会人士浏览。
图书馆系统能够实现图书借阅、归还、采购、入库、报损管理,以便能够满足师生借阅图书资源进行辅助学习的需求,定期更新图书库存现状,及时地补充图书资源。同时,图书馆还可以将知网、万方、维普等大型数字化期刊学术资源库集成接入到系统中,师生登录图书馆系统可以直接进入学术库查询文献资源,便于掌握先进的专业理论和知识,提高学习的自主性。
3 校园网络组建与设计
3.1 校园网网络拓扑结构设计
校园网承载的业务众多,并且许多终端分布在不同的区域,同时各个院系、管理部门使用的系统存在较大的不同。因而,在校园网网络拓扑结构设计时,可以将其划分为三个关键层次,分别是核心交换层、单元交换层、服务器层,以保证系统按照部门、位置等进行VLAN划分,实现应用系统的数据传输和共享。
(1)核心交换层。核心交换层是校园网骨干网,该层不执行网络控制管理功能,其为校园网数据交换提供一个高速传输通道,并且具备冗余性,以便优化核心交换层的传输性能。
(2)单元交换层。单元交换层可以满足校园网应用系统的数据发送、传输请求,这些数据包括客户端发出的控制命令和数据请求信息,并且单元交换层可以按照部门划分为不同的VLAN,以便能够限制用户访问权限,保证校园网控制的灵活性。
(3)服务器层。校园网服务器层主要包括组网的相关硬件设备,主要包括Web服务器、数据库服务器、FTP服务器、防火墙服务器,这些服务器可以构成一个组群,实现校园网业务处理、数据访问、安全控制等,并且可以利用虚拟化技术提高服务器的并发性和存储效率。
3.2 校园网组建关键设备
校园网组建的关键设备是交换机,常用的包括三层交换机、普通交换机,其可以部署于核心交换层和单元交换层,连接Web服务器、DNS域名服务器、FTP服务器、计费认证服务器,将硬件资源集成在一起。为了保证校园网组建成本最低、效率最高,每一层都可以根据实际需求采用不同的交换机。校园网设计和组建时,可用二层交换机作为接入层设备,连接各部门的终端,用质量较高的二层交换机作为汇聚层设备,将每栋楼各层的交换机进行汇聚,用三层交换机作为核心交换机,用来对汇聚层交换机转发过来的数据作高速转发。根据实际需要和布线标准,为方便管理和维护,通过网控中心的24口三层交换机拉光缆连接各栋楼顶的SW00N交换机。普通办公楼机房均放置48口的二层交换机,为每个部门提供一个网络端口接入,在一楼机房放置一台8端口的二层交换机,将接入层交换机进行汇聚。核心办公楼机房均放置24口的二层交换机,为每个房间提供一个网络端口接入,并且在一楼机房放置一台8端口的二层交换机,将该栋楼各单元机房的接入层交换机进行汇聚。网控中心部署一台24口的交换机,供工作人员使用,连接一台服务器,并放置一台路由器连接外网,一台防火墙作防御,同时做好相应连接。在汇聚层到各单元交换机的连接上,采用光钎,因为考虑到汇聚层到接入层比较近,网络通信采用双绞线。
4 结束语
校园网是数字化校园的基础,其承担教学管理等多种业务系统,并且校园管理部门较多。因此,校园网建设可以采用三层网络架构,以保证网络控制的安全性和灵活性,使得任一层的网络结构发生改变不会影响其它层,不需要改变整个网络环境,降低网络建设成本,使网络更容易管理。
参考文献
1 引言
随着各单位计算机和局域网络应用的不断深入,特别是各种计算机应用系统被相继应用在实际工作中,各单位之间、各单位和外界媒体之间的相互交换和共享的要求日益增加,特别是近几年来,计算机网络以计算机应用为主流,同时高校的教学、管理等急需网络化、信息化,因此我校建立起了大规模的校园网络环境以适应现时以及将来的需要。由于高校作为培养未来信息化、综合型人才的基地,对网络新技术、新功能也有更高的要求。这些变化主要体现在以下几个方面:
1) 要求更高的网络带宽、更强大的服务器处理能力、更快的网络速度。
2) 要求在安全防范、人员管理、场地管理等行政事务的管理上更有效率。
3) 学员层次较多,要求联系手段和信息手段的多样化。
4) 更多的工作站点使结构化布线系统较为庞大,易管理性、标识清晰的布线系统将大大减轻工作人员的劳动强度。
2 我校校园网络的建设
我校校园网建设的总体目标是建设一个满足数字、语音、图形、图象等多媒体信息以及综合科研信息传输和处理需要的综合数字网,并能符合多种网络协议,体系结构符合国际标准或事实上的国际工业标准(如tcp/ip),同时能兼容已有的网络环境。
由于网络的应用日益增长,用户数量的剧增,百兆骨干网已不足以满足当前和将来的应用发展,因此我校校园网络采用交换式千兆以太网骨干网络平台,它能提供10倍于快速以太网的性能,充分保护在现有网络基础设施上的投资。千兆位以太网相对于原有的快速以太网、fddi、atm等主干网解决方案,提供了另一条改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、经济的途径。网络设计人员将能够建立有效使用高速、任务关键的应用程序和文件备份的高速基础设施。网络管理人员将为用户提供对internet、intranet、城域网与广域网的更快速的访问。通过在整个校园网络中的三层交换技术及vlan,实现教学区、办公区、宿舍区的相对隔离,便于网络的整体管理规划。
3 网络建设的几个原则
3.1 网络系统的高性能
网络系统设计中的设备高可靠性要求和系统高可用性要求:核心交换机所有关键部件可以实现冗余工作,可以在线更换(插拔),故障的恢复时间在秒级间隔内完成。多级容错设计基于单个设备高可靠性的基础之上进一步提高系统的可用性。
不管是校园网还是城域网、广域网,其上的信息应用正以前所未有的速度发展,新的多媒体应用及新的数据应用对带宽提出了更高的要求。以企业普遍采用的intranet网络模式来说,其www服务器,ftp服务器,lotus notes群体应用服务器,novell server等服务器群支撑着整个企业的信息服务环境。企业各部门用户客户端应用软件,通过网络访问中心服务器,请求应用,查询数据库。网络的负载流量主要从边缘设备到和核心的数据交换,随着企业业务的发展,网络规模的扩展,以及应用的信息交换量增加,使得企业网络通常首先在核心发生通讯瓶颈现象。改善企业园区局域网的网络数据交换性能,往往是首先扩充核心交换机的交换性能,增加边缘设备到核心的数据通讯带宽,以减轻整个网络的瓶颈,使得应用软件的性能和效率得到提高。因此在设计校园园区局域网的原则上,首先应该考虑满足网络规模所要求的核心设备数据交换处理能力,以及边缘设备到核心的链路带宽。
就学校应用来说,其通过先进的计算机、网络等信息技术,实现办公自动化,可以提高学校的管理效率和水平。支持校园应用的基础设施是校园的园区网络,它的工作状况会直接影响到校园的办公应用环境,教学、管理、开发、设计等业务环境,财务管理、部门管理等环境,信息检索、数据库查询、internet浏览等支持校园正常运行是必要服务设施功能。网络的可靠性要求是保障校园应用环境正常运行的首要条件,网络要求可靠性的同时,要求网络具有高可用性。不仅要求设备的部件冗余,同时要求网络的链路冗余,可结合物理层、链路层及第三层技术实现,以保证网络可以在任何时间、任何地点提供信息访问服务。
3.2 网络系统的可扩展性
网络设计的可扩展性要求包括交换机硬件的扩展能力以及网络设施新应用的能力。核心交换机的灵活扩充性要求:核心交换机应该具有灵活的端口扩充能力,模块扩充能力,满足网络规模的扩充;同时提高性能,满足更高性能的要求。支持新应用的能力:产品具有支持新应用的技术设备,能够方便快捷地实施新应用。
在设计网络方案时,首先是满足现有规模的网络用户的需求,同时考虑到未来业务发展、规模的扩大,设计网络具有用户端口灵活的扩充能力。核心设备是整个网络的枢纽,用户端口数的扩充,需要增加配线间边缘工作组的设备,增加边缘设备的同时,要求连接核心骨干设备的端口数相应增加,因此核心设备应该可以通过增加的负载插槽容量。对于交换机来说,核心交换引擎应该可以满足最大配置下,无阻塞的进行端口数据饱交换,模块的扩充不影响交换性能。采用分布式交换结构可以实现了交换机的并行数据交换处理,优化网络的性能,本地交换和全局交换相结合的分布式交换实现灵活的模块、端口扩充能力。
3.3 网络系统的安全性
网络系统的安全性要求可以有效的控制网络的访问。灵活的实施安全控制策略。网络的安全性对网络设计是非常重要的,合理的网络安全控制,可以使应用环境中的信息资源得到有效的保护。在校园园区网络中,关键应用服务器、核心网络设备,只有系统管理人员才有操作、控制的权力。应用客户端只有访问共享资源的权限,网络应该能够阻止任何非法的操作。在园区网络设备上应该可以进行基于协议、基于mac地址、基于ip地址的包过滤控制功能。在大规模园区网络的设计上,划分vlan,一方面可以有效的隔离子网内的大量广播,另一方面隔离网络子网间的通讯,控制了资源的访问权限,提高了网络的安全性。在设计园区网的原则上必须强调网络安全性控制能力,使网络可以任意连接,又可以从第二层、第三层控制网络的访问。
3.4 网络的可管理性
网络的可管理性要求网络中的任何设备均可以通过网络管理平台进行控制,网络的设备状态,故障报警等都可以通过网络平台进行控制,通过网络管理平台简化管理工作,提高网络管理的效率。
在进行网络设计时,选择先进的网络管理软件是必不可少的。网络管理软件应用于网络的设备配置,网络拓扑结构表示,网络设备的状态显示,网络设备的故障事件报警,网络流量统计分析以及计费等。网管软件的应用由于提高网络管理效率,减轻网络管理人员的负担。网络管理的目标是实现零管理,基于策略的管理方式,网络管理是通过制定统一的策略,由管理策略服务器进行全局控制。基于web的网管界面,是网管软件的发展趋势,灵活的操作方式简化了管理人员的工作。在设计园区网的设备选择上,要求网络设备支持标准的网络管理协议snmp,同时支持rmon/rmon ii协议,核心设备要求rap(远程分析端口)协议,实施充分的网络管理能够,在设计园区网的原则上应该要求设备的可管理性,同时先进的网管软件可以支持网络维护监控、配置等能够。网络设备采用开放技术、支持标准协议:采用标准的协议保护用户的投资,提高设备的互操作性。网络设计所采用的设备要求采用主流技术、开放的标准协议,具有良好的互操作性,能够支持同一厂家之间的无缝相互连接与通讯。在设计园区网络原则上,发挥不同厂商产品的专用先进技术同时,必须强调考察设备的技术、协议的标准性,减少设备互连的问题,网络维护的费用,使用户的投资得到有效的保护。
4 数字化校园的必要性
对于校园网络建设来说,应用是目的,网络环境是基础,网络教学资源是核心,而人员培训与网络维护是保障。校园网络的应用主要分为四个大的部分:
4.1 学生学习的助手、学习资源的源泉
校园网是为学生学习生活服务的,是一种学习的工具。如宿舍的局域网应用系统,bbs系统等,她不但是学生与他人之间的交流工具,同时也是学习资源的提供者,有利于学生进行探索学习和协作学习。
4.2 老师教学的辅助工具、同样是一种资源
校园网是为教师的教学和科研活动服务的。如多媒体教学系统、视频点播课件系统、虚拟internet教学系统的应用,可以提供教师的教学资源、辅助教师备课,参与课堂教学活动和支持教师再学习活动等。
4.3 行政部门的管理依赖
校园网是为学校教育教学、行政管理等服务的,因此对于高校的校园网络信息管理而言,一切工作的开展都是围绕着教学、科研进行的。如辅助学校的学生学籍管理、人事管理、财务管理、科研管理、数字图书馆等。
4.4 校对外交流的窗口
论文关键词:校园;网络;建设;应用
1 引言
随着各单位计算机和局域网络应用的不断深入,特别是各种计算机应用系统被相继应用在实际工作中,各单位之间、各单位和外界媒体之间的相互交换和共享的要求日益增加,特别是近几年来,计算机网络以计算机应用为主流,同时高校的教学、管理等急需网络化、信息化,因此我校建立起了大规模的校园网络环境以适应现时以及将来的需要。由于高校作为培养未来信息化、综合型人才的基地,对网络新技术、新功能也有更高的要求。这些变化主要体现在以下几个方面:
1) 要求更高的网络带宽、更强大的服务器处理能力、更快的网络速度。
2) 要求在安全防范、人员管理、场地管理等行政事务的管理上更有效率。
3) 学员层次较多,要求联系手段和信息手段的多样化。
4) 更多的工作站点使结构化布线系统较为庞大,易管理性、标识清晰的布线系统将大大减轻工作人员的劳动强度。
2 我校校园网络的建设
我校校园网建设的总体目标是建设一个满足数字、语音、图形、图象等多媒体信息以及综合科研信息传输和处理需要的综合数字网,并能符合多种网络协议,体系结构符合国际标准或事实上的国际工业标准(如TCP/IP),同时能兼容已有的网络环境。
由于网络的应用日益增长,用户数量的剧增,百兆骨干网已不足以满足当前和将来的应用发展,因此我校校园网络采用交换式千兆以太网骨干网络平台,它能提供10倍于快速以太网的性能,充分保护在现有网络基础设施上的投资。千兆位以太网相对于原有的快速以太网、FDDI、ATM等主干网解决方案,提供了另一条改善交换机与交换机之间骨干连接和交换机与服务器之间连接的可靠、经济的途径。网络设计人员将能够建立有效使用高速、任务关键的应用程序和文件备份的高速基础设施。网络管理人员将为用户提供对Internet、Intranet、城域网与广域网的更快速的访问。通过在整个校园网络中的三层交换技术及VLAN,实现教学区、办公区、宿舍区的相对隔离,便于网络的整体管理规划。
3 网络建设的几个原则
3.1 网络系统的高性能
网络系统设计中的设备高可靠性要求和系统高可用性要求:核心交换机所有关键部件可以实现冗余工作,可以在线更换(插拔),故障的恢复时间在秒级间隔内完成。多级容错设计基于单个设备高可靠性的基础之上进一步提高系统的可用性。
不管是校园网还是城域网、广域网,其上的信息应用正以前所未有的速度发展,新的多媒体应用及新的数据应用对带宽提出了更高的要求。以企业普遍采用的Intranet网络模式来说,其WWW服务器,FTP服务器,Lotus Notes群体应用服务器,Novell Server等服务器群支撑着整个企业的信息服务环境。企业各部门用户客户端应用软件,通过网络访问中心服务器,请求应用,查询数据库。网络的负载流量主要从边缘设备到和核心的数据交换,随着企业业务的发展,网络规模的扩展,以及应用的信息交换量增加,使得企业网络通常首先在核心发生通讯瓶颈现象。改善企业园区局域网的网络数据交换性能,往往是首先扩充核心交换机的交换性能,增加边缘设备到核心的数据通讯带宽,以减轻整个网络的瓶颈,使得应用软件的性能和效率得到提高。因此在设计校园园区局域网的原则上,首先应该考虑满足网络规模所要求的核心设备数据交换处理能力,以及边缘设备到核心的链路带宽。
就学校应用来说,其通过先进的计算机、网络等信息技术,实现办公自动化,可以提高学校的管理效率和水平。支持校园应用的基础设施是校园的园区网络,它的工作状况会直接影响到校园的办公应用环境,教学、管理、开发、设计等业务环境,财务管理、部门管理等环境,信息检索、数据库查询、Internet浏览等支持校园正常运行是必要服务设施功能。网络的可靠性要求是保障校园应用环境正常运行的首要条件,网络要求可靠性的同时,要求网络具有高可用性。不仅要求设备的部件冗余,同时要求网络的链路冗余,可结合物理层、链路层及第三层技术实现,以保证网络可以在任何时间、任何地点提供信息访问服务。
3.2 网络系统的可扩展性
网络设计的可扩展性要求包括交换机硬件的扩展能力以及网络设施新应用的能力。核心交换机的灵活扩充性要求:核心交换机应该具有灵活的端口扩充能力,模块扩充能力,满足网络规模的扩充;同时提高性能,满足更高性能的要求。支持新应用的能力:产品具有支持新应用的技术设备,能够方便快捷地实施新应用。
在设计网络方案时,首先是满足现有规模的网络用户的需求,同时考虑到未来业务发展、规模的扩大,设计网络具有用户端口灵活的扩充能力。核心设备是整个网络的枢纽,用户端口数的扩充,需要增加配线间边缘工作组的设备,增加边缘设备的同时,要求连接核心骨干设备的端口数相应增加,因此核心设备应该可以通过增加的负载插槽容量。对于交换机来说,核心交换引擎应该可以满足最大配置下,无阻塞的进行端口数据饱交换,模块的扩充不影响交换性能。采用分布式交换结构可以实现了交换机的并行数据交换处理,优化网络的性能,本地交换和全局交换相结合的分布式交换实现灵活的模块、端口扩充能力。
3.3 网络系统的安全性
网络系统的安全性要求可以有效的控制网络的访问。灵活的实施安全控制策略。网络的安全性对网络设计是非常重要的,合理的网络安全控制,可以使应用环境中的信息资源得到有效的保护。在校园园区网络中,关键应用服务器、核心网络设备,只有系统管理人员才有操作、控制的权力。应用客户端只有访问共享资源的权限,网络应该能够阻止任何非法的操作。在园区网络设备上应该可以进行基于协议、基于Mac地址、基于IP地址的包过滤控制功能。在大规模园区网络的设计上,划分vlan,一方面可以有效的隔离子网内的大量广播,另一方面隔离网络子网间的通讯,控制了资源的访问权限,提高了网络的安全性。在设计园区网的原则上必须强调网络安全性控制能力,使网络可以任意连接,又可以从第二层、第三层控制网络的访问。
3.4 网络的可管理性
网络的可管理性要求网络中的任何设备均可以通过网络管理平台进行控制,网络的设备状态,故障报警等都可以通过网络平台进行控制,通过网络管理平台简化管理工作,提高网络管理的效率。
在进行网络设计时,选择先进的网络管理软件是必不可少的。网络管理软件应用于网络的设备配置,网络拓扑结构表示,网络设备的状态显示,网络设备的故障事件报警,网络流量统计分析以及计费等。网管软件的应用由于提高网络管理效率,减轻网络管理人员的负担。网络管理的目标是实现零管理,基于策略的管理方式,网络管理是通过制定统一的策略,由管理策略服务器进行全局控制。基于Web的网管界面,是网管软件的发展趋势,灵活的操作方式简化了管理人员的工作。在设计园区网的设备选择上,要求网络设备支持标准的网络管理协议SNMP,同时支持RMON/RMON II协议,核心设备要求RAP(远程分析端口)协议,实施充分的网络管理能够,在设计园区网的原则上应该要求设备的可管理性,同时先进的网管软件可以支持网络维护监控、配置等能够。网络设备采用开放技术、支持标准协议:采用标准的协议保护用户的投资,提高设备的互操作性。网络设计所采用的设备要求采用主流技术、开放的标准协议,具有良好的互操作性,能够支持同一厂家之间的无缝相互连接与通讯。在设计园区网络原则上,发挥不同厂商产品的专用先进技术同时,必须强调考察设备的技术、协议的标准性,减少设备互连的问题,网络维护的费用,使用户的投资得到有效的保护。
4 数字化校园的必要性
对于校园网络建设来说,应用是目的,网络环境是基础,网络教学资源是核心,而人员培训与网络维护是保障。校园网络的应用主要分为四个大的部分:
4.1 学生学习的助手、学习资源的源泉
校园网是为学生学习生活服务的,是一种学习的工具。如宿舍的局域网应用系统,BBS系统等,她不但是学生与他人之间的交流工具,同时也是学习资源的提供者,有利于学生进行探索学习和协作学习。
4.2 老师教学的辅助工具、同样是一种资源
校园网是为教师的教学和科研活动服务的。如多媒体教学系统、视频点播课件系统、虚拟Internet教学系统的应用,可以提供教师的教学资源、辅助教师备课,参与课堂教学活动和支持教师再学习活动等。
4.3 行政部门的管理依赖
校园网是为学校教育教学、行政管理等服务的,因此对于高校的校园网络信息管理而言,一切工作的开展都是围绕着教学、科研进行的。如辅助学校的学生学籍管理、人事管理、财务管理、科研管理、数字图书馆等。
4.4 校对外交流的窗口
1、引言
对于现代物流来说,信息和信息管理、贸易经济、电子技术等有着紧密的联系,它的理念和技术也在不断的发展变化,因此,如何在物流企业中应用计算机信息技术能够实现对企业的改造是一个重要的课题,它关系着物流企业能否在激烈的环境中立于一个不败之地。
2、物流企业应用计算机信息化的细节
2.1 计算机网络
在物流企业的计算机信息化中,计算机网络的构成主要可以通过快速式以太网、交换式以太网、ATM、FDDI、千兆/万兆以太网。其中,千兆/万兆以太网是较为成熟的技术,不仅价格较为便宜,而且升级的空间较大。至于物流企业计算机管理信息系统中的主要设备则有主服务器、路由器、主交换机等,局域网和ISP网络的沟通是通过局域网来实现的,接入方式主要有ATM、拨号以及数据语言等。
一般来说,物流企业计算机新信息管理系统的网络结构大多数是3层的星型拓扑结构,其中,第一层是主干交换机,第二层交换机则主要负责子系统之间的交换,二者之间是通过光纤连接的。
2.2 网络安全策略
物流企业计算机信息化的过程中,信息往往是海量的,这些信息传输的可靠性非常重要。因此网络安全策略是重要的一部分。一般系统主要是通过防火墙的配备来确保安全,也有通过VPN来和其他企业进行信息沟通的,这也是一种有效地安全策略,它能够实现MAT以及对IP地址进行隐藏等功能。此外,通过配备网管工作站和主干交换机进行连接可以帮助我们利用网络管理软件对网络实行监控及管理,具体来说,网络管理软件能够对网络运行流量、资源情况、拓扑情况进行检测,并能够对管理进行自动操作,进行工作的备份、调度及恢复等操作。但是,由于种种原因的影响,当前在物流企业的网络安全方面还有一些不足之处,我们应引入一些更新技术对其信息进行保护,比如动态口令、反侵入检测等技术。
2.3 数据存储系统
在物流企业的计算机信息化中,货物的库存、周转及进出等动作都将会有若干数据产生,因此,物流企业要面临的数据往往是非常巨大的,RAID技术已经不再能够满足企业这方面的需求,针对这种情况,我们可以利用SAN技术来构建集中数据存储中心。此外,对于每天新增加的数据,我们要进行增量被封,并对数据进行定期的全量备份。
对于数据库的管理系统,我们一般使用关系数据库,它具有很好的分布式数据库处理能力,不仅支持C/S体系结构,也支持B/S体系结构,能够形成一个开放式的体系。此外,由于它对多用户并发处理也支持,因此联机事务处理能力比较强。
2.4 EDI系统
所谓EDI,主要是指电子数据交换技术,在物流企业中,往往和银行、货主以及联带企业有着非常紧密的业务关系,因此,各种来往单据是非常复杂的,通过组建一个EDI平台能够极大地提升我们工作的效率,进而降低工作成本。
在EDI报文中,Internet的传输是通过WebEDI的方式来实现的,因此,EDI是建立于Internet Web Server之上的,在Web上进行大量表格的开发。我们只需要利用浏览器就能够实现单证的手法。EDI中心则利用翻译系统以及映射系统将会自动的把提交的单据翻译为报文,然后传输到对方的邮箱之中。
2.5 条码系统
条码技术属于电子商务推进物流行业发展的一个基础,通过在物流企业中运用这一技术能够以很小的投入就获取较大的经济利益。针对条码系统,物流企业要进行专门条码管理服务器的设置,以实现对条码资源的管理及分配。
其工作流程是首先进行固定式及手持式扫描仪的配置,实现对货物条码信息的扫描及记录,然后利用数据线将这些信息传输到专用服务器之上,最后利用条码打印机进行打印输出。
2.6 电子商务系统
物流作为商业活动的一环,在其机信息化过程中,一个合格的电子商务平台应是关键,它是企业发展的必将之路,具体上其应有以下几个方面的功能:能够网上跟踪货物、实现网上服务情报的报告、网上支付、运送时间的计算、对于货物记录的搜索、电子提单、网上报价、网上损毁索赔等。
电子化的仓储、配送以及运输网络是实现电子仓库的基础,也是电子商务系统的核心。我们应加强运输网络系统的横向连接,对行业分销网络进行纵向连接,通过合理的布局,实现一个高效的、现代化的电子商务网络体系。
2.7 配送车辆的调度系统
物流企业生存中的一个重要内容就是对于货物的配送,因此,机动、高效、节约的配送车辆调度系统将给用户提供更为透明的服务,并帮助我们加强成本的控制。具体的工作中,我们要做的工作是对单个车辆要实现运输成本的动态考核,进而提升企业的服务响应速度及准确度,使其竞争力得到更大的提升。
这一调度系统主要的构成有中央监控系统、移动单元以及GSM通信网络这三部分。其中移动单元设备能够提供车辆的实时位置数据及具体状况,并对这些数据信息进行刷新,而中央监控系统则主要是处理这些位置数据,并将这些信息显示于监控中心中的大屏幕上。
2.8 软件系统
做好软件系统方面的工作也是计算机信息化在物流企业中应用的前提。在具体的工作中,我们要结合物流企业的作业流程及方式进行软件系统的开发,确保其合理性及高效性。一般来说,软件系统的开发是基于UUNIX平台,使用J2EE技术以及ORACLE数据库,并通过C/S以及B/S结合来完成的。
3、结语
物流企业应用计算机信息技术是大势所趋,随着技术的进一步发展,这一技术的应用将会更加的深入和广泛,为物流企业发展提供更多的助力。针对这一背景,我们要加强自身的学习和探索,不断增强自身的理论水平和实践能力,使物流企业的竞争力上升到一个更高的水平。
参考文献
[1]蔡学文.信息化管理在物流管理中的应用[J].中国新技术新产品,2009(24).
随着大型装配制造产业的发展,原有的设计、生产、管理方法已经被时代所淘汰,新型工业在研发、试制、生产的过程中越来越多的应用信息化技术,三维建模、立体仿真、工程制造管理等信息化手段促进了装配制造业的快速发展,然而信息化技术的实现需要一种新的技术提供更快更新的网络运行平台[1],因此就孕育出了以太网技术,经过多年来的发展千兆以太网已经普遍应用于校园网、企业网和公用数据网中,而更高速的万兆以太网标准的制定已经完成,并且其制造厂商已生产出符合标准的设备,其符合当今网络使用的基本设计准则,必将被广泛应用。
一、万兆以太网(10GE)标准技术要点
以太网技术是当今使用最广泛的网络技术,从经典的OSI网络层次模型上看,以太网属于第2层数据链路层协议,万兆以太网(10GE)仍然属于以太网,与前几代(l0、100和1000Mbps)以太网性质相同,但万兆以太网使用IEEE802.3以太网介质接入控制(MAC)协议、IEEE802.3以太网帧格式和IEEE802.3帧格式,不需要修改以太网介质接入控制(MAC)协议或分组格式。所以,能够支持所有网络的上层服务,包括在OSI七层模型的第二/三层或更高层次上运行的智能网络服务,具有高可用性[2]、多协议标记交换和Web高速缓存等特点。
(一)万兆以太网的物理层特点
由于万兆以太网可作为LAN也可以作WAN使用,而在LAN和WAN中由于工作环境不同,对于各项指标的要求存在许多差异,主要表现在时钟抖动、比特差错率等要求不同,就此制定了两种物理介质标准。这两种物理层的共同点是:共用一个MAC层,仅支持全双工,省略了CSMAPCD策略,采用光纤作为物理介质。特点1:支持802.3MAC全双工工作方式,MAC时钟可选择工作在1G方式下和10G方式下,允许以太网复用设备同时携带10路1G信号。帧格式与以太网的帧格式一致,工作速率为10GbPs。万兆域以太网技术可用最小的代价升级现有的局域网,并与10P、100P、1000MbPs兼容,使局域网的网络范围最大达到40km。特点2:由于局域以太网采用以太网帧格式,传输速率为10GbPs,而万兆广域以太网采用OC-192C帧格式在线路上传输,传输速率约为9.58GbPs,所以万兆广域以太网MAC层有速率匹配功能。
(二)接口方式
万兆以太网作为新一代宽带技术,在接口类型及应用上提供了更为多样化的选择。局域网PHY(局域网接口)、城域网PHY(城域网接口)及广域网PHY(广域网接口)可以适用于不同的解决方案。万兆以太网在局域网、城域网、广域网不同的应用上提供了多样化的接口类型。在局域网方面,针对数据中心或服务器群组的需要,可以提供多模光纤长达300m的支持距离, 或针对大楼与大楼间园区网的需要提供单模光纤长达10km的支持距离。在城域网方面,可以提供1550nm波长单模光纤长达40km的支持距离。在广域网方面,更可以提供广域网,支持长达70~100km的连接。
二、万兆网的应用
(一)拓扑结构层次化
万兆网促进了网络结构层次化的发展,为了实现一个可管理的、高可用性的、高性能网络,会将万兆带宽的网络作为主干带宽,这样就自然的将网络分为核心层、分布层和接入层三个层次进行设计。在这种结构下,三个层次的网络设备各司其职又相互协同工作,从而有效保证了整个网络的高可靠性、高性能、高安全性和灵活的扩展性。其每一层的网络设备功能描述如下:核心层:提供高速的三层交换骨干核心层不进行终端系统的连接;核心层少用或不实施影响高速交换性能的ACL等功能。分布层:作为接入层和核心层的分界层,分布层完成以下的功能:本功能区VLAN 间的路由;IP地址或路由区域的汇聚;接入层:提供2层或3层的网络接入,通过VLAN定义实现接入终端的隔离。
(二)网络带宽设计
整体网络采用层次化设计分为三层,即:核心层、分布层和接入层,核心交换机之间通过10G(万兆)光纤冗余互联形成高速万兆核心层,各分布层交换机通过双万兆光纤冗余链路上联至核心路由交换机,各个接入交换机通过双千兆光纤冗余上联至分布层交换机,使网络具备高可用性、高安全性。如果网络对带宽要求很高,可以采用双万兆链路捆绑,甚至4个万兆捆绑互联,使网络主干达到40G的宽带水平,这样即实现了高带宽网络有保证了物理线路的冗余备份。
(三)核心网络区设计
如果要将万兆网的优点发挥得淋漓尽致,就必须将网络核心层的设计更加完善,核心层的主要作用是负责在各汇聚层设备之间的第三层数据交换和路由,需要有很高的处理交换能力和安全稳定性,因此需配置高性能路由交换机。另外,可以将多台核心交换机采用虚拟交换技术,虚拟为一台核心交换机,所有连接大大降低网络的复杂性并且大大提高网络的可靠性。核心交换机,每两台可互为热备份,大大提高了核心交换区的整体可靠性;另外一个更大的好处是可以做到了充分的负载均衡[3],从而大大提高了整体网络的工作效率。
三、结论
论文简要介绍了万兆以太网技术的特点及万兆网技术常见的应用形式,并且归纳了万兆网技术的优点及由其带动相关网络技术,相信万兆网技术的发展定会使网络传输更加快捷,同时也将促进更为高端的网络技术发展[2]。
参考文献: