數據交換技術論文大全11篇

緒論：寫作既是個人情感的抒發，也是對學術真理的探索，歡迎閱讀由發表云整理的11篇數據交換技術論文范文，希望它們能為您的寫作提供參考和啟發。

篇（1）

交換設備是人類信息交互中的重要實施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術的發展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術，以及控制技術的發展而螺旋型發展。從電話交換一直到當今數據交換、綜合業務數字交換，交換技術經歷了人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業務的需求，也將大大地推動異步傳輸技術（ATM）和同步數字系列技術（SDH）及寬帶用戶接入網技術的不斷進步和廣泛應用。

從交換技術的發展歷史看，數據交換經歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業務數字交換的發展過程。

一、電路交換

自1876年美國貝爾發明電話以來，隨著社會需求的增長和通信技術水平的不斷發展，電路交換技術從最初的人工接續方式，經歷了機電與電子式自動交換、存儲程序控制的模擬和數字交換、第三方可編程交換等技術的變革，當前正在發展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術。

隨著電子技術，尤其是半導體技術的迅速發展，人們在交換機內引入電子技術，這類交換機稱作電子交換機。最初是在交換機的控制部分引入電子技術，話路部分仍采用機械接點，出現了“半電子交換機”、“準電子交換機”。只有在微電子技術和數字技術的進一步發展以后，才開始了全電子交換機的迅速發展。

1946年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術的發展起了巨大的影響。在20世紀60年代后期，脈沖編碼調制(PCM)技術成功地應用在通信傳輸系統中，對通話質量和節約線路設備成本都產生了很大好處。隨著數字通信與PCM技術的迅速發展和廣泛應用，于是產生了將PCM信息直接交換的思想，各國開始研制程控數字交換機。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺程控數字交換系統，標志著交換技術從傳統的模擬交換進入到了數字交換時代。程控數字交換技術采用PCM數字傳輸和數字交換，非常適合信息數字化應用，除應用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報、數據傳送等非話業務提供了有利條件。目前在電信網中使用的電路交換機全部為程控數字交換機，可向用戶提供電路方式的固定電話業務、移動電話業務和窄帶ISDN業務。

二、報文交換

報文交換方式的數據傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節點根據報文上的目的地址信息，把報文發送到下一個節點，一直逐個節點地轉送到目的節點。

每個節點在收到整個報文并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后利用路由信息找出下一個節點的地址，再把整個報文傳送給下一個節點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節點轉發所需的排隊延遲時間之和。

三、分組交換

分組交換是交換技術發展的重要成果，代表著網絡未來演進的方向。分組交換方式兼有報文交換和線路交換的優點。分組交換技術使用統計復用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節點使用存儲轉發，從而導致掉隊現象的發生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網絡主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網絡包含3個功能面，分別是數據面、控制面和管理面。數據面負責分組轉發，因此需要高性能的實現。目前主要的分組交換網包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網、CP／IP網絡。

分組交換網有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術來說，面向連接的網絡與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機中分配資源；但由于它采用統計復用，所分配的資源是用邏輯標號來表示的。自分組交換技術出現以來，已經有多種分組交換網投人運行。電信領域最早提出的是X．25網絡，但由于它協議復雜，速度有限，逐漸被性能更好的網絡如幀中繼代替。幀中繼網絡可以認為是X．25的改進版本，它簡化了協議以提高處理效率。

計算機領域的一個側重點是局域網，即小范圍、小規模的網絡，用于互連辦公室內的計算機。目前以太網已成為占統治地位的局域網技術。

在20世紀90年代中后期，因特網獲得較大發展，規模持續擴大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對IP分組進行轉發時路由表的查找比較復雜，轉發速度受到很大限制。前面指出，面向連接網絡使用邏輯子信道標號進行轉發表查找，速度是很快的。人們結合ATM技術在這方面的優點，提出將核心網絡改為使用類似于ATM的交換機，而只在邊緣網絡使用路由器的IP交換技術，最終發展為多協議標記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時，MPLS最大的優點就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術并沒有被廣泛使用。

四、綜合業務數字交換

綜合業務數字網是集語音、數據、圖文傳真、可視電話等各種業務為一體的網絡，適用于不同的帶寬要求和多樣的業務要求。異步傳輸模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于寬帶綜合業務數字網的一種交換技術。ATM是在分組交換基礎上發展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯控制便可移到用戶終端，網絡只負責信息的交換和傳送，從而使傳輸時延減小。所以ATM適用于高速數據交換業務。

隨著通信技術和通信業務需求的發展，迫使電信網絡必須向寬帶綜合業務數字網(B—ISDN)方向發展。這要求通信網絡和交換設備既要容納非實時的數據業務，又要容納實時性的電話和電視信號業務，還要考慮到滿足突發性強、瞬時業務量大的要求，提高通信效率和經濟性。在這樣的通信業務條件下，傳統的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發業務情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時延而不適宜于實時通信。因此，在研究新的傳送模式時需要找出兩全的辦法，既能達到網絡資源的充分利用，又能使各種通信業務獲得高質量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現的“異步轉移模式”(ATM)。ATM是在光纖大容量傳輸媒體的環境中分組交換技術的新發展。在大量使用光纜之前，數字通信網中的中繼線路是最緊張也是質量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節點的處理負擔。

與此同時，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數據，已經使人們對于數據通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節點的處理能力成了數據通信網中的“瓶頸”。ATM對于節點處理能力的要求遠低于分組轉送方式，更能適應現代的這種環境。

ATM方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時在呼叫建立過程中向網絡提出傳輸所希望使用的資源，網絡根據當前的狀態決定是否接受這個呼叫。可以說，ATM方式既兼顧了網絡運營效率，又能夠滿足接入網絡的連接進行快速數據傳送的需要。

五、計算機網絡數據交換技術發展的展望

近年來。以Internet為代表的新技術革命正在深刻地改變著傳統的電信觀念和體系架構，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學習工作已經離不開網絡，這導致了人類社會對網絡業務需求急劇增長，并且對網絡也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數據、視頻業務，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網絡具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網絡應是—個能夠屏蔽底層通信基礎設施多樣性，并能提供一個統一開放的、可伸縮的、安全穩定和高性能的融合服務平臺，能夠支持快速靈活地開發、集成、定制和部署新的網絡業務。

下一代網絡將是—一個以軟交換為核心、光網絡為基礎、分組型傳送技術的開放式的融合網。軟交換的出現，可通過一個融合的網絡為用戶同時提供話音、數據和多媒體業務，實現國際電聯提出的“通過互聯互通的電信網、計算機網和電視網等網路資源的無縫融合，構成一個具有統一接入和應用界面的高效率網路，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費用和質量，安全的享受多種方式的信息應用”的目標。

參考文獻:

篇（2）

交換設備是人類信息交互中的重要實施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術的發展總是依賴于人類的信息需求、傳送信息的格式和技術，以及控制技術的發展而螺旋型發展。從電話交換一直到當今數據交換、綜合業務數字交換，交換技術經歷了人工交換到自動交換的過程。人們對可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業務的需求，也將大大地推動異步傳輸技術（ATM）和同步數字系列技術（SDH）及寬帶用戶接入網技術的不斷進步和廣泛應用。

從交換技術的發展歷史看，數據交換經歷了電路交換、報文交換、分組交換和綜合業務數字交換的發展過程。

一、電路交換

自1876年美國貝爾發明電話以來，隨著社會需求的增長和通信技術水平的不斷發展，電路交換技術從最初的人工接續方式，經歷了機電與電子式自動交換、存儲程序控制的模擬和數字交換、第三方可編程交換等技術的變革，當前正在發展中的融合多媒體格式相互通信的軟交換技術。

隨著電子技術，尤其是半導體技術的迅速發展，人們在交換機內引入電子技術，這類交換機稱作電子交換機。最初是在交換機的控制部分引入電子技術，話路部分仍采用機械接點，出現了“半電子交換機”、“準電子交換機”。只有在微電子技術和數字技術的進一步發展以后，才開始了全電子交換機的迅速發展。

1 9 4 6年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術的發展起了巨大的影響。在20世紀60年代后期，脈沖編碼調制(PCM)技術成功地應用在通信傳輸系統中，對通話質量和節約線路設備成本都產生了很大好處。隨著數字通信與P C M技術的迅速發展和廣泛應用，于是產生了將P C M信息直接交換的思想，各國開始研制程控數字交換機。1970年法國首先在拉尼翁(Lanion)成功地開通了世界上第一臺程控數字交換系統，標志著交換技術從傳統的模擬交換進入到了數字交換時代。程控數字交換技術采用PCM數字傳輸和數字交換，非常適合信息數字化應用，除應用于普通電話通信以外，并且為開通用戶電報、數據傳送等非話業務提供了有利條件。目前在電信網中使用的電路交換機全部為程控數字交換機，可向用戶提供電路方式的固定電話業務、移動電話業務和窄帶ISDN業務。

二、報文交換

報文交換方式的數據傳輸單位是報文，報文就是站點一次性要發送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節點根據報文上的目的地址信息，把報文發送到下一個節點，一直逐個節點地轉送到目的節點。

每個節點在收到整個報文并檢查無誤后，就暫存這個報文，然后利用路由信息找出下一個節點的地址，再把整個報文傳送給下一個節點。因此，端與端之間無需先通過呼叫建立連接。報文在每個節點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節點轉發所需的排隊延遲時間之和。

三、分組交換

分組交換是交換技術發展的重要成果，代表著網絡未來演進的方向。分組交換方式兼有報文交換和線路交換的優點。分組交換技術使用統計復用，與電路交換相比大大提高了帶寬利用率。這要求在交換節點使用存儲轉發，從而導致掉隊現象的發生。因此，分組交換全引入不固定的延遲的概念。分組交換網絡主要有面向連接和無連接兩種方式．分組網絡包含3個功能面，分別是數據面、控制面和管理面。數據面負責分組轉發，因此需要高性能的實現。目前主要的分組交換網包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無連接的以太網、CP／IP網絡。

分組交換網有兩種主要的形式：面向連接和無連接。對于分組交換技術來說，面向連接的網絡與電路交換類似，也需要通過連接建立過程在交換機中分配資源；但由于它采用統計復用，所分配的資源是用邏輯標號來表示的。自分組交換技術出現以來，已經有多種分組交換網投人運行。電信領域最早提出的是X．2 5網絡，但由于它協議復雜，速度有限，逐漸被性能更好的網絡如幀中繼代替。幀中繼網絡可以認為是X．2 5的改進版本，它簡化了協議以提高處理效率。

計算機領域的一個側重點是局域網，即小范圍、小規模的網絡，用于互連辦公室內的計算機。目前以太網已成為占統治地位的局域網技術。

在2 0世紀9 0年代中后期，因特網獲得較大發展，規模持續擴大，對核心路由器吞吐量的要求也越來越高。由于路由器對I P分組進行轉發時路由表的查找比較復雜，轉發速度受到很大限制。前面指出，面向連接網絡使用邏輯子信道標號進行轉發表查找，速度是很快的。人們結合ATM技術在這方面的優點，提出將核心網絡改為使用類似于A T M的交換機，而只在邊緣網絡使用路由器的I P交換技術，最終發展為多協議標記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時，MPLS最大的優點就是流量工程(Tramc En小needng)能力，即人為控制分組流向。但是由于目前高速路由器還能夠很好地工作，MPLS技術并沒有被廣泛使用。

四、綜合業務數字交換

綜合業務數字網是集語音、數據、圖文傳真、可視電話等各種業務為一體的網絡，適用于不同的帶寬要求和多樣的業務要求。異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于寬帶綜合業務數字網的一種交換技術。A T M是在分組交換基礎上發展起來的。它使用固定長度分組，并使用空閑信元來填充信道，從而使信道被等長的時間小段。由于光纖通信提供了低誤碼率的傳輸通道，因而流量控制和差錯控制便可移到用戶終端，網絡只負責信息的交換和傳送，從而使傳輸時延減小。所以A T M適用于高速數據交換業務。

隨著通信技術和通信業務需求的發展，迫使電信網絡必須向寬帶綜合業務數字網(B—ISDN)方向發展。這要求通信網絡和交換設備既要容納非實時的數據業務，又要容納實時性的電話和電視信號業務，還要考慮到滿足突發性強、瞬時業務量大的要求，提高通信效率和經濟性。在這樣的通信業務條件下，傳統的電路交換和分組交換都不能夠勝任。電路交換的主要缺點是信道帶寬(速率)分配缺乏靈活性，以及在處理突發業務情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來的時延而不適宜于實時通信。因此，在研究新的傳送模式時需要找出兩全的辦法，既能達到網絡資源的充分利用，又能使各種通信業務獲得高質量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來出現的“異步轉移模式”(ATM)。

A T M是在光纖大容量傳輸媒體的環境中分組交換技術的新發展。在大量使用光纜之前，數字通信網中的中繼線路是最緊張也是質量最差的資源，提高線路利用率和減少誤碼是最著重考慮的事情。光纜的大量使用不僅大大增加了通信能力，而且也大大提高了傳輸質量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來減少節點的處理負擔。

與此同時，人類對于通信帶寬的需求日益增加。特別是傳送圖像信息和海量數據，已經使人們對于數據通信的速率由過去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節點的處理能力成了數據通信網中的“瓶頸”。A T M對于節點處理能力的要求遠低于分組轉送方式，更能適應現代的這種環境。

A T M方式中，采用了分組交換中的虛電路形式，同時在呼叫建立過程中向網絡提出傳輸所希望使用的資源，網絡根據當前的狀態決定是否接受這個呼叫。可以說，A T M方式既兼顧了網絡運營效率，又能夠滿足接入網絡的連接進行快速數據傳送的需要。

五、計算機網絡數據交換技術發展的展望

近年來。以Internet為代表的新技術革命正在深刻地改變著傳統的電信觀念和體系架構，并且隨著信息社會的到來，人們的日常生活、學習工作已經離不開網絡，這導致了人類社會對網絡業務需求急劇增長，并且對網絡也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數據、視頻業務，也要同時支持實時多媒體流的傳送，并且要求網絡具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網絡應是—個能夠屏蔽底層通信基礎設施多樣性，并能提供一個統一開放的、可伸縮的、安全穩定和高性能的融合服務平臺，能夠支持快速靈活地開發、集成、定制和部署新的網絡業務。

下一代網絡將是—一個以軟交換為核心、光網絡為基礎、分組型傳送技術的開放式的融合網。軟交換的出現，可通過一個融合的網絡為用戶同時提供話音、數據和多媒體業務，實現國際電聯提出的“通過互聯互通的電信網、計算機網和電視網等網路資源的無縫融合，構成一個具有統一接入和應用界面的高效率網路，使人類能在任何時間和地點，以一種可以接受的費用和質量，安全的享受多種方式的信息應用”的目標。

參考文獻:

篇（3）

 

0.引言

隨著高等教育的普及以及高校招生規模的擴大，單一校區辦學已經無法滿足高校日益發展的需求，建立新的校區或分校已經成為一種趨勢。由于地域的限制，新校區不可能與學校本部相鄰，他們之間相隔少則幾公里，多則達幾十公里甚至上百公里。但是作為一個學校整體，在教學、辦公、管理和科研成果等方面，各校區必須通過聯網以保持各種信息的同步系統表，這是校園現代化、數字化和信息化的基礎。本文旨在設計一種能夠安全同步各校區之間數據庫信息的數據同步系統。

1. 內外網數據交換簡介

由國家保密局頒布并于2000年1月1日開始實施的《計算機信息系統國際聯網保密管理規定》第二章“保密制度”的第六條規定：“涉及國家秘密的計算機信息系統，不得直接或間接地與國際互聯網或其他公共信息網絡相聯接．必須實行物理隔離”。物理隔離保證了內部網絡的安全性。

安全網閘（SGAP）是一種常用的物理隔離手段，使得內數據庫不直接或間接地連接到外網數據庫，它們之間的數據同步通過數據交換來實現。物理隔離網閘技術在內、外網絡之間建立了一個物理隔斷，通過切斷網絡之間的通用協議連接，將數據包進行分解或重組為靜態數據，對靜態數據進行安全審查，審查通過后再流入另一網絡，兩個網絡在同一時間最多只有一個與網閘之間有數據連接，而數據傳輸機制是通過存儲和轉發實現的(如圖1)[1-3]。因此，即使外網的數據庫受到破壞，內網的主數據庫也不會有任何損失。

圖1 安全隔離網閘的邏輯控制圖

2.常規校區間數據同步方式

學校是一個整體，所以各個校區的各種信息都必須保存在一個統一的主數據庫中，該數據庫一般設在主校區論文范文。通常，校區之間通常采用千兆位以太網、ATM、SDH／SONET、WDM／DWDM等技術實現互聯[3]。而當一個校區的管理員需要查詢或修改某一信息時，可以直接訪問主數據庫進行操作，例如查詢或刪除一個學生的記錄。這種方法雖然能夠做到各個校區之間的適時同步，但卻存在一個重要的缺陷，即任何一個分校區的管理員都可以訪問主數據庫，如果一旦管理員的誤操作或遭黑客攻擊系統表，主數據庫受到破壞，將會使學校蒙受重大損失。為了解決這一問題，最常用的方法是在各個校區建立各自的數據庫，管理員只能操作自己校區的數據庫，然后再提交到主校區的主數據庫中。但是由于網絡的發展，各種黑客技術相繼出現，使得網絡數據傳輸的安全性受到了前所未有的挑戰[4]。因此，許多學校通過增加防火墻，防毒軟件的方法提高網絡傳輸的安全，雖然能夠起到一定的安全效果，但是這些依然遠遠無法保證數據的安全傳輸，并且修改各自數據庫再提交主數據庫的方法也無法保證各校區之間信息的適時共享。而將內外網數據安全交換技術應用到校區間的數據庫同步上則能彌補上述不足，極大地保證了各個校區間數據的安全同步和適時同步。

3.校區間的內外網數據同步系統

基于分校區與主校區之間關系的特點，我們完全可以采用內外網數據交換技術進行各校區之間的數據庫管理。主校區的主數據庫所在的網絡可定為內網，而各分校區的數據庫所在的網絡定為外網，內網與外網之間通過安全網閘連接（如圖2）。

圖2 校區間內外圍交原理圖

由于網閘時斷時續的硬件特性，同一時間內只能和內、外網一方的數據庫相連接，這樣，數據庫之間的同步就不能使用通常的基于網絡（例如TCP/IP）的連接來完成。就本文所設計的數據安全交換機制中，內網（主校區）與外網（分校區）各有一臺服務器并各自配有一套自主開發的數據安全交換系統系統表，本系統自帶一套用于存儲和發送信息的Oracle數據庫表，以下稱系統表，中間以安全網閘連接。

本系統的運行流程可劃分為如下幾步：

（1）分校區的數據庫中表記錄發生改變。

（2）交換系統記錄下改變內容并生成臨時XML文件記錄。

（3）將生成的臨時記錄內容存入交換系統自帶的系統表中等待處理。

（4）通過WebService機制將表中的記錄通過網閘傳往主校區服務器。

（5）主校區服務器中的交換系統接收信息并存入本服務器的系統表中。

（6）最后將系統表的內容更新到主數據庫中。

由于當前供管理員使用的數據庫很多，例如Oracle、SqlServer、Mysql等，所以系統表與各校區所使用的數據庫不一定相同。而目前XML是數據表示和信息交換的工業標準，并廣泛應用于異構數據庫之間的數據交換[5]，所以本系統采用了XML格式做為臨時表與系統表之間傳遞信息的中間格式。下面舉例闡述一下本套數據安全交換系統的工作原理，假設分校區的數據庫表A的某一記錄發生改變，表A的觸發器會自動運行并生成一張保存了修改內容的臨時表，再由交換系統將臨時表中的記錄信息封裝成XML文件，交換系統讀取XML文件并將其中內容讀入系統表的發送隊列，最后系統通過WebService技術通過安全網閘將發送隊列中的信息發往主校區的服務器，主校區服務器上的交換系統接收到信息并存入自己系統表中的接收隊列，最后經過交換系統審核將接收隊列中的內容更新到主校區的主數據庫中，以上各步操作均由系統自發完成，無需人工干預。

4.試驗

作為驗證，我們對所開發的系統進行了校區間部署并進行數據同步的測試，測試環境為Oracle10g數據庫，每條記錄包含24個字段論文范文。分別對分校區的數據進行增刪改，并記錄主校區的主數據庫所發生修改所需的時間系統表，每種操作測試三次，計算平均值。測試結果如下表：

試驗1：測試數據量為100條。每條記錄大小約135Byte

 

轉換類型

同步條數

測試1

測試2

測試3

平均耗時

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

刪除

100

0.6s

0.5s

篇（4）

Internet的發展使Web化的教學辦公自動化成為發展的趨勢。利用XML ( extensible Markup Language)可方便地實現信息的共享。

1、XML信息交換技術

1.1 XML信息交換的類型

XML定義了應用間傳遞數據的結構，這種結構的描述是一種簡單的、能夠用通用編輯器讀取的文本。利用這種機制，可以制訂底層數據交換的規范，而各模塊之間傳輸的數據將是規范的符合既定規則的數據。從應用的角度來看，XML信息交換大致可分為幾種類型:數據、數據集成和交易自動化。

1. 2 XML數據存取機制

XML數據源從應用角度可分為3種:①XML純文本文檔;②關系型數據庫。最適合于當前最為流行的基于3層結構的應用開發;③來源于其它各種應用數據，如郵件、目錄清單等。圖1為典型的XML數據存取機制。

1.3 XML在數據庫中的應用模式

XML在數據庫中的應用模型需要借助3層架構來實現。這種模式下，在用戶接口層，利用(I石或XSL技術，XML可實現基于Web瀏覽器的多樣式可視化顯示。而中間層則需要有一個程序運行于其中，通過它來訪問數據庫管理系統中的數據和輸出XML文檔。另外，這種程序還可以進行雙向的基于事件的數據更新，也就是說.客戶端的數據變化(如數據的插人、刪除、修改等)可以通過程序反映到底層數據庫，而數據庫的更新也能夠通知到客戶端。同時在傳輸過程中的數據都是已經XML化了的。通過中間層的程序，可獲取的數據來源可以不必局限于某臺固定的數據庫服務器.而可以是分布于企業內，甚至于遍及全球各地的數據庫服務器。另外，借助于XML Schema，開發者能更為精確地描述和交換數據。

XML提供了一種連接關系數據庫和面向對象數據庫以及其它數據庫管理系統之間的紐帶見圖2。XML文檔本身是一種由若干節點組成的結構，這種特點使得數據更適宜于用面向對象格式來存儲，同時也有利于面向對象語言(C＋＋，Java等)調用XML編程接口訪問XML節點。關系數據庫和面向對象數據庫首先需要將數據從數據庫中提取出來，經過轉換或直接以XML數據形式到網上(局域網或Internet網)，然后相互交換數據，經應用層系統處理后再轉存人庫。

1.4 XML數據交換技術

不同的編程語言和腳本語言需要不同的SQL API和XML語法分析器組合。

2、XML的應用過程

2.1顯示XML

文檔本身只描述數據內容，它的顯示功能由樣式單來完成。使用獨立的樣式單文件制定顯示格式的一大優勢在于:對同一份數據文件可以制定不同的樣式風格，應用在不同的場合，使數據能夠更合理、更有針對性地表現出來，提高了數據的重用性。

目前，W3C正式推薦的樣式單標準有兩種:①層疊樣式單CSS(Cascding Style Sheets)；②可擴展樣式單語言XSL。

XSL利用模式匹配的方法，選擇XML文檔中需要處理的元素/屬性，再針對這些特定的對象制定相應的轉換規則。借助XSL，還可添加新的元素/屬性，對所有元素/屬性進行重新排序、循環處理、條件判斷等程序化的控制，使其適應各種復雜的需求。

在XML文檔中引用XSL的格式為:

2. 2綁定XML

Web服務器與客戶機之間的數據傳遞方式有3種:H’1’ML頁面、XML文檔以及XML數據島。其中，XML數據島通過特定的標簽把XML數據直接嵌入到HTML文檔中。采用數據島作為交互手段，不僅可以使數據具備一定的語義信息，同時還能保持HTML原有的一些特色，如利用用戶端腳本程序實現動態信息交換等。

XML數據島的實現方法是在H’I’ML文檔中使用標簽。代碼的嵌入方式有兩種: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訪問XML

Document Object Model(文檔對象模型)簡稱為DOM，是對Web文檔進行應用開發、編程的應用程序接口(API )，是W3C公布的一種跨平臺的、與語言無關的接口規范。

DOM采用對象模型和一系列的接口來描述XML文檔的內容和結構，即利用對象把文檔模型化。這種對象模型實現的基本功能包括:①描述文檔表示和操作的接口;②接口的行為和屬性;③接口之間的關系以及互操作。

DOM對結構化的 XML文檔進行解析，文檔中的指令、元素、實體、屬性等所有個體都可以用對象模型表示。整個文檔的邏輯結構類似一棵樹，生成的對象模型就是樹的節點，每個對象同時包含了方法和屬性。

利用DOM，可進行動態地創建XML文檔、遍歷結構、添加/修改/刪除內容等操作。DOM面向對象的特性，使人們在處理和XML解析相關的事務時節省大量精力，是一種符合代碼重用思想的強有力編程工具。

2.4驗證XML

格式正確是對XML文檔最基本的要求。XML文檔必須嚴格遵守語法規范，同時，XML文檔還應當符合語義方面的規范，即是“有效的”。對XML文檔有效性的檢查稱為對XML的“驗證”( Validation) 。

3、在招生中的應用

招生報名系統常采用下載表格的方式人工填寫，而校方則需要將回饋的表格再一一輸入到數據庫中，這樣大大降低了工作的效率，不利于數據的管理和共享。采用XSL技術的網上報名表見表1。

篇（5）

一、引言

產學研信息平臺是指采用計算機、網絡等現代信息技術構筑開放的產學研網絡平臺。通過對產學研各個環節的相關信息進行采集、、分類、控制和管理，滿足企業、學校和相關行業對信息的需求。目前，高校與企業產學研合作過程出現了信息不對稱，技術需求和技術供給不能有效對接等問題，高校大量科研成果還停留在論文和高校的科研院所的實驗室里，一些學校的教師反映，他們愿意參與產學研結合工作，但苦于得不到技術輸出方面的信息。而對于企業來說，他們需要技術，因為沒有靈活的技術來源渠道而找不到合適的技術。

在加拿大，為了增加中小企業獲得信息的渠道，讓企業知道在哪里可獲取相應的技術，加拿大產業部就把高校研究機構和研究領域放在網上，方便企業查找；還有一些國家和地區，積極扶植技術中介，讓技術中介負責推廣技術，并將企業的需求及時反饋給高校和科研院所。

二、高職學院產學研信息平臺建設的關鍵技術

長沙環境保護職業技術學院2006年在教育部人才培養工作水平評估中被認定為“優秀”等級，2009年被確定成為湖南省示范性高等職業學院立項建設單位，是目前國內唯一一所以專門培養高素質技能型環保一線人才為宗旨的高職學院。學院目前有環境影響評價技術服務中心、分析測試中心、湖南省清潔生產審核中心、環境工程治理技術中心、生物技術研發與食品檢測中心、環境監測技術研究所、環境科學技術研究所等科研機構，還有一個環保職教集團和校友會平臺。在環保專業領域，學院科研處于全國先進水平，因些如何利用這些優秀資源為產業服務，與企業進行深度合作，形成一個“人才共育、過程共管、責任共擔、成果共享”的緊密型合作辦學機制成為一個擺在目前急需解決的一個重要議題。

1.平臺的功能與應用層面。產學研公共信息平臺應實現如下基本功能：最新環保行業研究技術等信息資源的整合與共享；學院科研項目成果信息；企業、政府、學院科研項目的信息溝通。

2.總體結構設計。產學研信息平臺的系統結構如下：

產學研信息平臺由數據采集接口、平臺數據庫、數據處理模塊、企業接口模塊、信息模塊五部分組成。各部門業務系統如環評系統、分析測試中心系統、清潔生產審核中心業務系統等，通過數據采集接口模塊與平臺相連，數據處理模塊是整個平臺的核心，這一部分是連接數據庫和外部系統之間的紐帶。平臺數據庫存放產學研平臺數據，它的數據來源是各個部門業務系統里的數據。企業接口模塊主要處理企業與平臺之間的安全連接。WEB用戶通過信息模塊來瀏覽平臺信息。

3.平臺關鍵技術。（1）數據存儲采集技術。產學研信息平臺的數據庫管理軟件可以選擇SQL Server 2005或者Oracle。原因有二：首先，平臺數據庫要集中多個業務系統數據庫的數據，必須具備大容量和可擴展的高性能處理能力。SQL Server 2005和Oracle采用了RAC（ Real Application Clusters） 集群等新技術，配合分區技術、海量存儲設備技術，即使是10TB 級別的單一數據庫也完全可以輕松實現。另外，兩個軟件都具體ETL （ Extract Transform Load）功能，即數據抽取加載轉換功能，主要用途是提取數據、轉換數據并將它們寫入到目的地，能把各個業務系統數據庫的有用的數據加載到平臺數據庫中。

長沙環境保護職業技術學院產學研信息平臺采用SQL Server 2005數據庫管理軟件，數據庫名稱為CanXueYan.mdf，如下圖2所示，數據庫服務器放在學院網絡中心，網絡中心以百兆光纖連接學院各個部門，從而保證了數據傳輸速度。

在數據采集方面，SQL Server 2005中提供的SQL Server 集成服務（ SQL Server Integration Services， 即SSIS） 是一種優秀的ETL 工具，使用SSIS 平臺可以生成高性能數據集成解決方案。它的主要步驟是：①設計源表，建立目的表和字段映射關系；②確定字段的計算法則；③實現數據流任務設計。源和目的數據庫的映射關系具有層次結構，主要有實體映射、表映射和字段映射。在源庫和目的庫結構已建好的情況下，一般只需考慮表映射和字段映射。當源表中字段抽取出來不能直接遷移到目的表中， 而需要進行一系列的變換和運算時， 就要使用運算法則， 這種情況稱為數據轉換。在SSIS 工具中，數據流任務設計過程是以可視化方式使用數據流組件構建數據遷移的運行體系結構。

（2）異構平臺數據交換技術。平臺數據庫存放企業各個部門之間常用的數據。這些數據是存在不同的操作系統和不同的數據庫管理工具里，也就是我們所說的異構平臺。這就涉及到到數據庫之間的數據轉換問題。目前，實現異構平臺數據交換的技術主要是基于XML的技術。XML 是可擴展標志語言（ eXtensible Markup Language） 的簡稱，已經為Web 應用標準之一。XML 具有強大的數據表現能力， 能夠以簡單的形式表達復雜的數據，可以根據用戶的需要進行擴展。尤為重要的是，XML具有強大的自描述能力，同時實現了數據與表現形式的分離，這些特點決定了XML 能夠作為數據交換中的媒介，從而實現異構系統的信息交換。

長沙環境保護職業技術學院現有多個信息系統，如環評系統，分析中心系統等，各個系統的數據庫格式不統一，有的采用MySQL，有的采用簡單的Acess 2003，為了能在這些系統中互相傳輸數據、交換數據必須采用一種“中間橋梁”——即XML技術，如下圖3，XML本身不用來當作最終存儲數據庫，它只是起到中間數據交換作用，通過XML技術，系統A與系統B能實現數據交換。

目前基于XML的異構平臺數據交換技術方法主要分為二類：目前經常采用的異構數據轉換方法可以分為兩類：基于模板的轉換和基于模型的轉換。前者只能用于在關系數據庫和XML文檔之間傳遞數據，它不需要預先定義XML文檔模式和數據庫模式間的映射關系，而是直接將命令語句（如SQL語句）嵌入XML模板中，由專門的數據傳輸中間件來執行該模板，獲得的執行結果用來替換模板中對應的命令語句部分，從而得到結果XML文檔；后者則使用某種數據結構在XML文檔模式和數據庫模式間建立對應關系，進而進行數據的轉換。

（3）平臺程序開發技術。產學研信息平臺編程語言可以用面向對象開發語言，如.NET平臺上的C#，這種語言在開發B/S系統方面非常快捷方便。還有整個信息平臺的框架可以采用MVC模式，即Model-View-Controller"，中文翻譯為"模型-視圖-控制器"。如果你用編程的話，在ASPX頁面中開發用戶接口來實現視圖，控制器的功能在邏輯功能代碼（.cs）中實現，模型通常對應應用系統的業務部分。

長沙環境保護職業技術學院信息平臺采用B/S系統框架，程序開發語采用.NET平臺上的C#，平臺的登錄界面如下圖4所示：

三、總論

構造產學研信息平臺，使學校企業雙方能加強合作、優勢互補、平等互利、共同發展。對學校而言，能使學校能主動了解企業行業對技術的需求，充分發揮學校人才和實驗室優勢，有針對性地展開合作。對企業而言，能及時了解行業新技術成果動態，從而引進一些高科技含量的項目，來解決一些企業生產過程中的技術難題。

參考文獻：

[1]胡黃聊等.高校產學研結合的思考[J].實驗室研究與探索，2011，3（2）：158～159.

[2]張冠文.創建產學研平臺 打造高職教育特色[J].中國高教研究，2005，4（5）：62～64.

[3]張亮.創建產學研平臺 打造科技創新企業[J].中國高校科技，2011，6（8）：29～30.

[4]飛等.SSIS 在異構數據庫間數據遷移的應用研究[J].長江大學學報，2008，5（3）：62～63.

[5]黎海生.基于XML高校電子政務數據交換平臺的研究與設計[J].科技廣場，2006，4（3）：73～75.

篇（6）

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

目前醫院信息系統(Hospital Information System，HIS）的應用越來越來普及，應用的范圍也在迅速擴大，醫院的管理水平和醫療質量得到了極大的提高。醫院信息系統數據是醫院賴以生存的寶貴財富，數據一旦丟失或出現問題，都會給醫院帶來巨大的損失，而且醫院內部信息系統存在大量各種敏感的醫療數據，如患者的個人信息、診斷信息等。除此之外，還有許多醫院的機密或核心業務數據內容，如藥品庫存等，因此保證醫院信息系統數據的安全是極其重要的。隨著使用人員的不斷增多和使用范圍的不斷擴大，安全隱患也越來越多。另外，互聯網的普及應用，使病毒廣泛流傳、外部黑客人侵等，重視和加強醫院信息網絡安全已經成為醫院信息化建設的當務之急。

1 醫院信息系統數據的安全風險分析

要使醫院內部信息系統數據安全得到保障必須遵循三個原則：不得篡改、不得泄漏或丟失和不得破壞。

一般來說，醫院內部網絡面臨的主要安全威脅。

1.1 病毒攻擊

由于各種電腦外置設備的應用以及醫院內部網絡與互聯網保持互通，所以醫院內部信息系統不可避免地要遭到各種病毒的攻擊。這些病毒有些是普通的、沒有太大破壞性的，而有些卻是能造成系統崩潰的高危險病毒。

1.2 人為威脅數據安全的情況分析

1.2.1惡意攻擊

這是醫院計算機網絡所面臨的最大威脅，黑客的攻擊和計算機犯罪就屬于這一類。攻擊者一是為了刺探機密或核心業務數據內容，以達到不可告人的目的，如保密數據的竊取等；二是篡改核心業務數據內容，如修改藥品庫存、患者的醫藥費等，通過損害醫院利益而使自己受益。此類攻擊方式又可以分為以下兩種：一種是主動攻擊，它以各種方式有選擇地破壞信息的有效性和完整性；另一類是被動攻擊，它是在不影響網絡正常工作的情況下截獲、竊取、破譯以獲得的重要機密信息；惡意網絡攻擊技術含量高、危害大、防犯難，因此防范人為的惡意攻擊將是醫院網絡安全工作的重點。

1.2.2人為誤操作

數據庫管理人員人為的誤操作或是終端用戶利用客戶端軟件的程序缺陷(BUG)有意或無意地違規操作數據造成對數據的暫時或永久性的破壞，這種情況最為常見，在所見案例中有90％以上的數據破壞是由于人為誤操作造成的。

1.3 不可預見的事故及災害

這種情況比較少見，但具有隨機性和不可預知性，危害巨大，比如存儲器故障或服務器故障而導致的數據非人為性損壞，電源突然中斷造成系統硬件故障或數據丟失等。

2 加強醫院信息系統數據安全的措施

2.1 強化系統硬件設備建設

保障硬件設備安全的重要性隨著醫院信息系統的大規模應用，越來越為人所重視。由于這方面的技術防范手段相對成熟，一般由硬件供應廠商提供一攬子解決方案，作為院方要嚴格把關，確保系統達到技術要求。重點做到幾個方面。

2.1.1增設相同的設備及線路

一般來說，硬件設備最好的安全保障就是增設相同的設備及線路。對于數據庫服務器來說，通常是采用雙機熱備加RAID 5+Hot Spare的磁盤陣列柜。雙機熱備可以保證服務器硬件一旦損壞，將會在極短的時間內自動切換到另一臺硬件中。而RAID 5+Hot Spare的實現方式只是增加了一個熱備份概念。當磁盤陣列中的一塊硬盤出現故障，RAID控制器會自動啟用備份硬盤。并在幾分鐘之內，將數據寫至新的硬盤之上。這樣，就可以保證數據庫服務器能夠在極高的安全度下工作。

2.1.2 供電線路多路備份解決斷電問題

供電線路多路備份解決斷電問題，機房最好采用雙路供電的方式，兩個電源分別接在不同的地方，即使其中一條線路出了故障，服務器及網絡設備也照樣能夠正常運行，不至于因為電源問題而導致意外情況的發生。

2.1.3增加異地備份

使用光纖或高速以太網，定時將數據庫中的數據進行異地備份，以備不測。異地的最低要求是不同樓層之間，最好是在兩棟樓之間。異地備份要求可以長期保存。這樣在更大程度上避免各種不測可能造成的數據破壞。

2.2 醫院信息系統數據安全防范機制

數據安全防范機制是指通過對數據操作過程中的安全規定、軟件設計中的安全機制，以及對數據庫中的數據內容加密等多種方法和手段達到防患于未然，使數據安全事故消滅在萌芽階段。

2.2.1確保數據存儲安全

雖然磁盤陣列和雙機熱備份技術已經形成了數據冗余，但不能代替離線備份，有必要制定安全可靠的備份計劃。將隔年的數據轉儲存到備份數據庫或磁盤、光盤，避免人為操作、硬盤損壞、病毒及黑客造成關鍵數據的永久丟失，保證數據的可用性、一致性和完整性。

2.2.2數據庫權限控制

醫院內部信息系統對每個數據庫用戶采用身份認證登入，使用者都有一定的用戶權限，比如醫生站的用戶具有下醫囑的權限，藥房人員具有增減藥品庫存的權限，而作為軟件開發人員為了調試程序的方便也許要賦予更大的權限。做好數據庫使用權限管理工作，既要防止用戶利用自己的權限做工作以外的事，又要杜絕非法用戶登入數據庫。要做到這一點，除了對軟件設計中的功能要求外，還要有完善的管理制度作保障。重點從幾點著手解決。

（1）使用權限管理庫：使用者首先用公用連接信息登錄到權限管理庫中，再通過權限庫中的加密信息得到登錄用戶數據庫的用戶名與密碼，并由程序自動連接到用戶數據庫中。這樣可以保證黑客無法得到登錄用戶數據庫的用戶名和密碼。同時，由于權限相關信息都為加密保存，即使非法用戶能夠登錄該權限管理庫，也無法修改表中的數據。同時，用戶數據庫的登錄密碼應該定期進行更換，密碼長度保持在8位以上，必須包含數字與特殊字符。

（2）授權適當與動態分配權限：用戶數據庫每個用戶僅授予相應的最小化權限，與其業務不相關權限一律收回，對于已經離崗的原工作人員以及其他不必要用戶立即收回其用戶權限，這項工作需要靠制度落實，實行定期檢查；另外，在開發客戶端程序中引入動態分配權限機制，具體而言，就是在用戶登錄程序，身份得到驗證后，才被授予相應的數據庫操作權限，并且該權限僅在本次登錄中有效，一旦其退出登錄，該用戶權限即被收回。

2.2.3應用數據加密技術

權限管理是從制度上約束用戶的使用權限，難免存在死角；另外，所有的數據都是以小數據包的方式在網絡中進行傳輸，最終存儲到數據庫服務器中。數據在網絡中傳輸時一般都是采用明碼的方式，在這種方式下，黑客采用截獲數據包的方式可以知道數據包的內容，并可以進行篡改；要從根本上去除各種隱患，必須還要采用數據加密技術。

數據庫加密軟件已經有多種商業化產品面世，以Oracle數據庫為例，隨著OracleEIOGR2的推出，提供了一種更加容易使用的加密方法稱為透明數據加密技術TDE(Transparent Data Encryption)。其最大的特點是密鑰的管理完全由數據庫管理，不需要人為的干預，而且對列數據加、解密，不必將加密例程嵌套到現有應用程序中，顯著降低了加密的成本和復雜性，只需使用幾個簡單的命令即可對機密應用程序數據進行加密。這樣，對敏感數據列的操作只在客戶端程序中通過正常的操作規程才能實現。但其帶來的負面影響是：因數據庫系統增加了加、解密過程，可能導致加密列無法正常索引，并且會使對數據庫的訪問速度變慢，所以在使用加密技術之前一定要做好嚴格、周密的測試，確定可行再做實施。

2.3 醫院信息系統網絡安全措施

數據安全與網絡安全沒有嚴格的界限，數據好比是存放在房間里的重要物品，那么網絡就是進入這個房間的各種通道。要做好醫院內部信息系統網絡安全工作，既要有制度上的約束，同時在客戶端需部署網絡版的殺毒軟件。除此之外，最關鍵的是要有軟硬件技術作保證，以對整個網絡實行全方位、多層次的安全防護。目前醫院信息系統網絡安全的技術研究主要集中在醫院網絡終端準入控制技術和網絡隔離與安全數據交換技術兩個方面，這兩種技術目前已較成熟，在大型醫院已逐步推廣。

2.3.1實行醫院網絡終端準入控制

為保證用戶終端的安全、阻止威脅入侵網絡，對全院登入網絡的用戶實施終端準入控制，對全網采取接入認證，對用戶的網絡訪問行為進行有效地控制，使得非法用戶無法接入網絡，杜絕各種可能導致整網不安全的行為，如非法使用外置存儲器、不安裝防火墻軟件、私自修改注冊表等。醫院網絡終端準入控制解決方案，對全院用戶上網行為進行了有效的自動監控，為網絡管理人員提供了有效、易用的管理工具和手段。

以H3C EDA(End user Admission Domination)為例簡要介紹一下醫院網絡終端準入控制系統的結構及工作模式：H3C EDA安全產品組網體系，包括安全客戶端、安全聯動設備、安全策略服務器和第三方服務器。安全客戶端是指安裝了H3C iNode智能客戶端的用戶接入終端，負責身份認證的發起和安全策略的檢查；安全聯動設備是指網絡中的交換機、路由器、VPN網關等設備。安全策略服務器則用于對用戶終端的染毒情況、殺毒策略、系統補丁、軟件使用情況進行集中管理，強制配置（強制病毒客戶端升級、打補丁），確保全網安全策略的統一。第三方服務器是指補丁服務器、病毒服務器和安全服務器，被部署在隔離區中。

EDA解決方案可以支持有線、無線各種接入方式，除基于用戶名和密碼的身份認證外，EDA還支持身份與接入終端的MAC地址、 IP地址、所在VLAN（虛擬局域網）、接入設備IP、接入設備端口號等信息進行綁定，增強身份認證的安全性。對于要接入網絡的用戶，EDA解決方案首先要對其進行身份認證，通過用戶名和密碼確定用戶是否合法，身份認證通過后的用戶進行終端的安全認證，根據網絡管理員定制的安全策略進行包括病毒庫的更新情況、系統補丁安裝情況、軟件的黑白名單、U盤外設使用情況等內容的安全檢查，根據檢查結果，EDA對用戶網絡準入進行授權和控制。通過安全認證后，隔離狀態被解除，用戶可以正常使用網絡，與此同時，EDA可以對用戶終端運行情況和網絡使用情況進行審計和監控。如果安全認證未通過，則繼續隔離用戶，直到用戶完成相關修復操作后通過安全認證為止。醫院網絡分為線接入和無線接入兩部分，根據EDA的部署效果，有線部分采用802.1x認證，無線部分采用portal認證該解決方案使得非授權用戶無法聯入醫院內網，可以有效地阻止黑客的入侵。類似的產品還有網絡接入控制Net Access Control NAC)系統。實行醫院網絡終端準入控制系統費用昂貴，需要增加額外的網絡基礎沒施，有時甚至需要更新現有的網絡設備,并且，實施前要登記聯入設備的網卡MAC地址、IP地址等大量的準備工作，日后設備增加、日常管理工作必須實時跟進，因此、醫院方面要根據實際情況實施。

2.3.2應用醫院安全數據交換系統

考慮安全和保密的要求，我國的HIS多數運行于醫院內部網絡中，與互聯網和其他公共信息網絡沒有連接。目前，由于醫院內遠程會診、診療信息共享、設備升級等要求越來越迫切，醫院信息系統與互聯網及其他公共信息網絡連接勢在必行，網絡隔離與安全數據交換技術能保證內外網進行安全信息交換。網絡隔離與安全交換系統的基本理念是在切斷內、外部網絡間直接連接的同時，結合訪問控制、身份鑒別等安全機制。實現不同安全等級網絡間安全的數據交換。其技術特征如下：(1)通過在切斷直接連接的網絡間建立對用戶透明的邏輯“連接”，把客戶/服務器連接劃分為2個完全獨立的安全連接，并通過特殊協議實現2個連接之間的數據安全交換；(2)根據RFC規范對協議進行細粒度檢查；(3)實施多種安全策略和防護措施，包括內容過濾、認證與授權、訪問控制等附加安全功能。隨著該技術的推廣應用和信息技術的不斷發展，安全數據交換技術也必將得到日益完善。

3 總結

文章重點從多個層面全面分析、總結了防范醫院數據安全事故發生的多種最新措施和手段，其各有側重點，在應用中相互結合，就可以構成一個強大的防護網保障醫院數據的安全。但是，醫院信息化建設安全管理不是一勞永逸的，醫院管理層要高度重視，在有技術上的保證之后，還要建設一支技術過硬管理隊伍，主管人員和操作人員必須共同努力，確保醫院信息系統安全可靠運行。

參考文獻

[1] 任儉．醫院信息安全[J]．中國衛生信息管理雜志，2006，(3)：25—26．

[2] 黃平. 醫院信息系統數據安全研究與實踐[J]．醫院管理雜志，2011，（4）：310—312.

[3] 葉萍. 醫院信息化建設風險與數據安全管理[J]．醫學信息學雜志，2010，（6）：21—23.

[4] 馬錫坤. 醫院網絡終端準入控制方案[J]．中國醫療設備，2011，（11）：30—32.

[5] 黃影. 基于HIS的安全數據交換系統的研究與實現[J]．中國醫療設備，（9）：45—47.

篇（7）

1 概述

隨著互聯網、多媒體、軟件工程等技術的快速發展和進步，校園信息化系統覆蓋面積越來越廣泛，從教師、學生一進入校園開始，就開始操作各類應用系統，比如門禁系統、餐卡系統、教務管理系統、學生信息管理系統、科研管理系統、輔助教學系統、圖書館系統等，涉及到教師、學生的科研、教學、學習和生活等各個方面。校園信息化系統安全運行需要一個穩定的、強大的、可靠性的互聯網，這樣才能保證教師和學生共享數據資源，協作配合完成教學工作任務。目前，學校已經采用星形拓撲結構網絡，購置了Web服務器、DNS服務器、數據庫服務器、路由器、交換機等軟硬件設備，為學校構建了一個簡單網絡系統，但是，其面臨著互聯網信息技術的發展、學校網絡承載業務的增多和訪問頻次急劇上升等現狀，已經無法滿足當前業務處理需求。因此，需要構建一個并發性、安全性、穩定性更高的校園網，以保證校園信息數據處理、共享的質量和水平。

2 校園網網絡承載應用系統分析

校園網的主要功能是連接各類型的軟硬件設備，實現各個系統之間的數據通信和共享。校園網承載的應用系統很多，主要包括教務管理系統、學生信息管理系統、學校OA系統和圖書館系統。

教務管理系統主要幫助學校完成教學課程制定、考務工作管理、課程教學等，同時隨著互聯網教學資源的增多，目前許多教務管理系統開始引入大型在線教育網站，比如MOOC網站、新東方學習網等，學校只需購買這些在線教育平臺的資源，就可以將這些網站的接口集成到教務管理系統中，學生登錄教務管理系統便可直接進入網站學習。

學生信息管理系統主要實現學生基本信息管理、成績信息管理、住宿信息管理、繳費信息管理、畢業設計信息管理等。學生通過網絡進入系統之后，可以注冊、修改個人信息，也可以查看各門課程的成績信息和住宿信息；如果學生使用大學貸款，也可以直接查詢學費繳納情況等；最主要的是畢業設計信息管理，從學生選題、開題、創作設計和寫作畢業論文，能夠全程和教師交流，指導學生完成論文。

學校OA系統可以幫助教師、行政管理人員共享信息，主要功能是學校公文管理、新聞管理、人力資源管理、后勤管理等，處理學校的各類型的綜合事務，并且將這些有信息選擇性地推送到學校前臺門戶網上，供學校人群以及關心學校發展建設的社會人士瀏覽。

圖書館系統能夠實現圖書借閱、歸還、采購、入庫、報損管理，以便能夠滿足師生借閱圖書資源進行輔助學習的需求，定期更新圖書庫存現狀，及時地補充圖書資源。同時，圖書館還可以將知網、萬方、維普等大型數字化期刊學術資源庫集成接入到系統中，師生登錄圖書館系統可以直接進入學術庫查詢文獻資源，便于掌握先進的專業理論和知識，提高學習的自主性。

3 校園網絡組建與設計

3.1 校園網網絡拓撲結構設計

校園網承載的業務眾多，并且許多終端分布在不同的區域，同時各個院系、管理部門使用的系統存在較大的不同。因而，在校園網網絡拓撲結構設計時，可以將其劃分為三個關鍵層次，分別是核心交換層、單元交換層、服務器層，以保證系統按照部門、位置等進行VLAN劃分，實現應用系統的數據傳輸和共享。

（1）核心交換層。核心交換層是校園網骨干網，該層不執行網絡控制管理功能，其為校園網數據交換提供一個高速傳輸通道，并且具備冗余性，以便優化核心交換層的傳輸性能。

（2）單元交換層。單元交換層可以滿足校園網應用系統的數據發送、傳輸請求，這些數據包括客戶端發出的控制命令和數據請求信息，并且單元交換層可以按照部門劃分為不同的VLAN，以便能夠限制用戶訪問權限，保證校園網控制的靈活性。

（3）服務器層。校園網服務器層主要包括組網的相關硬件設備，主要包括Web服務器、數據庫服務器、FTP服務器、防火墻服務器，這些服務器可以構成一個組群，實現校園網業務處理、數據訪問、安全控制等，并且可以利用虛擬化技術提高服務器的并發性和存儲效率。

3.2 校園網組建關鍵設備

校園網組建的關鍵設備是交換機，常用的包括三層交換機、普通交換機，其可以部署于核心交換層和單元交換層，連接Web服務器、DNS域名服務器、FTP服務器、計費認證服務器，將硬件資源集成在一起。為了保證校園網組建成本最低、效率最高，每一層都可以根據實際需求采用不同的交換機。校園網設計和組建時，可用二層交換機作為接入層設備，連接各部門的終端，用質量較高的二層交換機作為匯聚層設備，將每棟樓各層的交換機進行匯聚，用三層交換機作為核心交換機，用來對匯聚層交換機轉發過來的數據作高速轉發。根據實際需要和布線標準，為方便管理和維護，通過網控中心的24口三層交換機拉光纜連接各棟樓頂的SW00N交換機。普通辦公樓機房均放置48口的二層交換機，為每個部門提供一個網絡端口接入，在一樓機房放置一臺8端口的二層交換機，將接入層交換機進行匯聚。核心辦公樓機房均放置24口的二層交換機，為每個房間提供一個網絡端口接入，并且在一樓機房放置一臺8端口的二層交換機，將該棟樓各單元機房的接入層交換機進行匯聚。網控中心部署一臺24口的交換機，供工作人員使用，連接一臺服務器，并放置一臺路由器連接外網，一臺防火墻作防御，同時做好相應連接。在匯聚層到各單元交換機的連接上，采用光釬，因為考慮到匯聚層到接入層比較近，網絡通信采用雙絞線。

4 結束語

校園網是數字化校園的基礎，其承擔教學管理等多種業務系統，并且校園管理部門較多。因此，校園網建設可以采用三層網絡架構，以保證網絡控制的安全性和靈活性，使得任一層的網絡結構發生改變不會影響其它層，不需要改變整個網絡環境，降低網絡建設成本，使網絡更容易管理。

參考文獻

篇（8）

1 引言

隨著各單位計算機和局域網絡應用的不斷深入,特別是各種計算機應用系統被相繼應用在實際工作中,各單位之間、各單位和外界媒體之間的相互交換和共享的要求日益增加,特別是近幾年來,計算機網絡以計算機應用為主流,同時高校的教學、管理等急需網絡化、信息化,因此我校建立起了大規模的校園網絡環境以適應現時以及將來的需要。由于高校作為培養未來信息化、綜合型人才的基地,對網絡新技術、新功能也有更高的要求。這些變化主要體現在以下幾個方面:

1) 要求更高的網絡帶寬、更強大的服務器處理能力、更快的網絡速度。

2) 要求在安全防范、人員管理、場地管理等行政事務的管理上更有效率。

3) 學員層次較多,要求聯系手段和信息手段的多樣化。

4) 更多的工作站點使結構化布線系統較為龐大,易管理性、標識清晰的布線系統將大大減輕工作人員的勞動強度。

2 我校校園網絡的建設

我校校園網建設的總體目標是建設一個滿足數字、語音、圖形、圖象等多媒體信息以及綜合科研信息傳輸和處理需要的綜合數字網,并能符合多種網絡協議,體系結構符合國際標準或事實上的國際工業標準(如tcp/ip),同時能兼容已有的網絡環境。

由于網絡的應用日益增長,用戶數量的劇增,百兆骨干網已不足以滿足當前和將來的應用發展,因此我校校園網絡采用交換式千兆以太網骨干網絡平臺,它能提供10倍于快速以太網的性能,充分保護在現有網絡基礎設施上的投資。千兆位以太網相對于原有的快速以太網、fddi、atm等主干網解決方案,提供了另一條改善交換機與交換機之間骨干連接和交換機與服務器之間連接的可靠、經濟的途徑。網絡設計人員將能夠建立有效使用高速、任務關鍵的應用程序和文件備份的高速基礎設施。網絡管理人員將為用戶提供對internet、intranet、城域網與廣域網的更快速的訪問。通過在整個校園網絡中的三層交換技術及vlan,實現教學區、辦公區、宿舍區的相對隔離,便于網絡的整體管理規劃。

3 網絡建設的幾個原則

3.1 網絡系統的高性能

網絡系統設計中的設備高可靠性要求和系統高可用性要求:核心交換機所有關鍵部件可以實現冗余工作,可以在線更換(插拔),故障的恢復時間在秒級間隔內完成。多級容錯設計基于單個設備高可靠性的基礎之上進一步提高系統的可用性。

不管是校園網還是城域網、廣域網,其上的信息應用正以前所未有的速度發展,新的多媒體應用及新的數據應用對帶寬提出了更高的要求。以企業普遍采用的intranet網絡模式來說,其www服務器,ftp服務器,lotus notes群體應用服務器,novell server等服務器群支撐著整個企業的信息服務環境。企業各部門用戶客戶端應用軟件,通過網絡訪問中心服務器,請求應用,查詢數據庫。網絡的負載流量主要從邊緣設備到和核心的數據交換,隨著企業業務的發展,網絡規模的擴展,以及應用的信息交換量增加,使得企業網絡通常首先在核心發生通訊瓶頸現象。改善企業園區局域網的網絡數據交換性能,往往是首先擴充核心交換機的交換性能,增加邊緣設備到核心的數據通訊帶寬,以減輕整個網絡的瓶頸,使得應用軟件的性能和效率得到提高。因此在設計校園園區局域網的原則上,首先應該考慮滿足網絡規模所要求的核心設備數據交換處理能力,以及邊緣設備到核心的鏈路帶寬。

就學校應用來說,其通過先進的計算機、網絡等信息技術,實現辦公自動化,可以提高學校的管理效率和水平。支持校園應用的基礎設施是校園的園區網絡,它的工作狀況會直接影響到校園的辦公應用環境,教學、管理、開發、設計等業務環境,財務管理、部門管理等環境,信息檢索、數據庫查詢、internet瀏覽等支持校園正常運行是必要服務設施功能。網絡的可靠性要求是保障校園應用環境正常運行的首要條件,網絡要求可靠性的同時,要求網絡具有高可用性。不僅要求設備的部件冗余,同時要求網絡的鏈路冗余,可結合物理層、鏈路層及第三層技術實現,以保證網絡可以在任何時間、任何地點提供信息訪問服務。

3.2 網絡系統的可擴展性

網絡設計的可擴展性要求包括交換機硬件的擴展能力以及網絡設施新應用的能力。核心交換機的靈活擴充性要求:核心交換機應該具有靈活的端口擴充能力,模塊擴充能力,滿足網絡規模的擴充;同時提高性能,滿足更高性能的要求。支持新應用的能力:產品具有支持新應用的技術設備,能夠方便快捷地實施新應用。

在設計網絡方案時,首先是滿足現有規模的網絡用戶的需求,同時考慮到未來業務發展、規模的擴大,設計網絡具有用戶端口靈活的擴充能力。核心設備是整個網絡的樞紐,用戶端口數的擴充,需要增加配線間邊緣工作組的設備,增加邊緣設備的同時,要求連接核心骨干設備的端口數相應增加,因此核心設備應該可以通過增加的負載插槽容量。對于交換機來說,核心交換引擎應該可以滿足最大配置下,無阻塞的進行端口數據飽交換,模塊的擴充不影響交換性能。采用分布式交換結構可以實現了交換機的并行數據交換處理,優化網絡的性能,本地交換和全局交換相結合的分布式交換實現靈活的模塊、端口擴充能力。

3.3 網絡系統的安全性

網絡系統的安全性要求可以有效的控制網絡的訪問。靈活的實施安全控制策略。網絡的安全性對網絡設計是非常重要的,合理的網絡安全控制,可以使應用環境中的信息資源得到有效的保護。在校園園區網絡中,關鍵應用服務器、核心網絡設備,只有系統管理人員才有操作、控制的權力。應用客戶端只有訪問共享資源的權限,網絡應該能夠阻止任何非法的操作。在園區網絡設備上應該可以進行基于協議、基于mac地址、基于ip地址的包過濾控制功能。在大規模園區網絡的設計上,劃分vlan,一方面可以有效的隔離子網內的大量廣播,另一方面隔離網絡子網間的通訊,控制了資源的訪問權限,提高了網絡的安全性。在設計園區網的原則上必須強調網絡安全性控制能力,使網絡可以任意連接,又可以從第二層、第三層控制網絡的訪問。

3.4 網絡的可管理性

網絡的可管理性要求網絡中的任何設備均可以通過網絡管理平臺進行控制,網絡的設備狀態,故障報警等都可以通過網絡平臺進行控制,通過網絡管理平臺簡化管理工作,提高網絡管理的效率。

在進行網絡設計時,選擇先進的網絡管理軟件是必不可少的。網絡管理軟件應用于網絡的設備配置,網絡拓撲結構表示,網絡設備的狀態顯示,網絡設備的故障事件報警,網絡流量統計分析以及計費等。網管軟件的應用由于提高網絡管理效率,減輕網絡管理人員的負擔。網絡管理的目標是實現零管理,基于策略的管理方式,網絡管理是通過制定統一的策略,由管理策略服務器進行全局控制。基于web的網管界面,是網管軟件的發展趨勢,靈活的操作方式簡化了管理人員的工作。在設計園區網的設備選擇上,要求網絡設備支持標準的網絡管理協議snmp,同時支持rmon/rmon ii協議,核心設備要求rap(遠程分析端口)協議,實施充分的網絡管理能夠,在設計園區網的原則上應該要求設備的可管理性,同時先進的網管軟件可以支持網絡維護監控、配置等能夠。網絡設備采用開放技術、支持標準協議:采用標準的協議保護用戶的投資,提高設備的互操作性。網絡設計所采用的設備要求采用主流技術、開放的標準協議,具有良好的互操作性,能夠支持同一廠家之間的無縫相互連接與通訊。在設計園區網絡原則上,發揮不同廠商產品的專用先進技術同時,必須強調考察設備的技術、協議的標準性,減少設備互連的問題,網絡維護的費用,使用戶的投資得到有效的保護。

4 數字化校園的必要性

對于校園網絡建設來說,應用是目的,網絡環境是基礎,網絡教學資源是核心,而人員培訓與網絡維護是保障。校園網絡的應用主要分為四個大的部分:

4.1 學生學習的助手、學習資源的源泉

校園網是為學生學習生活服務的,是一種學習的工具。如宿舍的局域網應用系統,bbs系統等,她不但是學生與他人之間的交流工具,同時也是學習資源的提供者,有利于學生進行探索學習和協作學習。

4.2 老師教學的輔助工具、同樣是一種資源

校園網是為教師的教學和科研活動服務的。如多媒體教學系統、視頻點播課件系統、虛擬internet教學系統的應用,可以提供教師的教學資源、輔助教師備課,參與課堂教學活動和支持教師再學習活動等。

4.3 行政部門的管理依賴

校園網是為學校教育教學、行政管理等服務的,因此對于高校的校園網絡信息管理而言,一切工作的開展都是圍繞著教學、科研進行的。如輔助學校的學生學籍管理、人事管理、財務管理、科研管理、數字圖書館等。

4.4 校對外交流的窗口

篇（9）

論文關鍵詞:校園;網絡;建設;應用

1 引言

隨著各單位計算機和局域網絡應用的不斷深入，特別是各種計算機應用系統被相繼應用在實際工作中，各單位之間、各單位和外界媒體之間的相互交換和共享的要求日益增加，特別是近幾年來，計算機網絡以計算機應用為主流，同時高校的教學、管理等急需網絡化、信息化，因此我校建立起了大規模的校園網絡環境以適應現時以及將來的需要。由于高校作為培養未來信息化、綜合型人才的基地，對網絡新技術、新功能也有更高的要求。這些變化主要體現在以下幾個方面:

1) 要求更高的網絡帶寬、更強大的服務器處理能力、更快的網絡速度。

2) 要求在安全防范、人員管理、場地管理等行政事務的管理上更有效率。

3) 學員層次較多，要求聯系手段和信息手段的多樣化。

4) 更多的工作站點使結構化布線系統較為龐大，易管理性、標識清晰的布線系統將大大減輕工作人員的勞動強度。

2 我校校園網絡的建設

我校校園網建設的總體目標是建設一個滿足數字、語音、圖形、圖象等多媒體信息以及綜合科研信息傳輸和處理需要的綜合數字網，并能符合多種網絡協議，體系結構符合國際標準或事實上的國際工業標準(如TCP/IP)，同時能兼容已有的網絡環境。

由于網絡的應用日益增長，用戶數量的劇增，百兆骨干網已不足以滿足當前和將來的應用發展，因此我校校園網絡采用交換式千兆以太網骨干網絡平臺，它能提供10倍于快速以太網的性能，充分保護在現有網絡基礎設施上的投資。千兆位以太網相對于原有的快速以太網、FDDI、ATM等主干網解決方案，提供了另一條改善交換機與交換機之間骨干連接和交換機與服務器之間連接的可靠、經濟的途徑。網絡設計人員將能夠建立有效使用高速、任務關鍵的應用程序和文件備份的高速基礎設施。網絡管理人員將為用戶提供對Internet、Intranet、城域網與廣域網的更快速的訪問。通過在整個校園網絡中的三層交換技術及VLAN，實現教學區、辦公區、宿舍區的相對隔離，便于網絡的整體管理規劃。

3 網絡建設的幾個原則

3.1 網絡系統的高性能

網絡系統設計中的設備高可靠性要求和系統高可用性要求:核心交換機所有關鍵部件可以實現冗余工作，可以在線更換(插拔)，故障的恢復時間在秒級間隔內完成。多級容錯設計基于單個設備高可靠性的基礎之上進一步提高系統的可用性。

不管是校園網還是城域網、廣域網，其上的信息應用正以前所未有的速度發展，新的多媒體應用及新的數據應用對帶寬提出了更高的要求。以企業普遍采用的Intranet網絡模式來說，其WWW服務器，FTP服務器，Lotus Notes群體應用服務器，Novell Server等服務器群支撐著整個企業的信息服務環境。企業各部門用戶客戶端應用軟件，通過網絡訪問中心服務器，請求應用，查詢數據庫。網絡的負載流量主要從邊緣設備到和核心的數據交換，隨著企業業務的發展，網絡規模的擴展，以及應用的信息交換量增加，使得企業網絡通常首先在核心發生通訊瓶頸現象。改善企業園區局域網的網絡數據交換性能，往往是首先擴充核心交換機的交換性能，增加邊緣設備到核心的數據通訊帶寬，以減輕整個網絡的瓶頸，使得應用軟件的性能和效率得到提高。因此在設計校園園區局域網的原則上，首先應該考慮滿足網絡規模所要求的核心設備數據交換處理能力，以及邊緣設備到核心的鏈路帶寬。

就學校應用來說，其通過先進的計算機、網絡等信息技術，實現辦公自動化，可以提高學校的管理效率和水平。支持校園應用的基礎設施是校園的園區網絡，它的工作狀況會直接影響到校園的辦公應用環境，教學、管理、開發、設計等業務環境，財務管理、部門管理等環境，信息檢索、數據庫查詢、Internet瀏覽等支持校園正常運行是必要服務設施功能。網絡的可靠性要求是保障校園應用環境正常運行的首要條件，網絡要求可靠性的同時，要求網絡具有高可用性。不僅要求設備的部件冗余，同時要求網絡的鏈路冗余，可結合物理層、鏈路層及第三層技術實現，以保證網絡可以在任何時間、任何地點提供信息訪問服務。

3.2 網絡系統的可擴展性

網絡設計的可擴展性要求包括交換機硬件的擴展能力以及網絡設施新應用的能力。核心交換機的靈活擴充性要求:核心交換機應該具有靈活的端口擴充能力，模塊擴充能力，滿足網絡規模的擴充;同時提高性能，滿足更高性能的要求。支持新應用的能力:產品具有支持新應用的技術設備，能夠方便快捷地實施新應用。

在設計網絡方案時，首先是滿足現有規模的網絡用戶的需求，同時考慮到未來業務發展、規模的擴大，設計網絡具有用戶端口靈活的擴充能力。核心設備是整個網絡的樞紐，用戶端口數的擴充，需要增加配線間邊緣工作組的設備，增加邊緣設備的同時，要求連接核心骨干設備的端口數相應增加，因此核心設備應該可以通過增加的負載插槽容量。對于交換機來說，核心交換引擎應該可以滿足最大配置下，無阻塞的進行端口數據飽交換，模塊的擴充不影響交換性能。采用分布式交換結構可以實現了交換機的并行數據交換處理，優化網絡的性能，本地交換和全局交換相結合的分布式交換實現靈活的模塊、端口擴充能力。

3.3 網絡系統的安全性

網絡系統的安全性要求可以有效的控制網絡的訪問。靈活的實施安全控制策略。網絡的安全性對網絡設計是非常重要的，合理的網絡安全控制，可以使應用環境中的信息資源得到有效的保護。在校園園區網絡中，關鍵應用服務器、核心網絡設備，只有系統管理人員才有操作、控制的權力。應用客戶端只有訪問共享資源的權限，網絡應該能夠阻止任何非法的操作。在園區網絡設備上應該可以進行基于協議、基于Mac地址、基于IP地址的包過濾控制功能。在大規模園區網絡的設計上，劃分vlan，一方面可以有效的隔離子網內的大量廣播，另一方面隔離網絡子網間的通訊，控制了資源的訪問權限，提高了網絡的安全性。在設計園區網的原則上必須強調網絡安全性控制能力，使網絡可以任意連接，又可以從第二層、第三層控制網絡的訪問。

3.4 網絡的可管理性

網絡的可管理性要求網絡中的任何設備均可以通過網絡管理平臺進行控制，網絡的設備狀態，故障報警等都可以通過網絡平臺進行控制，通過網絡管理平臺簡化管理工作，提高網絡管理的效率。

在進行網絡設計時，選擇先進的網絡管理軟件是必不可少的。網絡管理軟件應用于網絡的設備配置，網絡拓撲結構表示，網絡設備的狀態顯示，網絡設備的故障事件報警，網絡流量統計分析以及計費等。網管軟件的應用由于提高網絡管理效率，減輕網絡管理人員的負擔。網絡管理的目標是實現零管理，基于策略的管理方式，網絡管理是通過制定統一的策略，由管理策略服務器進行全局控制。基于Web的網管界面，是網管軟件的發展趨勢，靈活的操作方式簡化了管理人員的工作。在設計園區網的設備選擇上，要求網絡設備支持標準的網絡管理協議SNMP，同時支持RMON/RMON II協議，核心設備要求RAP(遠程分析端口)協議，實施充分的網絡管理能夠，在設計園區網的原則上應該要求設備的可管理性，同時先進的網管軟件可以支持網絡維護監控、配置等能夠。網絡設備采用開放技術、支持標準協議:采用標準的協議保護用戶的投資，提高設備的互操作性。網絡設計所采用的設備要求采用主流技術、開放的標準協議，具有良好的互操作性，能夠支持同一廠家之間的無縫相互連接與通訊。在設計園區網絡原則上，發揮不同廠商產品的專用先進技術同時，必須強調考察設備的技術、協議的標準性，減少設備互連的問題，網絡維護的費用，使用戶的投資得到有效的保護。

4 數字化校園的必要性

對于校園網絡建設來說，應用是目的，網絡環境是基礎，網絡教學資源是核心，而人員培訓與網絡維護是保障。校園網絡的應用主要分為四個大的部分:

4.1 學生學習的助手、學習資源的源泉

校園網是為學生學習生活服務的，是一種學習的工具。如宿舍的局域網應用系統，BBS系統等，她不但是學生與他人之間的交流工具，同時也是學習資源的提供者，有利于學生進行探索學習和協作學習。

4.2 老師教學的輔助工具、同樣是一種資源

校園網是為教師的教學和科研活動服務的。如多媒體教學系統、視頻點播課件系統、虛擬Internet教學系統的應用，可以提供教師的教學資源、輔助教師備課，參與課堂教學活動和支持教師再學習活動等。

4.3 行政部門的管理依賴

校園網是為學校教育教學、行政管理等服務的，因此對于高校的校園網絡信息管理而言，一切工作的開展都是圍繞著教學、科研進行的。如輔助學校的學生學籍管理、人事管理、財務管理、科研管理、數字圖書館等。

4.4 校對外交流的窗口

篇（10）

1、引言

對于現代物流來說，信息和信息管理、貿易經濟、電子技術等有著緊密的聯系，它的理念和技術也在不斷的發展變化，因此，如何在物流企業中應用計算機信息技術能夠實現對企業的改造是一個重要的課題，它關系著物流企業能否在激烈的環境中立于一個不敗之地。

2、物流企業應用計算機信息化的細節

2.1 計算機網絡

在物流企業的計算機信息化中，計算機網絡的構成主要可以通過快速式以太網、交換式以太網、ATM、FDDI、千兆/萬兆以太網。其中，千兆/萬兆以太網是較為成熟的技術，不僅價格較為便宜，而且升級的空間較大。至于物流企業計算機管理信息系統中的主要設備則有主服務器、路由器、主交換機等，局域網和ISP網絡的溝通是通過局域網來實現的，接入方式主要有ATM、撥號以及數據語言等。

一般來說，物流企業計算機新信息管理系統的網絡結構大多數是3層的星型拓撲結構，其中，第一層是主干交換機，第二層交換機則主要負責子系統之間的交換，二者之間是通過光纖連接的。

2.2 網絡安全策略

物流企業計算機信息化的過程中，信息往往是海量的，這些信息傳輸的可靠性非常重要。因此網絡安全策略是重要的一部分。一般系統主要是通過防火墻的配備來確保安全，也有通過VPN來和其他企業進行信息溝通的，這也是一種有效地安全策略，它能夠實現MAT以及對IP地址進行隱藏等功能。此外，通過配備網管工作站和主干交換機進行連接可以幫助我們利用網絡管理軟件對網絡實行監控及管理，具體來說，網絡管理軟件能夠對網絡運行流量、資源情況、拓撲情況進行檢測，并能夠對管理進行自動操作，進行工作的備份、調度及恢復等操作。但是，由于種種原因的影響，當前在物流企業的網絡安全方面還有一些不足之處，我們應引入一些更新技術對其信息進行保護，比如動態口令、反侵入檢測等技術。

2.3 數據存儲系統

在物流企業的計算機信息化中，貨物的庫存、周轉及進出等動作都將會有若干數據產生，因此，物流企業要面臨的數據往往是非常巨大的，RAID技術已經不再能夠滿足企業這方面的需求，針對這種情況，我們可以利用SAN技術來構建集中數據存儲中心。此外，對于每天新增加的數據，我們要進行增量被封，并對數據進行定期的全量備份。

對于數據庫的管理系統，我們一般使用關系數據庫，它具有很好的分布式數據庫處理能力，不僅支持C/S體系結構，也支持B/S體系結構，能夠形成一個開放式的體系。此外，由于它對多用戶并發處理也支持，因此聯機事務處理能力比較強。

2.4 EDI系統

所謂EDI，主要是指電子數據交換技術，在物流企業中，往往和銀行、貨主以及聯帶企業有著非常緊密的業務關系，因此，各種來往單據是非常復雜的，通過組建一個EDI平臺能夠極大地提升我們工作的效率，進而降低工作成本。

在EDI報文中，Internet的傳輸是通過WebEDI的方式來實現的，因此，EDI是建立于Internet Web Server之上的，在Web上進行大量表格的開發。我們只需要利用瀏覽器就能夠實現單證的手法。EDI中心則利用翻譯系統以及映射系統將會自動的把提交的單據翻譯為報文，然后傳輸到對方的郵箱之中。

2.5 條碼系統

條碼技術屬于電子商務推進物流行業發展的一個基礎，通過在物流企業中運用這一技術能夠以很小的投入就獲取較大的經濟利益。針對條碼系統，物流企業要進行專門條碼管理服務器的設置，以實現對條碼資源的管理及分配。

其工作流程是首先進行固定式及手持式掃描儀的配置，實現對貨物條碼信息的掃描及記錄，然后利用數據線將這些信息傳輸到專用服務器之上，最后利用條碼打印機進行打印輸出。

2.6 電子商務系統

物流作為商業活動的一環，在其機信息化過程中，一個合格的電子商務平臺應是關鍵，它是企業發展的必將之路，具體上其應有以下幾個方面的功能：能夠網上跟蹤貨物、實現網上服務情報的報告、網上支付、運送時間的計算、對于貨物記錄的搜索、電子提單、網上報價、網上損毀索賠等。

電子化的倉儲、配送以及運輸網絡是實現電子倉庫的基礎，也是電子商務系統的核心。我們應加強運輸網絡系統的橫向連接，對行業分銷網絡進行縱向連接，通過合理的布局，實現一個高效的、現代化的電子商務網絡體系。

2.7 配送車輛的調度系統

物流企業生存中的一個重要內容就是對于貨物的配送，因此，機動、高效、節約的配送車輛調度系統將給用戶提供更為透明的服務，并幫助我們加強成本的控制。具體的工作中，我們要做的工作是對單個車輛要實現運輸成本的動態考核，進而提升企業的服務響應速度及準確度，使其競爭力得到更大的提升。

這一調度系統主要的構成有中央監控系統、移動單元以及GSM通信網絡這三部分。其中移動單元設備能夠提供車輛的實時位置數據及具體狀況，并對這些數據信息進行刷新，而中央監控系統則主要是處理這些位置數據，并將這些信息顯示于監控中心中的大屏幕上。

2.8 軟件系統

做好軟件系統方面的工作也是計算機信息化在物流企業中應用的前提。在具體的工作中，我們要結合物流企業的作業流程及方式進行軟件系統的開發，確保其合理性及高效性。一般來說，軟件系統的開發是基于UUNIX平臺，使用J2EE技術以及ORACLE數據庫，并通過C/S以及B/S結合來完成的。

3、結語

物流企業應用計算機信息技術是大勢所趨，隨著技術的進一步發展，這一技術的應用將會更加的深入和廣泛，為物流企業發展提供更多的助力。針對這一背景，我們要加強自身的學習和探索，不斷增強自身的理論水平和實踐能力，使物流企業的競爭力上升到一個更高的水平。

參考文獻

[1]蔡學文.信息化管理在物流管理中的應用[J].中國新技術新產品，2009（24）.

篇（11）

隨著大型裝配制造產業的發展，原有的設計、生產、管理方法已經被時代所淘汰，新型工業在研發、試制、生產的過程中越來越多的應用信息化技術，三維建模、立體仿真、工程制造管理等信息化手段促進了裝配制造業的快速發展，然而信息化技術的實現需要一種新的技術提供更快更新的網絡運行平臺[1]，因此就孕育出了以太網技術，經過多年來的發展千兆以太網已經普遍應用于校園網、企業網和公用數據網中，而更高速的萬兆以太網標準的制定已經完成，并且其制造廠商已生產出符合標準的設備，其符合當今網絡使用的基本設計準則，必將被廣泛應用。

一、萬兆以太網（10GE）標準技術要點

以太網技術是當今使用最廣泛的網絡技術，從經典的OSI網絡層次模型上看，以太網屬于第2層數據鏈路層協議，萬兆以太網(10GE)仍然屬于以太網，與前幾代（l0、100和1000Mbps）以太網性質相同，但萬兆以太網使用IEEE802.3以太網介質接入控制（MAC）協議、IEEE802.3以太網幀格式和IEEE802.3幀格式，不需要修改以太網介質接入控制（MAC）協議或分組格式。所以，能夠支持所有網絡的上層服務，包括在OSI七層模型的第二/三層或更高層次上運行的智能網絡服務，具有高可用性[2]、多協議標記交換和Web高速緩存等特點。

（一）萬兆以太網的物理層特點

由于萬兆以太網可作為LAN也可以作WAN使用，而在LAN和WAN中由于工作環境不同，對于各項指標的要求存在許多差異，主要表現在時鐘抖動、比特差錯率等要求不同，就此制定了兩種物理介質標準。這兩種物理層的共同點是:共用一個MAC層，僅支持全雙工，省略了CSMAPCD策略，采用光纖作為物理介質。特點1：支持802.3MAC全雙工工作方式，MAC時鐘可選擇工作在1G方式下和10G方式下，允許以太網復用設備同時攜帶10路1G信號。幀格式與以太網的幀格式一致，工作速率為10GbPs。萬兆域以太網技術可用最小的代價升級現有的局域網，并與10P、100P、1000MbPs兼容，使局域網的網絡范圍最大達到40km。特點2:由于局域以太網采用以太網幀格式,傳輸速率為10GbPs，而萬兆廣域以太網采用OC-192C幀格式在線路上傳輸,傳輸速率約為9.58GbPs,所以萬兆廣域以太網MAC層有速率匹配功能。

（二）接口方式

萬兆以太網作為新一代寬帶技術，在接口類型及應用上提供了更為多樣化的選擇。局域網PHY(局域網接口)、城域網PHY(城域網接口)及廣域網PHY(廣域網接口)可以適用于不同的解決方案。萬兆以太網在局域網、城域網、廣域網不同的應用上提供了多樣化的接口類型。在局域網方面，針對數據中心或服務器群組的需要，可以提供多模光纖長達300m的支持距離， 或針對大樓與大樓間園區網的需要提供單模光纖長達10km的支持距離。在城域網方面，可以提供1550nm波長單模光纖長達40km的支持距離。在廣域網方面，更可以提供廣域網，支持長達70～100km的連接。

二、萬兆網的應用

（一）拓撲結構層次化

萬兆網促進了網絡結構層次化的發展，為了實現一個可管理的、高可用性的、高性能網絡，會將萬兆帶寬的網絡作為主干帶寬，這樣就自然的將網絡分為核心層、分布層和接入層三個層次進行設計。在這種結構下，三個層次的網絡設備各司其職又相互協同工作，從而有效保證了整個網絡的高可靠性、高性能、高安全性和靈活的擴展性。其每一層的網絡設備功能描述如下：核心層：提供高速的三層交換骨干核心層不進行終端系統的連接；核心層少用或不實施影響高速交換性能的ACL等功能。分布層：作為接入層和核心層的分界層，分布層完成以下的功能：本功能區VLAN 間的路由；IP地址或路由區域的匯聚；接入層：提供2層或3層的網絡接入，通過VLAN定義實現接入終端的隔離。

（二）網絡帶寬設計

整體網絡采用層次化設計分為三層，即：核心層、分布層和接入層，核心交換機之間通過10G（萬兆）光纖冗余互聯形成高速萬兆核心層，各分布層交換機通過雙萬兆光纖冗余鏈路上聯至核心路由交換機，各個接入交換機通過雙千兆光纖冗余上聯至分布層交換機，使網絡具備高可用性、高安全性。如果網絡對帶寬要求很高，可以采用雙萬兆鏈路捆綁，甚至4個萬兆捆綁互聯，使網絡主干達到40G的寬帶水平，這樣即實現了高帶寬網絡有保證了物理線路的冗余備份。

（三）核心網絡區設計

如果要將萬兆網的優點發揮得淋漓盡致，就必須將網絡核心層的設計更加完善，核心層的主要作用是負責在各匯聚層設備之間的第三層數據交換和路由，需要有很高的處理交換能力和安全穩定性，因此需配置高性能路由交換機。另外，可以將多臺核心交換機采用虛擬交換技術，虛擬為一臺核心交換機，所有連接大大降低網絡的復雜性并且大大提高網絡的可靠性。核心交換機，每兩臺可互為熱備份，大大提高了核心交換區的整體可靠性；另外一個更大的好處是可以做到了充分的負載均衡[3]，從而大大提高了整體網絡的工作效率。

三、結論

論文簡要介紹了萬兆以太網技術的特點及萬兆網技術常見的應用形式，并且歸納了萬兆網技術的優點及由其帶動相關網絡技術，相信萬兆網技術的發展定會使網絡傳輸更加快捷，同時也將促進更為高端的網絡技術發展[2]。

參考文獻：