数据交换技术论文优选九篇

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第1篇

关键词：数据交换电路交换报文交换、分组交换综合业务数字交换

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:

[1]金惠文陈建亚纪红冯春燕:现代交换原理.北京:电子工业出版社，2005

第2篇

[论文摘要]本论文讨论计算机网络数据交换技术的发展历程，阐述数据交换每个发展阶段的技术特点。着重对分组交换技术进行分析论述。

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:

[1]金惠文陈建亚纪红冯春燕:现代交换原理.北京:电子工业出版社，2005

第3篇

论文关键词：内外网，安全网闸，数据同步，系统表

 

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

0.6s

第4篇

论文关键词：异构信息，公共协议，XML

 

1 引言

信息化建设经过几十年的发展，尤其是近些年来各种信息系统在各企事业单位中起着越来越重要的作用。一方面，信息系统的应用给我们的工作方式带来了巨大的改变；另一方面，随着信息化程度不断深入，各信息系统之间的信息共享问题成为信息化建设的一个主要障碍，所以建立异构信息系统间数据信息交换的模式成为提高信息化程度的必须要求。

2 公共协议策略

当前异构数据库系统集成主要采用三种策略：公共编程界面、公共数据库网关和公共协议。其中公共协议是指对客户和服务器间通讯的格式和协议(FAP期刊网，FralneandProtocol)及对数据库语言进行标准化。这是一种最理想的解决异构数据库系统集成的方法。那么本文就是针对当前异构信息交换中所存在的问题，提出一种基于XML Schemal公共协议的异构信息交换方案，实现异构数据库系统的信息的逻辑集成。

3 基于XML Schema的公共协议集成

XML语言的基础是XML Schema，它描述了XML文档的结构。 XML Schema语言也被称为XML Schema Definition (XSD)（XMLSchema定义）。为了实现不同数据库系统中异构数据的交换，必须提供一种统一的基于XMLSchema的公共协议数据交换模型。其中，在进行数据逻辑集成时，将异构数据按公共协议规则转换成统一的数据类型。然后将标准化的数据集按本地数据逻辑结构进行装载，完成异构信息的映射。如图1所示，步骤如下：

(1)在关系模式标准化后，根据协议规则将数据信息集成到XML标准文件的中。

(2)将包含异构数据库中数据库操作等数据信息的XML文件传送到异地数据服务器端。

(3目的服务器进行解析，将XML数据文件转按成本地数据库的逻辑结构过行装载，完成目标服务上的数据更新。

图1基于XML Schema的数据集成

4 XML Schema异构数据的逻辑集成

1.集成对象

字段作为XML数据文档的主要集成对象，表现为简单类型的元素集成对象或元素的属性期刊网，它包含具体的数据内容，可以通过XPath路径进行定位查找。源数据信息来自源XML数据文档，其所包含的数据内容按逻辑集成协议经过处理后，输出成为目标XML数据文档中对应的目标数据集成对象的数据内容。

2．集成的协议库

集成的协议库的作用是具体的定义出生成一个目标数据集成对象所需要的规则信息，包括源数据集成对象、目标数据集成对象、它们之前的所需要的处理规则。从结构上可以看出，源、目标双方各自集成对象构成一个树型之间的处理规则。处理规则的集合构成了异构信息交换的公共协议，这样就可以在相同转换方法的情况下直接协议中的规则，完成数据的集成。如图2所示，可以看出数据集成对象间的转换规则。

图2转数据集成对象间的规则

对于复杂的XML数据映射操作，可以根据每一条转换规则可以构造出一棵转换流程树，树的复杂程度随数据映射过程所需要参于的数据集成对象的多少而有所不同。例如源集成对象对目标集成对象N：1的情况，可以将多个源集成对象的复杂操作，分解为若干个相对简单的单集成对象之间的子操作期刊网，每个子操作的计算结果通过中间集成对象(Internal Node)作为过渡集成对象，调用函数计算时，将对中间集成对象的结果依照相互之间的运算次序与其它集成对象组合在一起，进行映射计算，这样就可以简化并完成多数据集成对象到单目标集成对象的映射转换，具体过程如图3所示：

从交换数据的XML模式转换过程可以看出，整个过程将关系模式转换得到XML模式，将扁平的二维表结构转化为层次的树型结构，对字段的数据类型进行了适当的转换，尽可能地降低了数据准确性和精确性在交换过程中的损失，并且保留了表间的联系，能够完整地表达了关系模式的信息。每一个XML集成对象在关系模式中都有相应的数据对象与其对应，并且每个表元素集成对象在结构组成上都与关系模式相同期刊网，易于实现关系数据与XML数据的相互转换，能够降低数据交换中数据抽取封装和数据卸载入库过程的复杂性。

图3集成对象映射流程树示意图

5 主动数据交换模型的实现

根据设计的基于XML Schema公共协议交换方案，系统设计包括源数据库端服务器和目标数据库服务器，所涉及到的数据库类型包括：Oracle 9i，和SQL Server 2000，具体配置情况：数据服务器：（1）数据库服务器（Oracle）、（2）应用服务器（SQL Server），提供用于C/S结构的Socket服务以及用于B/S结构的IIS服务。公共协议信息交换总体结构如图4所示：

图4 公共协议信息交换总体结构

相关信息的的设置如图5所示，包括异构数据库类型、所在网络的IP地址及通信端口、需要进行数据交换的数据库名称，以及数据交换规则参数的设置。

图5 交换双方数据库服务设置

6 结束语

文章提出了适应数据管理系统现状的异构数据库间公共协议交换模型，形成以XML作为公共数据交换协议规则库的交换方式，并对其中规则协调及管理予以详细分析及设计。

参考文献

[1]刘瑰朱鸿宇韦海亮等.基于网格的异构数据源访问体系研究[J].算机应用研究,2007,24(10):65.

[2]李双庆游莲古平程代杰.一种基于XML的数据交换中间件技术[J].计算机科学

[3]黄润才.XML与消息队列的集成应用研究. 计算机应用研究.2004第5期

[4]张忠庆赵敬中.基于虚拟集中方法的异构分布式数据集成模型[J].微机发展,2004,14(6):58-60.

[5]屠晓云.基于XML的异构数据交换研究[J].中国科技信息,2007,14(8):110-112.

第5篇

关键词：三层交换，汇聚技术，数据冗余

 

随着通信业的发展以及国民经济信息化的推进，三层交换机在比较大型的局域网中应用越来越广泛。三层交换技术实质就是二层交换技术＋三层转发技术，传统的交换技术是在OSI网络标准模型中的第二层——数据链路层进行操作的，而三层交换技术是在网络模型中的第三层实现了数据包的高速转发。应用第三层交换技术即可实现网络路由的功能，又可以根据不同的网络状况做到最优的网络性能。

我们所说的三层交换机就是核心核心层交换机、汇聚层交换机、接入层交换机。同样作为交换机，核心层，汇聚层，接入层这三层交换机在网络中扮演的角色是不一样的。

网络主干部分称为核心层，核心层的主要目的在于通过高速转发通信，提供优化，可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。接入层目的是允许终端用户连接到网络，因此接入层交换机具有低成本和高端口密度特性。接入交换机是最常见的交换机，它直接与外网联系，使用也最广泛。汇聚层交换机和核心层交换机的作用与接入交换机不同，在网络体系中，汇聚交换机它们承担了网关和三层路由转发功能的重担。

在我校网络建设初期，采用二层交换技术的网络架构，如图

从图中我们可以看到，核心交换机采用二层交换技术，在原先只有100多台工作站的情况下，网络性能较理想。后来随着学校规模的加大，网络规模也在不断扩大，工作站增加到500多台时，网络性能明显下降，在高峰期网络整体速度缓慢，用网管软件分析，发现网络中广播包所占比例很大。另外，对于这种网络，很容易发生诸如网卡故障等原因引起的网络广播风暴，而且一旦发生广播风暴，很难查找故障点，网络维护工作量很大。

在学校领导的支持下，我们进行了网络改造和设备升级，建立了三层交换机技术的网络架构。如图

从图中我们可以看到，在整个校园网中，形成了一个三层交换的网络：接入层，汇聚层和核心层。是以s8505做核心交换机，三台s6502做汇聚交换机，（底层）下面是三层交换机做楼宇接入，最下面是的二层交换机用来做楼层或单元的接入，这样搭建的三层交换体系能够最大限度的充分利用交换机的背板带宽，以及应对突发性网络节点故障，通过各个Vlan的划分，较好的解决网络中的可管理性。

接入层是直接面向用户连接或访问网络的部分，也是我们最常见到的交换机，一般用在办公室，在网口不够的情况下接入多台计算机。在这张图中，就是我们各个计算机终端。。。

在汇聚层，考虑到我校的实际情况，在整个学校得局域网内部，以楼层或者单元为单位，分成三个基于MAC地址的VLAN：信息大楼（包含机房）、办公教学区、教工宿舍区，通过各自的汇聚交换机对VLAN进行划分，汇聚交换机处理来自接入层设备的所有通信量，然后通过光纤接入核心交换机，并提供到核心层的上行链路，这样将本地数据交换机流量在本地的汇聚交换机上交换,减少核心层的工作负担。在实际工作中，各个VLAN之间相互独立，杜绝了广播信息的不安全性。

核心相当于一个出口或总汇总，主要目的在于通过高速转发通信，提供可靠的骨干传输结构，因此核心层交换机应拥有更高的可靠性，性能和吞吐量。

对比原有的网络，我们会发现，通过交换机汇聚，我们技术改造后的网络有了更大的优势，变现在

1 大幅度提高了网络速度。

通过将多个低带宽端口捆绑成一条高带宽链路，带宽相当于组内的端口的带宽总和，增加了网络带宽；同时增加了数据冗余，只要组内不是所有的端口都down掉，两个交换机之间仍然可以继续通信，实现链路负载平衡，可以在组内的端口上配置，使流量可以在这些端口上自动进行负载均衡，避免链路出现拥塞现象，也防止单条链路转发速率过低而出现丢包的现象。

2 灵活的管理。

划分VLAN后，广播域缩小，有利于改善网络性能，能够将广播风暴控制在一个VLAN内部，同时使网络管理趋于简单。VLAN是在一个有多台交换机的局域网中统一设定的，这使得用户可以不受所连交换机的限制，不论用户节点移动到局域网中哪一台交换机上，只要仍属于原来的虚网，则应用环境没有任何改变。3 增加了网络的安全性

通过VLAN的划分，不同VLAN的数据不能自由交流，需要接受第三层的检验，提高了网络安全性，在一定程度上加强了虚网间的隔离，使学校办公区和家属区互不干涉。

三层交换机也具有访问列表的功能，可以实现不同VLAN间的单向或双向通讯。可以通过列表中进行设置，限制用户访问特定的IP地址，这样学校就可以禁止学生访问不健康的站点。。

访问列表不仅可以用于禁止内部用户访问某些站点，也可以用于防止校园网、城域教育网外部的非法用户访问校园网、城域教育网内部的网络资源，从而提高网络的安全。

4可扩充性

三层交换机设置在连接多个子网时，子网只是与第三层交换模块建立逻辑连接，不像传统外接路由器那样需要增加端口，并且也能够满足学校3~5年网络应用快速增长的需要。

经过网络改造和设备升级，通过建立VLAN,使用汇聚交换机技术，实现了“ 一次路由，多次交换”，更大限度的利用了网络资源，实现了负载平衡，减少了网络广播信息，从而提高了网络运行速度，同时为我校以后的长且网络建设预留了端口。

参考文献：二层交换机在园区网中的应用 黄津津 福建电脑, Fujian Computer, 编辑部邮箱 2006年 11期

第6篇

【 关键词 】 医院信息系统；数据加密；数据安全；安全数据交换

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。

参考文献

[1] 任俭．医院信息安全[J]．中国卫生信息管理杂志，2006，(3)：25—26．

[2] 黄平. 医院信息系统数据安全研究与实践[J]．医院管理杂志，2011，（4）：310—312.

[3] 叶萍. 医院信息化建设风险与数据安全管理[J]．医学信息学杂志，2010，（6）：21—23.

[4] 马锡坤. 医院网络终端准入控制方案[J]．中国医疗设备，2011，（11）：30—32.

[5] 黄影. 基于HIS的安全数据交换系统的研究与实现[J]．中国医疗设备，（9）：45—47.

作者简介：

第7篇

关键词： 物流元数据； 存储模型； 同步机制； 元数据的存储； 元关系

中图分类号：TP393 文献标志码：A 文章编号：1006-8228（2013）10-13-03

0 引言

元数据在各领域有不同的定义，在综合各种定义的基础上，对物流元数据定义如下：物流元数据是在物流活动中所产生的数据（包含知识和规则）的描述，包括数据的格式、技术和业务过程、数据的规则和约束以及数据结构等。

物流元数据也是一种数据，在形式上与其他数据没有区别，它可以以数据存在的任何一种形式存在。但是，物流元数据目前缺乏统一的标准，部分企业所建立的规范也不能满足全行业的需要。本文探讨采取另一种方式，即从存储模型上着手，尽量在不改变现有各系统的基础上，融合已有的元数据规范，解决这一问题[1-3]。

1 物流元数据

1.1 企业间物流信息交换现状

目前国内很多企业都无法顺利地实现物流信息的交换，大部分企业的物流信息系统是封闭运作的，企业在各自的内部网络采用共同的标准协议进行数据交换，但在企业间、整个物流行业间还没有形成一套统一的、规范化的物流数据交换标准， 企业物流信息没有共同的数据规范统一约束，导致了数据交换的困难。

1.2 基于元数据的物流信息交换技术

OAI（Open Archive Initiative）技术的目的是实现异构系统间资源的共享和交换。其主要思想是：将服务提供者和数据提供者分离， 服务提供者只提取元数据信息，对元数据信息进行重新组织，不需要了解数据提供者的内部数据格式，只需要遵循协议的格式，将参数传给数据提供者就可以得到所需的元数据，进行资源共享和互操作[4]。

在物流联盟中制定了统一的元数据规范，各成员只需提取元数据信息，无需再对异构数据进行复杂的数据交换，就可以对资源进行共享和信息的互操作，达到高效、合理、及时完成项目运作的目的。另外，通过元数据映射也可达到各类系统间的数据交换。为此，基于OAI的思想，从物流信息交换的研究角度出发，提出一个元数据框架的设想和信息交换模型，可以作为一个物流系统间异构数据交换的可行解决方案。

1.3 物流信息元数据框架

这里把目前第三方物流的业务概括为两个中心，即物流中心和配送中心。物流中心承担着订单管理、货物管理、仓库管理、财务管理等，而配送中心主要负责货物的配送管理、车辆管理等。

第三方物流业务流程产生如下数据流：发货订单、验货单、货物通知单、货物维护单、货物入库单、发货通知单、配送计划单、货物记录单、货物运输单、回单、退货单；还有基础资料信息，包括企业信息、人员信息、车辆信息、储位信息等。

根据物流信息资源，划定了物流信息元数据的基本框架。按元数据方法划分成三个类型，即货物信息元数据、单证元数据、人员信息元数据。依据各数据之间的相互关系，可以确定一个合作模型中物流信息元数据基本框架。这个框架可以支持对物流信息的组织、存储、检索和交换，依据元数据性质把物流信息元数据分为两类，一类是结构性元数据，另一类是管理性元数据[5]。

2 存储模型

2.1 存储策略

元数据的存储包括元数据标准的存储和元数据本身的存储。二者之间的关系是类和实例之间的关系，XML文件是表示元数据最佳方法。由于元数据是树状文件，XML本身也是树型层次结构，能够很好地说明元数据的元素类型、元素之间的关系，并且能够对元数据进行严格验证。不过，在将XML文件存入关系数据库时存在一些问题：XML文件和关系数据库之间的对象映射关系比较复杂。如果将XML文件作为关系数据库的一个字段进行存储，则不便于对元数据元素进行检索和展现。

根据以上分析，我们需要一种存储策略，把XML Schema的元数据标准映射并存储到关系型数据库中。为此，建立了图1所示的基于XML Schema的物流元数据存储体系，将物流元数据按照模式和内容分别存储。在由XML Schema模式到关系型模式的转换过程中，核心工作是制定转换规则，而建立转换映射规则的前提是对XML Schema文件建立有效结构。DOM（Document Object Model，文档对象模型）是一种抽象数据结构，它将XML文档表示为由节点构成的树。在DOM树中，节点用来表示元素、属性和文本。每棵DOM树都有惟一的根节点。Element代表元素.是最常用的节点，它可以组成以它为根的DOM的子树。元素节点还可以有元素子节点、属性子节点等。利用DOM树的思想将XML SChema转换为DOM树结构，分别对根元素和各级子节点的复合元素建表。并且，为了保持它们的父子关系，需要在数据表中建立指向其子节点的复合元素的外键（FK）。其结构解析过程如图2所示[2，6]。

2.2 存储组织模型

由于各企业、各部门依照自身的需要，使用不同的开发工具建立的物流管理系统，大多数有不同或不能兼容的内部元数据和特有的元数据接口。在没有统一的物流元数据标准之前，数据集成存在很多问题，也非常困难。因此，可靠的存储组织模型，成为高效集成的关键。

本文采用如图3所示的模型，一个物流共享元数据库由多个元数据库提取得到，一个元数据库包含多个物流元数据规范，每个规范可包含多个元数据对象。其中，每一个规范代表一个被采用的元数据标准。基于上述的层次组织模型，就可以实现元数据按照规范的分类组织，新的元数据标准以新的规范形式加入到某一元数据库中。该模型具有一定的开放性。

3 同步机制

3.1 元关系

关系按照其类型，可分为一般关系、组合关系、继承关系、属性型关系等。其中，属性型关系是指两个对象之间的关系仅用外键字段关联无法实现，而需用独立属性表来维护关联关系，如图4所示。基于属性表建立物流元数据和信息实体之间“元关系”。维护两者之间的数据一致性，解决同步更新问题。

为了实现一个库房信息和一条元数据的关联，首先需要在它们各自所属的要素类和元数据集之间建立一个元关系。这一步交由数据库中的关系类表来管理和维护，与此同时，产生一张对应该条元关系的属性表。它用于维护两类对象所管理实体之间的关联操作。基于这种“元关系”机制，通过定义一个物流信息实体与基于不同规范的元数据集之间的多条元关系，实现一个信息实体与多条元数据的关联。这将有助于借助元数据系统，在分布、异构的信息资源中更快捷、更有效地查询、访问、获取所需要的数据[9-10]。

3.2 利用元关系实现同步机制的过程

首先在物流信息实体和元数据集之间建立元关系，填入关系类表；在关系类表中查询数据库中所有关系类型为元关系、原始类ID为ItemsID的关系类；考虑到一个物流信息实体可能与不同模式下的多个元数据集都建有关系，所以对查询所得到的每个关系类。按照下列步骤进行处理。

⑴ 在关系类对应的元关系属性表中查找满足原始键值为EntityID、目的键值为MetaID的属性记录。

⑵ 若没有找到元关系属性记录表明该物流信息实体没有元数据，则根据元数据可同步元素列表的定义，自动从物流信息实体中获取相关信息，生成一条新元数据。添加到元数据集中。

⑶ 若找到相关属性记录集，则对其中每一条属性记录，先根据元数据可同步元素列表的定义，自动从物流信息实体中获取相关信息，然后再对该条记录进行更新操作。

参考文献：

[1] 傅海洋，黄俊，刘晓晨.物流元数据及其管理研究[J].物流科技，2008.10.

[2] 吴宝山.基于XML的物流元数据的存储研究[D].安徽大学硕士学位论文，2007.

[3] 肖珑，赵亮.中文元数据概论与实例[M].北京图书馆出版社，2007.

[4] 朱毅.元数据存储框架及服务[J].科技信息，2009.23.

[5] 肖珑，赵亮.中文元数据概论与实例[M].北京图书馆出版社，2011.

[6] 杜楠，彭宏.混合式的元数据管理系统研究[J].计算机工程与设计，2009.15.

[7] 黎建辉，吴威，阎保平.一种基于XML的元数据映射与转换算法[J].微电子学与计算机，2008.1（25）.

[8] 郑琳曦.内容管理研究与实现[D].北京工业大学工程硕士学位论文，2007.

[9] XML Linking Language（XLink）Version 1.0.

[10] World Wide Web Consortium.XML Schema.

[11] Open GIS Geography Markup Language （GML）Implementation Specification3.0：OpenGlS Consortium，Inc，2013.

第8篇

关键词：异构数据库，数据交换， XMLSchema，XML

Keywords： Heterogeneous databases， Data exchange， XML Schema， XML

1 前言 毕业论文

数据库应用发展到今天，己有相当数量的企业和科研机构积累了大量的、以不同形式存储的、依赖于不同数据库管理系统的数据，如何共享这些数据信息，是企业进1步发展所需解决的问题。另外，由于历史等原因，Internet上的数据库系统不少也是分布、异构的，Internet上大量信息必须通过数据库系统才能有效管理，如何合理地使用这些异构数据库，己成为当前急待解决的问题。异构数据库系统是相关的多个数据库系统的集合，用以实现数据的共享和透明访问。异构数据库系统的异构性主要体现在以下几个方面： 1)计算机体系结构的异构。2)基础操作系统的异构。3) DBMS本身的异构。本文中讨论的异构数据库属于第3种类型，即在不同DBMS的两个异构数据库系统间(Oracle数据库和SQL Server数据库)进行信息交流。

2 XML与数据库

2。1 XML及其相关技术

XML即为“可扩展的标记语言”(eXtensible Markup Language )，是1套定义语义标记的规则。是由W3C组织于1998 年2月制定的1种通用语言规范， 是SGML的简化子集， 专门为Web 应用程序而设计。XML 作为1种可扩展性标记语言， 其自描述性使其非常适用于不同应用间的数据交换， 而且这种交换是不以预先规定1组数据结构定义为前提。XML 的最大优点是对数据描述和数据传送能力， 因此具备很强的开放性。

为了对XML文档的结构与允许值进行定义和检查，有两种办法：1是使用DTD文档类型定义；2是使用XML Schema。这两者均为XML规范的1部分。DTD的用途很多，可用来定义内容的模式、限制数据的范围、限制属性的数据类型等。但DTD也有1些不足之处：DTD本身不符合XML规范；它不支持名称空间(Namespace)；扩展性差；数据类型有限等。 XML Schema相对于DTD的明显好处是Schema文档本身符合XML规范，而不是象DTD那样使用特殊格式。用户与开发者可以使用相同的工具来处理XML Schema，而不必使用特殊的工具。

2。2 关系数据库与XML之间的映射方法

根据映射关系的建立方式不同，我们可以得到两种数据转换方法：基于模板驱动的转换方法和基于模型驱动的转换方法。

2。2。1基于模板驱动的映射方法

基于模板的映射方法并不预先定义好XML文档与其他数据之间的映射关系，而是在XML文档中嵌入带参数的SQL命令。这些命令在转换过程中被系统所识别和执行，执行的结果被替换到指令所在的位置，从而生成目标XML文档，并用数据传输诸如中间件等实体软件进行处理。基于模板的转换方法的好处在于转换的步骤比较简单，只要给出模板，就可以快速地生成相应的XML文档。不足之处在于，基于模板驱动的映射是1种浅层映射，以XML内嵌的SQL执行的数据结果集为依据，不涉及数据库赖以存在的关系模式，它只是将关系数据库的数据转换为XML文档，并没有提取出关系模式，它舍弃了关系模式的种种约束条件，因此对于反向的转换更是无能为力。

2。2。2基于模型驱动的映射方法

基于模型驱动的映射，当把数据从数据库传送到XML文档或把数据从XML文档传送到数据库时，不是仅仅依赖内嵌SQL命令，而是用1个具体的模型实现的。基于模型的转换方法用这个预先定义好的数据模型来映射XML与关系数据库数据之间的关系。基于模型的转换方法的关键在于设计1个灵活的映射模型，为了更好的支持其逆向映射的特点，这个映射模型必须是易于“读懂”的、易于操纵的，能够很好的与达关系数据库的各种约束。关系数据库的理论依据是关系模型，而XML文档的依据是XML Schema或DTD等。本文将用XML Schema来描述关系数据。

3。 应用实例

在本文中，数据库的异构主要是DBMS的异构，1个是Oracle的DBMS，1个是SQL Server的DBMS，我们以学校学生管理系统为例。该系统分为院和系两部分。各系里的管理系统其前端开发上具是Sybases公司的PowerBuilder 9。0，后台数据库系统是Oracle公司的Oracle 8i。另外，学院有1套自己的管理软件，该软件后台数据库服务器为Microsoft公司的SQLServer 2005，为了达到系向院级实时传递学生管理信息和保持信息1致性的目的，且考虑到学生管理信息数据量大、重要性高的特点，需要设计1种高效、安全的数据传送方法来实现学生信息的交流。正是在此背景下，设计了1种利用XML来实现这两个异构数据库信息交流方法。

本系统具体实现总体上可分为两个部分，其1是客户端Oracle数据库中的数据到XML文档的映射过程，其2是XML文档到SQL Server数据库的映射过程。由于本系统实现的木的是将各系学生管理系统数据库中的“有效信息”根据需要上传到学院管理系统的数据库中，所以客户端和服务器端的实现都是以SQL Server数据库的关系模式为基础，即以SQL Server数据库中的表及其相互关系为基础的，客户端上传的数据必须符合学院的管理系统的标准。

从目的和技术两个方面出发，依据本系统的具体特点，本系统实现的第1步就是通过SQL Server关系数据库将关系模式映射为XML模式，即通过关系数据库中具体的表及其相互关系，映射为标准的XML文档描述语言XML Schema。从而为客户端生成XML文档提供1个格式上的标准。下面是整个系统的具体实现。

3。1 SQL Server数据库中表及其相互关系

学生信息在SQL Server数据库中有两个表，这两个表中的数据正是我们交换的信息，各个表的信息和表之间的约束关系如下：

表1（学生基本信息表)：

Table studet(

Id

char(10)

not null，//学号

name

char(15)

null，//姓名

sex

char(2)

null，//性别

class

char(10)

null，//所在班级

age

Integer

null，//年龄

constraint PK_student primary key(Id)

)

表2（班级情况表)：

Table depart(

class

char(10)

not null，//班级

boy_num

Integer

null，//男生人数

girl_num

Integer

null，//女生人数

monitor

char(15)

null，//班长

teacher

char(15)

null，//班主任

constraint PK_depart primary key(class)

constraint fk_RC

foreign key (calss) References student (calss)

)

3。2 通过ADO。NET将关系数据库映射为XML Schema

利用ADO。NET组件将SQL Server关系数据库映射为XML Schema，该XMLSchema正是我们把Oracle数据库服务器中数据映射为XML文档所要依据的XMLSchema，下面是C#中产生XML Schema的部分关键代码(这里仅列出与表1有关的代码，至于其它三个表，类同)：

//产生1个新的数据集

DataSet ds=new DataSet(“studentXML”)；

//连接数据源

OleDbConnection conn=new

OleDbConnetion(@”server=student;uid=system;pwd=manager;datasource=student”)

//生成数据适配器(仅列出表的相关代码student)

OIeDbDataAdapter da_index=new OIeDbDataAdapter("SELECT*FROM student”，conn);

//用适配器填充数据集

da_index。Fill(ds，”student”)；

//在数据集中添加表与表之间的关系

ds。Relations。Add(ds。Tables["student"]。Columns["class"]，

ds。Tables["depart"]。Columns["class"])；

//生成XML文件

ds。WriteXml(“。。\\。。\\\jhsy。xml"，XmlWriteMode。WriteSchema)；

通过执行这些代码后，1个标准XML Schema格式文档即可生成。

3。3 从Oracle数据库到XML文档的映射

具体方法是先将数据库中的数据检索、过滤到数据窗口中，然后用程序方法来实现数据到XML文档的映射。主要用到的函数就是FileWrite()，由于异构数据库之间表的字段名、字段类型、字段长度的不1致性，所以在程序中，还要有将Oracle数据库中数据进行变换以符合SQL Server数据库中表和字段定义要求的功能。此外，还要符合SQL Server中表的主、外键定义。具体流程如下图： 3。4 将有效的XML文档转化为ADO。NET数据

XML数据文档经过有解析和效性验证后，下1步是如何将其映射到SQL Server数据库中，XML数据文档并不是直接1步就映射到库中的，它先通过C # 。net提供的ADO。NET来转化，先将文档的数据加载到DataSet(数据集)中，然后才从ADO。NET映射到数据库中的。

ADO。NET是为在XML环境中上作而设计的，ADO。NET使用XML进行远程传输，所以数据可以在不支持ADO。NET的应用程序和系统之间交换，ADO。NET提供了1些强大的功能来读写XML文档，使用ADO。NET关系数据的类被包含在System。Xml这1命名空间中。要把XML文档加载到SQL Serve：数据库中，应先把XML文档转换为ADO。NET的DataSet。下面是其主要代码：

DataSet ds_ xml=new DataSet("studentXML")；

ds。ReadXml(“。。\\。。\\。。\\ jhsy。xml"，XmlReadMode。ReadSchema)；

ReadXml（）函数是专门用来处理XML数据文档的，它有两个参数，第1个参数是要读取的XML数据文档，第2个参数是读取的模式，我们选取ReadSchema模式，即以XML Schema为XML数据文档的模式描述语言。

3。5将ADO。NET数据加载到数据库中

虽然此时XML数据文档己经转化为数据集ds_ xml中的数据，但还不能直接更新数据库，因为没有1个数据适配器，自接更新是不成功的，因此，再新建1个数据集ds_ server，该数据集通过数据适配器dal与SQL Server数据库联系，此数据集中的数据可直接更新数据库，然后，由于ds_ server数据集和ds_xml数据集的数据模式是相同的(都是XML Schema)，所以它们可以“合并”，C # 。net中提供了Merger函数用来合并两个具有相同数据模式的数据集，最后通过dal来更新SQL Server数据库。

//连接SQL Server数据库

string C；

OleDbConnection OleDbConn=new OleDbConnection(ConnString)；

//建立1个新的数据集

DataSet ds1 server=new DataSet("studentXML")；

//建立服务器端数据适配器

OIeDbDataAdapter dal=new OIeDbDataAdapter("SELECT*FROM student"，OleDbConn);

//填充服务器端数据集

da1。Fi11(ds_ server，“student”);

//将数据集ds_ xml并入到ds_ server集中

ds1 server。Merge(ds_ xml。Tables[“student”]);

//更新服务器端数据库

dal。Update(ds_ server，“student”);

至此，基于XML的整个异构数据库之间的信息交换己全部实现，从整个实现过程，可知，XML作为1个数据交换的中间件，的确能很好的实现各个数据库之间的数据转换，从而达到了数据共享和信息交流的目的。

4。结束语

本文较为详尽的阐述了如何利用XML实现SQL Server和Oracle之间的数据转换，虽然它只是单机版中的数据转换而并不是企业网络信息数据的交换，但本文旨在展现它在信息交换上的优越性。相信XML在未来的EDI中将发挥主流作用，成为企业间信息交换的标准，不久的将来各行业都1定会出现自己的通用的XML标记语言， XML的应用也会越来越广泛，它最终将取代HTML在网络信息革命的主导地位。

参考文献

[1]杨剑，唐慧佳。基于XML的异构数据交换系统的研究与实现[J]。计算机工程。2005，（19）：195-197

[2]夏秀峰，张悦，周大海。基于XML的异种数据库间的数据交换技术[J]。微处理机。2005，（5）：31-35

第9篇

论文摘要:该文通过对我校的校园网络建设的阐述，说明了校园网设计遵循的几个原则、校园网建设中采用的关键技术以及在信息化大学校园中的网络相关应用。

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

校园网是沟通学校与外面的窗口，主要体现在学校的网网络硬件环境建设中，利用它我们既可以很直观地从校外获取各种信息，也可以通过学校地网站向外各种信息，增强与外界地交流和合作。