（机械工程专业论文）新一代港航企业is总体规划及开发方法的研究.pdf

武汉理工大学硕士学位论文 摘要 面向大中型组织的信息系统，具有规模大、涉及面广、投资大、技术复 杂、建设周期长等特点，因此需要运用系统工程的思想和方法，精心组织整 个开发过程。根据国内外的经验，开发这样的信息系统需要首先进行一个总 体规划，然后在总体规划指导下，分别和分步骤实施。 企业i s 建设需要良好的总体规划。新一代企业i s 是i s 的高级阶段，它 是集成化、开放型、基于i n t r a n e t 的分布式i s ：如何对这样的企业i s 进行 合适的总体规划，面l 临一些新的问题。另一方面，从九十代中期起，以 i n t e r n e t 为代表的i t 技术迅速发展，并开始影响到社会的各个方面。 i n t e r n e t i n t r a n e t 不仅可作为企业i s 的通信平台，也可作为数据库和应用 软件平台，它对企业i s 的建设以及企业与外界的交流产生了决定性影响。 本文以中小型交通运输企业为背景，探讨新一代企业i s 建设中的相关问 题和技术。 第1 章，论述了信息系统和信息系统工程的基本内容，提出了论文研究 内容、课题来源。 第2 章，论述了新一代企业i s 的发展趋势，从而说明了新一代企业i s 须具备的特点。 第3 章，介绍了企业i s 工程的基本任务和内容，它包括总体规划工程、 计算机网络工程、软件工程和培训工程。 第4 章，详细介绍了i n t r a n e t 的关键技术，结合交通运输企业的实际， 提出了几种不同的i n 订a n e t 技术方案。 第5 章，分析了新一代企业i s 的数据环境，及数据管理策略；探讨了利 用数据库设计工具进行数据库设计的方法，并介绍了数据仓库 技术。 第6 7 章，以一个“水路客运售票系统”的开发为例，探讨了基于i n 仃a n c t 的信息系统应用开发技术。 关键词：信息系统工程，总体规划，i n 订a n c t 设计，w 曲应用系统 本研究得到芜湖长江轮船公司重点科技项目芜湖长江轮船公司十 五信息化规划的资助。 墨婆望三查堂堡主堂堡堡塞 a b s t r a c t ao v e r a l ls t r a t e g yp l a n n i n gf o rae n t e r p r i s ei n f o r m a t i o ns y s t e mi sn e e d e d a n e wg e n e r a t i o ni n f o r m a t i o ns y s t e mi sak i n do fs y s t e mw h i c hi si n t e g r a t e d ， o p e n e d ，i n t r a n e t - b a s e da n dd i s t r i b u t e d s o h o wt om a k et h eo v e r a l ls t r a t e g y p l a n n i n gi ss o m e t h i n gn e e d e d t os t u d y i n t e r n e to ri u t r a n e ti sn o t j u s tap l a t f o r m f o rc o m m u n i c a t i o nb u tf o rd a t a b a s ea n da p p l i c a t i o n s ，w h i c hi sv e r yi m p o r t a n tt o i n f o r m a t i o ns y s t e m d e v e l o p m e n t t h ep a p e rd i s c u s s e sa n ds t u d i e st h en e wg e n e r a t i o ni n f o r m a t i o ns y s t e mi n t y p i c a lm i d d l e - s m a l lt r a n s p o r t a t i o ne n t e r p r i s e ，i n c l u d i n gi t sf e a t u r e s ，a r c h i t e c t u r e ， a n dt h ea n a l y s i sa n dd e s i g nm e t h o d s c h a p t e r1i n t r o d u c ei sa n d i se n g i n e e r i n g ， c h a p t e r2d e s c r i b e st h et r e n d so ft h e n e wg e n e r a t i o ni s ，t h ef e a t u r e sa n d a r c h i t e c t u r eo f w h i c ha r ea n a l y z e d c h a p t e r3 i n t r o d u c e st h et a s k so fai se n g i n e e r i n g ，i ti n c l u d et h eo v e r a l l s t r a t e g yp l a n n i n g ，n e t w o r ki n t e g r a t i o n ，s o f t w a r ee n g i n e e r i n g a n de d u c a t i o n e n g i n e e r i n g c h a p t e r 4s t u d i e st h em e t h o do fn e t w o r ki n t e g r a t i o n , s e v e r a li n t r a n e ts o l u t i o n f o rd i f f e r e n te n t e r p r i s ea r ep r e s e n t e d c h a p t e r5s t u d i e st h ei n t e g r a t i o nf o rd a t a t h em e t h o d sf o rd a t a b a s ed e s i g n a r ei n t r o d u c e d ，t h ec o n c e p t so f d a t aw a r e h o u s ea r ea l s oi n t r o d u c e d c h a p t e r6 - - 7 s t u d i e st h em e t h o d sa n dt e c h n o l o g i e st o d e v e l o pw e b b a s e d a p p l i c a t i o n s w et a k ea “w e b b a s e ds h i p t i c k e ts y s t e m ”a sa n e x a m p l e k e y w o r d s ：i n f o r m a t i o ns y s t e me n g i n e e r i n g ，o v e r a l ls t r a t e g yp l a n n i n g ， h a t r a n e t ，w e b - b a s e da p p l i c a t i o ns y s t e m 武汉理工大学硕士学位论文 1 1 信息系统概念 第1 章引言 计算梳信惠系统，筒称篷盛丕筮 葵 系结构。 三层c s 结构的出现显著敬善了= 层c t s 结构的性能。它以组件 ( c o m p o n e n t ) 为蘩韬梅逡分布式斑用，将应用程缪按功能翔分到不同组件里， 这些组件分为用户、应用和数据三个逻辑层。其中用户层仅实现客户机中用 户赛嚣魏功能，瘦建层实瑗囊韭道辑，数据层封装数攥谤润簸努。 送守c o r b a 或c o m d c o m 规范，使得系统易予开发、分布、扩充和维护。 基予部件( c o m p o n e n t b a s e d ) 的方法将成为软件开发的童流。市场上将会逐 步穑现一麓锌对特定应用领域的都徉，称之为领域部件( d o m a i nc o m p o n e n t ) ， 领域部件和通用部件一起。成为快速开发i s 的錾础。 2 4 基乎b p r 的i s 我们必须承认，企业信息化建设首先是一种憩想，一种超前的管理模式， 一种能够戗容现夜，充分考虑未来一定阶段发展盼先进的管理方法。所以信 意纯建设磺蟊首竟是一个泣务流耧的重缀或者秀逢工程，是一种先进管壤思 想的实现。其次，才是一个软件项目，才能考虑判硬件设备的购买和计算机 较传豹编铡。 i s 的歼发往往要和企业的变萆阃时谶行，现在这个趋势更加明显。集企 业变革和i s 开发子一体的是最近兴起的众业过稷再工瑕( b p r ) 。b p r 以过程 静麓点来纛待企渡豹运终，对企渡运俸鹣合理德进行根本的再慧考和拐底酶 再设计，以组织和i t 为使能器( e n a b l e r ) ，以求企业的劳动生产率等关键指 4 武汉理工大学硕士学位论文 标得到巨大的改善和提高。 交通运输企业从生产型转向经营型，又从有限的自主到完全走向运输市 场的过程中，管理方法，体制及思想都要发生根本的变化。传统的金字塔组 织结构需要改造成“扁平式”组织机构，以提高企业对市场动态变化的响应 速度。传统企业“以生产为中心”的部门分工和工作流程，需要改造成“以 顾客和市场服务为中心”的分工和工作流程。 在企业i s 建设的中级阶段，虽然也进行了业务过程和数据的规范化和标 准化，但由于历史的局限性和技术的限制，这种规范化是不彻底和低效的， 至多只能算是企业过程改进( b p i ) 。 在新一代企业i s 的规划和系统分析时，我们首先要考虑管理思想、方法、 组织的变化，充分考虑i t 技术的潜能，以达i s 开发效果，使之合理性最大。 以b p r 为指导思想进行管理系统的变革，才能更好地进行i s 的规划与开发， 因此新一代企业i s 开发，一定要与企业b p r 相结合。 近年来，一些基于先进管理思想和业务模式的通用企业i s ，如企业资源 计划( e r p ) 、客户关系管理( c r m ) 、供应链管理( s c m ) 、第三方物流、价值 管理( v m ) 等，已引起广泛重视。对于交通运输企业，应该借鉴上述系统的 先进思想、方法和实施过程；有的企业可以选择合适的上述产品，作为其i s 的基础，加以二次开发，从而高起点、高效率地建设新一代企业i s 。 武汉理王大学硕士学位论文 第3 章企妲ls 工程的基本任务翻内容 面向大中型组织的信息系统，+ 具有规模大、涉及面广、投爨大、技术复 杂、建设周期长等特点，黼诧需蓑运用系统工程静愚怒秘方法，精心缀织整 个开发过糕。 壤撰鬣内终熬经验，嚣发这撵豹售惑蓑统器黉蓄先耱心一个总体觏划， 然后在总体规划指导下，分别实施和分步骤实施，见图3 l 鎏3 - 1 信患系统工穰 为了描述四个工程在时间上的关系，我们用图3 2 来概括性说明，理解 这一点有鼢于工稔的缢缓和素订实施诗捌： 偿惠系绞嚣发( 集残)交付使 用 总体规划王程规划评审 计算机网络工产品资料收集详细设计施工验收 稔 软件工程系统分耩设谤系统实瑰验浚系统 投产 培训工程基戳知识壤训系统维护人员培训躅户操 作培训 鬻3 - 2 穰悫系统王程：鬻令工纛瓣跨阕笑系( 横籍佳示意) 从图3 - 1 可以看出，总体规划工程要领先一步，在缀过评书后，其它三 个工程可戳并行谶行。其中计算帆网络工程应在软件工程之前完成，因为硬 1 6 武汉避工太擎嫒士学位论文 期限，w 以分成三种主黉培训形式，其中用户操作培训要待软件系统部分实 现后方熊开始送行。有荧内容详觅本章后面酶说明。 3 。1 总体麓划工程 企热l s 建设甏要良好豹总体规划，这一褒患已成为共识。好携i s 慧侮援 划，对系统的建设具有决定性的影响。过去十多年的总体规划研究与实践， 熏点是针对i s 建设的巾级阶段，出现了以i e 为代表的一些好的方法( 论) ， 推动了i s 的建设，也为我们援翻耨一代企监i s 籍下了坚实静萋穑。 新代企业i s 是i s 的高级阶段，它是集成化、开放型、基于i n t r a n e t 熬分毒姣i s ；它鞋b p r 为基础，采爱姿今先避偿塞技零，实瑰企业绩慧资源 的全面管理。如何对这样的企北i s 进行合适的总体规划，面临一些新的问题， 下面对相关阀慰作一个初浅的分析。 3 1 1 高级阶段总体规划的基本任务 高级阶段的总体规划是对巾级阶段总体规划的发展，其基本任务包括： ( 1 ) 系统舞椽设谤 设计i s 的目标是非常重要的。这种目标支持企业总体目标，既要具有先 进性，又要符合企业豹性质和实际情况。i s 的糍级阶段将是一个很长的阶段， 我们难戮为之擒述一个极终嚣称，嚣鼗蠢标零隽遣将麓实际 膏况作蹬淤段毪 调摧。般而言，高级阶段的目标应包括： 1 ) 全瑟支持企业藏基蠹辫i 融； 2 ) 统一的数据管璁，在此基础上集成备炎应用。基本的表现是：o l t p 与( l a p 融舍，m i s 与o a s 融合，内部威用与对外服务的融合。 3 ) 全面支持b p r ； 4 ) 开放性i s ，在确保i s 安全前提下，众业i s 能与商业伙伴实现电子 纯、壹动健信惑交换，成为缝嚣或专数售息慰缀孛豹会逶戒受，最终完全支 持电子商务。 ( 2 ) 系统凌能设圣 系统功能将比中级阶段更加全面，每一个系统目标都要通过一系列相关 功能去实现。 i s 功能应蒸予b p r 簦新审畿和规划。 1 7 武汉理王大学硬女学位论文 将过去相对独立或封闭的m i s 、o a s ，对外信息交换等应用统一规划。一烂已 有的应用需要重耨改造。 ( 3 ) 支撑环境规划 支撑强壤是 s 熬嚣发粒运蟹乎台。毅一 弋i s 支撑环境仍强调统一选型， 但将不可溅免地允许多样化。 统一的网络支撑环境将主要体现在i n t r a n e t 上。不同的网络通讯协议将 允许并存，毽同辩都要靛支撑t c p t p 按议， 美梅适企盈范蚕麦，及金鼗与羚 界的通信。 对手大型企业。特别楚老的、骞许多i t 豹遗产豹企业，将会寿多转计算 方式并存，但主流的计算方式将怒c s 。事实上，随着技术的发展，传统集 中斌系统( 如a s 4 0 0 ) 也歼始可伟为c s 环境中的服务器。 除了o s 和d b m s 步 ，其它骚务器软 孛懿迷择分重要，这毽揍w e b 、e m a i l 、 e d i 服务器及事务服务器、消息队列服务器以及c a 服务器等。 集成他豹c a s e 工具恐趋成熟。像s y b a s e 公司豹p o w e rd e s i g n e r ，可支 持多种方法学、多种d b m s 和开发语言；规模易予裁剪，可适合多种开发环境。 将各种设计元数攒用中央赘料库( r e p o s i t o r y ) 傺理，悬确保大型i s 开发质 量豹重要按术手段，现在，薪一健金盈i s 开发黩该莹戆够氆囊c a s e 王懿。 传统i s 中主鬟是联机( o n l i n e ) 同步应用，新一代i s 中将会有大量的 冥步应用。例如基于消息以列( m e s s a g eq u e u e ) 豹通讯釉系统集成，这种应 用不需实时同步，但仍要支持事务的完撩性。这黧也是i s 支撑环境及计算方 式规划中廒考虑的重要方颜。 ( 4 ) 憩律数镶麓菇 这是总体规划的核心，详见鳃5 章。 ( 5 ) 安全姓媲划 i s 安全性涉及面很广。由予新一代企业i s 的规横受大，纂有开放性特 征，对安全性提出了更高的要求。其要点有： 1 ) 耱灭墙； 2 ) 基于角色的用户瞥理： 3 ) c e r t i f i c a t e 技术；大型企业将建立自己酊c a ，囱企业内部用户及外 部用户发放数字诞书，戳使实施跨e x t r a n e t 的用户认诞和安全的数据道信； 4 ) 专业的系统备份与恢复。 这一除毅豹核心荏务，是提滋一个甥实可弦豹售惠系统葱搭建设方案积 稽应的总体实施计划，并进行可行性分析。 在此阶段结窳时，应提交的文档包括系绕总体规划和可行蚀分析 报告，也可将两份文档会二为一。 1 8 武汉理工大学硕士学位论文 总体规划阶段可分为如下三个主要步骤 3 1 2 总体调查与分析 要点如下： 1 企业发展规划； 2 战略目标和业务目标； 3 组织结构及其合理性分析； 4 职工状况； 5 地理布局； 6 各部门现行业务流程； 7 各部门信息需求； 8 部门间业务关联； 9 计算机及应用现状； 1 0 通信设施状况。 其中对6 、7 、8 的调查是初步的和高度概括性的，目的是为作总体规划 提供依据。以后还要进行详细的系统调查( 见3 3 ) 3 1 3 信息系统建设总体规划 在总体调查与分析的基础上，对信息系统及其建设进行总体规划设计。 1 系统g 标和建设原则 大系统的建设常常是分阶段完成的，这里要提出一个合适的中、长期发 展目标，还要提出各个建设阶段的目标。 建设原则包括：先进性、实用性和适用性、 易于使用和维护、可扩展性等。 2 总体功髋结构 用层次图等工具描述系统的总体功能结构， 成，分系统由若干子系统组成。 3 主题数据津规翅 可借性、开放性和标准化、 复杂的系统由若干分系统组 对企业的基本数据类进行分析，抽象出那些重要的、多个部门共享的基 础数据，规划出若干主题数据库的基本内容。 上述2 、3 二步，可借鉴i b m 的b s p 方法，采用u c 矩阵工具。 4 计算机鼬络逻锋方案 通常提出至少两种，并进行分析比较，推荐一种。 1 9 武汉理工大学硕士学位论文 5 硬、软徉选型 硬件包括服务器、工作站、网络设备、外部设备( 打印机、u p s 等) ，软 件主要是那些系统支撑软件和开发工具软件，如：操作系统( o s ) ，w e b 服务 器，应用开发工具( 如p o w e r b uj 1 d e r ，v i s u a lb a s i c ) 等。 6 投资预算 主要投资包括： 软、硬件设备： 系统开发费； 人员培训费； 维护费。 7 ，人才箍求及肇养计戴 8 开发方式和方法 开发方式主要有三种 a ：委托开发 b ：用户单位自己开发 c ：合作开发 开发方法有许多种，常用的有结构化生命周期开发方法( s d l c ) 和原型 法。要根据系统的特点和项目组的特长及掌握的工具来考虑。从目前情况看， 大部分采用s d l c 方法为主，其间可结合使用快速原型法。 9 总体实施计朝 根据项目的特点，综合考虑各方面因素，制定一份详细的总体实施计划。 3 1 4 可行性分析 要点如下： 1 建立信息系统的必要性； 2 技术可行性；阐明技术方案的可行性及开发方的能力。 3 经济可行性；投入产出初步分析和估计。 4 可操作性；阐明所设计的系统便于施工、运行及维护，能被广大用户 掌握和使用。 5 风险分析； 6 结论。 武汉理工大学硕士学位论文 3 2 计算机网络工程 计算机网络工程的目标，是建立信。皂、系统的硬件支撑环境，这部分的工 作主要包括： 1 计算机网络方案；( 已包括在总体规划中) 2 软、硬件选型：( 已包括在总体规划中) 3 详细设计；设计技术细节和施工方案。 4 定货、进货。 5 施工；包括布线和硬件安装。 6 调试；包括必要管理软件的安装及联调。 本阶段应提交的文档主要是布线及硬件接口说明。 关于i n t r a n e t 网络的建设，详见第4 章。 8 3 软件工程 软件工程的目标是建立各种应用软件系统和数据库。可分成系统调查、 系统分析、系统设计、详细设计、测试、验收等几个阶段。 1 系统调查；深入到各个管理部门和业务部门进行详细的需求调查。 2 系统分析；在详细系统调查基础上，进行系统需求分析，包括业务分 析、功能分析和数据分析。通常用数据流图( d f d ) 和数据字典( d d ) 等描述 分析的结果。 3 系统设计； 软件结构设计：用层次图表示，具体到软件模块； 数据库设计：概念设计、逻辑设计； 信息代码设计； 人机界面设计。 4 详细设计； 数据库物理设计及数据载入( l o a d ) ： 软件详细设计；设计算法及数据结构； 编程序。 5 软件测试( t e s t i n g ) 单元测试： 子系统测试： 系统测试： 试运行。 武汉理工大学硕士学位论文 t 5 验收 软件工程应提交的文档详见有关教科书和国家标准。所提交的文档最少 应包括：软件系统分析设计说明书、软件详细设计说明书、软件系统维 护和操作说明书。 3 4 培训工程 信息系统开发过程中，需要用户的参与和配合，否则不可能再清系统需 求。系统交付使用前后，也要对广大用户进行操作培训。此外，还需要培训 信息系统的维护人员。因此，培训工作是信息系统工程中的一项重要任务， 应将之提高到战略高度来考虑。 培训工作可分为两个层次： 1 、最终用户的培训i 计算机基础知识； 应用软件的操作使用。 2 、系统维护人员的培训 硬件维护知识： 支撑软件及工具软件的使用； 信息系统结构： 数据备份( b a c k u p ) 和恢复( r e c o v e r y ) 其它有关知识； 武汉理工大学硕士学位论文 第4 章i n t r a n e t 企业网的组网方案 4 1 构建l n tr a n e t 企业网的意义 i n t r a n e t 是随着i n t e r n e t 技术的发展、成熟后出现的，尽管i n t r a n e t 采用的 是i n t e r n e t 技术，但它与i n t e r n e t 也有较大差别。i n t r a n e t 对用户权限的控制 相当严格，除公共信息外，其它信息只允许某些人有读或写的权限，这就需 要一套安全可靠的用户管理、权限控制、身份验证的措施。而i n t r a n e t 是基 于t c p i p ，可以跨越当前几乎所有的平台。任何平台上只要安装一个浏览器， 就可以访问w e b 服务器。用h t m l 、j a 、，a 开发的应用，可以简单地移植到 任何平台上；使用c g i 、i s a p i 及各家公司所有的w e b 服务器连接数据库产 品，可以用于开发与数据库相关的应用，可以充分利用企业原有的数据库的 内容。i n t r a n e t 只需做服务器端的开发，在客户端只需安装一个通用的浏览器， 可以不做任何开发。i n t r a n e t 的使用非常简单，无需进行培训，用户只要会用 通用的浏览器即可。企业在讨论某些问题时，可以使用网上讨论组，这样大 大提高了效率，降低了费用。企业可以把新的文件、管理规定和其它一些公 用信息发布到w e b 上，提高了效率，i n t r a n e t 可提供下列服务： 1 ) 信息发布企业所有的信息都可以在w e b j e 务器上以h t m l 页面的方式 发布，发布后企业内所有对该信息有访问权限的人都可以看到。 2 ) 管理和业务系统需要数据库服务器，用户在浏览器上通过w e b e 务器 来访问数据库。这一部分实现传统管理系统的全部功能，包括办公自 动化系统、人事管理系统、财务系统等。 3 ) 用户和安全性管理可以建立用户组，在每个用户组内建立用户，对 某些需要控制访问权限的信息，可以对不同的用户组或用户设置不同 的读、写权限，对于需要在传输中保密的信息，可以采用加、解密技 术。 4 ) 电子邮件可以给一个人发信，也可以同时给多个人发信，可以把图 像、声音等多媒体信息作为一个电子邮件发送出去。 5 ) 网上讨论组根据需要建立不同的讨论组，比如关于企业发展前途的 讨论组、关于内部管理的讨论组等，也可以有一些关于休闲娱乐话题 的讨论组。在讨论组中可以限定哪些人可以参加，哪些人无权访问该 讨论组，在讨论组中也可以使用音频和视频等多媒体信息。 从某种意义上说，大型公司、企业、银行网络的构建是如此，信息时代 的中小型公司也不应被置于现代网络技术之外。但中小型用户由于资金、技 术的限制，不能像大型用户那样购买昂贵的硬件设各、构建大规模的网络系 武汉理工大学硕士学位论文 i n t r a n e t 是指采用i n l e r n e t 技术建立的企业内部专用网络，它以t c p i p 协议作为基础，以w e b 为核心，构成统一和便利的信息交换平台。 4 2 构建i n tr a n e t 企业网的要素 网络建设一般应该从以下几方面进行考虑 4 2 1 需求分析 这个阶段主要是分析在网络上将运行什么样的应用，从而确定这些应用 需要什么样的网络支持，最终决定网络的基本要求。对网络需求一般提出必 须有什么和希望有什么两种列表，所设计的网络要满足必须的需求，同时也 考虑满足希望的需求，以保证在不久的将来使用这些需求时不需要对网络进 行较大的改造，分析这些需求就可以确定网络的基本要素。 4 2 2 选择解决方案 这一阶段主要是选择满足网络需求的软硬件设备，在选择过程中需要对 成本进行核算。成本一般由三部分组成：起始成本、维护成本和升级成本。 起始成本比较容易计算，指网络架构中所需的费用；维护成本指网络正常运 行的日常费用：升级成本指将来升级时所要花费的费用。这三者之中维护成 本相对较突出而不是通常所考虑的起始成本。例如，为节约成本，可以采 用l i n u x 作为网络操作系统，但是，培训或者雇用一名l i n u x 管理员，或者开 发一套支持l i l l u x 的软件的成本可能更高。因此，选择设备时在满足网络应用 的前提下，应尽量选用自己熟悉的产品，而不要因为价格因素而改变供应商 或改变产品。 42 3 网络策略 网络策略包括许多方面，如1 p 地址的分配、网络共享的确定( 也许还有 v l a n 自9 规划) 、用户管理、权限管理、网络管理的确定。多数不仅有网络方面 的要求，还有许多其它的要求。需要多方共同协商。 武汉理工大学硕士学位论文 4 2 4 网络实现 网络实现是最终阶段，主要是测试过程和展示过程。测试过程是一个漫 长的过程，包括对网络线路测试、网络设备测试、服务器测试、应用软件测 试，单独测试后还有联合测试。最终网络正式运行，可以进行全规模的展示， 此后网络进入长期运行状态。 4 2 5 网络设备的选择原则 网络设备指连接网络线路的两端设备，在连接计算机的一端一般是网卡， 另一端则是网络的核心设备，一般是交换机或集线器。在网络中，在线路保 证速率的前提下，网络速度等于线路两端最慢的连接设备的速度，因此对网 络设备的选择决定了网络的速度。 4 2 5 1 中心设各的选择 在现代以太网都采用星形结构，星形的中心则是网络的关键，一旦它发 生故障则往往导致网络瘫痪。同时，中心设备的能力也决定了网络的最高处 理能力，网络的中心连接设备可以分为几种。以产品类型分，可以分为h u b ( 集 线器) 、非管理型交换机、可管理型交换机。h u b 提供共享式的网络连接，所 有连接到h u b 的设备共享一个带宽，因此效率极低。适合小型网络的连接，h u b 有1 0 m 和1o o m 两种，其中1 0 0 m 能力i 拘h u b 多具有l o m 1 0 0 m 自适应能力，能连 接1 0 m 及1 0 0 m 网卡。h u b j b 常廉价，适合用于少于1 5 个连接点的小型网络。 非管理型交换机，这种交换机为每个端口提供单独的带宽，相对h u b 来说，有 极大网络的优势，提高了响应速度，降低了带宽浪费。现有的非管理型交换 机都是1 0 m 1 0 0 m 自适应的，节省了管理工作，提高了网络的速度与可靠性。 但这类交换机的处理能力有限，当网络用户增加，广播数据增多时就很快降 低效率，同时不可管理性降低了灵活性和软件升级能力。可管理型交换机， 这种交换机常分为两种，机箱式和非机箱式。机箱式交换机模块可以调换， 具有很大的灵活性，并且易于升级，但价格十分昂贵。非机箱式交换机的模 块在出厂时就已经配置好了，一般有许多类型，能满足各种不同的需求。机 箱式交换机具有很强的能力，数据交换速率能达到2 g 以上，有些产品还能增 加，多是边缘级交换机或中心级交换机。非机箱式交换机由于其固定的配置， 相对失去了灵活性，但多是i o o m i o o o m 产品，有的还带有光纤端口，故适用 于许多场合。以产品交换速度分有i o m 、l o o m 、1 0 0 0 m 。随着以太网络由共享 向交换发展，1 0 m 、1 0 0 m 共享式产品逐渐被淘汰，1 0 m 1 0 0 自适应交换开始普 及，千兆交换也走向实际应用。对于网络设计来说，在考虑费用的同时，也 要参考网络的发展趋势，以最大限度节约成本( 起始成本、维护成本与升级 f 戎本) 。 武汉理工大学硕士学位论文 中心设备选择的基本要素： 由于网络设计中级联的交接机( 或集线器) 一般数量有限，因此在选择交 换机时要关心的是端口、交换机的背板容量( 即交换机的交换能力) 、可扩展 与升级能力( 包括软件与硬件) 以及供应商的支持能力。端口数应根据实际 应用情况，再多留几个备用口。端口的类型要满足目前的应用，并考虑将来 的发展。例如，办公室内是用1o o h 网络连接，目前各办公室没有联网，但将 来要用千兆网相连，此时选择有一到两个千兆口的百兆交换机无疑是好的选 择。交换机可扩展能力对于可管理型交换机是很重要的，硬件的扩展能力能 使应用有很大的余地。如目前交换机的内存已经足够，但随着网络的扩大和 网络应用的复杂化，内存会不够，此时能加一些内存总比买一台新的交换机 要好得多。软件的扩展能力则更有吸引力，可以及时修改各种错误，并且新 的软件更能发挥交换机功能。而供应商的支持能力相当重要，对非管理型产 品，出错的可能性较少，但如果供应商备有存货，在出错时能及时替换，能 减少许多损失。对于管理型交换机，在软件配置与使用上出错的可能性就较 多，则供应商及时提供技术上的帮助就显得十分重要。 4 2 5 2 嘲卡的选择 如果要求易于管理，网卡应该选择与交换机同一厂商，可以支持该厂商提 供的管理软件。网卡的速度基本决定了从网络到桌面的速度。 4 2 6 3 。i n t e y n e t 连接设备舟勺选择 i n t e r n e t 连接设备有专线、a d s l 、i s d n 、m o d e m 等连接方法。可以根据需 要的带宽，申请相应的线路。对于单纯的上网需求，只需购买一般的连接设 备，如a d s l 、i s d n 、t a 或m o d e m 就足够了，如果要通过i n z e r n e l 传输私有数据， 则应购买支持v p n 的连接设备；如需大量传输信息，应选择专线。 综上所述，网络设备的选择应根据当前网络实际需要，结合未来的发展 方向综合考虑。 4 2 6 i n i r a n e i 系统应具有的功能 ( 1 ) 建立电子邮件系统，企业员工可以方便地应用电子邮件来传递信息； ( 2 ) 远程信息的传送：将企业总部的信息传送到远程用户工作站进行处 理： ( 3 ) 企业管理系统应用，如一般的人事、财务管理系统： ( 4 ) 企业无纸办公； ( 5 ) 新闻组讨论，员工可以就某一事件通过网络进行深入讨论，讨论结 果自动记录在服务器中； ( 6 ) 远程用户登录，企业分支机构可通过电话线路访问总部的信息； 在进行网络设计时，需要对网络的软硬件资源的分布状况、建筑布局等 有一个清楚的了解，分析出所建网络内部信息流量和流向。对信息流量和流 武汉理工大学硕士学位论文 面丽话百趸稂重要的，它不仅关系到网络硬件类型的选择，而且对网络管理 工作也起着指导作用。 4 3in t r a n e t 企业网的网络结构 n i r a n e 网络系统可分为i n e r n e l 互连部分和企业内部网两部分。 4 3 iin l er n e t 互连部分 为了实现与i n t e r n e 的互连，i n t r a n e t 申请一个或一批合法的1 p 地址， 并注册合法的i n e r n e t 域名。出口为光纤、或d d n 线路，通过路由器与i s p , 目 连。考虑到网络的安全性，安装防火墙软件。另一方面，内部网络采用私有 i p 地址，利用防火墙软件的地址转换功能来实现内部网同i n t e r n e 的连通性。 4 3 2 企业内部网络 企业内部网络按企业的实际结构，分为多个层次，即总公司、一级子公 司和二级子公司，通过一级、二级广域网实现互连。企业内部网络以 u n i x 、l i n u x 和w i n d o w s 网络操作系统作为网络平台。根据企业计算机网络 系统的具体结构，其企业内部网络可分为两大部分：一部分是总部大楼内部 的计算机网络，以局域网方式互连：另一部分是大楼以外的计算机网络，通 过路由器以广域网方式互连；对于远程访问用户，采用i p 客户端，通过电话 和调制解调器拨入网络中心的访问服务器，利用t c p i p 和p p p 协议进行通信。 4 4in t r a n e l 企业网的安全性 安全性对一个企业网来说至关重要，在企业网的组建过程中，始终把安 全性当作重点来考虑，企业网的安全措施主要有以下几点： ( 1 ) 与外界网络相连时，接入点设立防火墙。 ( 2 ) 为各种应用系统提供安全支持与服务，对文件和数据流加密解密、 数字签名验证。 ( 3 ) 对特定的应用，采用严格的权限控制，只允许拥有权限的人员访问。 企业内部网与i n t e r n e 的连接是通过路由器进行的，因此路由器的安全 很重要。路由器的安全性通常是由防火墙实现的。防火墙是一种运行特定计 算机安全软件的计算机系统，它在内部网与外部网间构造一个保护层，所有 武汉理工大学硕士学位论文 的内部网与外部网之间的连接都应经过该保护层，在此进行检查和连接，只 有被授权的通信才能通过此保护层，从而使内部网络与外部网络在一定意义 上隔离起来，防止非法入侵。防火墙是保护网络安全的一种有效手段，但并 不是绝对安全的方案，仅靠防火墙来保证系统安全是不够的，还要有多层安 全设备。 为了保证网络系统的可靠性，服务器系统应采用机群机构( c l u s t e r ) ， 即多台主机同时作业，相互监测。一旦发生故障，故障主机上的作业自动地 切换到正常主机上继续进行。这种方案的好处是：两台主机都得到充分利用， 没有闲置的系统资源；两台主机分别做不同的工作，可将系统负载相对均衡 地分配，成倍提高系统效率；故障发生时切换时间较短，一般在1 分钟左右。 在这样短的时间内，业务不会中止。目前许多u n i x 主机厂商的操作系统都提 供了c l u s t e r 支持软件，但在实际应用中真正实现c l u s t e r 结构的系统并不多， 究其原因在于操作系统一级的c l u s t e r 需要数据库系统、应用系统与之相配 合。 防火墙有很多种类型，大体上分为两类：一类是基于包过滤，另一类是 基于代理服务。它们的区别在于，基于包过滤的防火墙通常直接转发报文， 对用户完全透明，速度较快；基于代理服务的防火墙通过代理服务器来建立 连接，它可以有更强的身份验证和注册功能。目前企业网的防火墙多采用代 理服务方式，除了它的安全性更高外，还可以解决企业i p 地址不够的问题。 企业可以把申请的i p 地址分配给代理服务器，内部网络使用虚拟的i p 地址， 对外访问通过代理服务器来实现，对外部提供服务的w e b 服务器可直接安装在 代理服务器上。防火墙应用代理软件建立系统内外计算机间的屏障。 过滤路由器不同于防火墙，它的功能仅限于查看信源和信宿的网络地址， 在每个网络信息包中阅读源网络和目的网络的服务信息，根据比较所得的结 果决定是否发送信息包。过滤路由器还能过滤一般的信息包，只让用于特殊 网络服务的信息包通过，从而避免大量无意义的信息包流向某一机器。网络 遭受其它一些攻击，比如端口侦听、源包跟踪等，过滤路由器也能从容应付。 i n t r a n e t 建立后，各种多媒体文件如：声音与影像、视频会议带来的网 络负载，将会使i n t r a n e t 承受很大的数据传输压力，所以频带管理是i n t r a n e t 管理的潜在问题。企业网络工程采用交换技术和快速以太网技术，以解决带 宽的问题。新技术的采用在一定程度上解决了带宽的问题，但也因此带来了 网络管理的新需求。 在交换式以太网中，r m o n m i b ( 即远程监控的管理信息库) 是交换式网络 管理的关键。r m o n m i b 包括许多不同于原s n m p 标准m i b 的新的统计数据。利用 r m o n 及有关的数据库m i b ，以及网络管理人员从远端监测到的远地端口信息 量，可以立即获得全局网络图景和大量端口上的单个图景。因此r m o n 对于管 理交换式网络极其重要，但为此要付出的代价也很大。在购买拥有s n m p 管理 代理程序的网络部件时，最好该网络部件可以升级n s n m p 的新版本；任何交 换式设备或路由设备都应有r m o n m i b 支持；新购买的任何台式机或服务器网卡 武汉理工大学硕士学位论文 都应配有s n m p 代理程序和相关的m i b 。 i n t r a n e l 的结构随着企业或机构的规模与应用要求的变化有各种不同的 形式。通常的情况可以由多种不同的网络体系结构的异构型网络与i n t e r n e t 相连。因而要求网管系统在支持多种网络系统设备的同时，还需要支持多种 物理传输媒体与网络通信协议，具有完善的管理功能。因此，需要发展集成 化、开放型、分布式的网络管理。 4 5 构建in i r a n e i 企业网的具体方案 网络工程的第一步是网络方案的设计，好的网络方案是成功的一半。但 决定网络设计方案的关键是设计方案的均衡性，即整个方案中不要有明显的 制约网络性能瓶颈，在先进性与稳定性，先进性和可维护性，性能和价格之 间找到平衡。 对于大型网络而言，u n i x 占有主导地位；而在中小型网络中，w i n d o w sn t 占有的比重很大。以w i n d o w sn t 为平台，利用i n t e r n e t 技术，建立基于w w w 浏 览器的i n x r a n e t 网络正得到越来越广泛的应用。 随着信息时代的发展，企业的信息交换已经不可能仅局限于企业内部的 局域网。企业需要走向世界，企业的信息网络也必将从局域网( l a n ) 走向广 域网( w a n ) 。根据企业用户的数量、分布、访问频率以及信息的种类，可以 采用不同的接入方法，血d m o d e m 方式，i s d n 方式，a d s l 方式，x 2 5 方式，d d n 数据专线方式，p p t p 方式等。 网络设备不一定要一步到位。拉上专线，铺上光纤，可以根据网络的发 展，通讯量的扩大逐步增加。只要我们在设计网络时多考虑系统的可扩充性， 可升级性，就能够保持网络的综合能力始终高于用户的需求。不要指望建成 网络后可以几年内不再变动，即使你不想变动，企业的发展或者软件的升级 换代也会逼着你变动的。 4 5 1 设计原则 网络的设计主要考虑到先进性、可靠性、开放性、安全性和可管理性。 设计要立足先进技术，采用最新科技，以适应大量数据传输及多媒体信息传 输的需求。使整个系统在国内3 5 年内保持领先的水平，并具有长足的发展 能力，以适应未来网络技术的发展。网络的建设是以日常事务为核心的，大 量的办公和业务数据及其他信息不断地在网络上传输，所以，网络系统的可 靠性就显得尤为重要。因此，在网络系统的设计上，应特别注意如何保证网 络系统的可靠性，其中包括：网络结构的可靠性：网络的物理连接上应尽量 采用双连接，保证连接的可靠性；网络设备的可靠性：选用的网络设备应具 武汉理工大学硕士学位论文 看覆孬丽季磊丽硒孤备份等，尽量避免单点失效；网络系统与应用系统接 口的可靠性：每个接口要确保它们是兼容的及应用公认的标准。同时网络系 统必须是一个支持多种协议和接口的开放式网络，能够与现有的和未来的网 络系统互连与集成，能与国家公用网络和因特网互连。因此，网络系统要有 良好的开放性和互连能力。由于每个企事业单位都有自己的关键数据，所以 网络的设计必需考虑防止内部，主要是外部非法访问的措施。如果局域网系 统使用多种网络设备，就要求网络设备具有很好的可管理性，以便于管理和 维护。利用先进的网络管理软件，使得可以通过网管工作站监测整个网络的 运行状况，合理分配网络资源，动态配置网络负载，迅速确定网络故障位置。 4 5 2 技术选型 1 ) 局域网技术选型 以客户机服务器( c l i e n t s e r v e r ) 为模式的分布式计算结构得到了广泛 应用，从而使网络成为信息处理的中枢神经；同时c p u 和总线的处理速度不断 提高，所有这些都对网络带宽提出了更高的要求，这种需求促进了网络技术 的繁荣和飞速发展。现存的主要局域网技术有i o b a s e 一2 、i o b a s e 一5 、i o b a s e t ( 1 0 m b s ) 、f a s te t h e r n e t ( 1 0 0 m b s ) 、g i g a b i te t h e r n e t ( 1 0 0 0 m b s ) 、t o k e n r i n g ( 1 6 m b s ) 、f d d i ( 1 0 0 m b s ) 、a t m 等，其中应用较为广泛的骨干网络技术 是快速以太网。 2 ) 广域网技术选型 近几年来，我国的信息基础设施建设发展得很快，各种类型的公共数据 通信网都相继建成。目前可提供各种类型的网络接口，如：d d n 、x 2 5 、帧中 继( f r a m er e l a y ) 、i s d n 、x d s l 等。比较以上几种技术，帧中继作为广域网的 首选通信方式，并采用d d r ( 拨号备份) 作为广域网