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序論:好文章的創作是一個不斷探索和完善的過程,我們為您推薦十篇數據交換技術論文范例,希望它們能助您一臂之力,提升您的閱讀品質,帶來更深刻的閱讀感受。
這種技術是一種面向連接寬帶的交換技術,是傳統分組交換技術和電路交換技術的延伸和發展。該技術是使用定長分組把語音和圖像等信息分解成固定長度53b的信息,定長分組就是信元。作用機制是將信元作為單位進行復接、傳輸、交換,獲得了空信元就可以插入信息,且插入的位置可以是隨意的,然后進行信息傳輸。這種技術的優點是能進行無連接傳輸,有助于寬帶高速交換,簡化了網絡協議和功能等。主要業務有互聯局域網、虛擬局域網組建、支持無連接數據通信業務、支持幀中繼業務等。
1.2光交換技術
這是建立在光纖介質上的交換技術,可以分為波分光交換技術、時分光交換技術和空分光交換技術。波分光交換技術的基礎是波分復用技術,能開展超大容量的數據傳輸,采用的方法是波長變換和波長選擇。該技術分別有N條輸入和輸出管線,且每條光纖都是借助波分復用技術有n個波長的載波信號,并在每個復用器之間實現N路光纖的n個波長信號交換的。時分光交換技術的基礎上時分復用技術,原理是時隙互換。時分復用技術是將時間化成好多幀,將每個幀劃分成N個長度一樣的時隙,并將時隙分別分給N個信號,最后將N個信號復接到一條光纖上的傳輸技術。空分光交換技術的基礎是光開關技術,通過光開關技術把光信號的傳送通路進行變化,達到傳輸的目的。此外,光交換技術還有一種是對上述三個技術的組合,形成組合光交換技術。組合光交換技術主要是由光開關陣列和波分復用器組成的。
2強化交換技術在現代數據通信中作用的建議
在現代數據通信中,選擇并使用合適的交換技術是至關重要的,尤其是對提高數據通信質量有直接影響。要想充分發揮交換技術在現代數據通信中的作用,很重要的一個衡量指標是要確保數據通信的可靠性和有效性,即保障數據通信質量。為了強化換技術在現代數據通信中的作用,提高數據通信質量,必須做到以下幾點。
(1)制定科學合理的通信協議。即要盡量減少數據包的長度,可以使用長度字節來對數據包長度進行標志;已經制定好的通信協議要經過多次驗證,提高有效性;可以采用合理的幀進行同步標志。
(2)最大程度的降低波特率相對誤差。
(3)合理使用軟件抗干擾技術。軟件抗干擾技術是一種單片機系統的自身防御,系統中控制程序代碼必須要不被損壞是該技術的使用前提。
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:
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??梢哉f,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:
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(extensibleMarkupLanguage)可方便地實現信息的共享。
1、XML信息交換技術
1.1XML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。
1.2XML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。
1.3XML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XMLSchema,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。
1.4XML數據交換技術
不同的編程語言和腳本語言需要不同的SQLAPI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(CascdingStyleSheets);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:
<?}unl一stylesheettype="text/xsl"href="applymentxsl"?>
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<XML>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:
<XMLID="MyXMLData">
<?xmlversion=“0"?>
……XMLdefinitions……
</XML>
例2:
<XMLID="MyXMLData"SRC=“mi-croeoft,corn/MyXMLData.xml">
</XML>
2.3訪問XML
DocumentObjectModel(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。
隨著通信業的發展以及國民經濟信息化的推進,三層交換機在比較大型的局域網中應用越來越廣泛。三層交換技術實質就是二層交換技術+三層轉發技術,傳統的交換技術是在OSI網絡標準模型中的第二層——數據鏈路層進行操作的,而三層交換技術是在網絡模型中的第三層實現了數據包的高速轉發。應用第三層交換技術即可實現網絡路由的功能,又可以根據不同的網絡狀況做到最優的網絡性能。
我們所說的三層交換機就是核心核心層交換機、匯聚層交換機、接入層交換機。同樣作為交換機,核心層,匯聚層,接入層這三層交換機在網絡中扮演的角色是不一樣的。
網絡主干部分稱為核心層,核心層的主要目的在于通過高速轉發通信,提供優化,可靠的骨干傳輸結構,因此核心層交換機應擁有更高的可靠性,性能和吞吐量。接入層目的是允許終端用戶連接到網絡,因此接入層交換機具有低成本和高端口密度特性。接入交換機是最常見的交換機,它直接與外網聯系,使用也最廣泛。匯聚層交換機和核心層交換機的作用與接入交換機不同,在網絡體系中,匯聚交換機它們承擔了網關和三層路由轉發功能的重擔。
在我校網絡建設初期,采用二層交換技術的網絡架構,如圖
從圖中我們可以看到,核心交換機采用二層交換技術,在原先只有100多臺工作站的情況下,網絡性能較理想。后來隨著學校規模的加大,網絡規模也在不斷擴大,工作站增加到500多臺時,網絡性能明顯下降,在高峰期網絡整體速度緩慢,用網管軟件分析,發現網絡中廣播包所占比例很大。另外,對于這種網絡,很容易發生諸如網卡故障等原因引起的網絡廣播風暴,而且一旦發生廣播風暴,很難查找故障點,網絡維護工作量很大。
在學校領導的支持下,我們進行了網絡改造和設備升級,建立了三層交換機技術的網絡架構。如圖
從圖中我們可以看到,在整個校園網中,形成了一個三層交換的網絡:接入層,匯聚層和核心層。是以s8505做核心交換機,三臺s6502做匯聚交換機,(底層)下面是三層交換機做樓宇接入,最下面是的二層交換機用來做樓層或單元的接入,這樣搭建的三層交換體系能夠最大限度的充分利用交換機的背板帶寬,以及應對突發性網絡節點故障,通過各個Vlan的劃分,較好的解決網絡中的可管理性。
接入層是直接面向用戶連接或訪問網絡的部分,也是我們最常見到的交換機,一般用在辦公室,在網口不夠的情況下接入多臺計算機。在這張圖中,就是我們各個計算機終端。。。
在匯聚層,考慮到我校的實際情況,在整個學校得局域網內部,以樓層或者單元為單位,分成三個基于MAC地址的VLAN:信息大樓(包含機房)、辦公教學區、教工宿舍區,通過各自的匯聚交換機對VLAN進行劃分,匯聚交換機處理來自接入層設備的所有通信量,然后通過光纖接入核心交換機,并提供到核心層的上行鏈路,這樣將本地數據交換機流量在本地的匯聚交換機上交換,減少核心層的工作負擔。在實際工作中,各個VLAN之間相互獨立,杜絕了廣播信息的不安全性。
核心相當于一個出口或總匯總,主要目的在于通過高速轉發通信,提供可靠的骨干傳輸結構,因此核心層交換機應擁有更高的可靠性,性能和吞吐量。
對比原有的網絡,我們會發現,通過交換機匯聚,我們技術改造后的網絡有了更大的優勢,變現在
1 大幅度提高了網絡速度。
通過將多個低帶寬端口捆綁成一條高帶寬鏈路,帶寬相當于組內的端口的帶寬總和,增加了網絡帶寬;同時增加了數據冗余,只要組內不是所有的端口都down掉,兩個交換機之間仍然可以繼續通信,實現鏈路負載平衡,可以在組內的端口上配置,使流量可以在這些端口上自動進行負載均衡,避免鏈路出現擁塞現象,也防止單條鏈路轉發速率過低而出現丟包的現象。
2 靈活的管理。
劃分VLAN后,廣播域縮小,有利于改善網絡性能,能夠將廣播風暴控制在一個VLAN內部,同時使網絡管理趨于簡單。VLAN是在一個有多臺交換機的局域網中統一設定的,這使得用戶可以不受所連交換機的限制,不論用戶節點移動到局域網中哪一臺交換機上,只要仍屬于原來的虛網,則應用環境沒有任何改變。3 增加了網絡的安全性
通過VLAN的劃分,不同VLAN的數據不能自由交流,需要接受第三層的檢驗,提高了網絡安全性,在一定程度上加強了虛網間的隔離,使學校辦公區和家屬區互不干涉。
三層交換機也具有訪問列表的功能,可以實現不同VLAN間的單向或雙向通訊??梢酝ㄟ^列表中進行設置,限制用戶訪問特定的IP地址,這樣學校就可以禁止學生訪問不健康的站點。。
訪問列表不僅可以用于禁止內部用戶訪問某些站點,也可以用于防止校園網、城域教育網外部的非法用戶訪問校園網、城域教育網內部的網絡資源,從而提高網絡的安全。
4可擴充性
三層交換機設置在連接多個子網時,子網只是與第三層交換模塊建立邏輯連接,不像傳統外接路由器那樣需要增加端口,并且也能夠滿足學校3~5年網絡應用快速增長的需要。
經過網絡改造和設備升級,通過建立VLAN,使用匯聚交換機技術,實現了“ 一次路由,多次交換”,更大限度的利用了網絡資源,實現了負載平衡,減少了網絡廣播信息,從而提高了網絡運行速度,同時為我校以后的長且網絡建設預留了端口。
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??旖莘奖?。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:
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一、引言
隨著科學技術的飛速發展,國內外各高校圖書館之間的交流合作不斷深化、師生員工對于知識的需求多元化,迫使各高校圖書館集中科研力量開發新型借閱系統、利用新興網絡技術建設一個既能滿足當前應用又能滿足長遠發展需求的數字圖書館網絡平臺。但是在建設數字圖書館的過程中很多高校遇到了一些問題:電子書商基于對產品版權的保護,在電子資源中設置數字版權(DRM),限制了訪問的IP地址范圍,這與師生員工利用公共網絡帳號(網絡運營商提供的動態分配IP地址的上網帳號)訪問校園內網(專用網絡)的電子資源的權限沖突,導致師生員工無法檢索需要的信息資料,直接造成許多圖書館電子資源的閑置和浪費,使得投入和產出不成正比,影響了數字圖書館的合理化建設。面對這種情況,VPN技術為我們提供了一套可管理、可認證、安全的遠程訪問電子資源的解決方案。
二、VPN技術簡介
1.VPN簡述
VPN(Virtual Private Network)可譯為“虛擬專用網”。它并不是一個新名詞,因為在電信服務的電話網絡中早就提出了VPN的概念。VPN不是真的專用網絡,但是卻能實現專用網絡的功能。因特網工程技術委員會(IETF)對的VPN的解釋是:通過公共網絡建立一個臨時的、安全的、私有的點對點連接,通過對網絡數據的封包和加密傳輸,從而實現在公網上傳輸私密數據,并達到私有專用網絡的安全級別。VPN網絡的認證機制很好的保護了用戶收發數據的完整性、準確性,避免收發的數據不相符;而且VPN技術本身對網絡流量能進行預測和控制,實現網絡帶寬的優化管理,從而避免在互聯網使用高峰期造成網絡堵塞,提高了數據傳輸的質量;另外,單位、企業很在意的經濟投入也是非常的合理、節約,只要一次性購買VPN設備(包括服務器、路由器等),而不再需要增購其它的存儲設備,進行重復性建設,并且VPN網絡更不用考慮線路帶寬的利用率和費用的問題。一旦組建好VPN網絡之后只須安排一個專業技術員對其進行日常的管理維護(主要是安全管理、設備正常運行監控、配置管理、訪問控制列表管理等)即可。此外,現有公共網絡提供多種接入方式,如:PSTN撥號、ADSL、CableModem、小區寬帶等,VPN網絡也可以根據各種接入方式的信息量、實時性及通信條件等情況,分別選擇不同的速率與之鏈接;同時,VPN網絡能夠支持任何類型的數據流,支持多種類型的傳輸媒介,滿足同步傳輸語音、圖像的需求,方便增加新的節點,增加訪問用戶的數量,具有很高的可擴充性能。
2.VPN關鍵技術
那么,VPN是采用什么技術和協議來很好的發揮它的特點的?首先我們需要了解國際標準組織制定的OSI網絡模型,它把傳統Internet網絡分為7層:物理層、數據鏈路層、網絡網際協議層、數據信息傳送層、對話層、表示層和應用層;最底層是物理層,而最高層是應用層,VPN技術利用這個OSI模型為基礎,開發出目前主流的三類Internet VPN遠程安全接入技術(基于網絡協議第三層的安全鏈接技術IPSecVPN、基于多協議的標記交換技術MPLS VPN、基于網絡協議第七層的安全鏈接技術SSL VPN)。這些VPN技術具有類似的功能,但也存在著不同特性和各自擅長的應用取向。無論采用什么技術標準的VPN網絡運用下面四種核心手段保證通信安全。
1)隧道技術(Tunneling)
隧道技術是VPN網絡的基本技術,并依靠多種隧道協議來完成,例如:PPTP(點對點
隧道協議)、PPP(點對點通信協議)、L2F(數據鏈路層轉發協議)、L2TP(數據鏈路層隧道協議)等。目前比較流行的隧道協議是IPSec(網絡協議安全標準)與SSL(安全認證應用層標準)協議的結合,使用此協議可以很容易地建立IP層(網絡協議第三層)用戶的要求,也可以實現需要C/S(客戶機/服務器)架構或者B/S(瀏覽器/服務器)架構的數據管理信息系統的要求。
2)加密&解密技術(Encryption&Decryption)
加密&解密技術是網絡實時數據通信中一項比較成熟的技術,VPN可以直接利用此項技術。現行VPN使用的加密&解密技術主要有兩種:對稱加密(單鑰加密)算法和不對稱加密(公鑰加密)算法。其中不對稱加密算法生成的密鑰用戶管理方便,占用存儲空間小,所以此算法是目前VPN網絡中使用最為廣泛的算法。
3)密鑰管理&交換技術(KeyManagement)
密鑰管理&交換技術是保護在公共網絡上傳輸的私有數據流可以安全地傳遞密鑰、識別密鑰從而進行數據交換。為了使數據可以安全、準確、及時地傳遞,國際標準組織制定了ISAKMP、Oakley、IKE、Photuris和SKEME等密鑰管理&交換協議,進而形成了現行的密鑰管理&交換機制,主要有三種:KMI機制(基于傳統網絡)、PKI機制(基于開放網絡)和SPK機制(基于大規模專用網絡),最為廣泛使用的是KMI機制。
4)使用者身份認證技術(Authentication)
使用者身份認證技術最常用的是用戶名、口令或智能卡認證(特殊的U盤)等方式。在實際應用中,移動用戶使用智能卡方式,此卡內存貯有用戶登錄VPN網絡所要求的各項相關數據信息;遠程非移動用戶采用用戶名與口令方式來登錄,例如ADSL連接方式則在撥號時實現,如果是專線用戶則在路由器中實現,此用戶名與口令一般不需要登錄用戶來干預,所以用戶訪問VPN網絡就如同在局域網內一樣方便。
如今,VPN技術突飛猛進,又出現許多新技術元素,所以VPN技術的發展前景很廣闊。而解決數字圖書館建設中的一些疑難問題就目前看來采用VPN技術是一種很高效的解決辦法。
三、數字圖書館建設中幾種常見(VPN)模式
在各個高校數字圖書館建設過程中,根據師生用戶群的使用特點以及應用環境的不同,VPN大致可采用三種不同的解決方案:遠程訪問虛擬網(AccessVPN)、校園內部虛擬網(IntranetVPN)和校園擴展虛擬網(ExtranetVPN)。
1.遠程訪問虛擬網(AccessVPN):如果圖書館員或者師生用戶需要移動或者遠程訪問圖書館或者圖書館開展遠程教育,就可以考慮使用AccessVPN。AccessVPN通過使用與專用網絡相同策略的共享基礎設施(公共骨干網),提供圖書館內網和公共網絡之間的安全連接。AccessVPN能使圖書館所有用戶隨時、隨地以其所需的方式辦理圖書館各種業務。
2.圖書館內部虛擬網(IntranetVPN):近年來隨著高校規模的不斷擴大,辦學方式的不斷豐富,各大高校都呈現多校區辦學模式,圖書館也不例外,許多高校圖書館組建分支機構,這樣就可以考慮使用IntranetVPN。IntranetVPN通過公用網服務商提供的QoS機制(能自動識別數據包并轉發到對應的地址去),使圖書館與各個校區分支機構的路由器之間建立VPN安全隧道,保證圖書館各個分支機構能實時、準確的與主機構之間交換數據。論文參考網。
3.圖書館擴展虛擬網(ExtranetVPN):其實這種應用模式只是圖書館內部虛擬網的擴展,這種模式為圖書館和電子資源供應商的網站平臺之間提供了一種安全的連接通道,例如電子書商提供圖書館內網遠程鏡像訪問企業主站的安全訪問模式和各高校圖書館之間的合作,就可以考慮使用ExtranetVPN。論文參考網。ExtranetVPN更多的是考慮協調和安全問題。
以上提供的幾種圖書館VPN解決方案常常通過軟、硬件以及輔助設備把他們結合起來使用,這樣就大大豐富了VPN技術在圖書館數字化建設中的作用。
四、VPN在安徽農業大學圖書館中的應用
安徽農業大學是安徽省一所省屬重點綜合性大學,安徽農業大學的數字圖書館建設也采用VPN技術來實現校外公網訪問校內資源,實現學校的公共資源的充分利用。
現階段,安徽農業大學圖書館還沒有分館,所以VPN技術主要應用于校外師生用戶通過公共網絡訪問圖書館電子資源。學校采用一家很有實力的網絡技術公司的M5600 SSL VPN路由器構建VPN網絡,這種VPN路由器主要采用使用者用戶名認證技術保證校外師生用戶通過公共網絡正確訪問圖書館電子資源。論文參考網。根據目前的需求可以看出,現階段的用戶群還是比較集中和狹窄的,這也是為了保護學校資源和電子書商的版權。但是,為了能在不遠的將來使圖書館資源利用率達到最優化,學校購買的VPN路由器是智能化和可升級的,這樣就足以保證數字圖書館建設的可持續發展。
總之,VPN的應用前景是很廣闊的,不僅僅是解決公共網絡訪問內網資源的問題;可以預見,數據共享是未來圖書館的發展趨勢。各高校圖書館都會建設專有VPN網絡,從而使信息資源全球化、集成化、多元化。
[參考文獻]
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Keywords: Heterogeneous databases, Data exchange, XML Schema, XML
1 前言 畢業論文
數據庫應用發展到今天,己有相當數量的企業和科研機構積累了大量的、以不同形式存儲的、依賴于不同數據庫管理系統的數據,如何共享這些數據信息,是企業進1步發展所需解決的問題。另外,由于歷史等原因,Internet上的數據庫系統不少也是分布、異構的,Internet上大量信息必須通過數據庫系統才能有效管理,如何合理地使用這些異構數據庫,己成為當前急待解決的問題。異構數據庫系統是相關的多個數據庫系統的集合,用以實現數據的共享和透明訪問。異構數據庫系統的異構性主要體現在以下幾個方面: 1)計算機體系結構的異構。2)基礎操作系統的異構。3) DBMS本身的異構。本文中討論的異構數據庫屬于第3種類型,即在不同DBMS的兩個異構數據庫系統間(Oracle數據庫和SQL Server數據庫)進行信息交流。
2 XML與數據庫
2。1 XML及其相關技術
XML即為“可擴展的標記語言”(eXtensible Markup Language ),是1套定義語義標記的規則。是由W3C組織于1998 年2月制定的1種通用語言規范, 是SGML的簡化子集, 專門為Web 應用程序而設計。XML 作為1種可擴展性標記語言, 其自描述性使其非常適用于不同應用間的數據交換, 而且這種交換是不以預先規定1組數據結構定義為前提。XML 的最大優點是對數據描述和數據傳送能力, 因此具備很強的開放性。
為了對XML文檔的結構與允許值進行定義和檢查,有兩種辦法:1是使用DTD文檔類型定義;2是使用XML Schema。這兩者均為XML規范的1部分。DTD的用途很多,可用來定義內容的模式、限制數據的范圍、限制屬性的數據類型等。但DTD也有1些不足之處:DTD本身不符合XML規范;它不支持名稱空間(Namespace);擴展性差;數據類型有限等。 XML Schema相對于DTD的明顯好處是Schema文檔本身符合XML規范,而不是象DTD那樣使用特殊格式。用戶與開發者可以使用相同的工具來處理XML Schema,而不必使用特殊的工具。
2。2 關系數據庫與XML之間的映射方法
根據映射關系的建立方式不同,我們可以得到兩種數據轉換方法:基于模板驅動的轉換方法和基于模型驅動的轉換方法。
2。2。1基于模板驅動的映射方法
基于模板的映射方法并不預先定義好XML文檔與其他數據之間的映射關系,而是在XML文檔中嵌入帶參數的SQL命令。這些命令在轉換過程中被系統所識別和執行,執行的結果被替換到指令所在的位置,從而生成目標XML文檔,并用數據傳輸諸如中間件等實體軟件進行處理。基于模板的轉換方法的好處在于轉換的步驟比較簡單,只要給出模板,就可以快速地生成相應的XML文檔。不足之處在于,基于模板驅動的映射是1種淺層映射,以XML內嵌的SQL執行的數據結果集為依據,不涉及數據庫賴以存在的關系模式,它只是將關系數據庫的數據轉換為XML文檔,并沒有提取出關系模式,它舍棄了關系模式的種種約束條件,因此對于反向的轉換更是無能為力。
2。2。2基于模型驅動的映射方法
基于模型驅動的映射,當把數據從數據庫傳送到XML文檔或把數據從XML文檔傳送到數據庫時,不是僅僅依賴內嵌SQL命令,而是用1個具體的模型實現的?;谀P偷霓D換方法用這個預先定義好的數據模型來映射XML與關系數據庫數據之間的關系。基于模型的轉換方法的關鍵在于設計1個靈活的映射模型,為了更好的支持其逆向映射的特點,這個映射模型必須是易于“讀懂”的、易于操縱的,能夠很好的與達關系數據庫的各種約束。關系數據庫的理論依據是關系模型,而XML文檔的依據是XML Schema或DTD等。本文將用XML Schema來描述關系數據。
3。 應用實例
在本文中,數據庫的異構主要是DBMS的異構,1個是Oracle的DBMS,1個是SQL Server的DBMS,我們以學校學生管理系統為例。該系統分為院和系兩部分。各系里的管理系統其前端開發上具是Sybases公司的PowerBuilder 9。0,后臺數據庫系統是Oracle公司的Oracle 8i。另外,學院有1套自己的管理軟件,該軟件后臺數據庫服務器為Microsoft公司的SQLServer 2005,為了達到系向院級實時傳遞學生管理信息和保持信息1致性的目的,且考慮到學生管理信息數據量大、重要性高的特點,需要設計1種高效、安全的數據傳送方法來實現學生信息的交流。正是在此背景下,設計了1種利用XML來實現這兩個異構數據庫信息交流方法。
本系統具體實現總體上可分為兩個部分,其1是客戶端Oracle數據庫中的數據到XML文檔的映射過程,其2是XML文檔到SQL Server數據庫的映射過程。由于本系統實現的木的是將各系學生管理系統數據庫中的“有效信息”根據需要上傳到學院管理系統的數據庫中,所以客戶端和服務器端的實現都是以SQL Server數據庫的關系模式為基礎,即以SQL Server數據庫中的表及其相互關系為基礎的,客戶端上傳的數據必須符合學院的管理系統的標準。
從目的和技術兩個方面出發,依據本系統的具體特點,本系統實現的第1步就是通過SQL Server關系數據庫將關系模式映射為XML模式,即通過關系數據庫中具體的表及其相互關系,映射為標準的XML文檔描述語言XML Schema。從而為客戶端生成XML文檔提供1個格式上的標準。下面是整個系統的具體實現。
3。1 SQL Server數據庫中表及其相互關系
學生信息在SQL Server數據庫中有兩個表,這兩個表中的數據正是我們交換的信息,各個表的信息和表之間的約束關系如下:
表1(學生基本信息表):
Table studet(
Id
char(10)
not null,//學號
name
char(15)
null,//姓名
sex
char(2)
null,//性別
class
char(10)
null,//所在班級
age
Integer
null,//年齡
constraint PK_student primary key(Id)
)
表2(班級情況表):
Table depart(
class
char(10)
not null,//班級
boy_num
Integer
null,//男生人數
girl_num
Integer
null,//女生人數
monitor
char(15)
null,//班長
teacher
char(15)
null,//班主任
constraint PK_depart primary key(class)
constraint fk_RC
foreign key (calss) References student (calss)
)
3。2 通過ADO。NET將關系數據庫映射為XML Schema
利用ADO。NET組件將SQL Server關系數據庫映射為XML Schema,該XMLSchema正是我們把Oracle數據庫服務器中數據映射為XML文檔所要依據的XMLSchema,下面是C#中產生XML Schema的部分關鍵代碼(這里僅列出與表1有關的代碼,至于其它三個表,類同):
//產生1個新的數據集
DataSet ds=new DataSet(“studentXML”);
//連接數據源
OleDbConnection conn=new
OleDbConnetion(@”server=student;uid=system;pwd=manager;datasource=student”)
//生成數據適配器(僅列出表的相關代碼student)
OIeDbDataAdapter da_index=new OIeDbDataAdapter("SELECT*FROM student”,conn);
//用適配器填充數據集
da_index。Fill(ds,”student”);
//在數據集中添加表與表之間的關系
ds。Relations。Add(ds。Tables["student"]。Columns["class"],
ds。Tables["depart"]。Columns["class"]);
//生成XML文件
ds。WriteXml(“。。\\。。\\\jhsy。xml",XmlWriteMode。WriteSchema);
通過執行這些代碼后,1個標準XML Schema格式文檔即可生成。
3。3 從Oracle數據庫到XML文檔的映射
具體方法是先將數據庫中的數據檢索、過濾到數據窗口中,然后用程序方法來實現數據到XML文檔的映射。主要用到的函數就是FileWrite(),由于異構數據庫之間表的字段名、字段類型、字段長度的不1致性,所以在程序中,還要有將Oracle數據庫中數據進行變換以符合SQL Server數據庫中表和字段定義要求的功能。此外,還要符合SQL Server中表的主、外鍵定義。具體流程如下圖: 3。4 將有效的XML文檔轉化為ADO。NET數據
XML數據文檔經過有解析和效性驗證后,下1步是如何將其映射到SQL Server數據庫中,XML數據文檔并不是直接1步就映射到庫中的,它先通過C # 。net提供的ADO。NET來轉化,先將文檔的數據加載到DataSet(數據集)中,然后才從ADO。NET映射到數據庫中的。
ADO。NET是為在XML環境中上作而設計的,ADO。NET使用XML進行遠程傳輸,所以數據可以在不支持ADO。NET的應用程序和系統之間交換,ADO。NET提供了1些強大的功能來讀寫XML文檔,使用ADO。NET關系數據的類被包含在System。Xml這1命名空間中。要把XML文檔加載到SQL Serve:數據庫中,應先把XML文檔轉換為ADO。NET的DataSet。下面是其主要代碼:
DataSet ds_ xml=new DataSet("studentXML");
ds。ReadXml(“。。\\。。\\。。\\ jhsy。xml",XmlReadMode。ReadSchema);
ReadXml()函數是專門用來處理XML數據文檔的,它有兩個參數,第1個參數是要讀取的XML數據文檔,第2個參數是讀取的模式,我們選取ReadSchema模式,即以XML Schema為XML數據文檔的模式描述語言。
3。5將ADO。NET數據加載到數據庫中
雖然此時XML數據文檔己經轉化為數據集ds_ xml中的數據,但還不能直接更新數據庫,因為沒有1個數據適配器,自接更新是不成功的,因此,再新建1個數據集ds_ server,該數據集通過數據適配器dal與SQL Server數據庫聯系,此數據集中的數據可直接更新數據庫,然后,由于ds_ server數據集和ds_xml數據集的數據模式是相同的(都是XML Schema),所以它們可以“合并”,C # 。net中提供了Merger函數用來合并兩個具有相同數據模式的數據集,最后通過dal來更新SQL Server數據庫。
//連接SQL Server數據庫
string C;
OleDbConnection OleDbConn=new OleDbConnection(ConnString);
//建立1個新的數據集
DataSet ds1 server=new DataSet("studentXML");
//建立服務器端數據適配器
OIeDbDataAdapter dal=new OIeDbDataAdapter("SELECT*FROM student",OleDbConn);
//填充服務器端數據集
da1。Fi11(ds_ server,“student”);
//將數據集ds_ xml并入到ds_ server集中
ds1 server。Merge(ds_ xml。Tables[“student”]);
//更新服務器端數據庫
dal。Update(ds_ server,“student”);
至此,基于XML的整個異構數據庫之間的信息交換己全部實現,從整個實現過程,可知,XML作為1個數據交換的中間件,的確能很好的實現各個數據庫之間的數據轉換,從而達到了數據共享和信息交流的目的。
4。結束語
本文較為詳盡的闡述了如何利用XML實現SQL Server和Oracle之間的數據轉換,雖然它只是單機版中的數據轉換而并不是企業網絡信息數據的交換,但本文旨在展現它在信息交換上的優越性。相信XML在未來的EDI中將發揮主流作用,成為企業間信息交換的標準,不久的將來各行業都1定會出現自己的通用的XML標記語言, XML的應用也會越來越廣泛,它最終將取代HTML在網絡信息革命的主導地位。
參考文獻
[1]楊劍,唐慧佳?;赬ML的異構數據交換系統的研究與實現[J]。計算機工程。2005,(19):195-197
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
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