數據交換技術論文

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數據交換技術論文范文第1篇

[論文摘要]本論文討論計算機網絡數據交換技術的發(fā)展歷程，闡述數據交換每個發(fā)展階段的技術特點。著重對分組交換技術進行分析論述。

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(fā)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(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當今數據交換、綜合業(yè)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(yè)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(fā)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(yè)務數字交換的發(fā)展過程。

一、電路交換

自1876年美國貝爾發(fā)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(fā)展，電路交換技術從最初的人工接續(xù)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(fā)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(fā)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(xiàn)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(fā)展以后，才開始了全電子交換機的迅速發(fā)展。

1 9 4 6年第一臺電子計算機的誕生，對交換技術的發(fā)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(tǒng)中，對通話質量和節(jié)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(fā)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(tǒng)，標志著交換技術從傳統(tǒng)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(yè)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(yè)務、移動電話業(yè)務和窄帶ISDN業(yè)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(fā)送的數據塊，其長度不限且可變。當一個站要發(fā)送報文時，它將一個目的地址附加到報文上，網絡節(jié)點根據報文上的目的地址信息，把報文發(fā)送到下一個節(jié)點，一直逐個節(jié)點地轉送到目的節(jié)點。

每個節(jié)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(jié)點的地址，再把整個報文傳送給下一個節(jié)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(jié)點的延遲時間，等于接收報文所需的時間加上向下一個節(jié)點轉發(fā)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(fā)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(yōu)點。分組交換技術使用統(tǒng)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(jié)點使用存儲轉發(fā)，從而導致掉隊現(xiàn)象的發(fā)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(fā)，因此需要高性能的實現(xiàn)。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(tǒng)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(xiàn)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(xié)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(xié)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(guī)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(tǒng)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(fā)展，規(guī)模持續(xù)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(fā)時路由表的查找比較復雜，轉發(fā)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(fā)表查找，速度是很快的。人們結合ATM技術在這方面的優(yōu)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(fā)展為多協(xié)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(yōu)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(yè)務數字交換

綜合業(yè)務數字網是集語音、數據、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務為一體的網絡，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務要求。異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于寬帶綜合業(yè)務數字網的一種交換技術。A T M是在分組交換基礎上發(fā)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(yè)務。

隨著通信技術和通信業(yè)務需求的發(fā)展，迫使電信網絡必須向寬帶綜合業(yè)務數字網(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網絡和交換設備既要容納非實時的數據業(yè)務，又要容納實時性的電話和電視信號業(yè)務，還要考慮到滿足突發(fā)性強、瞬時業(yè)務量大的要求，提高通信效率和經濟性。在這樣的通信業(yè)務條件下，傳統(tǒng)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(fā)業(yè)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(yè)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(xiàn)的“異步轉移模式”(ATM)。

A T M是在光纖大容量傳輸媒體的環(huán)境中分組交換技術的新發(fā)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(jié)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(jié)點的處理能力成了數據通信網中的“瓶頸”。A T M對于節(jié)點處理能力的要求遠低于分組轉送方式，更能適應現(xiàn)代的這種環(huán)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(tài)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(fā)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(tǒng)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(yè)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(yè)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(tǒng)一開放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務平臺，能夠支持快速靈活地開發(fā)、集成、定制和部署新的網絡業(yè)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(xiàn)，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(yè)務，實現(xiàn)國際電聯(lián)提出的“通過互聯(lián)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(tǒng)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

[1]金惠文　陳建亞　紀　紅　馮春燕:現(xiàn)代交換原理.北京:電子工業(yè)出版社，2005

數據交換技術論文范文第2篇

【關鍵詞】移動辦公 安全接入 隧道交換

【中圖分類號】TP393 【文獻標識碼】A 【文章編號】1672-5158（2013）01―0160-01

1 引言

隨著信息化時代的來臨，信息系統(tǒng)已成為日常工作的基礎手段，發(fā)揮了越來越重要的作用，而移動辦公能使用戶隨時隨地處理工作，極大地提高工作的便利性和處理效率，與此同時移動辦公網絡的安全性、兼容性也成為一種急迫的需求。

隧道交換技術可以使不同的服務提供商、不同安全域的網絡之間實現(xiàn)安全的隧道聯(lián)系，將目的地址相同的隧道聚合，實現(xiàn)隧道復用，減少隧道維護開銷，在保證安全性的同時最大限度的增加移動接人的靈活性。所謂隧道交換就是采用點安全隧道交換模塊一點的通信方式實現(xiàn)傳統(tǒng)的點到點的隧道通信方式，在兩條不同的安全隧道之間交換數據，實現(xiàn)安全隧道的延伸和轉發(fā)。本文首先分析移動辦公網絡在安全方面的需求，然后引入隧道交換技術，提出了一種高效的安全接入機制，可以有效提高移動辦公網絡的安全性、兼容性和部署的靈活性。

2 移動辦公網絡的安全需求

移動辦公就是需要使用移動終端設備，通過相對不安全的信道，通常是Internet網絡，接入單位內部網絡，以實現(xiàn)隨時隨地可以辦公的目的，但是近年來來自網絡的安全威脅越來越大，因而移動辦公網絡必須至少滿足如下的一些安全需求：數據交換需求：保證信息公開服務的準確性與實時性。安全性需求：保證外網服務與內部網絡不混雜，杜絕安全患。保密性需求：在數據交換的過程中，必須保證數據傳輸通道的安全，對數據進行加密，以防止數據被竊取導致的嚴重后果。可控性需求：保證數據格式統(tǒng)一，不含任何病毒木馬。可管理性需求：網絡安全設備要能夠統(tǒng)一進行管理，可以及時方便掌控整個網絡的運行情況。

3 基于隧道交換的移動辦公網絡安全接入機制

3.1 隧道交換技術

按照隧道交換完成的功能，也就是隧道交換的目的可以分為兩類：內外網之間交換和外網兩條隧道之間的交換。前者實現(xiàn)內外網之間的隧道交換，類似于隧道中繼，使隧道得以向內網延伸，可以進一步保證內網傳輸數據的安全性和完整性，使得隧道可以終止在網絡的任意位置，使得安全隧道的構建更加方便靈活，極大地提高系統(tǒng)得擴展性，能夠將數據引導到不同的子網，實現(xiàn)數據流調度。后者實現(xiàn)外網的兩條隧道之間進行隧道交換，類似于路由轉發(fā)。這種方式可以使沒有直接隧道互聯(lián)的實體，借助與雙方都有隧道關系的第三方實體實現(xiàn)互聯(lián)，即可以以較小的隧道開銷實現(xiàn)全聯(lián)通，使不同服務商、不同的安全域之間建立安全通道。

3.2 隧道交換方式

所謂交換方式是指在隧道交換階段，交換設備采用何種方式處理數據包，實現(xiàn)交換。不管何種處理，交換設備都必須記錄需要交換的兩個實體的一一對應關系及雙方的相關信息，大致可以分為兩種隧道交換方式：加解密方式和IP封裝方式。在加解密模式下，交換實體均要和隧道交換設備建立安全隧道，隧道交換記錄內網地址之間的交換關系以及與保護它們的安全實體之間的安全隧道信息。在IP封裝方式中，隧道協(xié)商過程可以是在實際通信雙方之間直接協(xié)商，當然也可以認為協(xié)商數據是“透明”的通過隧道交換轉發(fā)來完成的，也就是說，隧道交換并不解密數據包，進一步確保數據在安全傳輸途中不會出現(xiàn)安全隱含，這種方式可以實現(xiàn)隧道的嵌套，可以有效提高產品部署的靈活性和可擴展性，本文采用后一種方法但也兼容第一種方式。

3.3 基于隧道交換的安全接入

基于隧道交換的移動辦公網絡安全接入機制可以支持所有類型的移動辦公需求，本文以典型的三種應用為例來論述該機制的原理。

（1）移動用戶通過互聯(lián)網接入內部網絡

這里移動用戶可以是筆記本、手機等各種移動終端，通過事先安裝的隧道交換模塊，經過必要的認證與密鑰協(xié)商之后，與內部網絡或主機建立安全隧道，分配內部網絡地址，之后這個移動用戶就可以像在內部固定地點登陸內部網絡一樣，自由的處理各種工作，而安全隧道的交換對于用戶完全透明，這是由于隧道交換對其進行了必要的封裝，存在外部和內部兩個IP頭部，并對內部地址進行加密、完整性保護，只有到達內部網絡經過解密后才能看到內部地址信息。

（2）分支機構通過互聯(lián)網接入內部網絡

分支機構通過互聯(lián)網接入內部網絡的情況與移動用戶類似，其不同之處主要在于，分支機構中可能存在多個用戶同時在異地接入位于總部的內部網絡，這時就需要隧道交換模塊建立隧道交換表，分別登記來自同一分支機構的不同用戶，并分別設置安全策略、訪問權限。這里需要明確的是，分支機構接入內部網絡，也只有一個安全隧道，只執(zhí)行一次加解密和完整性保護運算，并不會增加系統(tǒng)開銷，不同用戶的區(qū)分是由隧道交換來完成的。

（3）多個移動用戶通過互聯(lián)網以及內部網絡實現(xiàn)互聯(lián)

移動辦公不僅需要隨時隨地接入網絡，有時也需要多個移動用戶之間可以隨時隨地安全的溝通，比如同時出差的兩個單位領導之間，這時二者直接通信由于受到移動設備的限制，比如手機，無法安裝復雜的安全模塊（如加解密模塊等），這時就可以通過隧道交換，即每個移動用戶分別與內部網絡建立聯(lián)系，由內部網絡執(zhí)行隧道交換，以實現(xiàn)它們之間的間接連接。這樣做還有一個好處，每個移動用戶僅僅需要掌握一個安全通信方式，而不必要掌握與每一個可能的移動用戶的安全通信方式，大大降低了存儲和計算開銷，尤其適合計算、存儲能力受到限制的移動設備。

4 結束語

本文分析了移動辦公網絡的安全需求，引入了安全隧道交換機制，給出了兩種不同的隧道交換方式，提出了一種高效的安全接入機制，可以有效提高移動辦公網絡的安全性、兼容性和部署的靈活性。

參考文獻

[1]陳娜，李之棠.層次交換式VPN體系結構的設計與研究.華中科技大學碩士學位論文，2004 5

[2]韓儒博，鄔鈞霆，徐孟春.虛擬專用網絡及其隧道實現(xiàn)技術.微計算機信息，2005年14期，6-8頁

數據交換技術論文范文第3篇

摘要: 反求工程軟件RE SO FT 是集復雜曲面測量、造型及加工于一體的反求CAD/ CAM 軟件系統(tǒng), 為架構RE SO FT 與典型CAD/ CAM 系統(tǒng)信息交換的橋梁, 提出了RE SO FT 系統(tǒng)與典型CAD/ CAM 系統(tǒng)(U G、P ro/E 等) 數據I/O 接口的一種設計方法。這種數據接口的設計實現(xiàn)為RESO FT 系統(tǒng)的工程實際應用奠定了基礎, 并通過實例論述了這種方法的完備性和通用性。

關鍵詞: 反求工程; CAD/CAM ; 復雜曲面; IGES 數據接口

1 數據交換原理

隨著CAD/ CAM 技術在工業(yè)界的廣泛應用, 越來越多的用戶要求產品定義數據在不同的CAD/ CAM 系統(tǒng)之間相互轉換及相同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)之間進行信息流動。以往常采用的方法是把一個系統(tǒng)產生的數據文件翻譯成另一個CAD/ CAM 系統(tǒng)能識別的數據文件, 對于多個CAD/ CAM 系統(tǒng)就需要有多個翻譯器, 這使得CAD/ CAM 系統(tǒng)之間數據轉換變得繁瑣而費時。IGES 作為一種成熟的、被廣泛接受的標準, 就是為了解決產品模型的定義數據在不同的CAD/CAM 系統(tǒng)間進行流動的問題而制定的。符合IGES 標準的曲面模型的輸入ö輸出是大多數CAD/ CAM 系統(tǒng)必備的數據接口之一, 并于1981年正式成為美國國家標準[ 3～ 6 ]。此后IGES 不斷完善和擴充, 版本不斷更新(從IGES1. 0 版本到IGES5. 3 版本) , 逐漸成熟并日益豐富, 覆蓋了越來越多的應用領域[ 3 ]。IGES 的數據信息交換原理見圖1。從系統(tǒng)A數據庫傳出的數據須先由本系統(tǒng)的IGES 前處理器轉換成IGES 格式; 在經過通信介質傳送到系統(tǒng)B 后, 須由系統(tǒng)B 的IGES 后處理器把其從IGES 格式轉換成該系統(tǒng)內部的數據格式。把系統(tǒng)B 數據傳送給系統(tǒng)A 也是同樣的過程。

2 算法實現(xiàn)

在IGES 文件中, 信息的基本單位為實體, 通過實體描述產品的形狀、尺寸以及產品的特性。實體的表示方法對當前所有的CAD/ CAM 系統(tǒng)都是適用的。實體可分為幾何實體和非幾何實體, 幾何實體和非幾何實體通過一定的邏輯關系和幾何關系構成產品圖形的各類信息, 實體的屬性信息記錄在目錄條目錄中, 而參數數據記錄在參數數據段中; IGES 文件定義了通用CAD/CAM 系統(tǒng)表示實體的數據格式以及相應的文件結構, 典型的CAD/ CAM 系統(tǒng)所允許使用的IGES 實體單元見表1。

表1 通用CAD/CAM 系統(tǒng)所允許使用的IGES 實體單元

CAD/CAM

系統(tǒng) 所允許使用的IGES 實體單元類型號 P ro/E 144 142 128 126 124 110 102 100 CA T IA 144 142 128 126 122 120 110 102 100 本文設計了一種基于反求工程RE SO FT系統(tǒng)中裁剪NU RBS 曲面實體的IGES 數據接口; RE SO FT 系統(tǒng)要求所重構的曲面必須具有邊界環(huán)信息, 其所有功能模塊的實現(xiàn)都建立在有邊界環(huán)曲面的基礎上。對于只有曲面信息而沒有邊界環(huán)的非裁剪曲面實體, 需求出邊界環(huán), 才可以進行與帶環(huán)曲面一樣的處理; 求邊界環(huán)時, 必須考慮所求邊界環(huán)的方向, 若是順時針方向, 則需對邊界上的點進行倒序排列。RE SO FT 系統(tǒng)IGES 數據IöO 接口設計所遵循的原則如下:

(1) 一個符合規(guī)范的輸入接口可以讀(但不一定轉換) 任何符合規(guī)范的數據文件。

(2) 當一個符合規(guī)范的輸入接口遇到一個符合規(guī)范的數據文件, 若該文件包含一些沒有轉換的特征或元素, 不應導致系統(tǒng)死機或退出。

(3) 一個符合IGES 標準的輸出接口可將自己系統(tǒng)描述的實體模型寫成標準的IGES 數據文件。IGES 數據IöO 接口的設計流程見圖2。圖2 給出了IGES 數據在不同CADö CAM系統(tǒng)間進行交換的基本流程。

IGES 作為一種被廣泛采納的數據交換標準是眾多CADö CAM 必備的數據接口之一, 對數據文件的格式有嚴格的要求。文件的每一行都是80個字符, 每一個數據段都有各自的起始位置和終結位置, 每一行數據都有行號。嚴格的格式保證了在數據傳遞過程中不同的翻譯器對文件信息的解讀不會出錯。RE SO FT 系統(tǒng)的輸入輸出接口設計嚴格按照這個格式; 例如, 曲面輸入輸出的IG

ES 文件代碼是128, 然后按照順序從相應的代碼段中讀或寫曲面的U、V 節(jié)點序列、權值、控制頂點等數據信息, 進而形成新的曲面數據信息, 為進一步優(yōu)化曲面提供數據資源。

3 實例分析

RE SO FT 系統(tǒng)采用V isual C + + 語言開發(fā), 可運行于微機W indow s 9x 或N T 環(huán)境。其主要研究對象是構型復雜、邊界和形狀不規(guī)則的曲面產品, 采用三角Bezier 曲面造型技術, 對輸入數據進行處理, 重構出產品曲面[ 7～ 9 ]的幾何模型,并以IGES 格式輸送給其它CADö CAM 系統(tǒng)進行后序編輯、處理, 以加工制造出實際產品。圖3～ 圖5 為一風扇扇葉在不同CADö CAM系統(tǒng)間數據轉換的全過程。圖3 表示曲面在

圖3 A utoCAD 系統(tǒng)中的數據點

A u toCAD14. 0 系統(tǒng)中的數據信息; 圖4 表示RESO FT 系統(tǒng)從A u toCAD14. 0 系統(tǒng)以IGES 格

圖4 RE SO FT 系統(tǒng)中插值點的三角化

式讀入的數據信息并進行三角化的過程; 圖5 表示經RE SO FT 系統(tǒng)三角化處理后的曲面信息輸出到U G 系統(tǒng)進行曲面重構的過程。

圖5 U G 系統(tǒng)中NU RBS 曲面重構

[1 ] 劉之生, 黃純穎. 反求工程技術. 北京: 機械工業(yè)出版社, 1994: 1～ 15 [ 3 ] 劉美萍. 反求工程CAD 系統(tǒng)RE SO FT 的測量分析與數據交換技術的研究: [碩士學位論文]. 杭州:浙江大學, 1999.

[4 ] 劉德智, 董金祥, 何志均. 基于曲面模型的IGES 前后置處理器的設計. 計算機輔助設計與圖形學學報, 1999, 11 (3) : 100～ 103

[5 ] 孫家廣, 楊長貴. 計算機圖形學(新版). 北京: 清華大學出版社, 1995: 5～ 10 [ 7 ] Fengiang L in, Hew it tW T. Exp ressing Coons-Go rdon Surface as NU RBS. CAD, 1994, 26 (2) : 145～ 155

數據交換技術論文范文第4篇

[關鍵詞] XML 跨組織系統(tǒng) 信息交換

一、引言

隨著市場競爭的加劇,組織間的聯(lián)系對于組織的生存與發(fā)展越來越關鍵,并且這種聯(lián)系已經突破了單純的物流和資金流,成為更深入復雜的一種跨組織關系。而信息技術,作為輔助和推動現(xiàn)代化企業(yè)管理的最有力工具,也開始被應用到這個領域形成了一種特殊的跨越組織邊界的信息系統(tǒng)――跨組織系統(tǒng)(IOIS，Inter-organizational Information Systems)，有時也稱為跨組織系統(tǒng)（IOS）。

跨組織系統(tǒng)指的是:為了提高企業(yè)間交易處理的績效，或藉由資訊分享與整合來提升企業(yè)間管理層次與策略層次的協(xié)同合作，而由兩個或兩個以上的組織共同享有或使用的信息系統(tǒng)，例如一般所謂的EDI、SCM及B2B等各種IS。

跨組織系統(tǒng)是跨越組織范疇，并使所有參與者受益的共享性信息系統(tǒng)，是企業(yè)與外界環(huán)境的其他組織，如上下游廠商、相關企業(yè)、甚至是競爭者，一起合作，為獲取競爭優(yōu)勢所共同發(fā)展的信息系統(tǒng)。

例如:一對一的IOIS，即某些一對一的供應鏈管理系統(tǒng)(SCM)；一對多的IOIS，即一家買方多家賣方：例如所謂的電子化采購，或一家賣方多家買方:即所謂的電子化銷售；多對多的IOIS，即所謂的B2B電子市集。

二、跨組織信息系統(tǒng)（IOIS）框架

企業(yè)最終要與它的生存環(huán)境相互作用，并通過相互作用而產生效益。IOIS是基于信息技術之上跨企業(yè)的系統(tǒng)，在最終整合的水平上，所有供應鏈成員不斷地相互提供實時的信息，因此IOIS是企業(yè)間信息共享能力的基礎。圖1為跨組織信息系統(tǒng)的框架體系。

由圖1可看出：跨組織的信息系統(tǒng)是建立在企業(yè)內部信息系統(tǒng)的基礎之上的企業(yè)外部信息系統(tǒng),他的前提是企業(yè)完善的內部信息系統(tǒng)( ERP +BPR) ,利用互聯(lián)網的基礎設施,以內聯(lián)網的技術和外聯(lián)網的思想為支持( Intranet + Intranet + Extranet) ,借助電子數據交換EDI或XML這些標準的信息交換格式,把企業(yè)分布各地的組成機構、企業(yè)的合作伙伴、企業(yè)的商業(yè)貿易伙伴、政府部門、普通用戶等等利益共享體統(tǒng)統(tǒng)納入自己的信息化體系中,從而實現(xiàn)信息的集成與共享,使這個關聯(lián)集團可以圍繞共同的經營目標協(xié)同工作。

三、跨組織信息系統(tǒng)信息交換技術

從交易自動化、無紙化的思想出發(fā)，出現(xiàn)了EDI技術，發(fā)展EDI并不是一蹴而就的，它是一項動態(tài)發(fā)展的大系統(tǒng)工程。從世界各國的發(fā)展經驗和趨勢看，EDI網絡體系的實現(xiàn)要經過以下幾個重要的發(fā)展階段:

1.貿易程序減化階段

為了使貿易程序合理化，必須規(guī)范現(xiàn)行的貿易做法，大力推廣符合國際慣例的做法，同時消除貿易當中不合理的做法，特別是將紙面單證進行規(guī)范和統(tǒng)一，以便為下一階段的EDI標準化階段掃清障礙。許多發(fā)達國家，如英國、法國從上世紀70年代開始就著手開展貿易程序的減化工作。聯(lián)合國歐洲經濟委員會專門設有工作組，負責國際貿易程序的減化工作。

2.信息標準化階段

聯(lián)合國為了推動實現(xiàn)全球EDI網絡，專門設立了工作組，推出了UN／EDIFACT 統(tǒng)一標準。

3.企業(yè)或行業(yè)內部的應用和聯(lián)網階段

從上世紀70年代起就開始發(fā)展的EDI系統(tǒng)，首先應用的企業(yè)或行業(yè)是那些信息傳輸量大、業(yè)務流程比較規(guī)范、管理體系比較成熟的行業(yè)，如汽車制造業(yè)、航空運輸業(yè)、海洋運輸業(yè)、金融業(yè)和零售業(yè)等。這些行業(yè)或企業(yè)EDI的發(fā)展是卓有成效的。許多行業(yè)或大企業(yè)利用EDI的發(fā)展建立起了一套現(xiàn)代化的、高效的管理體系。

4.國家EDI網絡的形成階段

要想達到EDI的戰(zhàn)略性應用，實現(xiàn)貿易無紙化的國標，必須逐步建立起國家的EDI網絡體系。因為，只有國家EDI網絡的建成，企業(yè)之間、企業(yè)與相關部門之間，以及行業(yè)之間的信息處理才能實現(xiàn)自動化。

5.全球EDI網絡體系的聯(lián)通階段

EDI的發(fā)展要將全世界各國、各企業(yè)有機地聯(lián)系在一起、EDI電子通訊設施的發(fā)展將會帶動全球貿易的進一步發(fā)展。

從圖2EDI系統(tǒng)模型來看，有這樣的問題存在：EDI是建立在專用網、專用平臺的基礎上，這就導致資金、人才缺乏的中小企業(yè)很難擠身這個系統(tǒng)中開展國際貿易。

Internet的發(fā)展帶來了電子商務的應用，也為中小企業(yè)跨組織的信息交換提供了公共平臺。HTML是最早應用于網絡信息傳輸的置標語言，它側重于主頁表現(xiàn)形式的描述，疏于對信息語義及其內部結構的描述，不能適應日益增多的信息檢索要求和存檔要求。

而源于SGML的XML卻能夠很好地解決EDI及HTML所存在的以上問題：XML便于不同系統(tǒng)之間的信息傳輸。當今的計算機世界中，不同企業(yè)、不同部門中存在著許多不同的系統(tǒng)、操作系統(tǒng)有NT、UNIX，數據庫系統(tǒng)有SQL Server、Oracle等要在不同的平臺、不同的數據庫軟件之間傳輸信息，不得不使用一些特殊的軟件，非常不便 ，而不同的顯示界面，從工作站、個人微機、到手機，使這些信息個性化顯示也變得很困難。

有了XML，各種不同的系統(tǒng)之間可以采用XML作為交流媒介。XML不但簡單易讀，而且可以標注各種文字、圖像甚至二進制文件，只要有XML處理工具，就可以輕松地讀取并利用這些數據，這使得XML成為一種非常理想的網際語言。

XML最主要的長處在于當兩個相同組織內或甚至在不同組織間若要做信息交換時，采用XML作為表示語言最簡單有效。目前已有以XML所制定的工業(yè)標準XML/EDI（Electronic Data Interchange）。XML既可以通過XSL等排版樣本保有顯示數據的功能，同時也能夠在傳播信息時仍舊保有數據的本質涵義-因為它能夠使用標記與屬性描述數據 。

四、XML信息交換類型對跨組織系統(tǒng)構建的支持

從應用的角度來看，XML信息交換可以分為下面三種類型：數據、數據集成和交易自動化。

1.數據：通過XML可以實現(xiàn)跨媒體、多介質的數據。尤其是XML與HTML一脈相承，配合樣式信息（如CSS或XSL）可以實現(xiàn)基于Internet的Web。

2.數據集成:它指的是服務器-服務器這間的數據交換，由于XML本身始終以純文本形式存在，使得XML具備跨平臺的特性，成為表達層次結構信息并且在不同的應用系統(tǒng)之間傳輸信息的有效途徑,見圖3。

3.交易自動化：在XML的基礎上，可以開發(fā)出這樣的應用程序，首先，由該程序向交易系統(tǒng)平臺發(fā)出一個供貨商資料查詢請求，在得到應答后，自動連接答復中提供的所有供貨商站點；然后，搜索預定商品的信息，并對獲取到的不同商家針對該商品的價格、質量、服務等信息按特定的商業(yè)規(guī)則進行比較，自動向選定的站點下訂單。自動交易過程見圖4。

五、結論

電子商務的發(fā)展使得競爭從企業(yè)與企業(yè)之間，轉換為以供應鏈為基礎的企業(yè)群之間的競爭，構建具有共同價值鏈目標的跨組織系統(tǒng)已是當務之急。基于Internet交換信息的XML語言，其自描述性使其非常適用于不同應用間的數據交換，基于XML構建跨組織系統(tǒng)，既不同于EDI需要構建專用網，又解決了C/S模式，開發(fā)出來的應用程序針對具體的數據結構，其應用范疇受到一定限制，開放性差的問題。

參考文獻：

[1]魚濱鄭婭峰:基于XML異構系統(tǒng)集成框架的研究[J].計算機應用與軟件,2005,Vol.22,No.7

[2]熊曾剛張學敏陳建新:基于XML的信息系統(tǒng)集成的研究[J].情報科學,2005,6

[3]XML中國論壇.XML實用進階教程[M].北京:清華大學出版社,2001,3

[4]李茵:跨組織信息系統(tǒng)理論探索[J].中國科技信息,2005,16

數據交換技術論文范文第5篇

 

某地區(qū)的用電使用量提高，為了確保供電質量，采用了大電網布局。但是，智能科技電網對電網運行環(huán)境具有很高的要求，需要調度能夠對電網資源進行優(yōu)化配置，以提高對電網的控制能力。調度智能化不僅能夠確保大電網的運行安全，而且還使得供電質量提高，同時還能夠完成節(jié)能減排指標。

 

1 某地區(qū)電網的智能發(fā)展情況

 

某地區(qū)為確保電網運行高效、安全、環(huán)保，該地區(qū)的電網調度控制中心與某重點工業(yè)大學合作研究大電網調度智能化科研項目，課題項目組中還聘請和美國知名專家，同時還與法以及美國的電網工作針對相關問題進行了交流。“十二五”期間，大電網調度智能化科研成果被用于電網運行實踐中，形成了55.20兆瓦的供電規(guī)模。雖然大規(guī)模的送電通道被打開了，但是電網運行結構更為復雜，對調度智能化技術提出了各種新的要求。這就意味著，大電網調度要實現(xiàn)智能化，并使電網運行結構更為簡潔，還需要經歷一個逐步深化的過程。只有在智能化技術上不斷突破，還能夠達到調度運行指標。

 

該地區(qū)的電網公司根據本地區(qū)的電網運行特點針對智能電網的未來發(fā)展狀況進行了研究，提出區(qū)域范圍內電網集中化管理的要求。調度部門作為電網運行的指揮中心，就需要針對調度智能化技術進行研究，以使調度工作能夠更得上電網發(fā)展的速度。

 

2 大電網調度智能化的主要內容

 

2.1 智能電網

 

智能電網是采用自動化技術對電網實施監(jiān)督控制，并與電能使用者互動。由于智能電網是建立在集成通信網絡和高速通信網絡的基礎上的，因此，運行更為安全可靠。

 

與傳統(tǒng)的電網相比，智能電網通過自動化技術能夠對電能用戶所消耗的電量以及電價都會及時了解，而且還會向電能使用者提供不同價位電能的使用方式。自動化技術的應用，可以實現(xiàn)電網資源配置，避免資源浪費，而且與其他設備之間的兼容性很強。當電網運行中出現(xiàn)突發(fā)事故，電網可以在故障發(fā)生后，在短時間內自動恢復。

 

2.2 大電網調度智能化

 

大電網調度智能化是建立在智能電網的基礎上的，通過對電網運行情況合理調動，以保證負荷與能源分部的均勻，信息互動順暢，同時還確保降低了二氧化碳等溫室氣體的排放率。某地區(qū)電網公司以建設骨干輸電網為主要建設內容，電網調度智能化建設以三道防線建設和調度智能化建設為主。道防線建設的優(yōu)化，就是進一步強化電網運行技術，包括頻率、繼電保護、穩(wěn)控裝置等等，都要根據具體的電網運行情況設置，并提高電網事故技術問題的處理能力，以確保三道防線具有較高的安全可靠性。調度智能化還確保電網分析能力，靜態(tài)分析、動態(tài)分析和暫態(tài)分析相結合，實現(xiàn)了在線狀態(tài)下的實時分析;技術處理能力的提升，實現(xiàn)了故障預警與處于在線狀態(tài)下做出決策有效結合，使調度工作根據工作需要不斷優(yōu)化，使調度智能化得以實現(xiàn)。

 

3 大電網調度智能化所存在的技術問題

 

3.1 智能電網問題

 

由于該地區(qū)地處南方，但是經濟發(fā)展相對落后。雖然智能電網已經建起來，并投入運行，但是，受到各種因素的影響而使得智能電網運行效率不高。

 

智能電網對運行穩(wěn)定性具有較高的要求。該地區(qū)正處于經濟發(fā)展階段，電力使用平穩(wěn)且葆主持穩(wěn)定增長的態(tài)勢。但是，從電網運行情況來看，由于電網運行規(guī)模比較大，對運行穩(wěn)定也只能維持在預防程度，一旦電網運行中存在操作錯誤，就會導致風險產生。對電網的有效控制還需要進一步加強，因此，要對相關問題深入探索。

 

3.2 調度智能化問題

 

3.2.1 調度智能化的技術水平不夠

 

大電網調度智能化是建立在智能電網基礎上，為與智能電網運行環(huán)境相協(xié)調，且能夠滿足電網對各項資源的配置要求，就需要調度智能化，以將調度的協(xié)調力、技術處理能力、分析能力和決策能力充分地發(fā)揮出來。從目前該地區(qū)電網的調度智能化情況來看，要保證調度智能化的有效性，就要確保電網基礎數據的準確性。但是，在具體操作中就會存在不足，這就需要針對現(xiàn)有的電網系統(tǒng)以技術改造。

 

3.2.2 調度智能化的分析計算水平有限

 

(1)電網運行狀態(tài)估計能力不足。電網運行中，要能夠及時發(fā)現(xiàn)運行故障，就要采用計算水平的方式。所謂的“分析計算”，就是指對運行故障采用量化分析的方法，通過計算得出結果。根據所獲得的計算結果確定原因，據此而提出技術處理措施。從該地區(qū)的電網運行情況來看，存在著調度中心對電網運行狀態(tài)估計能力不足的問題，導致分析計算存在誤差，需要實施技術改善措施，并對所存在的問題著力解決。

 

(2)三道防線控制存在誤差。要確保電網正常運行，三道防線這個保護屏障是必不可少的。如果采用傳統(tǒng)的三道防線，即三道防線經過離線整定，使得控制工作中很容易出現(xiàn)誤差。

 

(3)制支撐平臺安裝的預警裝置沒有發(fā)揮實質性作用。要有效控制支撐平臺，就需要具有高度敏感性的預警裝置，發(fā)揮其實時報警功能。但是該地區(qū)電網的控制支撐平臺所安裝的預警裝置沒有發(fā)揮實質性的作用，主要體現(xiàn)在報警功能缺乏實用性、系統(tǒng)業(yè)務缺乏導向性、缺乏仿真能力等等。

 

4 大電網調度智能化技術

 

4.1 建立分布式數據中心

 

電網運行中，數據是基礎。只有能夠保證數據質量，才能夠維護電網的安全可靠運行。現(xiàn)行的電網運行中所產生的數據信息主要包括一次設備信息、二次設備信息、調度信息等等，還包括環(huán)境信息等等。要能夠采集到準確的數據，就要將數據采集系統(tǒng)建立起來，而且獨立工作。當系統(tǒng)運行的時候，前置采集系統(tǒng)就會產生不一致的余數，難以實現(xiàn)不同數據的融合。

 

比如，RTU與PMU在在電網運行環(huán)境下就很難融合。在數據交換方式上，也會由于橫向數據與縱向數據交換缺乏規(guī)范性，導致數據交換缺乏可靠性。將分布式數據中心建立起來，首先要開展調研活動，針對電網運行中所存在的業(yè)務流和數據流進行分析。分布式數據中心采用關鍵技術分布式部署的方式，以實現(xiàn)數據交換技術的突破。根據數據收集、建立數學模型以論證，直到完成服務。比要的時候，可以聯(lián)合多級調度將分布式數據中心建立起來。

 

4.2 建立智能在線仿真平臺

 

某地區(qū)電網的設計結構復雜，為直流線路與交流線路混合連接的方式，電網運行方式也多樣化，使得電網存在著運行穩(wěn)定性問題。采用離線方針結果，由于離線仿真計算不夠準確，使得結果不具備參考性，即便是在線仿真，也會存在校核功能不足，或者預警功能缺乏實用性。采用先進的智能在線仿真技術手段，就是執(zhí)行在線仿真計算，根據計算結果制定出輔決策，使電網調度工作從經驗轉向智能化。

 

具體實施中，就是做好計算機技術和信息通信技術的調研工作，積極探索先進的仿真算法，軟件和硬件都要升級，優(yōu)化計算方法，建設智能化仿真平臺，對線仿真技術的發(fā)展情況進行研究，分析其使用不足，研究具有使用價值的高性能計算技術，諸如云計算、網格計算等等，研究相應的技術手段，如在線模型、實時預警、編制實時計劃以及校驗等等，對實時和超實時仿真進行研究，以在實踐領域中應用。

 

5 結語

 

綜上所述，隨著電網規(guī)模的擴大，智能電網為了電網規(guī)劃中的重點。基于中國電網運行中會存在供電負荷不符合能源分布的問題，就需要將電網的綜合管理控制系統(tǒng)構建起來，以提高電網資源配置。針對某地區(qū)電網的智能發(fā)展情況進行研究，探討大電網調度工作中所存在的技術性問題，并提出智能化技術，以確保大電網安全可靠地運行。