計算機網絡系統集成

2006年1月

計算機網絡系統集成參考模型

⑴無線網絡技術

不間斷電源（UPS：

機房工程機房管理

計算機通信網學

視頻會議系統

J數字會議系統

用戶用戶用戶用戶用戶

一、計算機網絡

計算機網絡的概述

首先重點討論了以下內容：

-網絡的形成與發展

■網絡定義與常用術語

■網絡類型

.網絡功能與資源共享

■網絡基本要素及其操作系統

■組成計算機網絡的參考模型

■國內十大重要網絡發展概況

（現分別討論上述7點）

網絡的形成與發展

計算機網絡涉及到通信與計算機兩個領域，多年來，計算機

與通信日益緊密的結合，已對人類的進步作出了極大的貢獻。

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-I互I.結T-l合I~~I一方面,

rj

計算機網絡的發展過程是從為解決遠程計算，信息收集和處理

而形成的專用聯機系統開始，發展到以實現資源共享為目的，

遵循國際標準協議，有統一網絡體系結構的多計算機互聯網絡。

概f括起3來*,、*2機網絡應用的發展經歷了以下三個階段：

,從單個計算機為中心的遠程聯機系統的數據通信階段。

,以多個計算機通過通信線路互連的多機通信階段。

,遵循國際標準協議，有統一網絡體系結構的廣泛應用和發展階

段。

三代計算機網絡

第一代計算機網絡

■計算機通過線路控制器與遠程終端相連接是第一代計算機網絡

系統。最初的計算機是為批處理而設計的，因此當計算機和遠

程終端相連時，必須在計算機上增加一個接口。這個接口應當

對計算機原來的硬件和軟件的影響盡可能地小些。

-隨著遠程終端數量的增加，為了避免一臺計算機使用多個線路

隹制器。

■遠程聯機系統中，要利用電話線傳輸主計算機處理的信號和遠

程終端發出的信號，需要一種進行信號轉換的設備，這就是調

制解調器(Modem)。

-在第一代計算機網絡中，利用通信線路、集中器、多路復用器

以及公用電話網等設備，將一臺計算機與多臺用戶終端相連接，

用戶通過終端命令以交互的方式使用計算機系統，從而將單一計

算機系統的各種資源分散到了每個用戶手中。而向終端的計算機

網絡系統（分時系統）的成功，使得計算機用戶數量迅速增加。

但遠程終端系統存在著以下缺點：

■?計算機的負荷較重，會導致系統響應時間過長；

-?單機系統的可靠性較低，一旦發生故障，將導致整個網絡系統的

癱瘓。

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第二代計算機網絡

隨著應用要求的不斷提高，后來又形成了利用

計算機網絡來實現“資源共享”或完成分布式

處理作業為目的的兩級結構計算機網絡。這種

由多個計算機連接構成的系統分成通信子網和

資源子網兩大部分。這種以通信子網為中心的

計算機網絡常稱為第二代的計算機網絡。

第二代計篡機網絡是多個主計算機通過通信線路互聯起來，這樣的

多個主計董機都是具有自主處理能力的，忐們之間不存在主從關系,

這樣的多個主計算機互聯的網絡才是目前甯稱的計算機網絡。

代表是ARPA網，（由美國國防部高級研究計劃局組建）主要有4個

主要節點組成。也是我們現在INTERNET發展的雛型。ARPA網中有

專門的通信處理機負責線路的互聯，這個設備叫接口信息處理機

IMP,當主機要發信時只要把信發往與之相聯的IMP就行了，然后

由IMP負責找到對方的IMP把信發出去，IMP采用存貯轉發的方式,

當線路有空閑時再發。這樣ARPA網就形成了兩級子網的結構，通

信子網和資源子網。

■第二代計算機網絡中：

①多臺計算機通過通信子網構成；

②一個有機的整體，既分散又統一，從而使整

個系統性能大大提高；

③原來單個主機的負載可以分散到全網的各個

機器上，使得網絡系統的響應速度加快。

而且在這一系統中，單機故障也不會導致整個

網絡系統的全面癱瘓。

第三代計算機網絡

在ARPA網時代，雖然網絡分成了通信子網和資源子網。但網絡之間的體系結構與協議

標準的不統一限制了計算機網絡的發展。

計算機網絡系統是非常復雜的系統，計算機之間相互通信涉及到許多復雜的技術問

題。在網絡中，相互通信的計算機必須高度協調工作，而這種協調是相當復雜

的。為了降低網絡設計的復雜佳，早在當初設計ARPANET時就有專家提出了層

次模型。分層設計方法可些I*庫木而復雜的問題唾為若干較小且

子問題。1974年，美國的IBM公司宣布了它研

統網體系結構SNA(SystemNetwork

Architecture)o這個著名的網絡標準就是按照分

層的方法制訂的。據統計，按照SNA設置的網絡在

1988年至少有15000個以上。DEC公司也在20世紀

70年代末開發了自己的網絡體系結構一數字網絡

體系結構DNA(DigitalNetworkArchiecture)。

網絡體系結構出現后，對同一體系結構的網絡產

品互連是非常容易實現的，但對不同系統體系

現互連e針對上述情況,

StandardOrganization)于1977年設立專

門的機構研究解決上述問題，并于1984年公

布了名為開放式系統互聯參考模型OS。RM

(OpenSystemInterconnectionBasic

ReferenceModel)的國際標準化網絡體系

結構，這進一步推動了計算機網絡的發展。

開放互聯系統參考模型簡稱OS”RM,它是一個

開放體系結構，規定將網絡分為7層，并規定

每層功能，如圖所示。OSI/RM參考模型

的出現，標志著網絡已進入了第三代計算機網

絡的新紀元。

網絡定義與常用術語

網絡的定義

■計算機網絡是計算機技術與通信技術相結合的產物,

它是由分布在不同地理位置上的具有獨立功能的多

臺計算機終端及其附屬設備用通信設備和通信線路

連接起來而形成的一種網絡系統。在網絡軟件的支

持下，這種系統使得在一個地點的計算機用戶能夠

享用另一個地點的計算機或計算機設備提提供的數

據處理功能與服務，從而實現共享受計算機系統資

源及相互通信的目的。

■由于人們從事研究的角度和應用范圍不同，計算機網

絡又分為廣域網（WAN）和局域網（LAN）等。隨著

應用的深入，-又產生了網絡操作系統。但不管發展的

速度如何，它們有共同之處：

（1）從資源觀點來看，它具有共享外部設備的能力（如

打印機、專用設備、外部大容量磁盤等）和公共信息

共享能力（如數據庫）。

（2）從用戶觀點來看，網絡把個人與眾多計算機用戶連

接在一起。

（3）從管理角度來看，網絡具有共享集中數據管理的能

力（如備份服務、系統軟件的安裝等）。

■歸納起來，對計算機網絡的定義如下：

■1.以能夠相互共享資源的方式連接起來，并且各自

具有獨立功能的計算機系統的集合。

計算機網絡的其主要特征包括以下三個方面:

主要目的是實現計算機資源的共享。

U算機之間沒有主從關系。

-連網的計算機必須遵循全網統一的網絡協議。

計算機網絡與計算機通信網絡的區別

■通信網絡以傳輸信息為主要目的，用通信線路將多個計算燈

連接起來的計算機系統的集合，還沒有資源共享的概念。

■計算機網絡與分布式系統的區別

■分布式系統的一種操作系統類型，是在網絡的基礎上的一中

分布式計算機的操作系統。是計算機網絡發展的更高形式。

網絡常用術語

基帶和寬帶

通信系統中傳輸的信息可用兩種信號表示：模擬信號和數字

信號。而通信系統的本身也可以是模擬的或數字的，即是說信

息可以用模擬的或數字的方式在通信網絡中傳輸，而這兩種信

號通過一定的辦法可以相互轉換。傳輸時如用原來信息的信號

形式進行，在通信中稱為基帶傳輸。為方便起見，計算機網絡

借用通信術語，把只傳輸數字信號的技術稱為基帶傳輸。基帶

傳輸這個詞及其含義已被人們廣泛接受，但我們必須注意，計

算機網絡中的基帶和通信中的基帶，雖然名字相同但其含義不

同。

在電信界中，寬帶是指帶寬大于語音級信道(4KHz)的任意

信道，而在局部網路中是指采用模擬傳輸的技術。寬帶的信號

傳輸廣泛采用調制解調技術。在數據通信中，寬帶有另外的含

義，當網絡的數據傳輸率大于2Mbps時，則稱為寬帶網，而傳

輸率低于2Mbps,則為窄帶網。

同步和異步傳輸

.數字通信，不管其采用的是模擬信號還

是數字信號，它最基本的要求是接收裝

置要能知道所接受的數據是從何處開始

以及每一比特持續的時間。否則，發送

和接受裝置由于計時的差別會造成數據

傳輸的錯誤。因此，收發裝置之間應當

保持步調一致，也就是說二者要同步。

■為使發送兩口接收裝置同步最早、也最簡

單的辦法是異步傳輸。異步傳輸又稱為

起一止傳輸，它每次傳輸一個字符，用

起比特和止比特標志字符的開始和結束,

每一字符由5至8比特組成。

■異步通信簡單、便宜，但對每個字符

要求為二至三個比特。因為每個字符的

傳輸是獨立的，故稱之為異步。每個字

符的發送頻率可以不同，但發送和接收

雙方必須事先約定好。

■在現代的計算機網絡中，對異步傳輸的定義有

了擴展，把每次傳輸的數據單元的格式和長度

固定的傳輸也稱為異步傳輸。如ATM網，每個

數據單元固定為53個字節，稱為信元，也是一

種異步通信。

-一個更為有效的通訊方法是同步傳輸。在這

一模式中，字符或比特不再帶有起始和終止比

特。這節省了開銷，但每一比特的出發和到達

時間要預知。為防止發送和接收裝置之間的計

時漂移，它們的時鐘應該同步。

帶寬和線速度

在電信技術中，常以頻率單位赫、兆赫

（Hz、nHz）來定義帶寬。而在計算機網路

中，帶寬是指一個網路所用的傳輸頻率值范

圍，這個術語是網絡技術吞吐能力總量的一

種描述，帶寬常用每秒可以傳輸的二進制位

數（bps,即bitspersecond的縮寫）來表

示。帶寬有時也稱為線速度。

■帶寬或線速度并不代表線路的實際傳輸能力，

傳輸中會有開銷。“開銷”是指不是實際傳輸

的部分，如數據包中的頭標部分與數據包之間

的間隙等。

■“利用率”是指線路用來成功地傳輸數據包

的時間，利用率使用百分比或二位分數來表示。

“流通量”與利用率是一回事，但用Mbps進行

測量，而“峰值利用率”是指在給定時間段內

所發生的最高利用率。“飽和”則是指網絡已

經到達它的容量極限。

網絡類型

?計算機網絡的種類有多種，主要是由分類的方

法來決定的。如有按拓撲結構分類的；有按網

絡規模大小、距離遠近分類的；有按服務對象

分類的。無論用哪種方法分類，對網絡本身是

沒有什么意義的，只是反映人們的不同說法而

已。在日常工作中，人們一般按網絡規模的大

小將計算機網絡分為局域網、城域網、廣域網、

無線網和互聯網。

網絡操作系統

■網絡操作系統NOS(Network

OperatingSysterm)是在計算機

操作系統的基礎上，加上具有實現

網絡訪問功能的模塊和有關數據通

信協議。

■網絡操作系統是使網絡上各計算機能方便而有

效地共享網絡資源，為網絡用戶提供所需用的

各種服務軟件和有關規程的集合。

■網絡操作系統除了具有通常操作系統所具有的

處理器管理、存儲器管理、設備管理和文件管

理外，還應具有以下兩大功能：

■提供高效、可靠的網絡通信能力。

■提供多種網絡服務功能如：

?遠程作業錄入并進行處理的服務功能；

?文件傳輸服務功能；

?電子郵件服務功能；

?遠程打印服務功能。

網絡操作系統

-目前在我國網絡市場上主要的網絡操作

系統有：

■Novell網絡操作系統。

-UNIX網絡操作系統。

■WindowsNT網絡操作系統。

■Banyan網絡操作系統。

-IBMOS/2網絡操作系統

國內十大重要網絡發展概況

1.中國公用分組交換網(CHINAPAC)

當前，郵電部門提供的基礎數據通信網絡有分組

交換網(ChinaPAC)。

分組交換網以CCITTX.25建議為基礎，可以滿足

不同速率、不同型號終端與計算機、計算機與計算

機間以及局域網間的通信，實現數據庫資源共享。

分組交換網是一種基礎的數據通信網絡，在其網絡

平臺上可以架構各種增值業務，如：電子信箱、電

子數據交換(EDI)、傳真存儲轉發器。

■ChinaPAC由國家骨干網和各省（區、市）的省內網組

成。目前骨干網直接覆蓋所有省會城市，省內網覆蓋

到有業務需求的所有城市（地、市、縣）和發達鄉鎮，

其中包括城市區的本地網。通過和電話網的互聯，

ChinaPAC可以覆蓋到電話網通達的所有地區。C

hinaPAC設有一級交換中心和二級交換中心，一級交換

中心之間采用不完全網狀結構，一級交換中心到所屬

二級交換中心之間采用星狀結構；ChinaPAC在北京和

上海設有國際出入口，廣州設有到港澳地區的出入口，

以完成與國際數據網的互聯。

■一級交換中心站點是：北京、上海、南京、武漢、西

安、成都、廣州、沈陽。

2.中國數據數字網（CHINADDN）

DDN（DigitalDataNetwork簡稱DDN）數據數字網是采用數字

信道提供永玄或半永處性電路來傳輸數據通信業務的數字傳輸網。

中國公用數字數據網（ChinaDDN）是由郵電部門經營的、在

全國范圍內向用戶提供服務的數據網絡。90年代初，首先在幾個

城市發展起來，1994年開始組建ChinaDDN一級干線網。目前一

級干線網已通達所有省會城市，各省、直轄市、自治區都在積極

建設經營DDN網，至96年底，ChinaDDN已覆蓋至U2100個縣

上城市，發達地區已覆蓋到鄉鎮，端口總數達18萬個。ChinaDD

N已成為覆蓋面大，提供接入速率高，業務種類多樣，使用靈活、

方便，質量可靠的網絡。

■ChinaDDN按照網絡的建設、經營、管理和維護的責任

地理區域，劃分為一級干線網、二級干線網和本地網

三級。一級干線網由設置在各省、自治區和直轄市的

節點組成，主要提供跨省長途DDN業務的轉接，目前

已通過除臺灣外的所有省會城市。二級干線網由設置

在省內的節點組成，它提供本省內長途和出入省的

DDN業務。除西藏外各省均已建成省內網。本地網指

城市范圍內的網絡，主要為用戶提供本地和長途DDN

業務。

■目前，ChinaDDN已成為郵電部門其它網絡的支撐網。

大量的ChinaPAC、ChinaFAX、ChinaNET的中繼線路者B

開通在ChinaDDN上。

3.中國公用幀中繼網ChinaFRN

■中國公用幀中繼網（ChinaFRN）最初是在公用

數字數據網（ChinaDDN）上配制幀中繼模塊

來實現的。1996年底開始進行幀中繼寬帶業務

網（CHINAFRN）的工程建設，第一期工程于

1997年6月建成連接的省市有北京、上海、南

京、杭州、合肥、廣州、沈陽、西安、成都、

武漢、天津、石家莊、濟南、關B州、南昌、長

沙、福州、南寧和海口。在北京設至了全國性

的網絡管理中心，

北京、上海、廣州為該網絡設定了國際出入口,

以北京、上海、南京、沈陽、武漢、成都、西

安、廣州8個主要節點為主干樞紐節點，其結

構為網狀連接，所有節點均配備了ATM利幀中

繼模塊，可為用戶提供ATM信元方式的業務相

幀中繼方式的服務，作為公用幀中繼寬帶業務

網為向用戶提供了幀中繼永久虛中路(PVC)

業務和幀中繼交換虛電路(SVC)業務，用戶

入網的速率在64kbit/s~34Mbit/s間。

4.綜合業務數字網ISDN

■ISDN(IntegratedServicesDigitalNetwrok)綜合業

務數字網。它是由數字交換機和數字信道組成，傳輸

數字信號的業務網，它能夠提供話音數據等業務，我

國目前已在全國范圍內的17個省22個城市建立了主干

網，主要城市有北京、上海、南京、廣州、深圳、廈

門等。

-它的特點是具有高速，高質量傳輸的特點，尤其是在

一條線路上進行多種傳輸的優點(電話、數據、可視

圖文、可視電話、傳真電子信箱、電視會議、語音數

據等)。對大中型企業來說具有相當的吸引力。

5.中國公用計算機互聯網

ChinaNET

■中國公用計算機互聯網的網絡構成主要有：

ChinaNET的網絡結構分為骨干層和接入層

骨干層是ChinaNET主要的高速數據通路；骨干

層提供ChinaNET各個接入網之間的連接；接入

層由多個接入網組成，是ChinaNET的地區性網

絡，也是ChinaNET面向用戶接入和本地用戶互

聯的層次和設施；用戶通過與ChinaNET的連接,

可以訪問ChinaNET上的資源服務器或其它互聯

網絡的資源服務器。

6.中國公用增值業務數據網簡述

■中國公用數據通信網從80年代末建設以來，

先后建成了ChinaDDN、ChinaPAC、ChinaFRN

三大基礎網，隨著通信業務量和技術的發展，

在三大基礎網之上又建立了多種增值業務數據

網，如公用電子信箱業務網Chinamail、公用傳

真存儲轉發業務網ChinaFax,公用電子數據交

換業務網ChinaEDI。

7.中國金融數據通信網CHINA

FINET

中國金融數據通信網絡(CFN)是郵電部與中國人民

銀行、中國工商銀行、中國農業銀行、匚口國工商銀行、

匚口國銀行、中國建設銀行、交通銀行和中國人民保險

集團公司等共同投資興建的。為配合中國金融數據通

信網絡(CFN)的運作，1996年8月郵電部和中國人民

銀行共同出資籌建了中元金融數據網絡股份有限責任

公司。該項工程主要是由金科集團公司承建的，選用

了Cisco公司的網絡產品幀中繼交換機IGX8、IGX16和

IGX32作為骨干設備。金融數據網采用部分網狀結構,

以北京、上海、南京、沈陽、西安、成都八個城市為

匯接中心。一期工程已建成34個節點，覆蓋了除拉薩

以外的所有省會城市和計劃單列市。二期工程將復蓋

全國所有地市級以上的城市，網絡結節均為400個。

■中國金融數據通信網絡（CFN）是我國第一個

全國性的幀中繼網，中繼電路采用郵電公網

CHINADDNoCFN是規模比較宏大的網絡，它

覆蓋了人民銀行與各商業銀行全部一級分行所

在的省會城市、計劃單列城市、人民銀行二級

分行所在的各地市等。整個通訊網規模涉及全

國300多個城市，其中北京、上海、廣州、南

京、成都、武漢、沈陽、西安為八個大節點，

網管中心設在北京。

8.中國教育和科研計算機網

CERNET

■中國教育和科研計算機網(ChinaEducation

andResearchNetwork簡稱為CERNET)是由

國家計委批準立項教育部(原國家教委)主持

建設和管理的全國性教育和科研計算機網絡，

也是中國政府認定的四個互聯網絡之一。1994

年由清華大學，北京大學、北京郵電大學、東

南大學、上海交通大學、西安交通大學、華南

理工大學，華中理工大學、東北大學、電子科

技大學等10所以院校牽頭組建的我國眾多高等

院校最重要的教學和科研基礎設施之一。

9.中國科技網絡CSTNET

F中國科技網絡(ChinaScienceand

TechnologyNetwork),它的前身是

“中關村地區教育與科研示范網絡”

(NCFC)的基礎上建立起來的。NCFCX

程從1987年開始，1990年4月實施，

1993年主干網建成開通運行，1994年4月

開始為國際、國內用戶提供Internet服務,

至1996年底完成超級計算機中心的建設，

工程全部竣工。

■在NCFC工程建設中，有兩項超出原規劃的內容。其一

是實現與國際Internet的直接聯網，其二是實現了

NCFC向全國科技界的擴展，建成了CSTNet。

■NCFC(TheNationalComputingandNetworking

FacilityofChina)是“中國國家計算與網絡設施”的

英文縮寫，由世界銀行貸款“重點學科發展現目”中

的一個高技術基礎設施項目。該項目由中國科學院主

持，聯合北京大學、清華大學共同完成。項目經費約

七千萬元，主要來自世界銀行貸款及國家計委的配套

資金，部分來自國家自然科學基金委、國家科委、以

及三個院校的自籌資金。

■NCFC網絡結構NCFC網絡由三級組成：城域網（主干

網），院校網，局域網。它由中國科學院中關村地區

的近四十個研究所和北京大學、清華大學組成的校院

網。

■院校網是利用光纜、網橋、路由器、FDDI集中器、程

控交換機等設備將院校內所有以太網互連而成的網絡。

三個院棱網分別稱為CASnet（Beijing）（中國科學院

院網北京部分），Punet（北京大學校園網），Tunet

（清華大學校網）。NCFC主干網由光纜及路由器、網

橋等設備組成。NCFC主干網絡由光纜及路由器、網橋

等設備組成。

-NCFC主干網將三個院校網的網絡中心用單模和多模

光纜互連成一個三角型，早期通信速率為10Mbps,

后來改為100Mbps的FDDI連接。中科院院網北京部

分是由中科院計算機技術研究所網絡研究室馬影琳

主任、錢華林副主任主持下帶領網絡室的科研人員,

從1989年至以994年4月建設而成。1994年7月中科

院計算機技術研究所網絡室一分為二，馬影琳研究員

帶領一部分人員繼續留在中科院計算機網絡室，另一

部分人用電錢華林觀究員帶領式藥監中抖磔；算機

網絡信息中心，目箭NCFC主干網在中科曉計算機網

絡信息中心設立了全網的網絡中心，設置了網絡監控、

網絡服務、科學數據庫服務、網絡超級計算能力、國

際出入口等各種設施。它是我國首先蠢立的第一大網，

為國內培黑了眾多的網絡工程技術人牙。

$10.國內其它重大的網絡工程

1993年6月，我國正式提出了一系列以“金”字開頭的信

息化主體工程，這些目前紛紛進入了具體的實施階段。

主要的“金”字工程有：

■金橋工程

它是國家公用經濟信息通信網工程。用以對國家宏觀

經濟進行調控和決策，也為信息資源的社會有償共享

創造條徉。

金橋工程以衛星-綜合數字服務網（ISDN）為基干網，

與CHINAPAC及CHINADDN互聯互通，互為備用，形成

空、地一體的網絡結構。

■金關工程

它是外貿專用信息網聯網工程，用以對

外貿易業務和管理實行有效地監控和宏

觀調控，推行電子數據交換(EDI),

實現單證自動化和無紙貿易，與國際

EDI業務接軌。

■金卡工程

它是建立全國電子貨幣應用的社會網絡工程。它的總

目標是用7年（1994~2000年）左右的時間，在全國

400個大、中城市及部分經濟發達縣城推廣使用信用卡

工具，在覆蓋3億城市人口的地區發行使用2億張信用

卡；建立和完善以金融部門為主的信用卡業務管理體

系；提高信用上學結算業務在全社會資金結算中的比

重，減少現金流通量；實現信用卡業務電子化；建立

和健全有關法律法規和標準規范，促進信用卡業務健

康發展。

金稅工程

采用現代信息技術建立全國增值稅專用發票計算機稽核系統，即

金稅系統。

該系統是建立在稅務系統內部的，基于科學的抽樣方法，最終覆

蓋全國、規模龐大的增值稅專用發票交叉稽核系統。其目的是

反映增值稅征收情況，為查處在發票上作手腳等違法犯罪行為

提供線索和依據。它是增值稅征管信息系統的重要組成部分。

增值稅征管信息系統包括：增值稅計算機稽核系統、防偽程控

系統和計稅收款機。

金稅工程計劃于3年時間內，建成覆蓋全國31個省、市面上，370

個地區，3800個區縣的增值稅計算機稽核系統。目前已開通50

個城市稅務部、1的交叉稽核網絡。同時，在一些局部范圍內推

廣使用防偽稅控系統和計稅收款機。

■金宏工程

建立一套適應社會主義市場經濟的政府

宏觀調控經濟決策支持系統。為此，要

建立一批國家級基礎數據庫。目前任務

是建立連接各部門的計算機專用網，各

部門按本身職能各自準備上網的信息資

源，制定電子信息交換規范和共享權限

及其審核工業手段。

■金企工程

它是國家企業生產與流通的信息系統。

計劃用5年時間初步建立企業產品數據庫,

從而對各行業的信息資源集成優化，實

行信息資源共享。

■金衛工程

建立醫療衛生信息網，建立醫院信息

管理系統及計算機連網，推廣醫療衛生

卡的使用。

全國將由500家大型醫院實行計算機

聯網。

■金建工程

建立一個覆蓋建設系統的建設信息網

絡，實現建設部與各省、市建設主管部

門和骨干企事業單位的聯網。目前已有

十多個省幾十個與建設部聯網。

$組成計算機網絡的參考模型

組成計算機網絡的參考模型

用尸用尸用尸用尸用尸

網絡系統集成技術概述

系統簡述

系統的原則

系統的定義

系統成立的必要條件

系統的基本結構

系統的特點

系統的種類

系統的原則：

-管理組織要嚴密;

-作業計算要準確;

-經濟效益要顯著;

■處理時間要迅速。

>------------------

系統的定義

■“系統”一詞在不同的場合有不同的定義。

幾乎任何東西都可以稱為“系統”，要包羅萬

象地加以定義是十分困難的。這里我們給出幾

種定義。

■(1)“系統”是多元素的有機結合體，就

某種目的而言，它具有高效率和某些特定功能。

■(2)“系統”是由具有同一目標的若干相互

聯系、相互影響的部分結合成的有機整體。也

就是說，一個科研部門、一項研究計劃、一個

財務匯總就可以被看作是一個系統。例如，一

個企業管理系統由銷售、生產、財務、人事、

總務這些相互影響、相互聯系的部分結合成的

有機整體，它的目的是為了完成經營計劃。企

業管理系統是一個處于運動狀態的系統。

■(3)中國企業管理百科全書給管理信息

系統下的定義是：“一個由人、計算機

等組成的能進行信息收集、傳送、儲存、

加工、維護和使用的系統。”

系統成立的必要條件

■系統成立必須滿足三個條件：

-目的；

■功能；

■機構。

這三個條件是相互作用、相互影響的。

■(1)目的

■事物的存在總有一定目的，而系統又是“事

物”的匯集。系統可粗分為兩大類：一類是以

“物”組成的系統，另一類是由“人”組成的

系統。這兩類系統都是為一定的目的服務的。

例如，電子計算機(即電子數據處理系統)就

是前一類系統，通常人們稱它為硬件系統，目

的是處理數據；程序設計可以說是屬于后一類

系統，通常人們把它稱為軟件系統，目的是為

科研、生產服務。

■在日常生活中，各種各樣的系統都有各種各樣

的耳的。所謂目的，并不是指個別的具體行動,

而是各項行動綜合的結果，即要達到的目標。

如果目的范圍很大，那么要求的系統規模也很

大。一般系統規模很大時應按處理對象分成兒

個不同的部分，分別構成若干個小規模的系統,

然后再合并成整個系統，我們把系統的整體叫

做“主系統”，把各個小規模系統叫做“子系

統”。

■(2)功能和機構

■要實現某一目的，就需要一定的“功

能”。功能就是做某項工作的能力，但

功能需要由“機構”具體地體現出來。

總之，“行動”是由“功能”和“機構”

來實現的。

■機構可以說是對功能實施的一種組織

形式。

系統的基本結構

■任何一個系統都由五個基本要素組成：輸入、輸出、

處理、反饋和控制。這些要素組成了系統的基本結構。

■五個基本要素定義如下：

①輸入是送入系統所需處理的原始資料。

②輸出是送出處理所得的結果。

③處理是根據條件對輸入的資料進行處理的過程。

④反饋是指當輸出的結果不太令人滿意或希望得到更好

的結果時，重新對輸入進行調整。

⑤控制主要監視①一④各作業步驟是否正常進行。

%系統的特點

任何系統都具有以下特點：

-集合性：指任何一個系統至少要由兩個以上相互區別的要素組合

而成。

■相關性：系統的各要素之間是相互作用而又相互聯系的。

■目的性：每個系統都具有它所要達到的目標。

■適應性：系統都是處于一定的環境中的，它需要不斷地與環境交

互，故應具有環境的適應性。

■整體性：任何一個系統若要達到目標，不能僅考慮各子系統，而

應同時注意到各子系統之間的相互聯系，注意到整個系統與其所

處的環境之間的相互關系，注意到整個系統的整體目標。

系統的種類

、京統按其特性可以歸納為工程系統和事物系統兩大類。

■(1)工程系統

工程系統分析的對象是實體系統，如地學制圖系統、地震系統、

氣象預報系統、機械系統等。

分析的內容涉及技術上的可行性、結構的組成以及可用性和精

確電

分析的手段是運用工程技術的科學理論方法。

■(2)事物系統

事物系統分析的對象是軟件系統，如經濟系統、管理系統、財務

系統等。分析的內容涉及管理與控制的可行方案，這些方案提供

決策依據。

4系統集成

什么是集成

■集成(Integration),到目前為止對

集成這一詞還沒有一個明確的定義，人

們普遍理解為：一個整體的各部分之間

能彼此有機地、協調地工作，以發揮整

體效益，達到整體性能好，功能強的目

的。

.什么是系統集成

■系統集成(SystemIntegration)可以理解為：根據用

戶需求，優選各種技術漏產品，將各個分離子系統連

接成為一個完整、可靠、經濟和有效的整體，并使之

能彼此之間協調工作，發揮整體效益，達到整體優化

的目的。

■對于系統集成，我們一般分解為軟件集成、硬件集成

和網絡系統集成。由于計算機網絡技術的迅速發展和

應用范圍的廣泛深入，逐步出現了局域網絡集成技術、

智能大廈集成技術、智能小區集成技術，如圖所示。

一軟件集成

系統集成--硬件集成-1—局域網絡系統集成

----網絡集成.--智能大原網絡系統集成

-智能小區網絡系統集成

圖1-2系統集成的內容

1、軟件集成

■軟件集成是指為某特定的應用環境架構的工

作平臺。通俗地說：為某一特定應用環境，提

供要解決問題的架構軟件的相互接口，為提高

工作效率而創造環境。

■現在許多軟件制造商都在把自己的產品進行

集成，為客戶提供更好的服務。例如，美國微

軟公司將Windows操作系統軟件與Web瀏覽器

集成在一起，使得用戶訪問因特網更加方便，

系統功能得到大大增強。

2、硬件集成

-使用硬件設備把各個子系統連接起來，以達

到或超過系統設計的性能技術目標。例如，辦

公自動化制造商把計算機、復印機、傳真機等

硬件設備進行系統集成，為用戶創造出一種高

效、便利的工作環境。

3、網絡系統集成

■網絡系統集成開始僅限于計算機局域網。隨

著網絡技術的應用發展，又出現了智能大廈網

絡系統集成、智能小區網絡系統集成。

■局域網系統集成

局域網系統集成主要討論的內容有：

網絡互連設備、傳輸介質、布線系統、

服務平臺、網絡操作系統等。其構成如

圖所示。

管理問

PBX/PABX

-智能大廈網絡系統集成

-通常智能大廈為了滿足多種不同功能和管理的需要，

建立了若干個不同結構模式和功能的計算機系統。例

如：作為大廈內部各種機電設備自動監控的樓宇自控

系統(BAS)；用于大廈內辦公方面各種信息共享的辦

公自動化系統(OAS)以及為了大廈內外實現電話通

信和計算機網絡通信的通信自動化系統(CAS),這就

是智能大廈的3A智能化系統，每一個A系統又由若干個

子系統組成，可以獨立完成各自動化系統的全部功能。

在這里不但要了解3A系統的各子系統的組成，更重要

的是要充分理解3A系統的集成方式，如圖所示。

圖1-43A智能大廈系統集成示意圖

■智能小區網絡系統集成

智能小區是20世紀90年代初期美國、歐洲等

經濟比較發達的國家先后提出了“智能住

宅”(SmartHome)的概念。其基本思想是：

“將家庭中各種與信息相關的通訊設備，家用

電器和家庭保安裝置通過家庭總線技術(HBS)

連接到一個家庭智能化系統上進行集中的或異

地的監視、控制和家庭事務性管理，并保持這

些家庭設施與住宅環境的和諧與協調。”

在1998年編制了第一個適用于家庭住宅的

電氣投計標準，即：《家庭自動化系統

與通訊標準》，也稱之為家庭總線系統

標準(HBS)。標準要求智能住宅的電氣設

計必須滿足以下三個條件：

①具有家庭總線系統；

②通過家庭總線系統提供各種服務功能；

③能和住宅以外的外部網絡連接。

住宅

住宅

住宅

住宅

住宅

住宅

界面集成

只

要寫應用C調用相應的應用A和應用B的入口程

序就可以實現界面集成。目前Web應用中Web

界面的跳轉和鏈接也是界面集成的一種。

界面集成的特點是對袱集成系統的圓囹吞棗式

的整合，完全依賴被集成系統本身的粒度，如

果是單一的應用程序，就直接集成此程序，如

果是一個頁面，就直接集成此頁面。以至業內

也有說法認為，費面”集成—只—是一種.程序或者頁

面芮美聯，不能章作集成的一種。

■數據集成

最原始、最樸素的層次，就是數據集成，無

哪里的、哪獨類型的蓼據，通過數據集成,

向都能實現數據和信葭的共享。

數據集成的實現，依賴的基礎是數據庫平臺。

應用程序只要是構建在某種數據庫平臺之上，

就可以遵從某種數據交換的標準和規范，在底

層數據層面達成共享和秦成。

■功能集成

數據集成之上，更高的層次是功能集成，應用A中

的某項功能能被應用B調用，就是一種功能集成。

功能集成的實現，嚴重依賴被集成的應用程序本

身。如要求應用A在設計前期就考慮按照某種標準構建

和書寫，被調用的功能模塊要形成接口，同時，應用B

一定需要采用和應用A相同的接口和標準，才能夠實現

功能集成。Windows平臺下的COM、OCX就可以實現

Windows平臺中不同應用程序之間的功能和組件集成。

-協議和服務集成

目前實現企業應用集成的主流技術是基于協議和服

務的集成。從早期的中間件到現在的基礎件，方法都

是為應用程序提供統一的服務，如消息服務、工作流

服務等，使得不同的應用程序在統一的服務標準下達

到集成和協同的目標。

服務集成的實現，需要應用程序之間采用共同的協

議和服務標準，例如，要實現工作流集成，就需要選

擇一種工作流服務，應用A和應用B在設計時需要統一

采用此標準構建和書寫，以后所有的工作流應用，將

統一提交到此工作流服務進行協調和處理。

-業務集成

企業應用集成的最新發展是基于業務和流程

的集成，其技術支撐不是簡單依靠一些業務設

計和工作流服務來完成的，而是把所有這些服

務和協議按照業務設計和需求統一組織和實現

出來。企業應用集成的最高層次是業務集成，

通過業務和流程把所有的應用、數據都管理起

來，讓它貫穿很多應用系統、很多數據、很多

用戶、很多合作伙伴。

■企業應用集成的現狀及發展趨勢

企業應用集成是一個復雜的問題，目前，企業應用集成存在的

主要問題包括：

■現有企業應用集成，絕大部分只能實現到界面集成和數據集

成，部分專業系統可以實現到功能集成。

■無論是數據集成還是功能集成，在現有技術條件下，實現企

業現有系統之間的完整集成，達到業務協同的目標是不現實的

（如共享權限、流程、組織機構等等）。

■通過專門為每個現有系統編寫集成接口，可以實現到功能集

成模型，但是其成本、代價和風險極高，不是大部分企業可以接

受的。

■從界面集成到服務集成，功能雖然原來越強，但技術依賴和

要求越來越高，投入和成本原來越高；只懂技術實現而不熟悉業

務需求和發展趨勢的開發商難以構建出滿足企業需要的集成業務

素繞。

■對于企業的應用集成和業務集成，業界的主要發展趨

勢是：

■通過為企業信息系統選擇公共的基礎架構平臺和業

務架構平臺，從根本上解決企業應用集成的問題。

■采用架構體系，保證應用系統具有統一的、標準的、

開放的內部結構，使高標準集成成為可能。

■采用業務架構體系，保證應用系統具有基于業務單

元的、粒度適當的高可用單元結構，使應用集成和業

務協作更加高效和簡易。

■基于業務架構體系的開發工具，使得應用系統的構

建和集成不再是專業應用開發廠商的專利，了解自身

需求的企業用戶，開始自己完成業務集成工作。

系統平臺

作為系統集成，平臺是支柱。平臺的選

型是一項專業跨度大，技術難度高的工

作，關系到整個系統的成敗。概括起來

說，正確進行平臺選擇其重要性表現在

以下幾點：

①有利于把握整個系統的投資方向，為企業領導作出正確

決斷提供經濟可行性依據，以避免投資風險和投資浪費。

②有利于把握整個系統的技術發展方向，為專業人員提供

技術可行性依據，減少技術風險和應用開發風險。

③在統一可行的主流平臺環境下，有利于應用開發人員有

效地積累技術優勢，發展企業自身的系統開發隊伍和信

息產ik。

④有利于引進先進的平臺體系結構，并從根本上改變傳統

的體系結構及應用模式，改變傳統的設計方法及實施手

段。

⑤有利于采用先進實用的開發工具，大大縮短應用開發周

期，提高應用軟件開發質量和開發效率。

⑥有利于平臺與應用之間的整體集成，統一界面和操作方法，統一系統風

格和技術標準，提高整個系統的可用性。

⑦有利于進行廣泛的技術交流和推廣用戶開發成果，提高投資效益及技術

轉化效益。

作為平臺，目前可分解為九種平臺：

■網絡平臺

-服務平臺

-用戶平臺

-開發平臺

-數據庫平臺

-應用平臺

-網管平臺

-安全平臺

■環境平臺。

選擇平臺與系統集成要考慮的因

素

選擇平臺與系統集成要考慮的因素：

①用戶單位的實際應用環境和應用需求。

②作為平臺的軟硬件產品的功能與性能。

③國內、國際MIS平臺發展的主流。

④MIS系統總體設計人員采用的技術策略和實現

手段。

⑤性能/價格比，技術支持，后援保證。

⑥用戶的投資能力和技術水平。

平臺選型要考慮的問題

平臺選型要考慮的問題：

①根據企業規模、組織機構布局、應用系統實施規模和

外部應用環境等情況確定系統平臺模式。

②根據單位組織機構與管理職能層次設置和應用系統的

總體功能結構設計情況確定平臺體系結構。

③根據用戶業務操作和數據處理的基本特征、事物處理

和數據處理對系統性能的基本要求以及原有軟件資源

與保護要求，確定軟件平臺的選型策略。

④根據事物與數據的處理過程和頻度以及原有硬件資源

情況，確定基本硬件平臺的選型策略。

⑤根據企業組織職能與系統系統功能關聯情況，地理環境及外部通信

要求，數據傳輸及性能要求，用戶對網絡站點分配及聯網范圍要求,

以及原有通信設施情況，確定網絡通信平臺與網絡硬件平臺的選型

策略。

⑥根據平臺體系結構與平臺選型策略，以及平臺產品技術標準情況，

確定系統平臺的接口規范。

⑦根據計算機硬件發展水平和平臺檔次更新情況，國內產品市場供貨

情況與售后技術服務情況，以及可借鑒的成功經驗，進行具體的平

臺選型及性能/價格比分析。

⑧根據企業的投資能力，建立典型開發環境及平臺多場地安裝的代價,

驗證平臺選型的經濟可行性。

⑨根據企業的長遠發展目標和系統總體實現目標，系統的技術設計要

求，如異種機入網、異種網互連、異構數據源互操作、異構工具互

用、分布處理能力和漢字處理能力等，綜合權衡系統平臺的可用性、

可集成性和可伸縮性。

系統平臺選型取考慮的原則

系統平臺選型應考慮的原則是：

①標準性與主流性

②成熟性與先進性

③實用性與經濟性

④易用性與可擴性。

從以上討論來看，作為系統集成，不一

定是買最先進的設備、材料、最先進的

應用軟件。

■系統集成這一名詞，在國內市場叫了多年，但

真正的系統集成商并不多，是什么原因呢？作

者認為主要有幾個方面的原因在制約著。

■系統集成商不是為一個公司或幾個人就能做的,

它需要擁有一批技術人員，而且是多專業的，

也就是說“多兵種”的“合成軍”，而且要有

一定的工程經驗和經濟實力。

-從技術角度來看，計算機技術、應用系統開發技術、

網絡技術、控制技術、通信技術、建筑裝修等技術，

綜合運用在一個工程中是技術發展的一種必然趨勢。

系統集成商就是要根據用戶提出的需求，為用戶做一

個完整的解決方案，不僅僅是要在技術上實現用戶的

需求，同時還要對用戶投資的實用性和有效性進行有

效的分析，對用戶的技術支持，培訓有所保障。還應

具有從技術規范化、工程管理科學化等多方面知識，

更重要的是，系統集成商具備所服務的客戶行業的專

業知識、專業技能以及豐富的集成經驗是極為必要的。

目前國內系統集成市場上，除公開競標的

項目，確實還有靠關系，背景等拿項目的,

除了大型的、復雜的工程之外，確也存在

象搭積木似的項目。并且，系統集成就是

一個綜合性的工程，其涉及的不僅僅是技

術和設備的問題，而且還涉及到方方面面

的關系問題。在這樣一個市場背景之下，

給新人進入留下了巨大的活動、發展空間。

■由于系統集成行業的市場容量巨大，類

型較多，涉及到的行業也非常多的，與

硬件產品一樣有著低、中、高檔之分，

有將各種計算機及聯網設備簡單搭接起

來的工程，也有設計、規劃、采購、安

裝、調試、維修、培訓、服務的系統工

程，對于具備不同實力的廠商都可以有

不同的項目可做。

■對于系統集成的商業利潤，一般來說，

系統集成的利潤包括硬件、軟件和集成

三部分利潤，其中硬件的價格透明度高,

利潤較低，而軟件和集成的利潤占整個

項目利潤的絕大部分。這就要求集成商

不但要具有對硬件安裝支持的能力，更

重要的是，還必須具備對相關軟件的開

發能力以及對客戶業務的熟悉和理解。

■投資與奪標問題。一個系統集成項目，

在簽約后，一般來講，系統集成商要投

資額度達50%—80%,而且工程周期長,

在這過程中要花費大量的人力、物力，

尤其在奪標過程中要花費物力、人力若

不中標，則付之東流，這就要系統集成

商具有相當的經濟實力。作者認為：系

統集成不容易做好，系統集成商更不容

易做。

平臺的集成能力

相對于單一的技術和應用，集成平臺提供了更

廣泛的集成能力支持，不僅可以對現有應用資

源進行最大限度的重用，也為構建集成的業務

系統提供了強大的支持。

平臺的集成能力主要包括：

■支持業界各種集成模型：界面集成、數據集成、

功能集成和服務集成。

-同時通過業務架構體系，支持完整的業務協作

和應用集成。

平臺具體的集成能力圖示如下：

?

功

能

更

強

，

集

成

更

方

便

界面集成

平詒潮電移堞■的

納琳系統具有

基于平臺構建整，

的性因而以

也務層面上內在一致，可

務成偉統

自班實現業的無縫集。整系

具舒的組機業務分工業

統一織構、礎資管、理

務權業務程基源，

限、流、息文檔流程

并可在數據信、

以層次、直、酸進行互、訪和

機構鑫工吐

內、嵌”使用

“。

業務協作和集成____

業務架構平臺：統一支撐體系

機構管理I業務分工I權限控訂I協作調度I旅程控制I資源共享I系統罐護

業務集成能力

業務的集成能力包括如下三個基本部分：

■建立統一的業務架構基礎

業務架構平臺為企業提供了一個基礎支撐體系，統

一了各類基礎業務要素和業務邏輯的管理。在一個企

業內，有許多基礎的業務要素和資源，如企業的組織

機構、業務分工、業務權限、業務流程、基礎資源等,

業務集成平臺使這些業務資源的構建、修改、共享和

管理得到統一，從而大幅度簡化了企業信息系統的構

建，強化和規范了企業的業務管理。

-構建集成的整體業務系統

業務架構平臺提供了一個完整的協作環境和

強大的業務支持體系，為企業業務的集成提供

了堅實的基礎，使企業內的不同類型、不同業

務應用系統能夠真正集成在一起，以實現高效

的協同工作利流程控制。改變了管理軟件顆粒

難以協作的狀況，建立在平臺上的應用，可以

實現業務對象級的協作，即在數據、信息、文

檔、流程、分工層次上進行高層次緊密協作，

使企業管理真正實現整體集成。

?業務集成與技術集成的比較

業務架構的集成是為了實現業務集，業務集成與技術

集成不同有著重大的差別：

集成的目標不同

業務集成的目的，在于實現整體業

務運作和管理的要求，包括對統一管

理、團隊協作、信息綜合、業務協同、

流程連接的全面支持。

技術集成的目的，在于實現技術的融

合和協作。如應用服務、組件訪問、

門戶、安全、數據事務處理等等。

業務集成和技術集成的H標不同

K業務集成

）統記理、I川;7辦作、信總

綜介、業務協同、流科連接第

4技術集成

瓦房服務、fllfTi方同、門廣、信息系統

女企、數據W務處理第

業務集成和技術集成的架構區別

各類管理系統各類管理系統

(OA.MIS.ERP.CRM.SCM^J(OA.MIS,ERP,CRM.SCM尋)

□□□□□□[

業務臾成

業務架崗平臺一

技術集成

組織機構、業務分工、業務權限、

協作調度、業務流程、業務資源等

技術集成

基礎技術平臺：應用服務、組件、門戶.安全、數據事務處理等

(J2EECOM/DCOM心。M中,CORBA,WebService,.Net等)

■集成的基礎不同

業務集成的基礎，是基于業務架構和要素，來

%或和整合業務系統,業務集成是建立在統一的

輛機構、業務分工、業務權限、業務流程、業

務資源管理之上，業務集成是“技術無關”的。

是