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時(shí)間：2023-03-23 15:22:20
序論：速發(fā)表網(wǎng)結(jié)合其深厚的文秘經(jīng)驗(yàn)，特別為您篩選了11篇網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)論文范文。如果您需要更多原創(chuàng)資料，歡迎隨時(shí)與我們的客服老師聯(lián)系，希望您能從中汲取靈感和知識(shí)！
1.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)與功能未受損物流網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)未遭破壞，節(jié)點(diǎn)和線路的物理結(jié)構(gòu)和功能正常，在流量、速度和成本方面保持常態(tài)功能水平，但因應(yīng)急物流需求驟增帶來(lái)應(yīng)急物流的流量和時(shí)間要求驟升，勢(shì)必造成物流網(wǎng)絡(luò)滿負(fù)荷、超負(fù)荷現(xiàn)象，如果管理協(xié)調(diào)不力，極易發(fā)生因流量突增造成的設(shè)施設(shè)備故障、交通事故等次生事件，從而造成地面物流網(wǎng)絡(luò)運(yùn)行不暢。另外，災(zāi)后出現(xiàn)的各方力量無(wú)組織前往災(zāi)區(qū)、民眾擁堵等人為干擾，也會(huì)影響應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)正常運(yùn)作。
1.2應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)部分節(jié)點(diǎn)或路段受損，部分功能受損物流網(wǎng)絡(luò)部分節(jié)點(diǎn)受損，導(dǎo)致與其相連的所有條物流鏈路功能下降或斷裂;路段受損或斷裂，路段容量和流量受影響，導(dǎo)致兩頭節(jié)點(diǎn)功能受影響。節(jié)點(diǎn)和路段是否受損或受損程度的外在影響因素主要有災(zāi)害強(qiáng)度(如地震強(qiáng)度、洪水強(qiáng)度)、節(jié)點(diǎn)和路段所處外部環(huán)境(如周邊建筑物的高度、密度、強(qiáng)度和復(fù)雜程度)、地形地貌和災(zāi)后事態(tài)嚴(yán)重程度(如次生災(zāi)害)等;內(nèi)在因素主要是節(jié)點(diǎn)或路段的耐災(zāi)、抗毀強(qiáng)度，如節(jié)點(diǎn)建筑、路段本身的抗震強(qiáng)度等。
1.3應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)大部分要素遭破壞，或高危節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵路段損毀如果路面物流網(wǎng)絡(luò)大部分網(wǎng)絡(luò)要素遭破壞，或網(wǎng)絡(luò)中的高危節(jié)點(diǎn)、關(guān)鍵路段受損極易造成整個(gè)物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓。如圖1所示，A1為出救點(diǎn)，B為救援點(diǎn)集合，包括B2～B5。從出救點(diǎn)A1到救援點(diǎn)的路徑中，B2是A1到B3、B4、B5的必經(jīng)節(jié)點(diǎn)，A1－B2是必經(jīng)路段。如果節(jié)點(diǎn)B2或路段A1－B2損毀，且短時(shí)間內(nèi)無(wú)法恢復(fù)，整個(gè)地面物流網(wǎng)絡(luò)癱瘓。汶川地震后出現(xiàn)多個(gè)生命孤島正是由于多條關(guān)鍵路段斷裂(如國(guó)道G213、G317)，玉樹(shù)地震中由于生命線(如國(guó)道G214)路面結(jié)冰、大裂縫等因素造成。
2應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干擾應(yīng)對(duì)能力
應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干擾應(yīng)變能力，就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在遭到人為或自然的外來(lái)擾動(dòng)下，不受影響或者受影響后能夠在規(guī)定時(shí)間和條件下完成網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)修復(fù)、重構(gòu)和拓展，物流能力在常態(tài)物流基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)功能保持、擴(kuò)展和提升，確保應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)暢通。應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干擾應(yīng)對(duì)能力包含網(wǎng)絡(luò)可靠能力、網(wǎng)絡(luò)修復(fù)能力和網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張能力三個(gè)方面。
2.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)可靠能力物流網(wǎng)絡(luò)可靠能力是應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)的首要能力，主要指物流網(wǎng)絡(luò)遇外界擾動(dòng)后不受影響、不受破壞或遇擾能應(yīng)、應(yīng)之能勝的能力，包括節(jié)點(diǎn)可靠能力和線路可靠能力兩個(gè)方面，這兩者決定了網(wǎng)絡(luò)連通可靠性、網(wǎng)絡(luò)容量可靠性、行程時(shí)間可靠性和網(wǎng)絡(luò)成本可靠性。網(wǎng)絡(luò)連通可靠性是指網(wǎng)絡(luò)中任何OD對(duì)間至少存在一條路徑的概率。網(wǎng)絡(luò)容量可靠性主要指應(yīng)急時(shí)物流網(wǎng)絡(luò)容量大于等于常態(tài)物流網(wǎng)絡(luò)容量的概率;行程時(shí)間可靠性是指任何OD對(duì)間的應(yīng)急物流行程時(shí)間與常態(tài)或預(yù)期物流行程偏離度接近0的概率。網(wǎng)絡(luò)成本可靠性是應(yīng)急物流成本與常態(tài)物流成本的偏離度接近0的概率。
2.2應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)修復(fù)能力物流網(wǎng)絡(luò)修復(fù)能力是指當(dāng)應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遭到破壞后修復(fù)完好或網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的速度和成本能力。災(zāi)后網(wǎng)絡(luò)連線破壞引起運(yùn)輸線路斷裂、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)破壞導(dǎo)致流入流出異常、物流裝備設(shè)施破壞帶來(lái)物流能力受損等情況發(fā)生時(shí)，如果物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠修復(fù)，那么網(wǎng)絡(luò)修復(fù)速度是修復(fù)能力水平的表現(xiàn);如果物流網(wǎng)絡(luò)不能完全修復(fù)，則修復(fù)能力表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)殘缺條件下的物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重構(gòu)能力，如運(yùn)輸方式的轉(zhuǎn)換、路線重構(gòu)、節(jié)點(diǎn)重新定位等。
2.3應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張能力物流網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張能力是指物流網(wǎng)絡(luò)受干擾時(shí)，最大限度地挖掘和擴(kuò)張比常態(tài)物流更強(qiáng)的網(wǎng)絡(luò)容量、能量和功能，以滿足應(yīng)急物流需求的網(wǎng)絡(luò)擴(kuò)張能力。應(yīng)急事件發(fā)生后，面對(duì)驟增的客觀應(yīng)急需求和主觀應(yīng)急要求，能夠在短時(shí)間內(nèi)確定節(jié)點(diǎn)、增加線路，構(gòu)建高效物流網(wǎng)絡(luò)并提升節(jié)點(diǎn)和線路能力。一方面充分利用社會(huì)資源，如搭載專業(yè)物流公司網(wǎng)絡(luò)，使其在運(yùn)輸存儲(chǔ)、流通加工、裝卸搬運(yùn)、分揀配送、信息化運(yùn)作方面更加規(guī)范高效;另一方面，對(duì)于瓶頸路段盡可能擴(kuò)容或搭建應(yīng)急立交，對(duì)于收費(fèi)管制路段重新安排，以達(dá)到比常態(tài)物流更通暢、便捷的綠色網(wǎng)絡(luò)。
3應(yīng)急物流立體多級(jí)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建
3.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓樸結(jié)構(gòu)
3.1.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)立體構(gòu)成應(yīng)急物流的基本問(wèn)題是如何在有限時(shí)間內(nèi)滿足應(yīng)急物流需求。在內(nèi)外部各種擾動(dòng)下，應(yīng)急物流任務(wù)的實(shí)現(xiàn)僅依賴地面物流網(wǎng)絡(luò)是不夠且不可靠的，選擇或改進(jìn)節(jié)點(diǎn)、路徑，重構(gòu)并集成以火車和鐵路、汽車和公路為主要元素的地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)，以船只和航線構(gòu)成的水路應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)及以直升機(jī)、運(yùn)輸機(jī)和航線構(gòu)成的空中應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)，形成水陸空立體應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以此為基，科學(xué)組織并整合物流立體網(wǎng)絡(luò)資源，機(jī)動(dòng)選擇或最迅速、或最便利、或最經(jīng)濟(jì)的路由和路徑，有序、高效地完成應(yīng)急物流任務(wù)。
3.1.2應(yīng)急物流多級(jí)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在常態(tài)物流網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，以覆蓋最多受災(zāi)區(qū)域、高效滿足應(yīng)急需求為目的，設(shè)計(jì)四級(jí)關(guān)鍵路徑、多維物流方式的應(yīng)急物流立體多級(jí)網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，如圖2所示。從左向右第一級(jí)為供應(yīng)點(diǎn)集合，包括供應(yīng)各類應(yīng)急物資和設(shè)備的直接供貨商、各界捐贈(zèng)源、各級(jí)物資儲(chǔ)備庫(kù)等;第二級(jí)為供方中轉(zhuǎn)集合，負(fù)責(zé)銜接上游供應(yīng)商，向需方中轉(zhuǎn)或救援點(diǎn)調(diào)配供應(yīng)物資與設(shè)備;第三級(jí)為需方中轉(zhuǎn)集合，負(fù)責(zé)銜接上游供應(yīng)商或供方中轉(zhuǎn)的物資、設(shè)備，直接向救援點(diǎn)配送;第四級(jí)為救援點(diǎn)集合，負(fù)責(zé)接收來(lái)自供方、需方中轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)的物資、設(shè)備，并對(duì)災(zāi)民進(jìn)行配發(fā)。在立體應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)中，供需雙方中轉(zhuǎn)站選址是關(guān)鍵，它既是地面物流方式的節(jié)點(diǎn)，也是其他運(yùn)輸方式的落腳點(diǎn)，因此既要考慮其可連接的運(yùn)輸方式，又要考慮中轉(zhuǎn)站的運(yùn)作能力。唯有這樣，才能做到不同運(yùn)輸方式之間的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)立體物流一體化高效運(yùn)作。
3.2應(yīng)急物流立體網(wǎng)絡(luò)耦合功能
應(yīng)急物流效率效果一方面取決于網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，另一方面取決于應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)功能實(shí)現(xiàn)。在地面道路受損、設(shè)施破壞、節(jié)點(diǎn)失效等情況下，重組物流網(wǎng)絡(luò)資源和管理網(wǎng)絡(luò)流，重構(gòu)異質(zhì)耦合物流網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)功能的有效選擇。
3.2.1應(yīng)急物流立體網(wǎng)絡(luò)物流組織應(yīng)急物流鏈中，第一、二級(jí)，第一、三級(jí)，第二、三級(jí)之間受擾動(dòng)較小，可選擇最高效的運(yùn)輸方式，并選擇最短里程路或最短時(shí)間路;第四級(jí)主要由第三級(jí)聯(lián)系和供應(yīng)，特殊情況下為緩解第三級(jí)壓力或可由第一、二級(jí)直供緊急物資，第一、二級(jí)以空運(yùn)等方式直接向第四級(jí)配送;第三、四級(jí)物流網(wǎng)絡(luò)最易受到擾動(dòng)，其組織應(yīng)變能力決定著應(yīng)急物流能力，因此在該段應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)立體化程度會(huì)更高、更復(fù)雜。災(zāi)后72小時(shí)內(nèi)，公路、鐵路運(yùn)能不確定，空運(yùn)、航運(yùn)等受擾較少的運(yùn)輸方式或成為主力，人力、摩托等運(yùn)力雖小但較靈活的運(yùn)輸方式是有效補(bǔ)充。
3.2.2基于應(yīng)急階段的物流功能實(shí)現(xiàn)(1)應(yīng)急啟動(dòng)階段。第一階段，災(zāi)后24小時(shí)內(nèi)。應(yīng)急物流需求以時(shí)效為第一目標(biāo)，整合水陸空物流方式異常重要。此階段主要任務(wù)有二:一是將供水、電力、通訊等維修人員和設(shè)施設(shè)備快速運(yùn)往災(zāi)區(qū)，為緊急救助和后期大批救助提供先導(dǎo);二是將信息員、醫(yī)療隊(duì)、專業(yè)救援隊(duì)和緊急救援設(shè)備、藥品物資運(yùn)至災(zāi)區(qū)。如果路面網(wǎng)絡(luò)嚴(yán)重破壞，空運(yùn)是最佳選擇，如直升機(jī)在汶川震后初期發(fā)揮了重要作用;如果天氣惡劣，原始但靈活的人力和水陸空聯(lián)運(yùn)是打開(kāi)救援局面的良方，大災(zāi)中最先到達(dá)災(zāi)區(qū)的往往是攜帶緊急物資的急行軍。(2)應(yīng)急救援階段。第二階段，災(zāi)后72小時(shí)內(nèi)。應(yīng)急物流需求以時(shí)效和流量為主要目標(biāo)。這一階段時(shí)效要求未減，同時(shí)產(chǎn)生巨額流量需求，地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)逐漸成為主體，其他運(yùn)輸方式為補(bǔ)充。大批救援人員進(jìn)出、救援物資進(jìn)入、傷者運(yùn)出、死者安葬等需要地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)迅速恢復(fù)常態(tài)物流功能，并在可能的條件下擴(kuò)容、改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等地面物流網(wǎng)絡(luò)重組，如構(gòu)建小世界網(wǎng)絡(luò)［15］、關(guān)閉的某些路段、交通管制等。(3)應(yīng)急恢復(fù)階段。第三階段，災(zāi)后72小時(shí)后。應(yīng)急物流需求的主要目標(biāo)是大流量和低成本，地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)成為主體。繼續(xù)救援、災(zāi)民日常生活和災(zāi)后重建所需的物資與設(shè)備的籌措、調(diào)運(yùn)和配送是此階段的主要物流任務(wù)，應(yīng)急物流運(yùn)作可以與常態(tài)物流接軌，考慮低成本、大流量、便利性需求等選擇物流主體和物流方式。
1．2網(wǎng)絡(luò)帶寬計(jì)算NAS的瓶頸目前主要在外部以太口，所以在系統(tǒng)架構(gòu)時(shí)就要充分考慮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬問(wèn)題。設(shè)計(jì)存儲(chǔ)系統(tǒng)時(shí)首先要做的就是計(jì)算整個(gè)網(wǎng)絡(luò)所需要的總帶寬，總帶寬是存儲(chǔ)設(shè)備選型的重要參考因素。這次改建我們共架設(shè)14臺(tái)非編工作站和2臺(tái)配音工作站(都按非編工作站計(jì)算)，按照全網(wǎng)非編工作站都采用100Mb的高清碼流進(jìn)行3層網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)視頻編輯，則每臺(tái)編輯工作站占用300Mb/s帶寬。整個(gè)系統(tǒng)所需要的總帶寬為:16×300=4800Mb/s，4800/8=600Mb/s，考慮到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要有80%的帶寬冗余，那么存儲(chǔ)系統(tǒng)應(yīng)該至少能夠提供750Mb/s的帶寬。因此我們選擇萬(wàn)兆存儲(chǔ)中心(單臺(tái)存儲(chǔ)體的實(shí)測(cè)帶寬能達(dá)到600Mb/s以上)，為滿足750Mb/s的帶寬需求，特配置兩臺(tái)DS－S01T024萬(wàn)兆存儲(chǔ)中心互為主備，系統(tǒng)總帶寬將達(dá)到1200Mb/s，不但能支撐目前的編輯需求，而且還能滿足未來(lái)的擴(kuò)容需求。
1．3系統(tǒng)構(gòu)架原理為了提高高清非編網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)編輯性能，防止網(wǎng)絡(luò)堵塞，我們特采用“萬(wàn)兆主干+千兆桌面”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，中心交換機(jī)配置4個(gè)萬(wàn)兆以太網(wǎng)端口，分別接入2臺(tái)中心存儲(chǔ)的萬(wàn)兆網(wǎng)口，其他客戶端站點(diǎn)通過(guò)千兆網(wǎng)口與中心交換機(jī)的千兆以太網(wǎng)口相連。文成臺(tái)高清非編網(wǎng)絡(luò)主要由以下設(shè)備組成:11臺(tái)高清有卡工作站、3臺(tái)無(wú)卡工作站、2臺(tái)配音工作站、2臺(tái)中心存儲(chǔ)、2臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器、1臺(tái)Web服務(wù)器、1臺(tái)后臺(tái)合成服務(wù)器。下面結(jié)合圖1，簡(jiǎn)述文成臺(tái)高清非編網(wǎng)NAS集群的工作原理。我們采用多網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)，主備陣列各插4塊網(wǎng)卡，多IP地址組成多通道NAS/NAS集群，將數(shù)據(jù)分流。也就是把系統(tǒng)分為4個(gè)子網(wǎng)，通過(guò)獨(dú)立的通道與中心存儲(chǔ)體實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的共享編輯。我們將每4臺(tái)非編的IP地址設(shè)成1個(gè)網(wǎng)段，共4個(gè)IP段(即新聞制作組為A網(wǎng)段、專題制作組為B和C網(wǎng)段、廣告/配音制作組為D網(wǎng)段)，磁盤(pán)陣列的4個(gè)網(wǎng)卡分別對(duì)應(yīng)非編工作站的這4個(gè)IP網(wǎng)段。根據(jù)參數(shù)的配置，“新聞制作組”和“專題制作組1”分別通過(guò)主存儲(chǔ)陣列的A、B段網(wǎng)卡讀取/寫(xiě)入;“專題制作組2”和“廣告/配音制作組”分別通過(guò)備存儲(chǔ)陣列的C、D段網(wǎng)卡讀取/寫(xiě)入。主存儲(chǔ)陣列出現(xiàn)故障時(shí)，“新聞制作組”和“專題制作組1”自動(dòng)選擇路徑，從備存儲(chǔ)陣列的A、B段網(wǎng)卡讀取/寫(xiě)入。同理，當(dāng)備存儲(chǔ)陣列出現(xiàn)故障時(shí)，“專題制作組2”和“廣告/配音制作組”自動(dòng)選擇路徑，從主存儲(chǔ)陣列的C、D段網(wǎng)卡讀取/寫(xiě)入。由于主備存儲(chǔ)陣列多網(wǎng)段分流，正常工作時(shí)，系統(tǒng)的總帶寬拓展了1倍，通過(guò)后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)比對(duì)，實(shí)現(xiàn)主備數(shù)據(jù)完全鏡像。
1．4“緩存映像”技術(shù)所謂“緩存映像”技術(shù)就是將中心存儲(chǔ)陣列的存儲(chǔ)結(jié)構(gòu)實(shí)時(shí)映射到網(wǎng)絡(luò)的每臺(tái)非編上。系統(tǒng)素材采用分布式采集上載方式，編輯工作站實(shí)現(xiàn)素材的采集上載，素材上載到中心存儲(chǔ)陣列的同時(shí)在工作站本地“緩存映像”文件夾中產(chǎn)生相同的鏡像數(shù)據(jù)。據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的優(yōu)先路徑策略，編輯工作站進(jìn)行素材編輯時(shí)，先采用本地存儲(chǔ)中的素材進(jìn)行編輯，本地若無(wú)此素材，再根據(jù)策略選擇網(wǎng)絡(luò)存儲(chǔ)中的素材實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編輯，本地編輯在編輯過(guò)程中不占用網(wǎng)絡(luò)帶寬，這樣既可以減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力也能做到數(shù)據(jù)冗余。我們?cè)谌粘＞庉嬛?，素材在工作站上載完成后隨即進(jìn)行粗編，此時(shí)系統(tǒng)直接讀取本地素材進(jìn)行實(shí)時(shí)編輯，這樣大大提高了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，在系統(tǒng)所有工作站繁忙的時(shí)段這個(gè)效果是顯而易見(jiàn)的。
210GbNAS構(gòu)架方式的優(yōu)勢(shì)
我們選用10GbNAS技術(shù)組建高清非編網(wǎng)，是結(jié)合實(shí)際經(jīng)過(guò)對(duì)上述幾種構(gòu)架方式分析比對(duì)后確定的方案，我們發(fā)現(xiàn)10Gb以太網(wǎng)架構(gòu)在中小網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中有諸多優(yōu)勢(shì)，主要表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
2．1成本低，網(wǎng)速快FC－SAN的建造成本最高，F(xiàn)C－SAN不僅需要價(jià)格高昂的光纖存儲(chǔ)和光纖連接設(shè)備，還需要以太設(shè)備來(lái)做源數(shù)據(jù)交換，為了實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享還需要另外購(gòu)買(mǎi)價(jià)格不菲的SAN管理軟件。IP－SAN比FC－SAN的硬件成本低了不少，不需要光纖連接設(shè)備，但它有SAN的特性，也需要另外購(gòu)買(mǎi)價(jià)格不菲的SAN管理軟件來(lái)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享訪問(wèn)管理。以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)最簡(jiǎn)單，只有NAS存儲(chǔ)和以太交換機(jī)組成。隨著10Gb以太網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，10Gb的存儲(chǔ)和連接設(shè)備的成本大大降低。10Gb以太網(wǎng)架構(gòu)早已在大型的數(shù)據(jù)中心和高性能計(jì)算領(lǐng)域運(yùn)用，打破了長(zhǎng)期被4GbFC和8GbFC獨(dú)占的局面。
2．2故障環(huán)節(jié)少?gòu)木W(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以看出SAN實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)共享訪問(wèn)需要3個(gè)環(huán)節(jié)，終端發(fā)起讀/寫(xiě)請(qǐng)求到SAN共享管理軟件進(jìn)行源數(shù)據(jù)交換，得到源數(shù)據(jù)信息后再對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行讀/寫(xiě)訪問(wèn)，這種情況不管是共享管理軟件出問(wèn)題，還是存儲(chǔ)出問(wèn)題都會(huì)影響數(shù)據(jù)安全，另外FC－SAN雙網(wǎng)還要多一個(gè)環(huán)節(jié)，以太網(wǎng)出問(wèn)題也要影響數(shù)據(jù)安全。NAS只有兩個(gè)環(huán)節(jié)，不需要中間環(huán)節(jié)，直接對(duì)存儲(chǔ)進(jìn)行讀/寫(xiě)操作，它不會(huì)因?yàn)榈谌降膯?wèn)題而造成數(shù)據(jù)的損失。顯而易見(jiàn)環(huán)節(jié)越多出問(wèn)題的幾率就會(huì)越高，采用簡(jiǎn)單的萬(wàn)兆以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的非編制作網(wǎng)，是減少故障的基礎(chǔ)。
2．3管理和維護(hù)簡(jiǎn)單網(wǎng)絡(luò)建成后，方便的管理和簡(jiǎn)單的維護(hù)才能使網(wǎng)絡(luò)的正常運(yùn)行得到保障。SAN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)復(fù)雜，環(huán)節(jié)多的特點(diǎn)就決定了它的管理和維護(hù)比較復(fù)雜，技術(shù)維護(hù)人員不僅要懂以太網(wǎng)和光纖網(wǎng)絡(luò)的維護(hù)，還要會(huì)SAN共享軟件的維護(hù)。SAN網(wǎng)絡(luò)的啟動(dòng)關(guān)閉需遵守嚴(yán)格的順序，給一些應(yīng)急處理帶來(lái)了操作復(fù)雜和等待時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的安全隱患。以太網(wǎng)絡(luò)是大家熟悉的一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，NAS各個(gè)服務(wù)的啟動(dòng)不需要既定的順序，如果服務(wù)器重新啟動(dòng)，只要網(wǎng)絡(luò)正常連通就可以開(kāi)始工作，在應(yīng)急操作中不容易出錯(cuò)，這給網(wǎng)絡(luò)整體維護(hù)帶來(lái)方便。
2．4兼容能力強(qiáng)，平滑過(guò)渡目前各電視臺(tái)的以太網(wǎng)路設(shè)備以千兆居多，因此在新建網(wǎng)絡(luò)的時(shí)候必須考慮新老網(wǎng)絡(luò)的兼容性，以保證新的網(wǎng)絡(luò)和原有的網(wǎng)絡(luò)的平滑過(guò)渡。10Gb以太網(wǎng)絡(luò)可以和各個(gè)階段的以太網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而且不需要額外增加設(shè)備，也可以根據(jù)資金情況靈活搭配組合，可以先主干建成10Gb的以太網(wǎng)架構(gòu)，分支用1000Mb以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，然后分支根據(jù)業(yè)務(wù)需求逐步過(guò)渡到10Gb。
2．5互聯(lián)互通方便，數(shù)據(jù)交互電視臺(tái)內(nèi)部各個(gè)業(yè)務(wù)板塊間資源共享，板塊間節(jié)目交換需要互聯(lián)互通。以太網(wǎng)只要網(wǎng)絡(luò)連接上就可以進(jìn)行連通，這使電視臺(tái)在構(gòu)架整體網(wǎng)絡(luò)時(shí)變得比較簡(jiǎn)單。相比之下，光纖網(wǎng)就顯得比較復(fù)雜，因?yàn)檫@是個(gè)專用的網(wǎng)絡(luò)，所采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備都是專有的，不能和通用的設(shè)備互聯(lián)，必須經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換，這就大大增加了互聯(lián)的難度和成本，數(shù)據(jù)交換效率也大幅度降低。采用10Gb以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的高清制作網(wǎng)，為電視臺(tái)各業(yè)務(wù)板塊的互聯(lián)互通帶來(lái)了便利，降低了難度，節(jié)約了成本，它的優(yōu)勢(shì)是顯而易見(jiàn)的。
表1為網(wǎng)絡(luò)拓?fù)浼跋到y(tǒng)功能對(duì)比分析。從表1可以看出，ARCNET系統(tǒng)功能以監(jiān)視和診斷為主，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)為兩級(jí)。由于系統(tǒng)功能以監(jiān)視為主，所以網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)男畔⒁蚕鄬?duì)簡(jiǎn)單，主要為系統(tǒng)狀態(tài)信息，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)備無(wú)冗余配置。而TCN網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)則相反，系統(tǒng)功能有控制、監(jiān)視和診斷，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)以一級(jí)為主，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)傳輸信息既有控制指令，也有系統(tǒng)狀態(tài)及診斷信息，信息全面，網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)主要設(shè)備中央控制單元冗余配置，通信線路采用雙路冗余。
22種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對(duì)比
2種網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)采用的總線形式見(jiàn)表2。ARCNET和TCN總線在技術(shù)特性上的對(duì)比見(jiàn)表3。表4為各圖中縮略語(yǔ)的中英文對(duì)照。2種列車總線通信控制網(wǎng)絡(luò)分別在不同地區(qū)得到不斷發(fā)展，歐洲采用TCN，而日本采用ARCNET?，F(xiàn)階段2種列車總線控制技術(shù)都較為成熟，但兩者間存在較大差異。TCN網(wǎng)絡(luò)是專門(mén)為列車設(shè)計(jì)的，而ARCNET是為辦公自動(dòng)化而設(shè)計(jì)的網(wǎng)絡(luò)，因其優(yōu)越的過(guò)程處理能力而被移植到列車控制網(wǎng)絡(luò)當(dāng)中。TCN只能組成總線型網(wǎng)絡(luò)，而ARCNET可以組成總線型或環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，但在列車控制網(wǎng)絡(luò)中一般都采用總線型網(wǎng)絡(luò)。TCN網(wǎng)絡(luò)中，WTB總線只能作為列車級(jí)總線，MVB總線作為車輛級(jí)總線（可承擔(dān)部分列車級(jí)總線功能）。
ARCNET網(wǎng)絡(luò)中，ARCNET作為列車級(jí)總線，其車輛總線由RS485總線或其他總線組網(wǎng)。在數(shù)據(jù)通信差錯(cuò)控制方面，兩者一般均采用循環(huán)冗余校驗(yàn)碼（CRC）。在介質(zhì)訪問(wèn)控制方式方面，TCN網(wǎng)絡(luò)采用載波監(jiān)聽(tīng)多路訪問(wèn)／沖突檢測(cè)（CSMA／CD）。ARC－NET采用令牌傳遞總線（Token－PassingBus）方式。這2種介質(zhì)訪問(wèn)控制方式中，ARCNET的令牌傳遞總線方式最為穩(wěn)定，因?yàn)樗捎玫牧钆品绞绞且环N按照一定順序的在各站點(diǎn)傳遞令牌的方法，誰(shuí)得到令牌，誰(shuí)才有發(fā)起通信的權(quán)利，從而避免幾個(gè)結(jié)點(diǎn)同時(shí)發(fā)起通信而產(chǎn)生的沖突，特別適合在數(shù)據(jù)流量巨大的情況下應(yīng)用。編碼方式上，TCN采用曼徹斯特編碼，而ARCNET一般采用NRZI（NoReturnZero－Inverse）編碼（非歸零反相編碼）。
第一，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)分布；如果利用一個(gè)模型來(lái)形容計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，那么樹(shù)形結(jié)構(gòu)圖，是最為形象的比喻。實(shí)際上，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)分布就是一個(gè)龐大的樹(shù)形架構(gòu)分布的。在樹(shù)形分布圖的頂端，就是龐大的主機(jī)機(jī)構(gòu)。目前，世界的網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上就是一體化的。而主機(jī)位于美國(guó)，主機(jī)是所有信息的交互點(diǎn)。這里是資源的總站，負(fù)責(zé)整個(gè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的交互和傳遞。如果主機(jī)出現(xiàn)了問(wèn)題，那么全世界的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)都將面臨癱瘓。因此，主機(jī)的穩(wěn)定性有著至關(guān)重要的作用。此外，在主機(jī)的下一級(jí)，需要進(jìn)行資源的分配。其系統(tǒng)的架構(gòu)和計(jì)算機(jī)的資源處理類似，中央處理器負(fù)責(zé)所有信息的處理，但是在中央處理器下一級(jí)是內(nèi)存，而不是硬盤(pán)。道理是一樣的，都需要進(jìn)行緩存處理，實(shí)現(xiàn)資源的合理分配。主機(jī)的下一級(jí)是交換機(jī)。交換機(jī)是負(fù)責(zé)一個(gè)較大區(qū)域內(nèi)的數(shù)據(jù)交換的，可以認(rèn)為交換機(jī)是一個(gè)龐大區(qū)域內(nèi)的信息處理中心，主機(jī)將必要的信息傳遞給區(qū)域交換機(jī)，那么負(fù)責(zé)某一區(qū)域內(nèi)的交換信息就都需要在交換機(jī)處進(jìn)行處理。交換機(jī)下一級(jí)是路由器，路由器實(shí)際上就是小區(qū)域內(nèi)的信息交換中心，也就是較為熟悉的局域網(wǎng)。局域網(wǎng)內(nèi)的所有網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求，都需要通過(guò)路由器進(jìn)行申請(qǐng)，然后在進(jìn)行資源共享。對(duì)于計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，還存在內(nèi)網(wǎng)以及外網(wǎng)的區(qū)分。所謂內(nèi)網(wǎng)實(shí)際上就是針對(duì)一個(gè)區(qū)域或者是局域網(wǎng)而言的，比如一個(gè)局域網(wǎng)內(nèi)的所有計(jì)算機(jī)終端，彼此之間進(jìn)行信息交互的時(shí)候，利用的就是內(nèi)網(wǎng)資源。而如果進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)的遠(yuǎn)端申請(qǐng)，那么就需要進(jìn)行外網(wǎng)的請(qǐng)求，從而進(jìn)行資源的傳遞和交互。
第二，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)原理；計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)分布實(shí)際上是逐級(jí)分布的，理解相對(duì)比較容易，并且在網(wǎng)絡(luò)資源申請(qǐng)的過(guò)程中，也是進(jìn)行逐級(jí)申請(qǐng)的。那么，為什么要進(jìn)行這樣的設(shè)計(jì)呢？采用樹(shù)形分布的方式有怎樣的優(yōu)勢(shì)嗎？這就涉及計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)原理問(wèn)題。首先，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)原理是基于等級(jí)逐級(jí)分布的方式進(jìn)行的。逐級(jí)資源配置，其原理的優(yōu)勢(shì)在于能夠更好的進(jìn)行資源響應(yīng)。如果同一時(shí)間進(jìn)行大量的資源請(qǐng)求，在很大程度上容易造成資源的未響應(yīng)，也就是請(qǐng)求中止現(xiàn)象。在日常的使用過(guò)程中，也會(huì)出現(xiàn)這樣的現(xiàn)象。例如，一個(gè)網(wǎng)頁(yè)同時(shí)有太多人進(jìn)行請(qǐng)求，那么就會(huì)造成網(wǎng)絡(luò)崩潰。其原理是一樣的，因此采用資源逐級(jí)分配的方式，就可以在一定程度上減少這樣的現(xiàn)象出現(xiàn)，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的合理與有效配置。其次，架構(gòu)原理的可行性較高；架構(gòu)樹(shù)形分布，實(shí)現(xiàn)資源的合理配置，此外，為了能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的高效交互性，利用樹(shù)形分布的方式，可以進(jìn)行有效的資源制約。資源的提供是需要根據(jù)實(shí)際的需求而決定的，如果只是進(jìn)行粗放型的資源供給，那么就會(huì)在一定程度上造成互聯(lián)網(wǎng)資源的浪費(fèi)。因此，為了能夠?qū)崿F(xiàn)較高的資源利用效率，實(shí)現(xiàn)最優(yōu)化的網(wǎng)絡(luò)資源配置。采用樹(shù)形架構(gòu)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是有其合理意義的。最后，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)原理符合網(wǎng)絡(luò)資源分配原理；網(wǎng)絡(luò)資源是實(shí)時(shí)供給的，按照逐級(jí)分配的目的在于一旦出現(xiàn)資源不足的時(shí)候，可以進(jìn)行進(jìn)一步的資源請(qǐng)求。也就是進(jìn)行跨級(jí)請(qǐng)求，那么，通過(guò)這樣的請(qǐng)求指令，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的臨時(shí)分配，實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的合理供應(yīng)。那么，在進(jìn)行資源配置的時(shí)候，需要考慮實(shí)際的應(yīng)用情況，才可以讓資源使用實(shí)現(xiàn)最大化。
2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建
通過(guò)以上對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)分析以及對(duì)于架構(gòu)原理的分析，可以進(jìn)一步來(lái)探討如何進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建。對(duì)于全球性的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)搭建而言，其相對(duì)比較復(fù)雜。本文將針對(duì)某一個(gè)區(qū)域進(jìn)行分析，從而來(lái)探究計(jì)算網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)搭建的方法及其原理。
2.1計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建原理基于數(shù)據(jù)的傳輸原理，對(duì)于通信系統(tǒng)而言，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)就是由諸多的通信系統(tǒng)構(gòu)成的。采用樹(shù)形分布的方式，更好的實(shí)現(xiàn)了資源的合理分配。對(duì)于信息的傳輸而言，進(jìn)行必要的資源配置是非常重要的。在進(jìn)行計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建的過(guò)程中，首先需要明確的就是對(duì)不同區(qū)域的資源合理配置。按照局域網(wǎng)的搭建進(jìn)行分析，局域網(wǎng)是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中的最小單位。那么，根據(jù)一個(gè)路由器進(jìn)行資源分享的配比，那么可以在一個(gè)路由器內(nèi)將幾臺(tái)計(jì)算機(jī)終端進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)了局域網(wǎng)內(nèi)的資源共享以及資源配置。而在一個(gè)區(qū)域內(nèi)，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源訪問(wèn)的過(guò)程中，就可以利用一臺(tái)交換機(jī)，將不同的局域網(wǎng)進(jìn)行連接，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)的資源共享。對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建原理而言，也是根據(jù)資源的逐級(jí)分配來(lái)實(shí)現(xiàn)的。圖1所示，就是一個(gè)遠(yuǎn)程視頻會(huì)議網(wǎng)絡(luò)的搭建原理。
2.2計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建方法利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的架構(gòu)原理以及搭建原理，就可以實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單而使用的計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)搭建方法。其中，可以充分利用資源逐級(jí)分配的原則。實(shí)際上，就是將網(wǎng)絡(luò)資源進(jìn)行最大的化的分配。以區(qū)域?yàn)閱挝?，進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)資源的劃分。這樣就可以實(shí)現(xiàn)計(jì)算機(jī)的互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)高效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。
3計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的優(yōu)化方式分析
對(duì)于計(jì)算機(jī)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)而言，搭建成功以后，還需要進(jìn)行適應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化，從而將資源的利用做到最大化，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的合理共享。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化可以從幾個(gè)方面進(jìn)行，下面就針對(duì)常用的優(yōu)化方法進(jìn)行分析。第一，網(wǎng)絡(luò)分層結(jié)構(gòu)中的網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化方式分析；網(wǎng)絡(luò)分層優(yōu)化實(shí)際上是利用了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)軟件部分的原理，將網(wǎng)絡(luò)資源在軟件的層面上進(jìn)行合理配置，從而實(shí)現(xiàn)最佳的優(yōu)化方式。一般情況下，網(wǎng)絡(luò)資源相對(duì)復(fù)雜，不同的資源流形式需要進(jìn)行分類處理，才能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)傳輸效率的最大化。因此，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)一般會(huì)進(jìn)行分層處理。在物理層以及數(shù)據(jù)鏈路層中，一般都會(huì)處理物理信息，例如不同主機(jī)傳輸?shù)臄?shù)據(jù)中，都會(huì)附帶該主機(jī)的物理地址。這樣是為了能夠識(shí)別信息的源頭，從而進(jìn)行信息的安全交互。那么，這類的信息可以直接轉(zhuǎn)移到數(shù)據(jù)鏈路層以及物理層中進(jìn)行處理，這樣可以更加方便的實(shí)現(xiàn)信息的高效率傳輸。而真正需要進(jìn)行譯碼的實(shí)用性信息，可以通過(guò)進(jìn)入網(wǎng)絡(luò)層，直接進(jìn)行信息的接收以及交互，這樣的處理方式，就實(shí)現(xiàn)了信息交互的高效性。同時(shí)，也是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化最為常用的方法。第二，采用交換機(jī)等硬件方面的優(yōu)化方式；樹(shù)形分布的資源配置方式，是最佳的資源配置方式之一，對(duì)于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的資源分配而言，有著非常重要的作用。但是，在一些區(qū)域內(nèi)，可以采用其他的配置方式，這樣可以在一定程度上實(shí)現(xiàn)資源的更佳利用，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化、例如，在局域網(wǎng)內(nèi)，完全可以采用輻射配置的方式，即以一個(gè)點(diǎn)位為中心，而其他同等主機(jī)為輻射點(diǎn)。這樣的配置方式，可以實(shí)現(xiàn)資源的一點(diǎn)供應(yīng)。而不同的網(wǎng)絡(luò)請(qǐng)求都可以實(shí)現(xiàn)同時(shí)處理，這樣的方式更加適合小范圍內(nèi)的資源配置。第三，軟硬件之間的配合配置方式，是網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化目前最常用的配置方式。優(yōu)化的目的在于能夠即節(jié)省網(wǎng)絡(luò)資源，同時(shí)還能夠?qū)崿F(xiàn)網(wǎng)絡(luò)的最優(yōu)化使用。兩種方式各有優(yōu)勢(shì)，能夠進(jìn)行有效的結(jié)合，那么就可以將優(yōu)化做到最大化。總之，網(wǎng)絡(luò)優(yōu)化是必要的，不管是采用軟件的方式還是利用硬件的合理配置，都是為了能夠盡量節(jié)約網(wǎng)絡(luò)資源，將資源進(jìn)行最大化的利用。網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的搭建和網(wǎng)絡(luò)資源的優(yōu)化，兩者在一定程度上有著非常密切的聯(lián)系。通過(guò)實(shí)現(xiàn)兩者的協(xié)同性，從而實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)資源的最大化利用，對(duì)于未來(lái)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)發(fā)展，有著十分重要的意義。
（二）CAN總線接口的設(shè)計(jì)CAN總線的控制單元，除了需要承擔(dān)總線上和其它智能設(shè)備的聯(lián)絡(luò)通信，還需要采集和控制連接到基本單元上的儀器設(shè)備數(shù)據(jù)，因此控制單元應(yīng)該設(shè)置成為帶有微處理器的智能單元。在選擇CAN總線的智能控制單元時(shí)，需要選用如PCA82C200，SJA1000等獨(dú)立的CAN控制器。但是，獨(dú)立的CAN控制器需要在外部CPU的控制下才能運(yùn)行，這就使得其芯片需要外接一個(gè)微處理器。由于汽車的工作環(huán)境是非常特殊的，所以在選擇單片機(jī)時(shí)必須要考慮到汽車的溫度范圍以及性價(jià)比，這種單片機(jī)的芯片可以通過(guò)CAN控制器簡(jiǎn)化系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，同時(shí)也對(duì)系統(tǒng)的可靠性起到了促進(jìn)作用。設(shè)計(jì)系統(tǒng)的關(guān)鍵步驟是軟件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)過(guò)程需要使用MPLABIDE開(kāi)發(fā)軟件、ICD2仿真器以及簡(jiǎn)便靈活的C語(yǔ)言。在運(yùn)用模塊化程序設(shè)計(jì)思想時(shí)，為了使控制單元的可靠性和可理解性增強(qiáng)，可以把整個(gè)程序劃分為四個(gè)部分：由系統(tǒng)初始化程序和監(jiān)控程序組成的主程序；由報(bào)文發(fā)送以及接收程序和CAN出錯(cuò)管理程序等組成的CAN通信程序；包括：接口芯片的驅(qū)動(dòng)程序、開(kāi)關(guān)信號(hào)識(shí)別程序等的接口程序；還有中斷服務(wù)調(diào)用程序。在設(shè)計(jì)過(guò)程中，CAN接口的初始化程序是一個(gè)需要特別關(guān)注的重點(diǎn)，若是設(shè)計(jì)的不合理，系統(tǒng)很有可能無(wú)法正常工作。
二、CAN總線在汽車網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)用中的前景展望
汽車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用前景的大致趨勢(shì)是網(wǎng)絡(luò)化。主節(jié)點(diǎn)眾多、架構(gòu)屬于開(kāi)放式、以及能夠檢測(cè)錯(cuò)誤和具有自我恢復(fù)能力等優(yōu)點(diǎn)，使CAN總線成為汽車網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用的焦點(diǎn)。CAN總線是一個(gè)由物理層、數(shù)據(jù)鏈路層以及應(yīng)用層組成的三層網(wǎng)絡(luò)。在二十世紀(jì)九十年代初，CAN總線的物理層和數(shù)據(jù)鏈路層的規(guī)范才開(kāi)始逐步標(biāo)準(zhǔn)化。在現(xiàn)階段的CAN應(yīng)用層上，根據(jù)應(yīng)用場(chǎng)合的不同，出現(xiàn)了一些如針對(duì)載重汽車應(yīng)用而提出的J1939等著名協(xié)議。在國(guó)外，CAN總線技術(shù)在汽車上的應(yīng)用得到了快速普及，支持CAN總線標(biāo)準(zhǔn)的公司也在逐漸增多，使其成為一個(gè)汽車網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的必然趨勢(shì)。目前我國(guó)也正研究和制訂在通訊協(xié)議編碼方面的CAN網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用層標(biāo)準(zhǔn)，這對(duì)我國(guó)的CAN網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的應(yīng)用起到了一定的促進(jìn)作用。
由于通訊技術(shù)的限制，我國(guó)油田通信信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的技術(shù)力量相對(duì)薄弱，在處理一般問(wèn)題時(shí)，尚能夠根據(jù)已有的相關(guān)知識(shí)，作出大概的了解和認(rèn)知，從基本角度，完成對(duì)問(wèn)題的處理和解決。而對(duì)于特殊問(wèn)題，由于技術(shù)的限制，往往無(wú)法正確認(rèn)識(shí)到問(wèn)題的關(guān)鍵所在，從而造成了時(shí)間延誤，形成通信網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的漏洞，對(duì)油田的企業(yè)建設(shè)形成影響。
1.2缺乏系統(tǒng)的安全保障
系統(tǒng)的安全保障，主要側(cè)重于法律層面。眾所周知，我國(guó)作為一個(gè)法治國(guó)家，對(duì)于法律條文的設(shè)定和推廣，往往由相關(guān)部門(mén)專門(mén)負(fù)責(zé)。然而，由于油田事業(yè)具有較高的機(jī)密性和嚴(yán)謹(jǐn)性，法律部門(mén)未能真正落實(shí)到油田領(lǐng)域發(fā)展的深處，對(duì)于通信信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所存在的安全隱患，無(wú)法用法律方法作出及時(shí)的保護(hù)和處理，導(dǎo)致了安全保障的缺失。
1.3通訊信息的標(biāo)準(zhǔn)尚未統(tǒng)一
現(xiàn)階段的油田事業(yè)日益蓬勃，不少中小企業(yè)隨之興起，盡管油田企業(yè)的數(shù)量和規(guī)模，在原有基礎(chǔ)上有了有效提升，卻由于尚未形成統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，而容易造成企業(yè)之間的矛盾與沖突。在油田通訊信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)時(shí)，往往會(huì)因?yàn)殡p方的理解力存在一定偏差，而導(dǎo)致信息的標(biāo)準(zhǔn)未能統(tǒng)一，對(duì)外宣傳和傳播時(shí)容易出現(xiàn)誤差，造成不必要的麻煩。
二、后期油田通訊信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的解決方案
2.1優(yōu)化通訊信息技術(shù)
在后階段的油田網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)優(yōu)化過(guò)程中，應(yīng)該著重于強(qiáng)化通訊信息技術(shù)，而技術(shù)方面的支持，企業(yè)可以強(qiáng)化學(xué)校和企業(yè)之間的合作，用企業(yè)的利潤(rùn)和資金，贊助學(xué)校的基本建設(shè)，而學(xué)校方面，則盡可能培養(yǎng)多樣性人才，為企業(yè)建設(shè)做好充足的人才儲(chǔ)備，尤其是相應(yīng)通信信息技術(shù)的專業(yè)人才，學(xué)校要和企業(yè)有效溝通，促成油田相關(guān)企業(yè)建設(shè)和網(wǎng)絡(luò)信息優(yōu)化。
2.2統(tǒng)一信息系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)
為了防止通訊信息系統(tǒng)的表述偏差，而造成油田領(lǐng)域內(nèi)不同企業(yè)之間的相互抗?fàn)?，往往需要采取格式化的方法，統(tǒng)一信息系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)，使得油田通信信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，對(duì)于一般的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)以及網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部相關(guān)信息的單位和數(shù)值，都能夠盡可以能做到標(biāo)準(zhǔn)化。而油田企業(yè)與之相關(guān)的部門(mén)，應(yīng)該達(dá)成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的制度，促使行業(yè)內(nèi)的競(jìng)爭(zhēng)呈現(xiàn)出公平合理化趨勢(shì)。
為便于交換機(jī)數(shù)據(jù)配置和后期維護(hù)，應(yīng)根據(jù)站點(diǎn)、間隔、安裝屏柜，功能應(yīng)用等設(shè)置交換機(jī)的名稱。如220kV林海變GOOSE中心A網(wǎng)交換機(jī)。
1.2交換機(jī)管理VLAN及管理地址的規(guī)劃
智能化變電站的二層交換機(jī)均具備管理地址配置功能，合理規(guī)劃管理段的IP地址將給后續(xù)運(yùn)行維護(hù)帶來(lái)便利。由于二層交換機(jī)的管理IP與VLAN關(guān)聯(lián)，需要選擇一個(gè)VLAN作為管理地址VLAN，建議劃分一個(gè)C類網(wǎng)段作為交換機(jī)管理地址段，并可與節(jié)點(diǎn)名稱形成一定的對(duì)應(yīng)關(guān)系。對(duì)于星型網(wǎng)絡(luò)，建議按網(wǎng)絡(luò)層次分配設(shè)備管理地址，如中心節(jié)點(diǎn)分配較小的IP地址，非中心節(jié)點(diǎn)可根據(jù)對(duì)應(yīng)中心節(jié)點(diǎn)的端口順序依次分配IP地址。對(duì)于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，可規(guī)劃中心交換機(jī)為始發(fā)點(diǎn)，以較小端口連接設(shè)備開(kāi)始分配IP地址。
1.3交換機(jī)時(shí)間同步的設(shè)置
對(duì)于交換機(jī)本身而言，時(shí)間戳對(duì)網(wǎng)絡(luò)故障判斷、安全事故調(diào)查意義重大，對(duì)此有幾種設(shè)置方式:無(wú)時(shí)間服務(wù)器的情形，需手動(dòng)調(diào)整交換機(jī)的系統(tǒng)時(shí)間和時(shí)區(qū);通過(guò)SNTP同步時(shí)間，需配置NTP服務(wù)器地址，并保證路由可達(dá)。
1.4交換機(jī)的端口分配策略
1)交換機(jī)級(jí)聯(lián)端口的分配
對(duì)于星型網(wǎng)絡(luò)，中心節(jié)點(diǎn)與其它節(jié)點(diǎn)的級(jí)聯(lián)端口分配順序建議與其它節(jié)點(diǎn)的編號(hào)順序相對(duì)應(yīng)，便于識(shí)別。對(duì)于端口模塊化的中心節(jié)點(diǎn)設(shè)備，如果端口資源充足，建議每個(gè)模塊僅接入一個(gè)節(jié)點(diǎn)，以降低單個(gè)端口模塊故障的影響范圍。而對(duì)于接入節(jié)點(diǎn)，建議分配相同編號(hào)的端口。對(duì)于環(huán)型網(wǎng)絡(luò)，每個(gè)交換機(jī)需分配2個(gè)級(jí)聯(lián)口，建議采用高帶寬的光纖端口互聯(lián)，為提升可靠性，建議將2個(gè)級(jí)聯(lián)端口分配在2個(gè)端口模塊上，且整個(gè)環(huán)網(wǎng)的互聯(lián)關(guān)系有規(guī)律，如順次采用前一節(jié)點(diǎn)的1號(hào)端口連接下一節(jié)點(diǎn)的2號(hào)端口。
2)交換機(jī)連接各種裝置的端口分配
連接各裝置的端口可根據(jù)實(shí)際情況分配，但建議相同類型功能的裝置連接在同一編號(hào)的端口，便于數(shù)據(jù)配置時(shí)提高效率和避免錯(cuò)誤。
1.5VLAN劃分及配置策略
VLAN的規(guī)劃和配置是二層交換機(jī)的核心配置部分。根據(jù)業(yè)務(wù)類型確定VLAN的劃分和VLAN間的通信策略至關(guān)重要:對(duì)于IEC61850－9－2組網(wǎng)模式，要求對(duì)采樣的劃分非常精確，控制裝置的報(bào)文范圍一般可按間隔或者按母差的一個(gè)板卡來(lái)劃分，同時(shí)應(yīng)盡量避免采樣數(shù)據(jù)流量通過(guò)級(jí)聯(lián)口;對(duì)于GOOSE組網(wǎng)模式可根據(jù)各站點(diǎn)的電壓等級(jí)、業(yè)務(wù)分類進(jìn)行合理規(guī)劃，不同電壓等級(jí)宜對(duì)應(yīng)不同的VLAN范圍，對(duì)于同一電壓等級(jí)內(nèi)的二層設(shè)備可根據(jù)功能、間隔、母線等實(shí)際情況結(jié)合通信需求劃分不同VLAN，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的隔離或互通，不同間隔只能收到母差跳閘等公共信號(hào)，不收其它間隔信號(hào)，特別情況如相鄰線閉鎖除外。根據(jù)端口連接設(shè)備/裝置的數(shù)據(jù)規(guī)劃和VLAN能力確定端口的VLAN屬性:對(duì)于交換機(jī)級(jí)聯(lián)口配置成trunk，并通過(guò)forbidden控制VLAN轉(zhuǎn)發(fā)端口;對(duì)于連接裝置的端口，如裝置不具備VLAN配置能力，則交換機(jī)相應(yīng)端口配置為edge/untagged，如裝置具備VLAN配置和處理能力，則可將交換機(jī)端口配置為trunk/tagged;所有VLAN都需要的端口設(shè)置trunk(如錄波器、網(wǎng)絡(luò)記錄分析儀，公用測(cè)控)。另外，A/B網(wǎng)對(duì)稱規(guī)劃設(shè)計(jì)，A網(wǎng)的VLAN和PVID，均宜小于B網(wǎng)。
2交換機(jī)主要配置實(shí)施及檢測(cè)
2.1VLAN配置檢測(cè)
當(dāng)交換機(jī)所有VLAN劃分完成，裝置組網(wǎng)開(kāi)機(jī)后，用調(diào)試軟件登錄交換機(jī)參看實(shí)際配置;同時(shí)也可在裝置和站內(nèi)網(wǎng)絡(luò)分析記錄儀上查看是否有GOOSE，SMV斷鏈;對(duì)同一VLAN內(nèi)通信異常端口，可在相關(guān)交換機(jī)端口上外接調(diào)試筆記本，并采用Ping命令，來(lái)測(cè)試相關(guān)交換機(jī)端口互通狀況;對(duì)于跨交換機(jī)VLAN內(nèi)出現(xiàn)通信異常時(shí)，則采取逐級(jí)回查的辦法，從接受側(cè)裝置開(kāi)始，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)包分析軟件捕捉網(wǎng)絡(luò)報(bào)文的辦法，逐級(jí)逐臺(tái)交換機(jī)往源頭查，直到發(fā)送側(cè)裝置。
2.2端口廣播風(fēng)暴抑制配置實(shí)施
1)廣播風(fēng)暴概念
由于網(wǎng)絡(luò)環(huán)路、網(wǎng)卡故障及病毒木馬等原因，致使交換機(jī)端口接收到大量的廣播包，進(jìn)而引發(fā)廣播風(fēng)暴(即指過(guò)多的廣播包消耗了大量的網(wǎng)絡(luò)帶寬，導(dǎo)致正常的數(shù)據(jù)包無(wú)法正常地在網(wǎng)絡(luò)中傳送)，導(dǎo)致網(wǎng)絡(luò)癱瘓或數(shù)據(jù)包超時(shí)。借助于對(duì)端口的廣播風(fēng)暴控制手段，可以有效地避免硬件損壞或鏈路故障導(dǎo)致的網(wǎng)絡(luò)癱瘓。目前，交換機(jī)廣播風(fēng)暴抑制通常有阻塞端口的帶寬上限值、端口的帶寬下限值及端口啟用的傳輸速率下限值等方式。
2)廣播風(fēng)暴抑制配置及檢測(cè)
配置:對(duì)過(guò)程層采樣網(wǎng)(SMV)、GOOSE網(wǎng)及站控層MMS網(wǎng)內(nèi)交換機(jī)可進(jìn)行端口速率限制(入口速率限制、出口速率限制等)，以防范網(wǎng)絡(luò)廣播風(fēng)暴，但交換機(jī)端口限速閾值與正常的網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)流量須恰當(dāng)配合，以免誤過(guò)濾正常數(shù)據(jù)，造成相關(guān)信息丟失和數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)性下降。在指定端口啟用傳輸速率下限值時(shí)，該值應(yīng)當(dāng)小于或等于下限值。當(dāng)廣播、多播或單播傳輸?shù)陀诿棵肴舾杀忍?bps)時(shí)，端口將恢復(fù)正常傳輸。通常，該取值范圍為0.0～10000000bps。檢測(cè):根據(jù)交換機(jī)端口速率限制閾值大小，可用專用測(cè)試儀(或網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)包模擬軟件)來(lái)模擬多個(gè)間隔SV和GOOSE發(fā)生相應(yīng)流量網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)(數(shù)據(jù)量應(yīng)滿足端口所設(shè)置的閾值要求)，以檢測(cè)交換機(jī)端口廣播風(fēng)暴抑制配置功能是否正常。
2.3端口鏡像配置實(shí)施
端口鏡像功能將交換機(jī)上1個(gè)或多個(gè)端口(被鏡像端口)的數(shù)據(jù)復(fù)制到1個(gè)指定的目的端口(監(jiān)控端口)上，然后將鏡像目的端口與網(wǎng)絡(luò)分析記錄儀(或網(wǎng)絡(luò)管理軟件)相連，以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)流量分析和故障排除。端口鏡像分為本地端口鏡像和遠(yuǎn)程端口鏡像2種鏡像方式。
2.4生成樹(shù)協(xié)議及鏈路保護(hù)檢測(cè)
1)生成樹(shù)協(xié)議概念生成樹(shù)協(xié)議，利用STP算法(生成樹(shù)算法)，在存在交換環(huán)路的網(wǎng)絡(luò)中生成1個(gè)無(wú)環(huán)的樹(shù)形網(wǎng)絡(luò)。運(yùn)用該算法將交換網(wǎng)絡(luò)冗余的備份鏈路邏輯上斷開(kāi)，當(dāng)主要鏈路出現(xiàn)故障時(shí)，能夠自動(dòng)切換到備份鏈路，保證數(shù)據(jù)的正常轉(zhuǎn)發(fā)。目前，常采用生成樹(shù)協(xié)議(STP)或快速生成樹(shù)協(xié)議(RSTP)，來(lái)避免形成環(huán)路、引發(fā)廣播風(fēng)暴。
2)生成樹(shù)協(xié)議配置策略及檢測(cè)方法
配置:在過(guò)程層網(wǎng)絡(luò)中網(wǎng)橋ID最小的交換機(jī)將被選舉為根交換機(jī)，而網(wǎng)橋ID由優(yōu)先級(jí)和MAC地址組成，一般通過(guò)調(diào)整交換機(jī)的優(yōu)先級(jí)來(lái)保證中心交換機(jī)的網(wǎng)橋ID最小;給每臺(tái)交換機(jī)選舉1個(gè)根端口(根交換機(jī)除外)，開(kāi)銷(Cost)最小的端口就是根端口;每個(gè)網(wǎng)段中選舉1個(gè)指定端口，同一網(wǎng)段中離根交換機(jī)開(kāi)銷最小(cost值最小)的端口就是指定端口;將所有既不是根端口也不是指定端口的端口設(shè)置阻塞狀態(tài)，其余端口則經(jīng)由學(xué)習(xí)狀態(tài)進(jìn)入轉(zhuǎn)發(fā)狀態(tài)。檢測(cè):模擬多臺(tái)交換機(jī)間環(huán)接、2臺(tái)交換機(jī)間多條鏈路環(huán)接及單臺(tái)交換機(jī)上多個(gè)端口環(huán)接3種環(huán)境，對(duì)生成樹(shù)協(xié)議配置策略進(jìn)行測(cè)試。通過(guò)監(jiān)測(cè)相應(yīng)交換機(jī)端口流量變化情況，并查看交換機(jī)設(shè)備日志，來(lái)判斷生成樹(shù)配置策略的有效性。
二、搞好課程教學(xué)方法、教學(xué)手段設(shè)計(jì)活躍課堂氣氛
為了活躍計(jì)算機(jī)課堂學(xué)習(xí)氣氛，在教學(xué)方法上，注重采取網(wǎng)絡(luò)互動(dòng)等多種教學(xué)方法，讓學(xué)生在生動(dòng)活潑的學(xué)習(xí)環(huán)境中愉快學(xué)習(xí)。本校教學(xué)系統(tǒng)中安裝有相關(guān)的在線互動(dòng)軟件，可以組建小范圍的局域網(wǎng)，讓學(xué)生以小組為單位進(jìn)行互動(dòng)比賽、相互討論，也可以進(jìn)行師生交流，形成活躍的課堂氛圍。如為了培養(yǎng)學(xué)習(xí)興趣，在課堂上進(jìn)行小組范圍的打字比賽，看看誰(shuí)能最終勝出。再如，可以進(jìn)行PPT教學(xué)內(nèi)容與制作的展示，讓學(xué)生做裁判員，結(jié)果并不重要，重要的是學(xué)生都參與其中。
三、利用考試測(cè)試方法設(shè)計(jì)促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)
考試是教學(xué)環(huán)節(jié)中重要的一環(huán)，不僅是因?yàn)橐o學(xué)生一個(gè)可信的成績(jī)，而且是對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)成果的肯定，更能激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情。在考試測(cè)試的方法上，利用網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，也能起到促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的作用。在設(shè)計(jì)上，采用校園網(wǎng)提交作業(yè)方式，讓學(xué)生完成平時(shí)作業(yè)，記為平時(shí)成績(jī)。在教室內(nèi)，通過(guò)考試系統(tǒng)隨機(jī)抽題，讓學(xué)生現(xiàn)場(chǎng)答題，保證學(xué)生考試的公平性，因?yàn)檫@樣做，盡管相鄰兩位同學(xué)坐得很近，彼此都能看到對(duì)方的答題，但是由于是隨機(jī)抽題，考試內(nèi)容是不一樣的，避免相互抄襲的情況發(fā)生，讓學(xué)生考出真實(shí)的成績(jī)。
2基于遠(yuǎn)程教育的校園多媒體綜合教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)
2.1系統(tǒng)的整體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)
目前，系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)主要有C/S模式和B/S模式，為了獲得較高的系統(tǒng)性能，以及比較靈活的系統(tǒng)設(shè)置，本文采用B/S三層架構(gòu)模式，構(gòu)建了基于遠(yuǎn)程教育的校園多媒體綜合教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，其具體分為：用戶層（客戶端）、應(yīng)用程序?qū)樱ǚ?wù)器端）、數(shù)據(jù)服務(wù)層（服務(wù)器端）。選用這種模式，充分的利用了WWW技術(shù)和Internet的其它服務(wù)，能更好的支撐多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)服務(wù)，用戶無(wú)需安裝復(fù)雜的應(yīng)用程序，借助于普通的瀏覽器就可以實(shí)現(xiàn)所有應(yīng)用程序的處理，便于部署和維護(hù)，有利于系統(tǒng)的擴(kuò)展，并且具有開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、共享性強(qiáng)的特點(diǎn)，相對(duì)于傳統(tǒng)的C/S而言是一個(gè)重大的改進(jìn)。
2.2系統(tǒng)的功能模塊設(shè)計(jì)
基于遠(yuǎn)程教育的校園多媒體綜合教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)模塊，可劃分為三大功能模塊：教師功能模塊、學(xué)生功能模塊以及管理者模塊，在這些主模塊之下又可以詳細(xì)劃分為不同的子模塊，這些模塊相互聯(lián)接共同構(gòu)成了多媒體教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的總體功能架構(gòu)。由此，本文所設(shè)計(jì)的系統(tǒng)功能結(jié)構(gòu)如圖1所示。（1）管理者功能模塊：該模塊是系統(tǒng)的最基本功能，管理者擁有最大的權(quán)限，可以實(shí)現(xiàn)管理系統(tǒng)用戶、設(shè)定用戶權(quán)限的功能；并根據(jù)該系統(tǒng)的運(yùn)行狀態(tài)對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行管理和維護(hù)，及時(shí)的更新、調(diào)整系統(tǒng)功能模塊；同時(shí)該模塊還可以公告信息。（2）教師功能模塊：多媒體綜合教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的根本目的就是在于實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代信息化的教學(xué)模式，該模塊中教師可整合教學(xué)資源，并借助于多媒體通信技術(shù)，將教學(xué)課件包括音頻、視頻等多種形式的教學(xué)課件傳遞給學(xué)生，實(shí)現(xiàn)在線課堂教學(xué)；布置作業(yè)，對(duì)學(xué)生進(jìn)行在線測(cè)試，及時(shí)掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)情況；同時(shí)，可實(shí)現(xiàn)與學(xué)生的在線互動(dòng)、交流。（3）學(xué)生功能模塊：該功能模塊中學(xué)生可通過(guò)教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)進(jìn)行課前預(yù)習(xí)、實(shí)現(xiàn)在線課堂學(xué)習(xí)，并根據(jù)具體的學(xué)習(xí)進(jìn)度進(jìn)行在線課程練習(xí)（作業(yè)、測(cè)試）、完成課程任務(wù)、提交作業(yè)、在線考試、查看考試成績(jī)等。
3基于遠(yuǎn)程教育的校園多媒體綜合教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)
本文根據(jù)系統(tǒng)功能設(shè)計(jì)的要求以及功能模塊的劃分，采用MySQL2008數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)，對(duì)基于遠(yuǎn)程教育的校園多媒體綜合教學(xué)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)的設(shè)計(jì)，使之能夠有效的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)，滿足用戶的各種應(yīng)用需求，該系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫(kù)設(shè)計(jì)主要包括以下數(shù)據(jù)項(xiàng)和數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)：（1）用戶信息表：主要包括用戶類型、用戶ID、用戶名、密碼、權(quán)限。（2）教學(xué)信息表：主要包括教學(xué)科目、教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)進(jìn)展情況、教學(xué)效果。（3）教學(xué)資源信息表：主要包括教學(xué)課件的名稱、課件類型、課件內(nèi)容以及各類教學(xué)資源所屬科目。（4）試題信息表：主要試題的ID、科目、試卷名稱、試題類型、試題內(nèi)容、試題答案、難以程度、考試成績(jī)以及其它附加的內(nèi)容。
2網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)方案
心電圖蜂窩大數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠?qū)⒎稚⒌男碾姅?shù)據(jù)進(jìn)行集中儲(chǔ)存、轉(zhuǎn)化、管理、分析和統(tǒng)計(jì)，將完成史無(wú)前例的心電大數(shù)據(jù)管理，為全人類的心電學(xué)研究提供全面而豐富的病例資料。除此之外，它還可實(shí)現(xiàn)與各級(jí)醫(yī)療機(jī)構(gòu)的HIS等信息系統(tǒng)的對(duì)接，實(shí)現(xiàn)心電數(shù)據(jù)的共享。該網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)所涉及的相關(guān)技術(shù)包括以下幾方面。
2.1心電設(shè)備網(wǎng)絡(luò)化連接
系統(tǒng)支持將動(dòng)態(tài)心電圖、運(yùn)動(dòng)心電圖、數(shù)字心電圖機(jī)等心電檢查設(shè)備連入網(wǎng)絡(luò)，從而實(shí)現(xiàn)全部心電檢查的網(wǎng)絡(luò)化。利用數(shù)字化技術(shù)，將心電檢查設(shè)備等所采集的心電信號(hào)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成心電圖，發(fā)送到心電圖中心服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)全院醫(yī)生的臨床Web瀏覽。
2.2門(mén)診與病房技術(shù)支持配備門(mén)診預(yù)約、登記、心電檢查網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，與醫(yī)院HIS進(jìn)行無(wú)縫連接。病房將可使用的不同型號(hào)心電設(shè)備之間進(jìn)行數(shù)字連接，以打通與全球心電信息網(wǎng)絡(luò)的聯(lián)系。
2.2.1便攜式心電檢查儀該設(shè)備應(yīng)用于床旁心電圖檢查，支持心電圖的采集、存儲(chǔ)、回放與傳輸。臨床采集心電信號(hào)后，通過(guò)無(wú)線傳輸技術(shù)，將心電圖快速傳到心電圖診斷中心，再由診斷中心出具報(bào)告。這樣一來(lái)，就實(shí)現(xiàn)了邊檢查、邊報(bào)告，簡(jiǎn)化了以往“檢查后再集中報(bào)告”的傳統(tǒng)流程，為患者節(jié)約了診治時(shí)間［7］。
2.2.2心電診斷中心中心設(shè)有多功能心電分析系統(tǒng)，心電圖醫(yī)生根據(jù)專有用戶名和密碼登錄系統(tǒng)，不僅可分析已有記錄的波形和參數(shù)，還可隨時(shí)調(diào)閱相關(guān)類型的心電圖進(jìn)行對(duì)比分析與統(tǒng)計(jì)等操作；所發(fā)出的心電圖報(bào)告可保存、打印、審核及傳送。目前，山西醫(yī)科大學(xué)第二醫(yī)院在網(wǎng)絡(luò)心電監(jiān)測(cè)診斷方面開(kāi)展了卓有成效的工作：建立有完備的遠(yuǎn)程心電監(jiān)測(cè)中心，構(gòu)建了城市、社區(qū)和農(nóng)村三級(jí)會(huì)診系統(tǒng)服務(wù)模式，并正逐步健全山西省心電監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)庫(kù)，為解決省內(nèi)醫(yī)療基礎(chǔ)資料分布不均的問(wèn)題找到了良策。我院自2012年3月起全面開(kāi)展院內(nèi)、院外、院前心電網(wǎng)絡(luò)信息化管理，覆蓋全院所有病房、門(mén)／急診和體檢中心，并發(fā)展院外站點(diǎn)51個(gè)，年心電圖檢查量達(dá)13萬(wàn)人次，且呈逐年增長(zhǎng)之勢(shì)。
2.2.3心電圖中心服務(wù)器設(shè)立在全球各國(guó)家和地區(qū)或各級(jí)醫(yī)院的服務(wù)器中心，接收特定范圍內(nèi)的心電數(shù)據(jù)并進(jìn)行數(shù)據(jù)儲(chǔ)存及轉(zhuǎn)換，再傳回服務(wù)器所在醫(yī)院的心電圖數(shù)據(jù)管理庫(kù)，并提供終端計(jì)算機(jī)的FTP文件傳送服務(wù)，與臨床ECGWeb瀏覽、WebService等相應(yīng)匹配。
2.3統(tǒng)計(jì)檢索
該系統(tǒng)具備多種查詢條件，可進(jìn)行醫(yī)生工作量、檢查工作量、設(shè)備工作量等的管理統(tǒng)計(jì)。不僅如此，它還能方便地對(duì)心電圖數(shù)據(jù)進(jìn)行查詢、歸納與統(tǒng)計(jì)分析，為科研創(chuàng)新和教學(xué)工作提供了有力保障。
3全球心電信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)
當(dāng)今在大數(shù)據(jù)時(shí)代背景下，傳統(tǒng)的心電信息業(yè)務(wù)管理模式正悄然發(fā)生著改變。在傳統(tǒng)模式下，人工干預(yù)過(guò)多，如檢查收費(fèi)、報(bào)告生成等流程皆需人力介入，易造成監(jiān)管混亂；心電圖與患者病史及臨床診斷脫節(jié)，難以實(shí)現(xiàn)心電圖數(shù)據(jù)共享；記錄在熱敏紙上的心電圖容易丟失且保存不便，給心電圖分析及科研資料的積累造成很大的困難［6］。隨著全球心電信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立，上述問(wèn)題均能引刃而解。它能為心電圖原始資料的積累和共享搭建理想的平臺(tái)，還能實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)心電信息業(yè)務(wù)管理模式下無(wú)法完成的目標(biāo)：（1）實(shí)現(xiàn)全球各國(guó)、各醫(yī)院區(qū)域范圍內(nèi)的患者基礎(chǔ)資料和心電檢查資料的全面共享。（2）實(shí)現(xiàn)基層醫(yī)院與中心醫(yī)院以及各國(guó)專家之間的心電檢查會(huì)診功能，從而實(shí)現(xiàn)區(qū)域內(nèi)心電圖檢查設(shè)備和高端人才資源的全面共享，乃至從整體上提高全球心電診斷質(zhì)量和衛(wèi)生服務(wù)水平。（3）搭建院前120急救心電圖檢查遠(yuǎn)程診斷平臺(tái)，中心醫(yī)院根據(jù)傳回的心電圖報(bào)告及早做好心臟病患者搶救的手術(shù)準(zhǔn)備。（4）提供對(duì)疑難病例的會(huì)診支持。（5）患者能夠在區(qū)域范圍內(nèi)任何一家醫(yī)療機(jī)構(gòu)獲得同等質(zhì)量的心電診斷服務(wù)，從而方便患者就近就診且避免重復(fù)檢查。此外，還能夠方便患者上網(wǎng)查詢自己的心電檢查報(bào)告。（6）實(shí)現(xiàn)科研素材與業(yè)務(wù)學(xué)習(xí)資料的方便獲取，解決了基層醫(yī)院心電診斷醫(yī)生工作、培訓(xùn)難以兼顧的難題；能夠促進(jìn)心電工作者在工作中學(xué)習(xí)，從而快速提高業(yè)務(wù)素質(zhì)。（7）建立各國(guó)區(qū)域性的心電圖像資料庫(kù)和典型病例數(shù)據(jù)庫(kù)，供教學(xué)和科研使用；建立各國(guó)區(qū)域范圍內(nèi)各家醫(yī)院的心電診斷質(zhì)量追蹤數(shù)據(jù)庫(kù)，以形成從源頭上把關(guān)的心電診斷質(zhì)控體系，從而全面提升各國(guó)心電診斷水平。（8）促進(jìn)各國(guó)區(qū)域內(nèi)醫(yī)療信息化建設(shè)，為今后構(gòu)建基于人體健康檔案的衛(wèi)生信息服務(wù)平臺(tái)奠定基礎(chǔ)。
2、是干部信息規(guī)范化的需要。在日常的干部管理工作中，形成了大量的干部信息，這部分信息絕大部分是用手工管理的。由于是手工管理，就不可避免地造成了不同管理部門(mén)之間的信息分隔，使信息內(nèi)容不規(guī)范，信息流程不科學(xué)，因而難以滿足人員個(gè)體微觀管理和人員群體宏觀管理的需要。要改變這種現(xiàn)狀，就需要建立一套完備的信息管理體系和信息處理系統(tǒng)，用現(xiàn)代化工具管理干部信息，從而提高信息的規(guī)范程度與利用效率。
3、是合理使用先進(jìn)的現(xiàn)代化辦公設(shè)備的需要。隨著科技的發(fā)展，各級(jí)組織部門(mén)都購(gòu)進(jìn)了相當(dāng)?shù)挠?jì)算機(jī)和其他先進(jìn)的辦公自動(dòng)化設(shè)備，計(jì)算機(jī)應(yīng)用和信息化工作也取得了一些進(jìn)展，但也存在著許多問(wèn)題。例如，軟件開(kāi)發(fā)不及時(shí)，應(yīng)用水平較低，現(xiàn)有的設(shè)備沒(méi)有得到充分利用，信息資源沒(méi)有得到充分共享等，這就迫切需要建立一套現(xiàn)代化的信息管理網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，充分利用現(xiàn)有資源，提高應(yīng)用水平和工作效率，從而不斷促進(jìn)組織工作的科學(xué)化和現(xiàn)代化。
二、干部檔案管理多媒體信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的作用
1、為領(lǐng)導(dǎo)和相關(guān)部門(mén)提供全方位的干部信息。干部信息數(shù)據(jù)庫(kù)及多媒體信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建立以后，我們不但可以快速準(zhǔn)確地獲取干部的自然情況、簡(jiǎn)歷、素質(zhì)、特長(zhǎng)以及德能勤績(jī)等方面的綜合信息，還可以隨時(shí)查詢干部諸如日常工作、學(xué)習(xí)、生活等方面的聲音和影像資料，了解干部全方位的綜合信息。利用這套系統(tǒng)，還可以對(duì)這些信息資料進(jìn)行綜合分析，在較短時(shí)間內(nèi)為領(lǐng)導(dǎo)和部門(mén)提供全方位的干部信息，可以從根本上改變過(guò)去那種從紙面上靜態(tài)了解干部的傳統(tǒng)方式。
2、使信息充分得到共享，提高勞動(dòng)效率與工作質(zhì)量。干部檔案管理多媒體信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)提供了干部管理過(guò)程中所需要的全方位的干部信息。通過(guò)網(wǎng)絡(luò)可以使信息共享，避免各部門(mén)重復(fù)錄入相同的信息，減少重復(fù)勞動(dòng)。而且在干部管理工作中，隨時(shí)可能產(chǎn)生一些新的信息，各部門(mén)可以通過(guò)網(wǎng)絡(luò)隨時(shí)更新本部門(mén)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)的信息，向需要信息的領(lǐng)導(dǎo)和部門(mén)提供最新的第一手資料，大大提高信息的時(shí)效性。信息共享之后，各部門(mén)可以從各個(gè)側(cè)面，全方位了解一個(gè)干部，走出在本部門(mén)業(yè)務(wù)范圍內(nèi)，從一個(gè)側(cè)面了解干部的局限性，在信息共享的基礎(chǔ)上提高對(duì)干部認(rèn)識(shí)的深度和廣度。使用這套系統(tǒng)，還可以從根本上改善以前手工管理干部的情況，周期性較長(zhǎng)的工作利用這套系統(tǒng)，短時(shí)間內(nèi)就可以高質(zhì)量地完成，干部任免審批表、干部簡(jiǎn)歷等常用材料可以自動(dòng)生成，并可以實(shí)現(xiàn)部門(mén)之間信函、文件的電子傳遞，減少手工勞動(dòng)，提高工作效率與工作質(zhì)量。
3、可以使干部任免更加科學(xué)化，提高知人識(shí)人的深度和廣度。以往討論任免干部，基本上是采取文字材料加口頭匯報(bào)的傳統(tǒng)方式，使用這套系統(tǒng)可以采集干部工作、學(xué)習(xí)、深入生產(chǎn)一線的聲像，結(jié)合干部考核中形成的文字材料，通過(guò)網(wǎng)絡(luò)和各種多媒體設(shè)備把動(dòng)態(tài)影像、聲音和相應(yīng)的文字融為一體，并通過(guò)投影顯示出來(lái)。它不僅可以提供被任免干部的自然情況和現(xiàn)實(shí)表現(xiàn)方面的信息，而且可以看到被任免干部的形象、氣質(zhì)和口頭表達(dá)能力等，使領(lǐng)導(dǎo)對(duì)任免人選有一個(gè)比較全面、直觀和生動(dòng)的了解，可以更好地評(píng)價(jià)和使用干部，提高知人識(shí)人的深度和廣度，從而拓寬視野，適應(yīng)社會(huì)主義市場(chǎng)經(jīng)濟(jì)條件下用人的需要，選拔出各種類型的領(lǐng)導(dǎo)干部和管理人才，讓選拔上來(lái)的干部真正能夠“為官一任，造福一方”。
三、建立和使用干部檔案管理多媒體信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)應(yīng)注意的幾個(gè)問(wèn)題
1、要采用規(guī)范的應(yīng)用軟件。為了達(dá)到信息共享，建立統(tǒng)一的信息系統(tǒng)和使用標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的軟件是必須的。為此，中央組織部制定和頒發(fā)了全國(guó)組織干部人事管理信息系統(tǒng)《信息結(jié)構(gòu)體系》，它是為實(shí)現(xiàn)干部信息的標(biāo)準(zhǔn)化及大范圍內(nèi)的信息共享，按照人員管理及機(jī)構(gòu)管理中科學(xué)的信息流程制定的，不僅具有較高的標(biāo)準(zhǔn)化、規(guī)范化程度，而且具有總攬全局的權(quán)威性。因此，必須選用中央組織部推行的、建立在《信息結(jié)構(gòu)體系》基礎(chǔ)上的系統(tǒng)軟件，否則會(huì)造成數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)混亂，使上下級(jí)數(shù)據(jù)無(wú)法溝通與共享。不但是信息體系與軟件，系統(tǒng)所涉及到的其他應(yīng)用項(xiàng)目也應(yīng)當(dāng)建立在相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)之上。如文本、照片、聲像等的采集與報(bào)送都應(yīng)該制定和遵循相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)，減少轉(zhuǎn)換與重新制作的難度，這也是信息共享及上下溝通的必要條件。
2、要用先進(jìn)的電子信息技術(shù)來(lái)構(gòu)建整個(gè)信息系統(tǒng)。建立多媒體信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要涉及到很多先進(jìn)的技術(shù)，主要包括數(shù)據(jù)庫(kù)技術(shù)、多媒體技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)技術(shù)等。
應(yīng)用干部檔案管理多媒體信息網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，首先要建立起干部信息數(shù)據(jù)庫(kù)，包括文字信息數(shù)據(jù)庫(kù)和多媒體信息數(shù)據(jù)庫(kù)，這是整個(gè)信息系統(tǒng)的源泉。數(shù)據(jù)庫(kù)的內(nèi)容要豐富，要涵蓋干部各方面的綜合信息，以提供更大范圍內(nèi)的應(yīng)用。多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)是難點(diǎn)，圖像和視頻數(shù)據(jù)有著容量大、不易管理、調(diào)用速度慢等特性，如果簡(jiǎn)單的以文件方式存放，滿足不了數(shù)據(jù)量日益增多時(shí)的調(diào)用、管理、更新、存儲(chǔ)等方面的需要。從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，必須采用先進(jìn)的分布式多媒體數(shù)據(jù)庫(kù)，以保證多媒體數(shù)據(jù)的應(yīng)用。
要使干部多媒體信息系統(tǒng)達(dá)到最佳的應(yīng)用效果，使用先進(jìn)的多媒體技術(shù)以及高性能的設(shè)備是必要的。從數(shù)據(jù)源的采集到后期制作都應(yīng)該保證較高的質(zhì)量，照片要采用高清晰度的掃描儀錄入計(jì)算機(jī)，音頻和視頻可以采用先進(jìn)的數(shù)字杜比和DVD技術(shù)，在為領(lǐng)導(dǎo)提供更逼真的聲音和更清晰的影像的同時(shí)，也能保證在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)的適應(yīng)性。
網(wǎng)絡(luò)是實(shí)現(xiàn)信息共享的前提條件和物質(zhì)基礎(chǔ)。只有建立一個(gè)優(yōu)質(zhì)、高效的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，才能實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)建設(shè)的高投入與高產(chǎn)出，為各級(jí)領(lǐng)導(dǎo)和組織工作提供優(yōu)質(zhì)、高效和全方位的信息服務(wù)?，F(xiàn)階段比較先進(jìn)的組網(wǎng)技術(shù)有ATM和千兆位以太網(wǎng)，在小型局域網(wǎng)中，十兆以太網(wǎng)以較低的價(jià)格提供了較高的帶寬，具有較好的性能價(jià)格比，是一個(gè)比較合適的選擇。網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中還要考慮利用Internet，上同中央組織部和省委組織部相連，下同各縣、區(qū)委組織部相連，形成一個(gè)組織系統(tǒng)廣域網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)組織工作信息大面積共享。
3、應(yīng)該有計(jì)劃、分步驟、分階段建設(shè)多媒體信息系統(tǒng)。第一，先建成系統(tǒng)的基本框架，包括各種資料數(shù)據(jù)的采集與錄入、應(yīng)用軟件的選用與開(kāi)發(fā)、高速網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建立等。三個(gè)環(huán)節(jié)可以同時(shí)進(jìn)行，其中信息資源的采集是重點(diǎn)，也是基礎(chǔ)，干部信息的采集與報(bào)送工作應(yīng)當(dāng)規(guī)范化、制度化，把其當(dāng)成干部管理工作中的一項(xiàng)經(jīng)常性的工作來(lái)抓。第二，進(jìn)一步完善、改進(jìn)和提高整個(gè)系統(tǒng)，并將成熟的經(jīng)驗(yàn)推廣、普及，不斷提高整體應(yīng)用水平。第三，進(jìn)一步加大投入，使整個(gè)系統(tǒng)臻于完善，最終滿足組織工作的全面需要。
