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數(shù)據(jù)交換技術(shù)論文范文第1篇

[論文摘要]本論文討論計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的發(fā)展歷程，闡述數(shù)據(jù)交換每個(gè)發(fā)展階段的技術(shù)特點(diǎn)。著重對(duì)分組交換技術(shù)進(jìn)行分析論述。

交換設(shè)備是人類(lèi)信息交互中的重要實(shí)施，在相互通信中起著立交橋的作用。交換技術(shù)的發(fā)展總是依賴(lài)于人類(lèi)的信息需求、傳送信息的格式和技術(shù)，以及控制技術(shù)的發(fā)展而螺旋型發(fā)展。從電話交換一直到當(dāng)今數(shù)據(jù)交換、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換，交換技術(shù)經(jīng)歷了人工交換到自動(dòng)交換的過(guò)程。人們對(duì)可視電話、可視圖文、圖象通信和多媒體等寬帶業(yè)務(wù)的需求，也將大大地推動(dòng)異步傳輸技術(shù)（ATM）和同步數(shù)字系列技術(shù)（SDH）及寬帶用戶(hù)接入網(wǎng)技術(shù)的不斷進(jìn)步和廣泛應(yīng)用。

從交換技術(shù)的發(fā)展歷史看，數(shù)據(jù)交換經(jīng)歷了電路交換、報(bào)文交換、分組交換和綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換的發(fā)展過(guò)程。

一、電路交換

自1876年美國(guó)貝爾發(fā)明電話以來(lái)，隨著社會(huì)需求的增長(zhǎng)和通信技術(shù)水平的不斷發(fā)展，電路交換技術(shù)從最初的人工接續(xù)方式，經(jīng)歷了機(jī)電與電子式自動(dòng)交換、存儲(chǔ)程序控制的模擬和數(shù)字交換、第三方可編程交換等技術(shù)的變革，當(dāng)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(shù)。

隨著電子技術(shù)，尤其是半導(dǎo)體技術(shù)的迅速發(fā)展，人們?cè)诮粨Q機(jī)內(nèi)引入電子技術(shù)，這類(lèi)交換機(jī)稱(chēng)作電子交換機(jī)。最初是在交換機(jī)的控制部分引入電子技術(shù)，話路部分仍采用機(jī)械接點(diǎn)，出現(xiàn)了“半電子交換機(jī)”、“準(zhǔn)電子交換機(jī)”。只有在微電子技術(shù)和數(shù)字技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展以后，才開(kāi)始了全電子交換機(jī)的迅速發(fā)展。

1 9 4 6年第一臺(tái)電子計(jì)算機(jī)的誕生，對(duì)交換技術(shù)的發(fā)展起了巨大的影響。在20世紀(jì)60年代后期，脈沖編碼調(diào)制(PCM)技術(shù)成功地應(yīng)用在通信傳輸系統(tǒng)中，對(duì)通話質(zhì)量和節(jié)約線路設(shè)備成本都產(chǎn)生了很大好處。隨著數(shù)字通信與P C M技術(shù)的迅速發(fā)展和廣泛應(yīng)用，于是產(chǎn)生了將P C M信息直接交換的思想，各國(guó)開(kāi)始研制程控?cái)?shù)字交換機(jī)。1970年法國(guó)首先在拉尼翁(Lanion)成功地開(kāi)通了世界上第一臺(tái)程控?cái)?shù)字交換系統(tǒng)，標(biāo)志著交換技術(shù)從傳統(tǒng)的模擬交換進(jìn)入到了數(shù)字交換時(shí)代。程控?cái)?shù)字交換技術(shù)采用PCM數(shù)字傳輸和數(shù)字交換，非常適合信息數(shù)字化應(yīng)用，除應(yīng)用于普通電話通信以外，并且為開(kāi)通用戶(hù)電報(bào)、數(shù)據(jù)傳送等非話業(yè)務(wù)提供了有利條件。目前在電信網(wǎng)中使用的電路交換機(jī)全部為程控?cái)?shù)字交換機(jī)，可向用戶(hù)提供電路方式的固定電話業(yè)務(wù)、移動(dòng)電話業(yè)務(wù)和窄帶ISDN業(yè)務(wù)。

二、報(bào)文交換

報(bào)文交換方式的數(shù)據(jù)傳輸單位是報(bào)文，報(bào)文就是站點(diǎn)一次性要發(fā)送的數(shù)據(jù)塊，其長(zhǎng)度不限且可變。當(dāng)一個(gè)站要發(fā)送報(bào)文時(shí)，它將一個(gè)目的地址附加到報(bào)文上，網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)根據(jù)報(bào)文上的目的地址信息，把報(bào)文發(fā)送到下一個(gè)節(jié)點(diǎn)，一直逐個(gè)節(jié)點(diǎn)地轉(zhuǎn)送到目的節(jié)點(diǎn)。

每個(gè)節(jié)點(diǎn)在收到整個(gè)報(bào)文并檢查無(wú)誤后，就暫存這個(gè)報(bào)文，然后利用路由信息找出下一個(gè)節(jié)點(diǎn)的地址，再把整個(gè)報(bào)文傳送給下一個(gè)節(jié)點(diǎn)。因此，端與端之間無(wú)需先通過(guò)呼叫建立連接。報(bào)文在每個(gè)節(jié)點(diǎn)的延遲時(shí)間，等于接收?qǐng)?bào)文所需的時(shí)間加上向下一個(gè)節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)所需的排隊(duì)延遲時(shí)間之和。

三、分組交換

分組交換是交換技術(shù)發(fā)展的重要成果，代表著網(wǎng)絡(luò)未來(lái)演進(jìn)的方向。分組交換方式兼有報(bào)文交換和線路交換的優(yōu)點(diǎn)。分組交換技術(shù)使用統(tǒng)計(jì)復(fù)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(diǎn)使用存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)，從而導(dǎo)致掉隊(duì)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(wǎng)絡(luò)主要有面向連接和無(wú)連接兩種方式．分組網(wǎng)絡(luò)包含3個(gè)功能面，分別是數(shù)據(jù)面、控制面和管理面。數(shù)據(jù)面負(fù)責(zé)分組轉(zhuǎn)發(fā)，因此需要高性能的實(shí)現(xiàn)。目前主要的分組交換網(wǎng)包括面向連接的X．25、幀中繼、ATM、MPLS以及無(wú)連接的以太網(wǎng)、CP／IP網(wǎng)絡(luò)。

分組交換網(wǎng)有兩種主要的形式：面向連接和無(wú)連接。對(duì)于分組交換技術(shù)來(lái)說(shuō)，面向連接的網(wǎng)絡(luò)與電路交換類(lèi)似，也需要通過(guò)連接建立過(guò)程在交換機(jī)中分配資源；但由于它采用統(tǒng)計(jì)復(fù)用，所分配的資源是用邏輯標(biāo)號(hào)來(lái)表示的。自分組交換技術(shù)出現(xiàn)以來(lái)，已經(jīng)有多種分組交換網(wǎng)投人運(yùn)行。電信領(lǐng)域最早提出的是X．2 5網(wǎng)絡(luò)，但由于它協(xié)議復(fù)雜，速度有限，逐漸被性能更好的網(wǎng)絡(luò)如幀中繼代替。幀中繼網(wǎng)絡(luò)可以認(rèn)為是X．2 5的改進(jìn)版本，它簡(jiǎn)化了協(xié)議以提高處理效率。

計(jì)算機(jī)領(lǐng)域的一個(gè)側(cè)重點(diǎn)是局域網(wǎng)，即小范圍、小規(guī)模的網(wǎng)絡(luò)，用于互連辦公室內(nèi)的計(jì)算機(jī)。目前以太網(wǎng)已成為占統(tǒng)治地位的局域網(wǎng)技術(shù)。

在2 0世紀(jì)9 0年代中后期，因特網(wǎng)獲得較大發(fā)展，規(guī)模持續(xù)擴(kuò)大，對(duì)核心路由器吞吐量的要求也越來(lái)越高。由于路由器對(duì)I P分組進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)時(shí)路由表的查找比較復(fù)雜，轉(zhuǎn)發(fā)速度受到很大限制。前面指出，面向連接網(wǎng)絡(luò)使用邏輯子信道標(biāo)號(hào)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)表查找，速度是很快的。人們結(jié)合ATM技術(shù)在這方面的優(yōu)點(diǎn)，提出將核心網(wǎng)絡(luò)改為使用類(lèi)似于A T M的交換機(jī)，而只在邊緣網(wǎng)絡(luò)使用路由器的I P交換技術(shù)，最終發(fā)展為多協(xié)議標(biāo)記交換(MPlS)。然而，在隨后的幾年中，提出了多種實(shí)用的高速路由查找方法，使其不再成為瓶頸。此時(shí)，MPLS最大的優(yōu)點(diǎn)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(shù)并沒(méi)有被廣泛使用。

四、綜合業(yè)務(wù)數(shù)字交換

綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)是集語(yǔ)音、數(shù)據(jù)、圖文傳真、可視電話等各種業(yè)務(wù)為一體的網(wǎng)絡(luò)，適用于不同的帶寬要求和多樣的業(yè)務(wù)要求。異步傳輸模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于寬帶綜合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)的一種交換技術(shù)。A T M是在分組交換基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的。它使用固定長(zhǎng)度分組，并使用空閑信元來(lái)填充信道，從而使信道被等長(zhǎng)的時(shí)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(cuò)控制便可移到用戶(hù)終端，網(wǎng)絡(luò)只負(fù)責(zé)信息的交換和傳送，從而使傳輸時(shí)延減小。所以A T M適用于高速數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)。

隨著通信技術(shù)和通信業(yè)務(wù)需求的發(fā)展，迫使電信網(wǎng)絡(luò)必須向?qū)拵ЬC合業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)(B—ISDN)方向發(fā)展。這要求通信網(wǎng)絡(luò)和交換設(shè)備既要容納非實(shí)時(shí)的數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，又要容納實(shí)時(shí)性的電話和電視信號(hào)業(yè)務(wù)，還要考慮到滿足突發(fā)性強(qiáng)、瞬時(shí)業(yè)務(wù)量大的要求，提高通信效率和經(jīng)濟(jì)性。在這樣的通信業(yè)務(wù)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(diǎn)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(wù)情況下效率低。而分組交換則由于處理操作帶來(lái)的時(shí)延而不適宜于實(shí)時(shí)通信。因此，在研究新的傳送模式時(shí)需要找出兩全的辦法，既能達(dá)到網(wǎng)絡(luò)資源的充分利用，又能使各種通信業(yè)務(wù)獲得高質(zhì)量的傳送水平。這種新的傳送模式就是后來(lái)出現(xiàn)的“異步轉(zhuǎn)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(shù)的新發(fā)展。在大量使用光纜之前，數(shù)字通信網(wǎng)中的中繼線路是最緊張也是質(zhì)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(zhì)量。這使得人們逐漸傾向于寧可犧牲部分線路利用率來(lái)減少節(jié)點(diǎn)的處理負(fù)擔(dān)。

與此同時(shí)，人類(lèi)對(duì)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(shù)據(jù)，已經(jīng)使人們對(duì)于數(shù)據(jù)通信的速率由過(guò)去的幾千比特／秒增加到幾兆比特／秒。這樣，節(jié)點(diǎn)的處理能力成了數(shù)據(jù)通信網(wǎng)中的“瓶頸”。A T M對(duì)于節(jié)點(diǎn)處理能力的要求遠(yuǎn)低于分組轉(zhuǎn)送方式，更能適應(yīng)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(shí)在呼叫建立過(guò)程中向網(wǎng)絡(luò)提出傳輸所希望使用的資源，網(wǎng)絡(luò)根據(jù)當(dāng)前的狀態(tài)決定是否接受這個(gè)呼叫?？梢哉f(shuō)，A T M方式既兼顧了網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)效率，又能夠滿足接入網(wǎng)絡(luò)的連接進(jìn)行快速數(shù)據(jù)傳送的需要。

五、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展的展望

近年來(lái)。以Internet為代表的新技術(shù)革命正在深刻地改變著傳統(tǒng)的電信觀念和體系架構(gòu)，并且隨著信息社會(huì)的到來(lái)，人們的日常生活、學(xué)習(xí)工作已經(jīng)離不開(kāi)網(wǎng)絡(luò)，這導(dǎo)致了人類(lèi)社會(huì)對(duì)網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)需求急劇增長(zhǎng)，并且對(duì)網(wǎng)絡(luò)也提出了更高的要求，不僅要提供話音、數(shù)據(jù)、視頻業(yè)務(wù)，也要同時(shí)支持實(shí)時(shí)多媒體流的傳送，并且要求網(wǎng)絡(luò)具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代網(wǎng)絡(luò)應(yīng)是—個(gè)能夠屏蔽底層通信基礎(chǔ)設(shè)施多樣性，并能提供一個(gè)統(tǒng)一開(kāi)放的、可伸縮的、安全穩(wěn)定和高性能的融合服務(wù)平臺(tái)，能夠支持快速靈活地開(kāi)發(fā)、集成、定制和部署新的網(wǎng)絡(luò)業(yè)務(wù)。

下一代網(wǎng)絡(luò)將是—一個(gè)以軟交換為核心、光網(wǎng)絡(luò)為基礎(chǔ)、分組型傳送技術(shù)的開(kāi)放式的融合網(wǎng)。軟交換的出現(xiàn)，可通過(guò)一個(gè)融合的網(wǎng)絡(luò)為用戶(hù)同時(shí)提供話音、數(shù)據(jù)和多媒體業(yè)務(wù)，實(shí)現(xiàn)國(guó)際電聯(lián)提出的“通過(guò)互聯(lián)互通的電信網(wǎng)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)和電視網(wǎng)等網(wǎng)路資源的無(wú)縫融合，構(gòu)成一個(gè)具有統(tǒng)一接入和應(yīng)用界面的高效率網(wǎng)路，使人類(lèi)能在任何時(shí)間和地點(diǎn)，以一種可以接受的費(fèi)用和質(zhì)量，安全的享受多種方式的信息應(yīng)用”的目標(biāo)。

參考文獻(xiàn)

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

數(shù)據(jù)交換技術(shù)論文范文第2篇

【關(guān)鍵詞】移動(dòng)辦公 安全接入 隧道交換

【中圖分類(lèi)號(hào)】TP393 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1672-5158（2013）01―0160-01

1 引言

隨著信息化時(shí)代的來(lái)臨，信息系統(tǒng)已成為日常工作的基礎(chǔ)手段，發(fā)揮了越來(lái)越重要的作用，而移動(dòng)辦公能使用戶(hù)隨時(shí)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(shí)移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全性、兼容性也成為一種急迫的需求。

隧道交換技術(shù)可以使不同的服務(wù)提供商、不同安全域的網(wǎng)絡(luò)之間實(shí)現(xiàn)安全的隧道聯(lián)系，將目的地址相同的隧道聚合，實(shí)現(xiàn)隧道復(fù)用，減少隧道維護(hù)開(kāi)銷(xiāo)，在保證安全性的同時(shí)最大限度的增加移動(dòng)接人的靈活性。所謂隧道交換就是采用點(diǎn)安全隧道交換模塊一點(diǎn)的通信方式實(shí)現(xiàn)傳統(tǒng)的點(diǎn)到點(diǎn)的隧道通信方式，在兩條不同的安全隧道之間交換數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)安全隧道的延伸和轉(zhuǎn)發(fā)。本文首先分析移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)在安全方面的需求，然后引入隧道交換技術(shù)，提出了一種高效的安全接入機(jī)制，可以有效提高移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全性、兼容性和部署的靈活性。

2 移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全需求

移動(dòng)辦公就是需要使用移動(dòng)終端設(shè)備，通過(guò)相對(duì)不安全的信道，通常是Internet網(wǎng)絡(luò)，接入單位內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，以實(shí)現(xiàn)隨時(shí)隨地可以辦公的目的，但是近年來(lái)來(lái)自網(wǎng)絡(luò)的安全威脅越來(lái)越大，因而移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)必須至少滿足如下的一些安全需求：數(shù)據(jù)交換需求：保證信息公開(kāi)服務(wù)的準(zhǔn)確性與實(shí)時(shí)性。安全性需求：保證外網(wǎng)服務(wù)與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)不混雜，杜絕安全患。保密性需求：在數(shù)據(jù)交換的過(guò)程中，必須保證數(shù)據(jù)傳輸通道的安全，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行加密，以防止數(shù)據(jù)被竊取導(dǎo)致的嚴(yán)重后果?？煽匦孕枨螅罕ＷC數(shù)據(jù)格式統(tǒng)一，不含任何病毒木馬。可管理性需求：網(wǎng)絡(luò)安全設(shè)備要能夠統(tǒng)一進(jìn)行管理，可以及時(shí)方便掌控整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)行情況。

3 基于隧道交換的移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)安全接入機(jī)制

3.1 隧道交換技術(shù)

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(lèi)：內(nèi)外網(wǎng)之間交換和外網(wǎng)兩條隧道之間的交換。前者實(shí)現(xiàn)內(nèi)外網(wǎng)之間的隧道交換，類(lèi)似于隧道中繼，使隧道得以向內(nèi)網(wǎng)延伸，可以進(jìn)一步保證內(nèi)網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)的安全性和完整性，使得隧道可以終止在網(wǎng)絡(luò)的任意位置，使得安全隧道的構(gòu)建更加方便靈活，極大地提高系統(tǒng)得擴(kuò)展性，能夠?qū)?shù)據(jù)引導(dǎo)到不同的子網(wǎng)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)流調(diào)度。后者實(shí)現(xiàn)外網(wǎng)的兩條隧道之間進(jìn)行隧道交換，類(lèi)似于路由轉(zhuǎn)發(fā)。這種方式可以使沒(méi)有直接隧道互聯(lián)的實(shí)體，借助與雙方都有隧道關(guān)系的第三方實(shí)體實(shí)現(xiàn)互聯(lián)，即可以以較小的隧道開(kāi)銷(xiāo)實(shí)現(xiàn)全聯(lián)通，使不同服務(wù)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(shè)備采用何種方式處理數(shù)據(jù)包，實(shí)現(xiàn)交換。不管何種處理，交換設(shè)備都必須記錄需要交換的兩個(gè)實(shí)體的一一對(duì)應(yīng)關(guān)系及雙方的相關(guān)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(shí)體均要和隧道交換設(shè)備建立安全隧道，隧道交換記錄內(nèi)網(wǎng)地址之間的交換關(guān)系以及與保護(hù)它們的安全實(shí)體之間的安全隧道信息。在IP封裝方式中，隧道協(xié)商過(guò)程可以是在實(shí)際通信雙方之間直接協(xié)商，當(dāng)然也可以認(rèn)為協(xié)商數(shù)據(jù)是“透明”的通過(guò)隧道交換轉(zhuǎn)發(fā)來(lái)完成的，也就是說(shuō)，隧道交換并不解密數(shù)據(jù)包，進(jìn)一步確保數(shù)據(jù)在安全傳輸途中不會(huì)出現(xiàn)安全隱含，這種方式可以實(shí)現(xiàn)隧道的嵌套，可以有效提高產(chǎn)品部署的靈活性和可擴(kuò)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(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)安全接入機(jī)制可以支持所有類(lèi)型的移動(dòng)辦公需求，本文以典型的三種應(yīng)用為例來(lái)論述該機(jī)制的原理。

（1）移動(dòng)用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)

這里移動(dòng)用戶(hù)可以是筆記本、手機(jī)等各種移動(dòng)終端，通過(guò)事先安裝的隧道交換模塊，經(jīng)過(guò)必要的認(rèn)證與密鑰協(xié)商之后，與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)或主機(jī)建立安全隧道，分配內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)地址，之后這個(gè)移動(dòng)用戶(hù)就可以像在內(nèi)部固定地點(diǎn)登陸內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)一樣，自由的處理各種工作，而安全隧道的交換對(duì)于用戶(hù)完全透明，這是由于隧道交換對(duì)其進(jìn)行了必要的封裝，存在外部和內(nèi)部?jī)蓚€(gè)IP頭部，并對(duì)內(nèi)部地址進(jìn)行加密、完整性保護(hù)，只有到達(dá)內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)經(jīng)過(guò)解密后才能看到內(nèi)部地址信息。

（2）分支機(jī)構(gòu)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)

分支機(jī)構(gòu)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的情況與移動(dòng)用戶(hù)類(lèi)似，其不同之處主要在于，分支機(jī)構(gòu)中可能存在多個(gè)用戶(hù)同時(shí)在異地接入位于總部的內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，這時(shí)就需要隧道交換模塊建立隧道交換表，分別登記來(lái)自同一分支機(jī)構(gòu)的不同用戶(hù)，并分別設(shè)置安全策略、訪問(wèn)權(quán)限。這里需要明確的是，分支機(jī)構(gòu)接入內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)，也只有一個(gè)安全隧道，只執(zhí)行一次加解密和完整性保護(hù)運(yùn)算，并不會(huì)增加系統(tǒng)開(kāi)銷(xiāo)，不同用戶(hù)的區(qū)分是由隧道交換來(lái)完成的。

（3）多個(gè)移動(dòng)用戶(hù)通過(guò)互聯(lián)網(wǎng)以及內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)互聯(lián)

移動(dòng)辦公不僅需要隨時(shí)隨地接入網(wǎng)絡(luò)，有時(shí)也需要多個(gè)移動(dòng)用戶(hù)之間可以隨時(shí)隨地安全的溝通，比如同時(shí)出差的兩個(gè)單位領(lǐng)導(dǎo)之間，這時(shí)二者直接通信由于受到移動(dòng)設(shè)備的限制，比如手機(jī)，無(wú)法安裝復(fù)雜的安全模塊（如加解密模塊等），這時(shí)就可以通過(guò)隧道交換，即每個(gè)移動(dòng)用戶(hù)分別與內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)建立聯(lián)系，由內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)執(zhí)行隧道交換，以實(shí)現(xiàn)它們之間的間接連接。這樣做還有一個(gè)好處，每個(gè)移動(dòng)用戶(hù)僅僅需要掌握一個(gè)安全通信方式，而不必要掌握與每一個(gè)可能的移動(dòng)用戶(hù)的安全通信方式，大大降低了存儲(chǔ)和計(jì)算開(kāi)銷(xiāo)，尤其適合計(jì)算、存儲(chǔ)能力受到限制的移動(dòng)設(shè)備。

4 結(jié)束語(yǔ)

本文分析了移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全需求，引入了安全隧道交換機(jī)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(jī)制，可以有效提高移動(dòng)辦公網(wǎng)絡(luò)的安全性、兼容性和部署的靈活性。

參考文獻(xiàn)

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數(shù)據(jù)交換技術(shù)論文范文第3篇

摘要: 反求工程軟件RE SO FT 是集復(fù)雜曲面測(cè)量、造型及加工于一體的反求CAD/ CAM 軟件系統(tǒng), 為架構(gòu)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(shù)據(jù)I/O 接口的一種設(shè)計(jì)方法。這種數(shù)據(jù)接口的設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)為RESO FT 系統(tǒng)的工程實(shí)際應(yīng)用奠定了基礎(chǔ), 并通過(guò)實(shí)例論述了這種方法的完備性和通用性。

關(guān)鍵詞: 反求工程; CAD/CAM ; 復(fù)雜曲面; IGES 數(shù)據(jù)接口

1 數(shù)據(jù)交換原理

隨著CAD/ CAM 技術(shù)在工業(yè)界的廣泛應(yīng)用, 越來(lái)越多的用戶(hù)要求產(chǎn)品定義數(shù)據(jù)在不同的CAD/ CAM 系統(tǒng)之間相互轉(zhuǎn)換及相同系統(tǒng)的不同子系統(tǒng)之間進(jìn)行信息流動(dòng)。以往常采用的方法是把一個(gè)系統(tǒng)產(chǎn)生的數(shù)據(jù)文件翻譯成另一個(gè)CAD/ CAM 系統(tǒng)能識(shí)別的數(shù)據(jù)文件, 對(duì)于多個(gè)CAD/ CAM 系統(tǒng)就需要有多個(gè)翻譯器, 這使得CAD/ CAM 系統(tǒng)之間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換變得繁瑣而費(fèi)時(shí)。IGES 作為一種成熟的、被廣泛接受的標(biāo)準(zhǔn), 就是為了解決產(chǎn)品模型的定義數(shù)據(jù)在不同的CAD/CAM 系統(tǒng)間進(jìn)行流動(dòng)的問(wèn)題而制定的。符合IGES 標(biāo)準(zhǔn)的曲面模型的輸入ö輸出是大多數(shù)CAD/ CAM 系統(tǒng)必備的數(shù)據(jù)接口之一, 并于1981年正式成為美國(guó)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)[ 3～ 6 ]。此后IGES 不斷完善和擴(kuò)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(lái)越多的應(yīng)用領(lǐng)域[ 3 ]。IGES 的數(shù)據(jù)信息交換原理見(jiàn)圖1。從系統(tǒng)A數(shù)據(jù)庫(kù)傳出的數(shù)據(jù)須先由本系統(tǒng)的IGES 前處理器轉(zhuǎn)換成IGES 格式; 在經(jīng)過(guò)通信介質(zhì)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(zhuǎn)換成該系統(tǒng)內(nèi)部的數(shù)據(jù)格式。把系統(tǒng)B 數(shù)據(jù)傳送給系統(tǒng)A 也是同樣的過(guò)程。

2 算法實(shí)現(xiàn)

在IGES 文件中, 信息的基本單位為實(shí)體, 通過(guò)實(shí)體描述產(chǎn)品的形狀、尺寸以及產(chǎn)品的特性。實(shí)體的表示方法對(duì)當(dāng)前所有的CAD/ CAM 系統(tǒng)都是適用的。實(shí)體可分為幾何實(shí)體和非幾何實(shí)體, 幾何實(shí)體和非幾何實(shí)體通過(guò)一定的邏輯關(guān)系和幾何關(guān)系構(gòu)成產(chǎn)品圖形的各類(lèi)信息, 實(shí)體的屬性信息記錄在目錄條目錄中, 而參數(shù)數(shù)據(jù)記錄在參數(shù)數(shù)據(jù)段中; IGES 文件定義了通用CAD/CAM 系統(tǒng)表示實(shí)體的數(shù)據(jù)格式以及相應(yīng)的文件結(jié)構(gòu), 典型的CAD/ CAM 系統(tǒng)所允許使用的IGES 實(shí)體單元見(jiàn)表1。

表1 通用CAD/CAM 系統(tǒng)所允許使用的IGES 實(shí)體單元

CAD/CAM

系統(tǒng) 所允許使用的IGES 實(shí)體單元類(lèi)型號(hào) 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(shè)計(jì)了一種基于反求工程RE SO FT系統(tǒng)中裁剪NU RBS 曲面實(shí)體的IGES 數(shù)據(jù)接口; RE SO FT 系統(tǒng)要求所重構(gòu)的曲面必須具有邊界環(huán)信息, 其所有功能模塊的實(shí)現(xiàn)都建立在有邊界環(huán)曲面的基礎(chǔ)上。對(duì)于只有曲面信息而沒(méi)有邊界環(huán)的非裁剪曲面實(shí)體, 需求出邊界環(huán), 才可以進(jìn)行與帶環(huán)曲面一樣的處理; 求邊界環(huán)時(shí), 必須考慮所求邊界環(huán)的方向, 若是順時(shí)針?lè)较? 則需對(duì)邊界上的點(diǎn)進(jìn)行倒序排列。RE SO FT 系統(tǒng)IGES 數(shù)據(jù)IöO 接口設(shè)計(jì)所遵循的原則如下:

(1) 一個(gè)符合規(guī)范的輸入接口可以讀(但不一定轉(zhuǎn)換) 任何符合規(guī)范的數(shù)據(jù)文件。

(2) 當(dāng)一個(gè)符合規(guī)范的輸入接口遇到一個(gè)符合規(guī)范的數(shù)據(jù)文件, 若該文件包含一些沒(méi)有轉(zhuǎn)換的特征或元素, 不應(yīng)導(dǎo)致系統(tǒng)死機(jī)或退出。

(3) 一個(gè)符合IGES 標(biāo)準(zhǔn)的輸出接口可將自己系統(tǒng)描述的實(shí)體模型寫(xiě)成標(biāo)準(zhǔn)的IGES 數(shù)據(jù)文件。IGES 數(shù)據(jù)IöO 接口的設(shè)計(jì)流程見(jiàn)圖2。圖2 給出了IGES 數(shù)據(jù)在不同CADö CAM系統(tǒng)間進(jìn)行交換的基本流程。

IGES 作為一種被廣泛采納的數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)是眾多CADö CAM 必備的數(shù)據(jù)接口之一, 對(duì)數(shù)據(jù)文件的格式有嚴(yán)格的要求。文件的每一行都是80個(gè)字符, 每一個(gè)數(shù)據(jù)段都有各自的起始位置和終結(jié)位置, 每一行數(shù)據(jù)都有行號(hào)。嚴(yán)格的格式保證了在數(shù)據(jù)傳遞過(guò)程中不同的翻譯器對(duì)文件信息的解讀不會(huì)出錯(cuò)。RE SO FT 系統(tǒng)的輸入輸出接口設(shè)計(jì)嚴(yán)格按照這個(gè)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(yīng)的代碼段中讀或?qū)懬娴腢、V 節(jié)點(diǎn)序列、權(quán)值、控制頂點(diǎn)等數(shù)據(jù)信息, 進(jìn)而形成新的曲面數(shù)據(jù)信息, 為進(jìn)一步優(yōu)化曲面提供數(shù)據(jù)資源。

3 實(shí)例分析

RE SO FT 系統(tǒng)采用V isual C + + 語(yǔ)言開(kāi)發(fā), 可運(yùn)行于微機(jī)W indow s 9x 或N T 環(huán)境。其主要研究對(duì)象是構(gòu)型復(fù)雜、邊界和形狀不規(guī)則的曲面產(chǎn)品, 采用三角Bezier 曲面造型技術(shù), 對(duì)輸入數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 重構(gòu)出產(chǎn)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(jìn)行后序編輯、處理, 以加工制造出實(shí)際產(chǎn)品。圖3～ 圖5 為一風(fēng)扇扇葉在不同CADö CAM系統(tǒng)間數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換的全過(guò)程。圖3 表示曲面在

圖3 A utoCAD 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)點(diǎn)

A u toCAD14. 0 系統(tǒng)中的數(shù)據(jù)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(diǎn)的三角化

式讀入的數(shù)據(jù)信息并進(jìn)行三角化的過(guò)程; 圖5 表示經(jīng)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(jìn)行曲面重構(gòu)的過(guò)程。

圖5 U G 系統(tǒng)中NU RBS 曲面重構(gòu)

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數(shù)據(jù)交換技術(shù)論文范文第4篇

[關(guān)鍵詞] XML 跨組織系統(tǒng) 信息交換

一、引言

隨著市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的加劇,組織間的聯(lián)系對(duì)于組織的生存與發(fā)展越來(lái)越關(guān)鍵,并且這種聯(lián)系已經(jīng)突破了單純的物流和資金流,成為更深入復(fù)雜的一種跨組織關(guān)系。而信息技術(shù),作為輔助和推動(dòng)現(xiàn)代化企業(yè)管理的最有力工具,也開(kāi)始被應(yīng)用到這個(gè)領(lǐng)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(shí)也稱(chēng)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(jī)效，或藉由資訊分享與整合來(lái)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(gè)或兩個(gè)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(guān)企業(yè)、甚至是競(jìng)爭(zhēng)者，一起合作，為獲取競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)所共同發(fā)展的信息系統(tǒng)。

例如:一對(duì)一的IOIS，即某些一對(duì)一的供應(yīng)鏈管理系統(tǒng)(SCM)；一對(duì)多的IOIS，即一家買(mǎi)方多家賣(mài)方：例如所謂的電子化采購(gòu)，或一家賣(mài)方多家買(mǎi)方:即所謂的電子化銷(xiāo)售；多對(duì)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(guò)相互作用而產(chǎn)生效益。IOIS是基于信息技術(shù)之上跨企業(yè)的系統(tǒng)，在最終整合的水平上，所有供應(yīng)鏈成員不斷地相互提供實(shí)時(shí)的信息，因此IOIS是企業(yè)間信息共享能力的基礎(chǔ)。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(nèi)部信息系統(tǒng)的基礎(chǔ)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(nèi)部信息系統(tǒng)( ERP +BPR) ,利用互聯(lián)網(wǎng)的基礎(chǔ)設(shè)施,以?xún)?nèi)聯(lián)網(wǎng)的技術(shù)和外聯(lián)網(wǎng)的思想為支持( Intranet + Intranet + Extranet) ,借助電子數(shù)據(jù)交換EDI或XML這些標(biāo)準(zhǔn)的信息交換格式,把企業(yè)分布各地的組成機(jī)構(gòu)、企業(yè)的合作伙伴、企業(yè)的商業(yè)貿(mào)易伙伴、政府部門(mén)、普通用戶(hù)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(shí)現(xiàn)信息的集成與共享,使這個(gè)關(guān)聯(lián)集團(tuán)可以圍繞共同的經(jīng)營(yíng)目標(biāo)協(xié)同工作。

三、跨組織信息系統(tǒng)信息交換技術(shù)

從交易自動(dòng)化、無(wú)紙化的思想出發(fā)，出現(xiàn)了EDI技術(shù)，發(fā)展EDI并不是一蹴而就的，它是一項(xiàng)動(dòng)態(tài)發(fā)展的大系統(tǒng)工程。從世界各國(guó)的發(fā)展經(jīng)驗(yàn)和趨勢(shì)看，EDI網(wǎng)絡(luò)體系的實(shí)現(xiàn)要經(jīng)過(guò)以下幾個(gè)重要的發(fā)展階段:

1.貿(mào)易程序減化階段

為了使貿(mào)易程序合理化，必須規(guī)范現(xiàn)行的貿(mào)易做法，大力推廣符合國(guó)際慣例的做法，同時(shí)消除貿(mào)易當(dāng)中不合理的做法，特別是將紙面單證進(jìn)行規(guī)范和統(tǒng)一，以便為下一階段的EDI標(biāo)準(zhǔn)化階段掃清障礙。許多發(fā)達(dá)國(guó)家，如英國(guó)、法國(guó)從上世紀(jì)70年代開(kāi)始就著手開(kāi)展貿(mào)易程序的減化工作。聯(lián)合國(guó)歐洲經(jīng)濟(jì)委員會(huì)專(zhuān)門(mén)設(shè)有工作組，負(fù)責(zé)國(guó)際貿(mào)易程序的減化工作。

2.信息標(biāo)準(zhǔn)化階段

聯(lián)合國(guó)為了推動(dòng)實(shí)現(xiàn)全球EDI網(wǎng)絡(luò)，專(zhuān)門(mén)設(shè)立了工作組，推出了UN／EDIFACT 統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)。

3.企業(yè)或行業(yè)內(nèi)部的應(yīng)用和聯(lián)網(wǎng)階段

從上世紀(jì)70年代起就開(kāi)始發(fā)展的EDI系統(tǒng)，首先應(yīng)用的企業(yè)或行業(yè)是那些信息傳輸量大、業(yè)務(wù)流程比較規(guī)范、管理體系比較成熟的行業(yè)，如汽車(chē)制造業(yè)、航空運(yùn)輸業(yè)、海洋運(yùn)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(guó)家EDI網(wǎng)絡(luò)的形成階段

要想達(dá)到EDI的戰(zhàn)略性應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)貿(mào)易無(wú)紙化的國(guó)標(biāo)，必須逐步建立起國(guó)家的EDI網(wǎng)絡(luò)體系。因?yàn)椋挥袊?guó)家EDI網(wǎng)絡(luò)的建成，企業(yè)之間、企業(yè)與相關(guān)部門(mén)之間，以及行業(yè)之間的信息處理才能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化。

5.全球EDI網(wǎng)絡(luò)體系的聯(lián)通階段

EDI的發(fā)展要將全世界各國(guó)、各企業(yè)有機(jī)地聯(lián)系在一起、EDI電子通訊設(shè)施的發(fā)展將會(huì)帶動(dòng)全球貿(mào)易的進(jìn)一步發(fā)展。

從圖2EDI系統(tǒng)模型來(lái)看，有這樣的問(wèn)題存在：EDI是建立在專(zhuān)用網(wǎng)、專(zhuān)用平臺(tái)的基礎(chǔ)上，這就導(dǎo)致資金、人才缺乏的中小企業(yè)很難擠身這個(gè)系統(tǒng)中開(kāi)展國(guó)際貿(mào)易。

Internet的發(fā)展帶來(lái)了電子商務(wù)的應(yīng)用，也為中小企業(yè)跨組織的信息交換提供了公共平臺(tái)。HTML是最早應(yīng)用于網(wǎng)絡(luò)信息傳輸?shù)闹脴?biāo)語(yǔ)言，它側(cè)重于主頁(yè)表現(xiàn)形式的描述，疏于對(duì)信息語(yǔ)義及其內(nèi)部結(jié)構(gòu)的描述，不能適應(yīng)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(wèn)題：XML便于不同系統(tǒng)之間的信息傳輸。當(dāng)今的計(jì)算機(jī)世界中，不同企業(yè)、不同部門(mén)中存在著許多不同的系統(tǒng)、操作系統(tǒng)有NT、UNIX，數(shù)據(jù)庫(kù)系統(tǒng)有SQL Server、Oracle等要在不同的平臺(tái)、不同的數(shù)據(jù)庫(kù)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(gè)人微機(jī)、到手機(jī)，使這些信息個(gè)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(jiǎn)單易讀，而且可以標(biāo)注各種文字、圖像甚至二進(jìn)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(shù)據(jù)，這使得XML成為一種非常理想的網(wǎng)際語(yǔ)言。

XML最主要的長(zhǎng)處在于當(dāng)兩個(gè)相同組織內(nèi)或甚至在不同組織間若要做信息交換時(shí)，采用XML作為表示語(yǔ)言最簡(jiǎn)單有效。目前已有以XML所制定的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)XML/EDI（Electronic Data Interchange）。XML既可以通過(guò)XSL等排版樣本保有顯示數(shù)據(jù)的功能，同時(shí)也能夠在傳播信息時(shí)仍舊保有數(shù)據(jù)的本質(zhì)涵義-因?yàn)樗軌蚴褂脴?biāo)記與屬性描述數(shù)據(jù) 。

四、XML信息交換類(lèi)型對(duì)跨組織系統(tǒng)構(gòu)建的支持

從應(yīng)用的角度來(lái)看，XML信息交換可以分為下面三種類(lèi)型：數(shù)據(jù)、數(shù)據(jù)集成和交易自動(dòng)化。

1.數(shù)據(jù)：通過(guò)XML可以實(shí)現(xiàn)跨媒體、多介質(zhì)的數(shù)據(jù)。尤其是XML與HTML一脈相承，配合樣式信息（如CSS或XSL）可以實(shí)現(xiàn)基于Internet的Web。

2.數(shù)據(jù)集成:它指的是服務(wù)器-服務(wù)器這間的數(shù)據(jù)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(tái)的特性，成為表達(dá)層次結(jié)構(gòu)信息并且在不同的應(yīng)用系統(tǒng)之間傳輸信息的有效途徑,見(jiàn)圖3。

3.交易自動(dòng)化：在XML的基礎(chǔ)上，可以開(kāi)發(fā)出這樣的應(yīng)用程序，首先，由該程序向交易系統(tǒng)平臺(tái)發(fā)出一個(gè)供貨商資料查詢(xún)請(qǐng)求，在得到應(yīng)答后，自動(dòng)連接答復(fù)中提供的所有供貨商站點(diǎn)；然后，搜索預(yù)定商品的信息，并對(duì)獲取到的不同商家針對(duì)該商品的價(jià)格、質(zhì)量、服務(wù)等信息按特定的商業(yè)規(guī)則進(jìn)行比較，自動(dòng)向選定的站點(diǎn)下訂單。自動(dòng)交易過(guò)程見(jiàn)圖4。

五、結(jié)論

電子商務(wù)的發(fā)展使得競(jìng)爭(zhēng)從企業(yè)與企業(yè)之間，轉(zhuǎn)換為以供應(yīng)鏈為基礎(chǔ)的企業(yè)群之間的競(jìng)爭(zhēng)，構(gòu)建具有共同價(jià)值鏈目標(biāo)的跨組織系統(tǒng)已是當(dāng)務(wù)之急。基于Internet交換信息的XML語(yǔ)言，其自描述性使其非常適用于不同應(yīng)用間的數(shù)據(jù)交換，基于XML構(gòu)建跨組織系統(tǒng)，既不同于EDI需要構(gòu)建專(zhuān)用網(wǎng)，又解決了C/S模式，開(kāi)發(fā)出來(lái)的應(yīng)用程序針對(duì)具體的數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)，其應(yīng)用范疇受到一定限制，開(kāi)放性差的問(wèn)題。

參考文獻(xiàn)：

[1]魚(yú)濱鄭婭峰:基于XML異構(gòu)系統(tǒng)集成框架的研究[J].計(jì)算機(jī)應(yīng)用與軟件,2005,Vol.22,No.7

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

[3]XML中國(guó)論壇.XML實(shí)用進(jìn)階教程[M].北京:清華大學(xué)出版社,2001,3

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

數(shù)據(jù)交換技術(shù)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(zhì)量，采用了大電網(wǎng)布局。但是，智能科技電網(wǎng)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境具有很高的要求，需要調(diào)度能夠?qū)﹄娋W(wǎng)資源進(jìn)行優(yōu)化配置，以提高對(duì)電網(wǎng)的控制能力。調(diào)度智能化不僅能夠確保大電網(wǎng)的運(yùn)行安全，而且還使得供電質(zhì)量提高，同時(shí)還能夠完成節(jié)能減排指標(biāo)。

 

1 某地區(qū)電網(wǎng)的智能發(fā)展情況

 

某地區(qū)為確保電網(wǎng)運(yùn)行高效、安全、環(huán)保，該地區(qū)的電網(wǎng)調(diào)度控制中心與某重點(diǎn)工業(yè)大學(xué)合作研究大電網(wǎng)調(diào)度智能化科研項(xiàng)目，課題項(xiàng)目組中還聘請(qǐng)和美國(guó)知名專(zhuān)家，同時(shí)還與法以及美國(guó)的電網(wǎng)工作針對(duì)相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了交流?！笆濉逼陂g，大電網(wǎng)調(diào)度智能化科研成果被用于電網(wǎng)運(yùn)行實(shí)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(kāi)了，但是電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)更為復(fù)雜，對(duì)調(diào)度智能化技術(shù)提出了各種新的要求。這就意味著，大電網(wǎng)調(diào)度要實(shí)現(xiàn)智能化，并使電網(wǎng)運(yùn)行結(jié)構(gòu)更為簡(jiǎn)潔，還需要經(jīng)歷一個(gè)逐步深化的過(guò)程。只有在智能化技術(shù)上不斷突破，還能夠達(dá)到調(diào)度運(yùn)行指標(biāo)。

 

該地區(qū)的電網(wǎng)公司根據(jù)本地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行特點(diǎn)針對(duì)智能電網(wǎng)的未來(lái)發(fā)展?fàn)顩r進(jìn)行了研究，提出區(qū)域范圍內(nèi)電網(wǎng)集中化管理的要求。調(diào)度部門(mén)作為電網(wǎng)運(yùn)行的指揮中心，就需要針對(duì)調(diào)度智能化技術(shù)進(jìn)行研究，以使調(diào)度工作能夠更得上電網(wǎng)發(fā)展的速度。

 

2 大電網(wǎng)調(diào)度智能化的主要內(nèi)容

 

2.1 智能電網(wǎng)

 

智能電網(wǎng)是采用自動(dòng)化技術(shù)對(duì)電網(wǎng)實(shí)施監(jiān)督控制，并與電能使用者互動(dòng)。由于智能電網(wǎng)是建立在集成通信網(wǎng)絡(luò)和高速通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ)上的，因此，運(yùn)行更為安全可靠。

 

與傳統(tǒng)的電網(wǎng)相比，智能電網(wǎng)通過(guò)自動(dòng)化技術(shù)能夠?qū)﹄娔苡脩?hù)所消耗的電量以及電價(jià)都會(huì)及時(shí)了解，而且還會(huì)向電能使用者提供不同價(jià)位電能的使用方式。自動(dòng)化技術(shù)的應(yīng)用，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)資源配置，避免資源浪費(fèi)，而且與其他設(shè)備之間的兼容性很強(qiáng)。當(dāng)電網(wǎng)運(yùn)行中出現(xiàn)突發(fā)事故，電網(wǎng)可以在故障發(fā)生后，在短時(shí)間內(nèi)自動(dòng)恢復(fù)。

 

2.2 大電網(wǎng)調(diào)度智能化

 

大電網(wǎng)調(diào)度智能化是建立在智能電網(wǎng)的基礎(chǔ)上的，通過(guò)對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行情況合理調(diào)動(dòng)，以保證負(fù)荷與能源分部的均勻，信息互動(dòng)順暢，同時(shí)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(wǎng)公司以建設(shè)骨干輸電網(wǎng)為主要建設(shè)內(nèi)容，電網(wǎng)調(diào)度智能化建設(shè)以三道防線建設(shè)和調(diào)度智能化建設(shè)為主。道防線建設(shè)的優(yōu)化，就是進(jìn)一步強(qiáng)化電網(wǎng)運(yùn)行技術(shù)，包括頻率、繼電保護(hù)、穩(wěn)控裝置等等，都要根據(jù)具體的電網(wǎng)運(yùn)行情況設(shè)置，并提高電網(wǎng)事故技術(shù)問(wèn)題的處理能力，以確保三道防線具有較高的安全可靠性。調(diào)度智能化還確保電網(wǎng)分析能力，靜態(tài)分析、動(dòng)態(tài)分析和暫態(tài)分析相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了在線狀態(tài)下的實(shí)時(shí)分析;技術(shù)處理能力的提升，實(shí)現(xiàn)了故障預(yù)警與處于在線狀態(tài)下做出決策有效結(jié)合，使調(diào)度工作根據(jù)工作需要不斷優(yōu)化，使調(diào)度智能化得以實(shí)現(xiàn)。

 

3 大電網(wǎng)調(diào)度智能化所存在的技術(shù)問(wèn)題

 

3.1 智能電網(wǎng)問(wèn)題

 

由于該地區(qū)地處南方，但是經(jīng)濟(jì)發(fā)展相對(duì)落后。雖然智能電網(wǎng)已經(jīng)建起來(lái)，并投入運(yùn)行，但是，受到各種因素的影響而使得智能電網(wǎng)運(yùn)行效率不高。

 

智能電網(wǎng)對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定性具有較高的要求。該地區(qū)正處于經(jīng)濟(jì)發(fā)展階段，電力使用平穩(wěn)且葆主持穩(wěn)定增長(zhǎng)的態(tài)勢(shì)。但是，從電網(wǎng)運(yùn)行情況來(lái)看，由于電網(wǎng)運(yùn)行規(guī)模比較大，對(duì)運(yùn)行穩(wěn)定也只能維持在預(yù)防程度，一旦電網(wǎng)運(yùn)行中存在操作錯(cuò)誤，就會(huì)導(dǎo)致風(fēng)險(xiǎn)產(chǎn)生。對(duì)電網(wǎng)的有效控制還需要進(jìn)一步加強(qiáng)，因此，要對(duì)相關(guān)問(wèn)題深入探索。

 

3.2 調(diào)度智能化問(wèn)題

 

3.2.1 調(diào)度智能化的技術(shù)水平不夠

 

大電網(wǎng)調(diào)度智能化是建立在智能電網(wǎng)基礎(chǔ)上，為與智能電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境相協(xié)調(diào)，且能夠滿足電網(wǎng)對(duì)各項(xiàng)資源的配置要求，就需要調(diào)度智能化，以將調(diào)度的協(xié)調(diào)力、技術(shù)處理能力、分析能力和決策能力充分地發(fā)揮出來(lái)。從目前該地區(qū)電網(wǎng)的調(diào)度智能化情況來(lái)看，要保證調(diào)度智能化的有效性，就要確保電網(wǎng)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。但是，在具體操作中就會(huì)存在不足，這就需要針對(duì)現(xiàn)有的電網(wǎng)系統(tǒng)以技術(shù)改造。

 

3.2.2 調(diào)度智能化的分析計(jì)算水平有限

 

(1)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)能力不足。電網(wǎng)運(yùn)行中，要能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)運(yùn)行故障，就要采用計(jì)算水平的方式。所謂的“分析計(jì)算”，就是指對(duì)運(yùn)行故障采用量化分析的方法，通過(guò)計(jì)算得出結(jié)果。根據(jù)所獲得的計(jì)算結(jié)果確定原因，據(jù)此而提出技術(shù)處理措施。從該地區(qū)的電網(wǎng)運(yùn)行情況來(lái)看，存在著調(diào)度中心對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行狀態(tài)估計(jì)能力不足的問(wèn)題，導(dǎo)致分析計(jì)算存在誤差，需要實(shí)施技術(shù)改善措施，并對(duì)所存在的問(wèn)題著力解決。

 

(2)三道防線控制存在誤差。要確保電網(wǎng)正常運(yùn)行，三道防線這個(gè)保護(hù)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(jīng)過(guò)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(tái)安裝的預(yù)警裝置沒(méi)有發(fā)揮實(shí)質(zhì)性作用。要有效控制支撐平臺(tái)，就需要具有高度敏感性的預(yù)警裝置，發(fā)揮其實(shí)時(shí)報(bào)警功能。但是該地區(qū)電網(wǎng)的控制支撐平臺(tái)所安裝的預(yù)警裝置沒(méi)有發(fā)揮實(shí)質(zhì)性的作用，主要體現(xiàn)在報(bào)警功能缺乏實(shí)用性、系統(tǒng)業(yè)務(wù)缺乏導(dǎo)向性、缺乏仿真能力等等。

 

4 大電網(wǎng)調(diào)度智能化技術(shù)

 

4.1 建立分布式數(shù)據(jù)中心

 

電網(wǎng)運(yùn)行中，數(shù)據(jù)是基礎(chǔ)。只有能夠保證數(shù)據(jù)質(zhì)量，才能夠維護(hù)電網(wǎng)的安全可靠運(yùn)行。現(xiàn)行的電網(wǎng)運(yùn)行中所產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息主要包括一次設(shè)備信息、二次設(shè)備信息、調(diào)度信息等等，還包括環(huán)境信息等等。要能夠采集到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，就要將數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)建立起來(lái)，而且獨(dú)立工作。當(dāng)系統(tǒng)運(yùn)行的時(shí)候，前置采集系統(tǒng)就會(huì)產(chǎn)生不一致的余數(shù)，難以實(shí)現(xiàn)不同數(shù)據(jù)的融合。

 

比如，RTU與PMU在在電網(wǎng)運(yùn)行環(huán)境下就很難融合。在數(shù)據(jù)交換方式上，也會(huì)由于橫向數(shù)據(jù)與縱向數(shù)據(jù)交換缺乏規(guī)范性，導(dǎo)致數(shù)據(jù)交換缺乏可靠性。將分布式數(shù)據(jù)中心建立起來(lái)，首先要開(kāi)展調(diào)研活動(dòng)，針對(duì)電網(wǎng)運(yùn)行中所存在的業(yè)務(wù)流和數(shù)據(jù)流進(jìn)行分析。分布式數(shù)據(jù)中心采用關(guān)鍵技術(shù)分布式部署的方式，以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的突破。根據(jù)數(shù)據(jù)收集、建立數(shù)學(xué)模型以論證，直到完成服務(wù)。比要的時(shí)候，可以聯(lián)合多級(jí)調(diào)度將分布式數(shù)據(jù)中心建立起來(lái)。

 

4.2 建立智能在線仿真平臺(tái)

 

某地區(qū)電網(wǎng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，為直流線路與交流線路混合連接的方式，電網(wǎng)運(yùn)行方式也多樣化，使得電網(wǎng)存在著運(yùn)行穩(wěn)定性問(wèn)題。采用離線方針結(jié)果，由于離線仿真計(jì)算不夠準(zhǔn)確，使得結(jié)果不具備參考性，即便是在線仿真，也會(huì)存在校核功能不足，或者預(yù)警功能缺乏實(shí)用性。采用先進(jìn)的智能在線仿真技術(shù)手段，就是執(zhí)行在線仿真計(jì)算，根據(jù)計(jì)算結(jié)果制定出輔決策，使電網(wǎng)調(diào)度工作從經(jīng)驗(yàn)轉(zhuǎn)向智能化。

 

具體實(shí)施中，就是做好計(jì)算機(jī)技術(shù)和信息通信技術(shù)的調(diào)研工作，積極探索先進(jìn)的仿真算法，軟件和硬件都要升級(jí)，優(yōu)化計(jì)算方法，建設(shè)智能化仿真平臺(tái)，對(duì)線仿真技術(shù)的發(fā)展情況進(jìn)行研究，分析其使用不足，研究具有使用價(jià)值的高性能計(jì)算技術(shù)，諸如云計(jì)算、網(wǎng)格計(jì)算等等，研究相應(yīng)的技術(shù)手段，如在線模型、實(shí)時(shí)預(yù)警、編制實(shí)時(shí)計(jì)劃以及校驗(yàn)等等，對(duì)實(shí)時(shí)和超實(shí)時(shí)仿真進(jìn)行研究，以在實(shí)踐領(lǐng)域中應(yīng)用。

 

5 結(jié)語(yǔ)

 

綜上所述，隨著電網(wǎng)規(guī)模的擴(kuò)大，智能電網(wǎng)為了電網(wǎng)規(guī)劃中的重點(diǎn)?；谥袊?guó)電網(wǎng)運(yùn)行中會(huì)存在供電負(fù)荷不符合能源分布的問(wèn)題，就需要將電網(wǎng)的綜合管理控制系統(tǒng)構(gòu)建起來(lái)，以提高電網(wǎng)資源配置。針對(duì)某地區(qū)電網(wǎng)的智能發(fā)展情況進(jìn)行研究，探討大電網(wǎng)調(diào)度工作中所存在的技術(shù)性問(wèn)題，并提出智能化技術(shù)，以確保大電網(wǎng)安全可靠地運(yùn)行。