【教学课件】第9章网络系统集成技术.ppt

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1、第9章网络系统集成技术,9.1信息化建设的关键技术9.2网络系统集成的基本概念9.3如何构建企业内部网9.4本章总结,在学习了局域网组网方法与网络互连技术后，读者还需要了解网络系统集成的基本概念。本章介绍信息化建设的关键技术、网络系统集成的概念与主要特点，以及如何构建企业内部网(Intranet)。9.1信息化建设的关键技术 9.1.1网络在信息化建设中的作用在未来的信息社会中，信息产业将成为主导产业，信息技术将成为生产力中最活跃的因素之一。知识经济现在已经成为人们讨论的热点问题。知识经济的产业支柱是信息科学技术、生命科学技术、空间,科学技术、新能源与可再生资源科学技术、新材料科学技术、环境科

2、学技术与管理科学技术。发展这些高新技术都离不开计算机技术与网络技术。信息科学技术是建立在计算机技术与网络技术基础上的，这一点很容易理解。那么，其他学科，如生命科学技术是不是也需要计算机技术与网络技术呢？我们可以用一个例子来说明这个问题。基因是决定生物遗传特性的最小载体。尽管一个基因只有10-15 m大小，但是每个基因却存储了多达30亿个信息。1993年，美国科学家利用计算机技术完成了第一张完整的人体染色体的发布图。1994年，全世界五大洲的生物学家利用计算机网络中的1800台计算机，经过8个月的联合研究，破译了以前被,认为无法破译的RSA 129密码。1997年，人们得到了人类X染色体图，这是

3、人类基因工程的重大突破。由此可见，即使是表面上与网络技术毫不相干的学科，在它的发展中也不得不利用网络技术。9.1.2信息技术的主要内容从信息高速公路建设的角度来看，构成一个国家信息基础结构有四个要素：信息资源、计算机系统、通信网络与人。1.信息技术的层次信息资源相关技术、计算机技术和通信网络技术，这三项技术是推动信息化发展的主要技术。当然，这三项技术也需要信息技术领域中其他一些关键技,术作为基础技术，例如微电子技术和光电子技术。因此，我们将信息技术的主要内容分成以下几个层次：信息资源应用技术；信息资源建设技术；网络系统集成技术；计算机硬件技术；超大规模集成电路设计与制造技术。我们知道，信息的获

4、取、处理与利用，都离不开计算机、路由器、交换机、电视机、电话机、传真机等电子信息设备，而这些设备的制造又离不开超大规模集成电路与元器件设计、制造技术。例如，,486、Pentiumm芯片都是构成微型计算机最重要的超大规模集成电路芯片，它们的性能直接决定着微型计算机的性能。因此，超大规模集成电路与元器件设计、制造技术是信息装备与产品制造业的基础，同时也是信息技术的基础。我们都知道：只有计算机硬件没有操作系统的计算机叫做裸机，用户是无法直接使用计算机裸机的。计算机操作系统能够完成对计算机系统的存储管理、处理机管理、设备管理、作业管理等功能，为用户提供各种服务功能。用户只有通过操作系统才能使用计算机

5、。,2.网络技术的地位随着计算机技术的不断发展，网络就是计算机的说法已被人们所接受。这也就是说，如果一台计算机不能连接到网络中，它就无法共享丰富的网络信息资源。计算机连网不是简单地将计算机通过通信线路相连就可以完成的。网络系统的建设将涉及网络物理结构的设计、网络操作系统的选型、网络应用软件的开发、网络安全与管理系统的建立，这些内容构成了网络系统集成技术。因此，网络系统集成技术是信息技术中的重要内容之一。计算机网络为提供信息交换、信息资源共享创造了基本的条件，但是我们需要在网络系统之上建立起信息系统。建立信息系统就需要研究两类技术：一类是信息获取、存储、传输与处理技术，另一类是网络信息,服务技术

6、。网络信息服务可以分为两类：一类是以数据库为基础的精确数值信息服务，例如账目、报表与统计数据等；另一类是以全文检索技术为基础的综合信息服务，例如文本、图形、图像与语音信息服务。由于全文检索技术的强烈的文化依赖性，我们需要不断地建立与积累网络信息资源，尤其是中文信息资源。因此，研究中文信息资源建设技术是摆在我们面前的一个重要课题。信息技术是一种新兴的生产力，信息同时应该是生产力中最活跃的因素之一。人们已经开始认识到：谁对信息了解得越早、越准确、越超前，谁对信息的处理能力越强，谁就能正确决策，掌握主动并在竞争之中取得胜利。因此，信息化将导致国民经济各部门的运行机制和管理体制的根本性变化，信息应用技

7、术必将成为信息技术的一个重要研究课题。,9.2网络系统集成的基本概念 9.2.1网络系统集成的发展目前，所有的企业都面临着一个共同的问题，那就是激烈的市场竞争。为了适应竞争的需要，增强企业对市场变化的适应能力，提高企业经营管理效益，必须将计算机技术引入到企业管理之中。企业应用计算机技术需要经历以下三个阶段：单机应用、企业网应用、企业内部网应用。企业的管理部门一般是由生产、设计、销售、财务、人事等多个部门组成的。早期的企业计算机应用主要是针对每个部门内部的事务管理，例如财务管理、人事管理、生产计划管理、销售管理等。这一阶段计算机应用的特点是以单机应用为主。,随着企业管理水平的提高与计算机应用的不

8、断深入，单机应用逐渐不能满足企业管理的要求，人们希望用局域网将分布在不同部门的计算机连接起来，构成一个支持企业管理信息系统的局域网环境。由于局域网覆盖范围的限制，这一阶段的局域网应用主要是解决一幢办公大楼、一个工厂内部的多台计算机之间的互连问题。随着企业生产规模的不断扩大，为适应大型企业管理的需要，出现了多个局域网与局域网、局域网与广域网、局域网通过广域网与局域网互连的大型网络系统。从计算机应用角度看，作为支持某一特定企业管理信息系统的计算机，可以是大型机、中型机、小型机，甚至是一台或几台微型机，也可以是一个由多,台计算机互连的网络系统。用户选择网络系统作为信息系统的计算机支持环境时，他就需要

9、根据实际问题的需要，在现有的网络产品中选择合适的硬件与网络操作系统，设计计算机网络系统结构，并利用网络软件开发工具，编写各种网络应用软件，形成实际可运行的网络信息系统。网络信息系统的建设涉及计算机平台、网络平台与数据库平台的结合与集成。我们将这种结合计算机、网络、数据库等多项技术，完成网络信息系统规划设计、应用开发的技术称为网络系统集成技术。,9.2.2网络系统集成的重要性从国内外实际应用情况看，网络信息系统组建不成功或失败的例子是存在的，并且占有一定的比例。人们曾经归纳出导致网络信息系统失败的很多原因。认真分析这些原因后不难看出，导致网络信息系统失败的原因有6个涉及到网络系统集成：规划与设计

10、不周；不切实际的期望；以为网络信息系统的建立主要是网络硬件的安装；对网络信息系统缺乏维护；没有或不适当的数据备份措施与方法；,不考虑灾难恢复与病毒防治方法。有经验的网络专业人员都知道：具有表演功能的网络信息系统是很容易建立的，但要正确地完成网络信息系统的规划与设计则是一项困难的工作。在网络信息系统应用的初期，用户只是使用网络的局部功能，网络数据量也比较小，网络信息系统的存在问题不会马上就暴露出来。但是，随着网络信息系统应用的深入和网络信息量的增大，网络系统设计中存在的问题将逐渐显露出来。如果网络结构设计不合理，计算机信息处理能力差，网络传输能力低；那么随着网络用户数增多，网络共享数据量的增加，

11、网络系统性能将会不断下降。如果网络安全设计存在问题，那么用户的错误操作,和非法用户的侵入、破坏，都有可能造成网络信息资源的丢失、破坏，甚至会造成整个网络系统的瘫痪。这类失败的网络信息系统都存在着一个共同的问题，那就是忽视或根本就没有做网络信息系统规划和设计工作。随着网络技术自身的成熟，以及应用软件开发水平的提高，人们对网络规划与设计方法的认识日趋深入，网络系统集成技术也日趋成熟。9.2.3网络系统集成的内容 1.网络系统集成要考虑的问题我们认真分析一个成功的网络信息系统开发过程，就会看出完成系统规划与设计任务实际上是要回答,以下几个主要问题：用户需要什么样的网络信息系统？如何构成一个用户要求的

12、网络信息系统？开发这样一个网络信息系统需要投入多少资金？开发的网络信息系统的性能如何？开发的网络信息系统的安全性如何？对于开发网络信息系统的专业人员来说，他们关心的是：系统性能、造价与安全性。网络信息系统规划与设计是一项复杂的系统工程，它涉及多个相关学科，需要考虑很多相关因素。同时，由于早期的网络系统集成技术的基础研究与理论准备不足，因而在很多网络信息系统开发过程中，基本上忽视了,系统规划与设计这个阶段。随着网络技术的成熟与应用的扩展，人们已逐渐对系统的规划与设计重视起来。但是，目前很多网络信息系统的规划和设计方案中，人们的主要精力放在系统性能上，而对系统安全性重视不够。在系统规划与设计过程中

13、，重视系统的性能是必要的，因为性能不好的系统不能满足用户实际需要，这就从根本上违背了建立网络信息系统的初衷。人们对影响网络性能因素进行了广泛的研究，其研究成果对系统规划与设计有着重要的指导意义。同时，需要指出的是：使很多实际系统不成功甚至失败的主要原因一般都属于系统安全性的问题。,计算机安全问题专家对大家的忠告是：如果要建立一个用于经营性公司与实用的网络信息系统，那么一定要考虑每种可能对系统构成威胁的因素，并提出全面的系统安全对策。对网络信息系统安全构成威胁的因素中，有80%以上来源于系统内部。提高网络信息系统安全性的关键在于设计人员重视系统的规划与设计工作，并且切实提出提高系统安全性的对策、

14、技术与制度保障。2.网络系统集成的阶段划分一个实用的网络信息系统开发，一般需要经过以下4个阶段：,系统规划阶段；系统设计阶段；系统实施阶段；系统试运行与用户培训阶段。网络信息系统规划和设计的目的是要组建一个实用、安全的网络系统，该网络用以支持一个功能确定、任务明确的信息系统。如果从用户角度来看，它涉及计算机设备、信息系统和用户，因此它是一个典型的组织起来的人、机器与方法，是完成一组具体指定功能的集合体。那么，这样一个系统的规划与设计方法的出发点，首先是把它看成一个系统。在这个系统中计算机设备，信息系统与用户是相互联系、相互制约的，而不是彼此独立的。如,果从计算机应用技术的角度看，网络信息系统是

15、计算机平台、网络平台与数据库平台的集合，是一个多技术集成的系统。对于这样一个复杂系统的规划与设计应该遵循一种科学、规范的方法和步骤进行，这样才有可能取得预期的效果。系统规划阶段是整个系统开发工作的基础。如果一个应用系统刚刚开始开发，那么网络信息系统的规划应与所支持的信息系统规划必须同期进行。如果在已经开发了应用软件的多台单机基础上，通过连网组成网络信息系统，那么必须在认真分析已开发的信息系统的功能、结构与开发目标的基础上进行网络系统的规划与设计工作。网络系统集成技术就是要回答规划设计和开发网络信息系统的以下主要的问题：,用户所要求建立的信息系统功能与结构是什么？最适合用户信息系统的网络系统结构

16、是什么？应该选择什么样的网络硬件？应该选择什么样的网络操作系统软件？应该选择什么样的网络应用软件开发模式？应该选择什么样的网络应用软件开发工具？应该建立什么样的网络管理机制？应该建立什么样的网络安全体制？全面考察近年来的网络技术自身的发展水平与应用情况，可以看出：网络硬件、网络操作系统、网络应用程序开发工具的基础研究已经达到了一个很高的水平，构成实用、可靠的网络信息系统的技术条,件与理论基础已经成熟，现在的问题是要求信息技术的专业人员能很好地掌握和准确地应用网络系统集成技术，通过认真完成信息系统规划与设计任务，为建立高性能、高可靠、实用的网络信息系统奠定坚实的基础。9.3如何构建企业内部网 9

17、.3.1 传统的企业网结构 1.传统企业网的特点随着企业经营规模的不断扩大，一个企业可能在世界各地都要设立分公司。同时，企业生产所需要的,原料来自世界各地，企业的客户分布在世界各地，企业要实现对分布在全球范围内的生产、原料、劳动力与市场信息的全面管理，就必须通过各种公用通信网将多个局域网互连起来，构成企业网（enterprise network）。这样，网络系统集成技术的内容就会发生变化。在这个阶段中，网络信息系统具有以下几个特点：(1)建设企业网的主要目的仍是针对企业内部的事务管理，它利用网络互连技术将分布在各地的分公司、工厂、研究结构，以及销售部门的多个独立的部门管理信息系统连接起来，以构

18、成大型的、覆盖整个企业管理功能的网络信息系统。,(2)企业网一般采用各种公用数据通信网或远程通信技术，将分布在不同地理位置的多个局域网连接起来构成一个大型互联网系统，这个互联网主要用于企业内部管理信息的交换。(3)企业网应用软件的开发一般采用客户机/服务器模式，开发者要为不同的客户需求开发各种专用的客户端应用程序。2.传统企业网的结构企业的管理部门一般是由生产、设计、销售、财务、人事等多个部门组成的。早期的企业计算机应用主要是针对每个部门内部的事务管理，例如财务管理、人事管理、生产计划管理、销售管理等。这个阶段计算机应用是以单机应用为主。,随着企业管理水平的提高与计算机应用的深入，单机应用逐渐

19、不能满足企业管理的要求，人们希望用局域网将分布在不同部门的计算机连接起来，构成一个支持企业管理信息系统的局域网环境。图9.1给出了一个传统企业网的结构。,图 9.1,3.通过网络互连组建大型企业网很多大型企业的各个下属机构可能分布在不同地方，并且各个下属机构都已经建立了各自的局域网，开发了各自的管理信息系统。因此，组成覆盖整个企业的大型企业网有以下两种可能的方法：利用公用数据通信网，或公用电话交换网将多个局域网互连起来。在这两种方法中，利用公用电话交换网、调制解调器的简单远程通信技术来实现多个局域网互连的方法，一般只适用于信息量比较小的通信环境中，具有一定规模的企业网都不会采用这种方法。利用公

20、用数据通信网实现局域网互连的方法是组建企业网的基本方法。公用数据通信网的类型主要有：,X.25网、帧中继网、DDN网、ISDN与ATM网。在早期企业网中，通常是采用X.25网实现互连。图9.2给出了利用X.25网互连局域网构成的大型企业网结构。,图 9.2,由于企业网能够满足当时企业管理的需要，因此企业网在90年代得到了迅速发展。目前，很多企业家都已经认识到：建立企业网是企业的生存大计。9.3.2企业内部网的起源传统的企业网一般还只是独立的实体。不管是国内企业，还是跨国公司，也不管网络的规模有多大，企业网仍然只是为某一个特定的企业、公司与机关服务的。它仍然是一个相对独立的系统。1.Intran

21、et的产生Internet的应用正在改变着人们的工作方式、生活方式与企业的运行模式，Internet的出现也改变了,企业网的组网方法。Internet在金融、商务、信息发布与通信方面的应用，使得传统的企业网面临着新的挑战。原有的企业网内部用户希望能够方便地访问Internet，企业网中的很多产品信息也需要通过Internet向分布在世界各地的用户发布。由于Internet在国际上的重大影响，使得所有的企业网都希望接入Internet。企业家们已经认识到：Internet的应用将会给企业带来巨大的经济效益。这种社会需求也导致了新型的企业内部网（Intranet）的出现。Intranet已成为当前

22、网络信息系统的基本模式，因此也影响着网络系统集成技术的变化。,2.Intranet的主要特点Intranet是利用Internet技术建立的企业内部信息网络。企业内部网与Internet的联系与区别主要表现在以下几点：(1)Intranet是一种企业内部的计算机信息网络，而Internet是一种向全世界用户开放的公共信息网络，这是二者在功能上的主要区别之一。(2)Intranet是利用Internet技术开发的计算机信息网络，它所使用的Internet技术主要有WWW、Email、FTP与Telnet等，这是Intranet与Internet的相同点。(3)Intranet采用浏览器技术开发用

23、户端软件，对于Intranet用户来说，面对的用户界面与普通,Internet的用户界面相同，因此Intranet用户可以方便地访问Internet，而Internet用户也能够方便地访问Intranet。(4)Intranet内部的信息分为企业内部的保密信息与需要公开发布的企业产品信息两类。防火墙就是用来解决Intranet与Internet互联安全性的重要手段。(5)Intranet只有与Internet互连才能真正发挥作用。3.Intranet的发展目前，Intranet正在以惊人的速度发展。到1998年，已经有77%的美国公司与75%的欧洲公司使用Intranet。由于具有开放的网络标

24、准与良好的浏览器用户界面，使得阻碍企业办公人员多人协同工作的技术障碍已经消除。因此，Intranet在实现企业办公自动化中，将会发挥越来越大的作用。,9.3.3企业内部网的基本结构 1.Intranet的基本结构Internet是一种公众信息网，它允许任何人从任何地方访问它的资源。Intranet是一种企业内部网，Intranet中的内部信息必须严格加以保护，只有那些有访问权限的人才能访问它。因此，Intranet必须通过防火墙与Internet连接起来。图9.3给出了Intranet的基本结构。一般来说，Intranet由以下4部分组成：服务器、客户机、物理网与防火墙。,图 9.3,2.In

25、tranet中的服务器类型Intranet的基本服务器主要有以下几种：WWW服务器、数据库服务器与电子邮件服务器。数据库服务器（database server）是Intranet的重要组成部分。目前，WWW服务器一般通过开放数据库接口（ODBC，open database connection）与数据库连接。开放数据库接口ODBC是微软公司制定的一种数据库标准接口，目前已被大多数数据库厂家所接受。无论是大型数据库（如Oracle、Informix、Windows NT SQL Server），还是小型数据库（dBASE、Access、Visual FoxPro），它们都提供了相应的ODBC接口

26、。各种常见的数据库都可以通过信息页的形式显示。信息页制作人员通过在,WWW主页中嵌入SQL语句，用户可以直接通过信息页访问数据库文件。,图 9.4,图9.4给出了Intranet与外部Internet连接的逻辑结构。在Intranet中，WWW服务器与电子邮件服务器都要与Internet连接。WWW服务器一般是通过防火墙与Internet连接；电子邮件服务器可以通过防火墙与Internet连接，也可以直接与Internet连接。数据库服务器是不能与Internet连接的，它只能被Intranet中的用户访问。3.实际的Intranet结构图9.5给出了实际的Intranet结构示意图。在这个网

27、络系统中，物理网络采用的是由10/100M 以太网交换机与10/100M集线器构成的两级结构。WWW服务器采用的是Windows NT Server操作系统与Internet Information Server软件；电子邮件服务,器采用的是Windows NT Server操作系统与Exchange Server软件；数据库服务器采用的是Windows NT Server操作系统与SQL Server软件；用户端计算机采用的是Windows 98与Internet Explorer浏览器；防火墙采用的是Proxy Server软件。,图 9.5,9.4本章总结(1)网络系统集成技术是指综合计

28、算机、网络、数据库技术与信息资源建设技术，完成网络信息系统建设的规划设计与应用开发。(2)网络信息系统集成分为四个阶段：系统规划阶段、系统设计阶段、系统实施阶段、系统试运行与用户培训阶段。(3)Intranet是指利用Internet技术建立的企业内部网，对Intranet上的内部信息必须严格加以保护，因此它必须通过防火墙等网络安全设备与Internet连接。,习题1.单项选择题9.1 企业应用计算机技术所经历的第二个阶段是阶段。A.单机 B.InternetC.企业网 D.企业外部网9.2 网络信息系统的目的是为组建一个实用、安全的网络信息系统打下坚实的基础。A.规划与设计 B.运行与扩展C.安装与调试 D.培训与推广,9.3()是指利用Internet技术建立的企业内部信息网络。A.Ethernet B.ExtranetC.FDDI D.Intranet9.4 Intranet 中的WWW服务器一般通过ODBC接口与()服务器连接。A.WWW B.数据库C.FTP D.电子邮件2.简答题9.5 网络系统集成需要考虑哪些问题？9.6 具体的网络系统集成可以划分为哪些阶段？9.7 Intranet与Internet的联系与区别主要表现在哪些方面？9.8 请举例说明企业内部网的基本结构。,