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交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。
1946年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与PCM技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将PCM信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。
分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．25网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．25的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在20世纪90年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对IP分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于ATM的交换机，而只在边缘网络使用路由器的IP交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(TramcEn小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(AsynchronousTransferMode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。ATM是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以ATM适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。ATM是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。ATM对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。
ATM方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，ATM方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献:
交换设备是人类信息交互中的重要实施，在相互通信中起着立交桥的作用。交换技术的发展总是依赖于人类的信息需求、传送信息的格式和技术，以及控制技术的发展而螺旋型发展。从电话交换一直到当今数据交换、综合业务数字交换，交换技术经历了人工交换到自动交换的过程。人们对可视电话、可视图文、图象通信和多媒体等宽带业务的需求，也将大大地推动异步传输技术（ATM）和同步数字系列技术（SDH）及宽带用户接入网技术的不断进步和广泛应用。
从交换技术的发展历史看，数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。
一、电路交换
自1876年美国贝尔发明电话以来，随着社会需求的增长和通信技术水平的不断发展，电路交换技术从最初的人工接续方式，经历了机电与电子式自动交换、存储程序控制的模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的变革，当前正在发展中的融合多媒体格式相互通信的软交换技术。
随着电子技术，尤其是半导体技术的迅速发展，人们在交换机内引入电子技术，这类交换机称作电子交换机。最初是在交换机的控制部分引入电子技术，话路部分仍采用机械接点，出现了“半电子交换机”、“准电子交换机”。只有在微电子技术和数字技术的进一步发展以后，才开始了全电子交换机的迅速发展。
1 9 4 6年第一台电子计算机的诞生，对交换技术的发展起了巨大的影响。在20世纪60年代后期，脉冲编码调制(PCM)技术成功地应用在通信传输系统中，对通话质量和节约线路设备成本都产生了很大好处。随着数字通信与P C M技术的迅速发展和广泛应用，于是产生了将P C M信息直接交换的思想，各国开始研制程控数字交换机。1970年法国首先在拉尼翁(Lanion)成功地开通了世界上第一台程控数字交换系统，标志着交换技术从传统的模拟交换进入到了数字交换时代。程控数字交换技术采用PCM数字传输和数字交换，非常适合信息数字化应用，除应用于普通电话通信以外，并且为开通用户电报、数据传送等非话业务提供了有利条件。目前在电信网中使用的电路交换机全部为程控数字交换机，可向用户提供电路方式的固定电话业务、移动电话业务和窄带ISDN业务。
二、报文交换
报文交换方式的数据传输单位是报文，报文就是站点一次性要发送的数据块，其长度不限且可变。当一个站要发送报文时，它将一个目的地址附加到报文上，网络节点根据报文上的目的地址信息，把报文发送到下一个节点，一直逐个节点地转送到目的节点。
每个节点在收到整个报文并检查无误后，就暂存这个报文，然后利用路由信息找出下一个节点的地址，再把整个报文传送给下一个节点。因此，端与端之间无需先通过呼叫建立连接。报文在每个节点的延迟时间，等于接收报文所需的时间加上向下一个节点转发所需的排队延迟时间之和。
三、分组交换
分组交换是交换技术发展的重要成果，代表着网络未来演进的方向。分组交换方式兼有报文交换和线路交换的优点。分组交换技术使用统计复用，与电路交换相比大大提高了带宽利用率。这要求在交换节点使用存储转发，从而导致掉队现象的发生。因此，分组交换全引入不固定的延迟的概念。分组交换网络主要有面向连接和无连接两种方式．分组网络包含3个功能面，分别是数据面、控制面和管理面。数据面负责分组转发，因此需要高性能的实现。目前主要的分组交换网包括面向连接的X．25、帧中继、ATM、MPLS以及无连接的以太网、CP／IP网络。
分组交换网有两种主要的形式：面向连接和无连接。对于分组交换技术来说，面向连接的网络与电路交换类似，也需要通过连接建立过程在交换机中分配资源；但由于它采用统计复用，所分配的资源是用逻辑标号来表示的。自分组交换技术出现以来，已经有多种分组交换网投人运行。电信领域最早提出的是X．2 5网络，但由于它协议复杂，速度有限，逐渐被性能更好的网络如帧中继代替。帧中继网络可以认为是X．2 5的改进版本，它简化了协议以提高处理效率。
计算机领域的一个侧重点是局域网，即小范围、小规模的网络，用于互连办公室内的计算机。目前以太网已成为占统治地位的局域网技术。
在2 0世纪9 0年代中后期，因特网获得较大发展，规模持续扩大，对核心路由器吞吐量的要求也越来越高。由于路由器对I P分组进行转发时路由表的查找比较复杂，转发速度受到很大限制。前面指出，面向连接网络使用逻辑子信道标号进行转发表查找，速度是很快的。人们结合ATM技术在这方面的优点，提出将核心网络改为使用类似于A T M的交换机，而只在边缘网络使用路由器的I P交换技术，最终发展为多协议标记交换(MPlS)。然而，在随后的几年中，提出了多种实用的高速路由查找方法，使其不再成为瓶颈。此时，MPLS最大的优点就是流量工程(Tramc En小needng)能力，即人为控制分组流向。但是由于目前高速路由器还能够很好地工作，MPLS技术并没有被广泛使用。
四、综合业务数字交换
综合业务数字网是集语音、数据、图文传真、可视电话等各种业务为一体的网络，适用于不同的带宽要求和多样的业务要求。异步传输模式ATM(Asynchronous Transfer Mode)就是用于宽带综合业务数字网的一种交换技术。A T M是在分组交换基础上发展起来的。它使用固定长度分组，并使用空闲信元来填充信道，从而使信道被等长的时间小段。由于光纤通信提供了低误码率的传输通道，因而流量控制和差错控制便可移到用户终端，网络只负责信息的交换和传送，从而使传输时延减小。所以A T M适用于高速数据交换业务。
随着通信技术和通信业务需求的发展，迫使电信网络必须向宽带综合业务数字网(B—ISDN)方向发展。这要求通信网络和交换设备既要容纳非实时的数据业务，又要容纳实时性的电话和电视信号业务，还要考虑到满足突发性强、瞬时业务量大的要求，提高通信效率和经济性。在这样的通信业务条件下，传统的电路交换和分组交换都不能够胜任。电路交换的主要缺点是信道带宽(速率)分配缺乏灵活性，以及在处理突发业务情况下效率低。而分组交换则由于处理操作带来的时延而不适宜于实时通信。因此，在研究新的传送模式时需要找出两全的办法，既能达到网络资源的充分利用，又能使各种通信业务获得高质量的传送水平。这种新的传送模式就是后来出现的“异步转移模式”(ATM)。
A T M是在光纤大容量传输媒体的环境中分组交换技术的新发展。在大量使用光缆之前，数字通信网中的中继线路是最紧张也是质量最差的资源，提高线路利用率和减少误码是最着重考虑的事情。光缆的大量使用不仅大大增加了通信能力，而且也大大提高了传输质量。这使得人们逐渐倾向于宁可牺牲部分线路利用率来减少节点的处理负担。
与此同时，人类对于通信带宽的需求日益增加。特别是传送图像信息和海量数据，已经使人们对于数据通信的速率由过去的几千比特／秒增加到几兆比特／秒。这样，节点的处理能力成了数据通信网中的“瓶颈”。A T M对于节点处理能力的要求远低于分组转送方式，更能适应现代的这种环境。
A T M方式中，采用了分组交换中的虚电路形式，同时在呼叫建立过程中向网络提出传输所希望使用的资源，网络根据当前的状态决定是否接受这个呼叫。可以说，A T M方式既兼顾了网络运营效率，又能够满足接入网络的连接进行快速数据传送的需要。
五、计算机网络数据交换技术发展的展望
近年来。以Internet为代表的新技术革命正在深刻地改变着传统的电信观念和体系架构，并且随着信息社会的到来，人们的日常生活、学习工作已经离不开网络，这导致了人类社会对网络业务需求急剧增长，并且对网络也提出了更高的要求，不仅要提供话音、数据、视频业务，也要同时支持实时多媒体流的传送，并且要求网络具有更高的安全性、可靠性和高性能。下一代网络应是—个能够屏蔽底层通信基础设施多样性，并能提供一个统一开放的、可伸缩的、安全稳定和高性能的融合服务平台，能够支持快速灵活地开发、集成、定制和部署新的网络业务。
下一代网络将是—一个以软交换为核心、光网络为基础、分组型传送技术的开放式的融合网。软交换的出现，可通过一个融合的网络为用户同时提供话音、数据和多媒体业务，实现国际电联提出的“通过互联互通的电信网、计算机网和电视网等网路资源的无缝融合，构成一个具有统一接入和应用界面的高效率网路，使人类能在任何时间和地点，以一种可以接受的费用和质量，安全的享受多种方式的信息应用”的目标。
参考文献
中图分类号：TP274文献标识码：A文章编号：1009-3044(2011)26-6356-02
Research on Application of Heterogeneous Data Exchange Technology Based on XML+Web Service
MIN Jie, LIU Li-juan
(Xinyang Agricultural College, Xinyang 464000, China)
Abstract: With the popularization of the network and the development of the university informationization, Under the Internet environment there are a growing number of heterogeneous database systems, the "information isolated island" phenomena stands out gradually. This paper presents a technology based on XML and Web Service to solve the problems existing among data exchange in heterogeneous database application system so that can provide an effective way for heterogeneous data sharing and exchange.
Key words: XML; Web services; data exchange; heterogeneous data
随着数据库技术和信息化的发展，数据成为Internet环境下的核心资源。企事业单位内部各职能部门根据需要构建了众多业务系统，各业务系统之间不可避免的会遇到数据交换的问题。这些业务系统通常采用不同的技术和体系结构，且大部分是相互独立的应用系统，因此使WEB环境下的数据交换变得更为复杂。针对此问题本文提出了一种基于XML和Web Service技术实现异构应用系统之间的数据交换系统体系结构，用统一的方式，对各系统之间不同结构、不同格式的数据进行共享和交换。
1 XML和Web Service介绍
1.1 XML介绍
XML[1]为eXtensible Markup Language的简称，即可扩展标记语言。它是用来自动描述信息的一种标准语言，并提供了一种独立的运行程序的方法来共享数据。XML与其它语言相比，在Web数据交换应用中具有以下优势：1）跨平台，可扩展性。XML允许组织、个人建立适合自己需要的标记集合，采用纯文本格式而非二进制格式表示数据，避免了不同平台对数据表示的不一致性。2）简单灵活，异构系统间自由互通信息[2]。XML描述的是数据的结构和语义，而不是格式，能有效地实现数据与格式的分离。由于不负责显示，XML在网络中扮演着不同显示平台、不同格式数据源之间进行数据交换的中介角色，获得了浏览器无关的特性。3）便于对XML数据加密[3]，以保证数据交换的安全性。XML加密的方法可以嵌入到文档内部，并且把安全粒度细化到XML文档元素和属性级别，实现同一文档的不同部分的安全要求。
1.2 Web Service技术
Web Service是由应用程序完成的服务，通过Internet标准可以和其他Web Service集成，它是一个URL服务资源，客户端可以通过编程方式请求得到它返回的信息，而无需知道所请求的服务是怎样实现的。Web Service是在各种协议集下大家共同遵守，使商务应用能够在Internet网上进行交流并且同其他应用系统进行协同工作。其相关标准协议有：1）SOAP[4] (Simple Object Access Protocol)简单对象访问协议，它是一个基于XML的开放性协议，是Web Service的核心。其采用HTTP作为底层通讯协议，RPC作为一致性的调用途径，XML作为数据传送的格式，允许服务提供者和服务客户穿越防火墙在Internet进行交互通讯。2）UDDI[5] (Universal Description, Discovery and Integration)统一描述、发现和集成协议标准，为Web Service在技术层次上提供了三个重要支持：标准化的、透明的、专门描述Web Services的机制；调用Web Services的简单机制；可访IP的Web Service注册中心。3）WSDL[6] (Web Service Description Language，服务描述语言)是一种用来描述Web Service的语言。它是一种XML格式，定义了一种绑定机制，这种机制用于附加协议、数据格式、抽象消息或用于定义服务位置的端点组。在Web Service模型[7]的核心中，WSDL用作定义Web Service的元数据语言，描述服务提供方和请求方之间如何进行通信。
2 异构数据交换系统体系结构
利用XML和Web Service技术实现异构数据库之间的数据交换，需要约定数据交换的内容，各个异构数据库只需针对XML进行交换而无需考虑其他数据库的内容。利用WEB服务的方式，源系统通过Web服务提供需要交换的内容，目的系统则根据请求得到的数据进行处理。在实际交换过程中总是面向XML进行设计，增加了系统的灵活性。
2.1 数据交换系统总体架构设计
通过对现有的数据交换技术进行研究，并结合实际应用对数据交换的要求，针对不同异构应用系统之间的数据交换设计了下述数据交换系统体系结构，其具有会话层、数据处理层、数据持久层的三层结构。如图1所示。
每个系统在WEB环境下可以都是对等的节点，但是在进行数据交换时，分为服务器端和客户端两种，因此功能各有不同。
1）会话层
会话层作为系统与系统之间的交互窗口，实现数据的、交互、接收和发送功能。
① XML接收模块：负责接收XML数据，该模块实际上是一监听组件，监听并接收来自分节点传入的数据。服务器端负责监听客户端的请求XML(request)并作出响应，客户端负责接收服务器端的响应数据XML(data)并进行处理。
② XML发送模块：负责通过各种传输协议把XML数据发送到指定目的地。服务器端负责发送数据XML(data)到客户端，客户端负责生成的请求XML(request)并发送到服务器端。
③ web服务：传统的数据通信使用简单的HTTP协议，由服务器提供接口，用户需要详细了解服务器接口的使用细则，在服务器提供的接口变更以后，客户端需要重新定义。针对此问题系统之间的通信采用了Web服务的方式，由服务器端提供Web服务接口，这样整个系统间的数据通信使用Soap协议来进行交流，服务器端使用WSDL用来描述Web服务和说明如何与Web服务通信。
2）数据处理层
也可称为业务逻辑层，是整个系统体系结构的核心，实现用户的身份、权限认证，数据的解析、转换和处理。
① XML解析模块：负责将XML解析成数据。该模块主要完成如下功能:
XML解析DD首先分析该XML文档的语法和格式是否正确，这里需要用到XML的一个关键技术XML Schema[8]，利用用户的XML Schema，可以严格的检查接收的XML数据，以确保在传输过程中没有数据丢失和错误；分析业务系统所用的schema是否和平台使用的Schema一致，如果不一致，则需要用到转换处理；然后处理XML文档中的数据，在服务器和客户端各有不同。服务器端XML解析，负责处理Soap请求中所包含的数据，即客户请求的内容，其中还包含了客户端的资料和信息。客户端的XML解析，负责处理服务器端发送的Soap文档中的return数据，即需要进行数据交换的源数据端数据。
身份验证[9]DD服务器端根据Soap请求中的信息验证用户身份，是否提供服务。
数据请求/处理DD通过XML解析到得数据连接数据库进行操作，主要包括了数据库的读取、存储等操作。
② XML封装模块：负责将数据封装成XML。该功能块主要完成如下功能:
数据/请求封装DD服务器端将从数据库中读取的数据封装成XML，通过Web服务发送给客户端。客户端封装的内容为Soap请求中的数据。
数据/请求生成DD数据生成是根据数据请求读取数据库中的内容；请求生成是客户端根据需求决定需要对哪些数据进行数据交换。
XML映射DD客户端根据映射表将数据映射成XML文件。
3）数据持久层
该层只有一个模块，即数据持久化模块，它直接同数据库或各应用接口相互交互。面向不同的异构数据库进行处理。其包括数据库的各种操作：选择，更新，插入，删除等。并处理异构数据库中的各种异构数据类型，如各种字符串的转换等。并且通过事务，保证写入数据的完整性和一致性，防止写入失败后数据不一致，在出错后进行回滚。
2.2 数据交换过程
针对上述两个不同异构应用系统间的数据交换系统架构设计，假设两个应用系统中，源系统是SQL Server数据库，目的系统是MySQL数据库，两个系统间数据通过XML进行交换，数据交换时的数据流程图如图2所示。
3 结束语
利用XML和Web Services技术为解决异构数据库应用系统间数据共享和交换的问题提供了一种有效方案，也为数据交换提供有力的支持，能避免“信急孤岛”繁多数据的重复录入、资源浪费、数据不一致性问题，实现各信息系统的信息共享，以充分利用现有资源，避免重复开发。
参考文献：
[1] 李雯,谢辅雯,邹道明.XML数据交换技术的应用与研究[J].计算机与现代化,2008(1):91.
[2] 胡能发,唐为萍.基于XML的通用异构数据交换模型[J].计算机工程和设计,2010,31(8):1744-1745.
[3] 叶枝平.基于XML的数据交换平台及其关键问题的分析与设计[D].广东工业大学硕士学位论文,2008:9-11.
[4] Simple Object Access Protocol (SOAP)[EB/OL]./TR/soap/.
[5] 顾宁,刘家茂.Web Services原理与研发实践[M].北京:机械工业出版社,2006:19-90.
[6] 王宣,李燕.应用Web Services构建多层架构的高效.Net应用[M].北京:科学出版社,2005:31-39.
Internet的发展使Web化的教学办公自动化成为发展的趋势。利用XML ( extensible Markup Language)可方便地实现信息的共享。
1、XML信息交换技术
1.1 XML信息交换的类型
XML定义了应用间传递数据的结构，这种结构的描述是一种简单的、能够用通用编辑器读取的文本。利用这种机制，可以制订底层数据交换的规范，而各模块之间传输的数据将是规范的符合既定规则的数据。从应用的角度来看，XML信息交换大致可分为几种类型:数据、数据集成和交易自动化。
1. 2 XML数据存取机制
XML数据源从应用角度可分为3种:①XML纯文本文档;②关系型数据库。最适合于当前最为流行的基于3层结构的应用开发;③来源于其它各种应用数据，如邮件、目录清单等。图1为典型的XML数据存取机制。
1.3 XML在数据库中的应用模式
XML在数据库中的应用模型需要借助3层架构来实现。这种模式下，在用户接口层，利用(I石或XSL技术，XML可实现基于Web浏览器的多样式可视化显示。而中间层则需要有一个程序运行于其中，通过它来访问数据库管理系统中的数据和输出XML文档。另外，这种程序还可以进行双向的基于事件的数据更新，也就是说.客户端的数据变化(如数据的插人、删除、修改等)可以通过程序反映到底层数据库，而数据库的更新也能够通知到客户端。同时在传输过程中的数据都是已经XML化了的。通过中间层的程序，可获取的数据来源可以不必局限于某台固定的数据库服务器.而可以是分布于企业内，甚至于遍及全球各地的数据库服务器。另外，借助于XML Schema，开发者能更为精确地描述和交换数据。
XML提供了一种连接关系数据库和面向对象数据库以及其它数据库管理系统之间的纽带见图2。XML文档本身是一种由若干节点组成的结构，这种特点使得数据更适宜于用面向对象格式来存储，同时也有利于面向对象语言(C＋＋，Java等)调用XML编程接口访问XML节点。关系数据库和面向对象数据库首先需要将数据从数据库中提取出来，经过转换或直接以XML数据形式到网上(局域网或Internet网)，然后相互交换数据，经应用层系统处理后再转存人库。
1.4 XML数据交换技术
不同的编程语言和脚本语言需要不同的SQL API和XML语法分析器组合。
2、XML的应用过程
2.1显示XML
文档本身只描述数据内容，它的显示功能由样式单来完成。使用独立的样式单文件制定显示格式的一大优势在于:对同一份数据文件可以制定不同的样式风格，应用在不同的场合，使数据能够更合理、更有针对性地表现出来，提高了数据的重用性。
目前，W3C正式推荐的样式单标准有两种:①层叠样式单CSS(Cascding Style Sheets)；②可扩展样式单语言XSL。
XSL利用模式匹配的方法，选择XML文档中需要处理的元素/属性，再针对这些特定的对象制定相应的转换规则。借助XSL，还可添加新的元素/属性，对所有元素/属性进行重新排序、循环处理、条件判断等程序化的控制，使其适应各种复杂的需求。
在XML文档中引用XSL的格式为:
2. 2绑定XML
Web服务器与客户机之间的数据传递方式有3种:H’1’ML页面、XML文档以及XML数据岛。其中，XML数据岛通过特定的标签把XML数据直接嵌入到HTML文档中。采用数据岛作为交互手段，不仅可以使数据具备一定的语义信息，同时还能保持HTML原有的一些特色，如利用用户端脚本程序实现动态信息交换等。
XML数据岛的实现方法是在H’I’ML文档中使用标签。代码的嵌入方式有两种:直接嵌入(如例1)和外部引用(如例2)。
例1:
……XML definitions……
< /XML>
例2:
< XML ID=" MyXMLData" SRC=“mi-croeoft， corn/MyXMLData. xml">
2.3访问XML
Document Object Model(文档对象模型)简称为DOM，是对Web文档进行应用开发、编程的应用程序接口(API )，是W3C公布的一种跨平台的、与语言无关的接口规范。
DOM采用对象模型和一系列的接口来描述XML文档的内容和结构，即利用对象把文档模型化。这种对象模型实现的基本功能包括:①描述文档表示和操作的接口;②接口的行为和属性;③接口之间的关系以及互操作。
DOM对结构化的 XML文档进行解析，文档中的指令、元素、实体、属性等所有个体都可以用对象模型表示。整个文档的逻辑结构类似一棵树，生成的对象模型就是树的节点，每个对象同时包含了方法和属性。
利用DOM，可进行动态地创建XML文档、遍历结构、添加/修改/删除内容等操作。DOM面向对象的特性，使人们在处理和XML解析相关的事务时节省大量精力，是一种符合代码重用思想的强有力编程工具。
2.4验证XML
格式正确是对XML文档最基本的要求。XML文档必须严格遵守语法规范，同时，XML文档还应当符合语义方面的规范，即是“有效的”。对XML文档有效性的检查称为对XML的“验证”( Validation) 。
3、在招生中的应用
招生报名系统常采用下载表格的方式人工填写，而校方则需要将回馈的表格再一一输入到数据库中，这样大大降低了工作的效率，不利于数据的管理和共享。采用XSL技术的网上报名表见表1。
【中图分类号】TP393 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）01―0160-01
1 引言
随着信息化时代的来临，信息系统已成为日常工作的基础手段，发挥了越来越重要的作用，而移动办公能使用户随时随地处理工作，极大地提高工作的便利性和处理效率，与此同时移动办公网络的安全性、兼容性也成为一种急迫的需求。
隧道交换技术可以使不同的服务提供商、不同安全域的网络之间实现安全的隧道联系，将目的地址相同的隧道聚合，实现隧道复用，减少隧道维护开销，在保证安全性的同时最大限度的增加移动接人的灵活性。所谓隧道交换就是采用点安全隧道交换模块一点的通信方式实现传统的点到点的隧道通信方式，在两条不同的安全隧道之间交换数据，实现安全隧道的延伸和转发。本文首先分析移动办公网络在安全方面的需求，然后引入隧道交换技术，提出了一种高效的安全接入机制，可以有效提高移动办公网络的安全性、兼容性和部署的灵活性。
2 移动办公网络的安全需求
移动办公就是需要使用移动终端设备，通过相对不安全的信道，通常是Internet网络，接入单位内部网络，以实现随时随地可以办公的目的，但是近年来来自网络的安全威胁越来越大，因而移动办公网络必须至少满足如下的一些安全需求：数据交换需求：保证信息公开服务的准确性与实时性。安全性需求：保证外网服务与内部网络不混杂，杜绝安全患。保密性需求：在数据交换的过程中，必须保证数据传输通道的安全，对数据进行加密，以防止数据被窃取导致的严重后果。可控性需求：保证数据格式统一，不含任何病毒木马。可管理性需求：网络安全设备要能够统一进行管理，可以及时方便掌控整个网络的运行情况。
3 基于隧道交换的移动办公网络安全接入机制
3.1 隧道交换技术
按照隧道交换完成的功能，也就是隧道交换的目的可以分为两类：内外网之间交换和外网两条隧道之间的交换。前者实现内外网之间的隧道交换，类似于隧道中继，使隧道得以向内网延伸，可以进一步保证内网传输数据的安全性和完整性，使得隧道可以终止在网络的任意位置，使得安全隧道的构建更加方便灵活，极大地提高系统得扩展性，能够将数据引导到不同的子网，实现数据流调度。后者实现外网的两条隧道之间进行隧道交换，类似于路由转发。这种方式可以使没有直接隧道互联的实体，借助与双方都有隧道关系的第三方实体实现互联，即可以以较小的隧道开销实现全联通，使不同服务商、不同的安全域之间建立安全通道。
3.2 隧道交换方式
所谓交换方式是指在隧道交换阶段，交换设备采用何种方式处理数据包，实现交换。不管何种处理，交换设备都必须记录需要交换的两个实体的一一对应关系及双方的相关信息，大致可以分为两种隧道交换方式：加解密方式和IP封装方式。在加解密模式下，交换实体均要和隧道交换设备建立安全隧道，隧道交换记录内网地址之间的交换关系以及与保护它们的安全实体之间的安全隧道信息。在IP封装方式中，隧道协商过程可以是在实际通信双方之间直接协商，当然也可以认为协商数据是“透明”的通过隧道交换转发来完成的，也就是说，隧道交换并不解密数据包，进一步确保数据在安全传输途中不会出现安全隐含，这种方式可以实现隧道的嵌套，可以有效提高产品部署的灵活性和可扩展性，本文采用后一种方法但也兼容第一种方式。
3.3 基于隧道交换的安全接入
基于隧道交换的移动办公网络安全接入机制可以支持所有类型的移动办公需求，本文以典型的三种应用为例来论述该机制的原理。
（1）移动用户通过互联网接入内部网络
这里移动用户可以是笔记本、手机等各种移动终端，通过事先安装的隧道交换模块，经过必要的认证与密钥协商之后，与内部网络或主机建立安全隧道，分配内部网络地址，之后这个移动用户就可以像在内部固定地点登陆内部网络一样，自由的处理各种工作，而安全隧道的交换对于用户完全透明，这是由于隧道交换对其进行了必要的封装，存在外部和内部两个IP头部，并对内部地址进行加密、完整性保护，只有到达内部网络经过解密后才能看到内部地址信息。
（2）分支机构通过互联网接入内部网络
分支机构通过互联网接入内部网络的情况与移动用户类似，其不同之处主要在于，分支机构中可能存在多个用户同时在异地接入位于总部的内部网络，这时就需要隧道交换模块建立隧道交换表，分别登记来自同一分支机构的不同用户，并分别设置安全策略、访问权限。这里需要明确的是，分支机构接入内部网络，也只有一个安全隧道，只执行一次加解密和完整性保护运算，并不会增加系统开销，不同用户的区分是由隧道交换来完成的。
（3）多个移动用户通过互联网以及内部网络实现互联
移动办公不仅需要随时随地接入网络，有时也需要多个移动用户之间可以随时随地安全的沟通，比如同时出差的两个单位领导之间，这时二者直接通信由于受到移动设备的限制，比如手机，无法安装复杂的安全模块（如加解密模块等），这时就可以通过隧道交换，即每个移动用户分别与内部网络建立联系，由内部网络执行隧道交换，以实现它们之间的间接连接。这样做还有一个好处，每个移动用户仅仅需要掌握一个安全通信方式，而不必要掌握与每一个可能的移动用户的安全通信方式，大大降低了存储和计算开销，尤其适合计算、存储能力受到限制的移动设备。
4 结束语
本文分析了移动办公网络的安全需求，引入了安全隧道交换机制，给出了两种不同的隧道交换方式，提出了一种高效的安全接入机制，可以有效提高移动办公网络的安全性、兼容性和部署的灵活性。
参考文献
[1]陈娜，李之棠.层次交换式VPN体系结构的设计与研究.华中科技大学硕士学位论文，2004 5
中图分类号:TP393文献标识码:A文章编号:1009-3044(2009)33-9422-02
网络业务的爆炸式增长促进了通信技术和计算机技术的迅速发展,人们对通信带宽的需求也渐渐提高,同时,对Internet的服务内容和服务质量也提出了更高的要求。随着光传输技术的发展和成熟应用,传输链路和传送节点己不再是限制骨干网发展的主要因素,而作为业务节点的交换机与路由器却成为制约网络性能的“瓶颈”。为了适应网络流量和传输带宽的增长速度,大容量交换技术面临着新的挑战,成为当前国内外研究的持续热点。
1 分组交换技术的发展趋势
分组交换也称包交换,它是将用户传送的数据划分成一定的长度,每个部分叫做一个分组。在每个分组的前面加上一个分组头,用以指明该分组发往何地址,然后由交换机根据每个分组的地址标志,将他们转发至目的地,这一过程称为分组交换。进行分组交换的通信网称为分组交换网。从交换技术的发展历史看,数据交换经历了电路交换、报文交换、分组交换和综合业务数字交换的发展过程。分组交换网络广泛应用于并行计算和通信网络,目前一直是一个高速发展的技术领域,各种技术不断涌现。在向高速交换网络发展的进展中,目前主要有以下发展趋势:
更高的性能:高性能是对交换机最基本的要求,虽然目前核心交换系统能提供较大交换带宽,根据用户要求可提供不同类型的服务,已能够部分满足优先级的要求,但所支持的种类有限,特别当大量端口同时使用时,其包转发速率将很快下降。因此,未来的交换机必须满足所有端口线速处理,提供功能强大的QoS功能,如流分类、调度、成型等,要求线卡能够以线速对输入、输出分组进行处理,交换网内部带宽、仲裁等满足所有端口业务的快速、公平的交换。
灵活的可扩展性:下一代核心路由器的规模必须是可扩展的,体现在端口数量、端口速率和系统总吞吐量等方面。交换单元能根据要求进行升级,交换网络的吞吐量要支持所有用户业务的交换。系统的可扩展性还体现在交换规模、维护、升级、可靠性等方面,如系统在线软硬件升级、关键路由的保护等。
增强的可靠性:为降低系统异常当机的时间,下一代核心路由器必须增强可靠性。在高可靠的系统中无单一故障点,任何部件均做冗余备份,包括线卡、控制卡、交换卡、电源、冷却等;各个模块之间的高速链路,标准网络协议处理,如IP, MPLS等,交换系统内部互联协议处理都需要备份。
良好的经济性:当单个交换机无法满换容量要求时,为提高交换系统容量,只能采取多个独立交换机构成大容量交换网的方案。单独配置、维护,增加了人为因素导致网络瘫痪的概率,也增加了网络维护工作量、提高了网络复杂度。
综上所述,未来交换机的发展趋势是除了需要更高的性能、灵活的可扩展性。之外,还应当具有增强的可靠性和良好的经济性。
2 CLOS交换构架介绍
目前路由器和交换机的工程实践强调得最多的是交换网络的可扩展性问题。由于交换网络处理的业务流量增长很快,交换网络的容量需要不时的进行升级,人们认为一个具有良好可扩展性的交换网络可以在整体性能不下降的情况下,以最经济的方式、最快的速度完成交换端口的增加,交换容量的升级。为了适应通信业务流量的增长,解决可扩展性的问题,采用的一种方法是提升单级交换单元的交换容量。目前单级交换单元的端口数目一般为gxg,16x16和32x32,主要受芯片的管脚和IC实现复杂度的限制仁其复杂度以N'关系增长,其中N为单级交换单元的端口数目,因而交换容量都不能做得很大。当单级交换单元的交换容量不能满足需求时,为了实现一个更大容量的交换网络,采用由多个交换单元构成的多级网络是目前常用的解决方案。
CLOS交换架构由贝尔实验室Charles Clos博士在1953年的《无阻塞交换网络研究》论文中首次提出,后被广泛应用于TDM网络,为纪念这一重大成果,便以他的名字CLOS命名这一架构。近二十年来分组交换网络的高速发展,迫切需要超大容量和具备优异可扩展性的交换架构,CLOS这个古老而新颖的技术再一次焕发出旺盛的生命力。
CLOS交换架沟是一个多级架构;在每一级,每个交换单元都和下一级的所有交换单元相连接。一个典型的CLOS交换三级架构由(k,n)两个参数定义,如图1所示,参数k是中间级交换单元的数量, n表示的是第一级(第三级)交换单元的数量。第一级和第三级由n个k×k的交换单元组成,中间级由k个n×n的交换单元组成。整个构成了k×n的交换网络,即该网络有k×n个输入和输出端口。
对于需要更高容量的交换网,中间级也可以是一个3级的CLOS网络(即CLOS网络可以递归构建),比如4个第一(三)级n×n芯片加上2个n×n的第二级芯片可构成一个2n×2n的交换网。由于CLOS网络的递归特性,它理论上具有无与伦比的可扩展性,支持交换机端口数量、端口速率、系统容量的扩展。
CLOS交换架构可以做到严格的无阻塞(Non-blocking)、可重构(Re-arrangeable)、可扩展(Scalable)。
CLOS架构定义了一种几何拓扑结构,在早期TDM及语音应用中,其可重构特性通常由软件计算和配置完成。对于高速包交换系统,大量业务流的目的端口在频繁而快速地变化(如ns级),通过软件来对转发路径进行选择和重配置变得不现实。因此,需要采用近些年专门针对用于包交换系统的CLOS架构而设计的动态路由方式。
动态路由关键点在于能负荷分担地均衡利用所有可达路径。对于第一级,每个业务流可通过Round-robin或随机方式均匀发送到k条连到第二级的路径上(通常基于信元的发送);到达第二级的业务流将基于信元自路由技术(cell―basedSeIf―routing),根据交换网路由选择相应路径交换到第三级目的端口。第三级收到所有来自第二级的信元时,把信元重组成报文,并保证报文顺序正确。功态路由方式由此实现了严格的无阻塞交换,并有利于减小加速比从而提高有效端口容量。
动态路由方式有一个突出优点,即平滑支持更高速率的网络端口,比如40GE/100GE这是因为它可以充分利用所有可用路径形成一个大的数据流通道,比如24条3.125Gbps通道可以支持100GE数据流。相反,静态路由方式则受限于单条路径的带宽,比如基于XAUI接口的Crossbar交换,网络端口速率最高只能达到100Gbps无法支持40GE和100GE。
基于动态路由的CLOS架构,再结合合适的业务调度机制,就可以支持完善的Qos。采用CLOS交换架构的典型设备有:H3C S12500统一交换架构核心交换机,Juniper T1600核心路由器。在2009年2月初,Junipe刚刚了TXCMatrixPlus,通过多框互联技术支持把16台T1600构建成一个25Tbps的无阻塞交换系统,显示了CLOS架构卓越的可扩展性。2004年,Cisco了其路由器旗舰产品CRS-1,采用了三级动态自路由的Benes交换架构,支持72个机架的互联,达到46T/92T的系统容量。Benes交换实质上是CLOS交换构架的一个特例。
3 结束语
由于CLOS交换系统容量很大,物理实现上,通常采用N+1个独立的交换网槽位,与主控板控制平面彻底分离,一方面提高了系统容量可扩展性,另一方面极大程度上提高了转发平面的可靠性,避免了控制平面出现故障或进行倒换时对转发平面的影响。
参考文献:
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[4] 胡嘉,罗志祥,夏鸣,等.使用多级交换网络进行大容量光纤通道交换机设计[J].光通信技术,2006,4:11-13.
1 概述
随着互联网、多媒体、软件工程等技术的快速发展和进步，校园信息化系统覆盖面积越来越广泛，从教师、学生一进入校园开始，就开始操作各类应用系统，比如门禁系统、餐卡系统、教务管理系统、学生信息管理系统、科研管理系统、辅助教学系统、图书馆系统等，涉及到教师、学生的科研、教学、学习和生活等各个方面。校园信息化系统安全运行需要一个稳定的、强大的、可靠性的互联网，这样才能保证教师和学生共享数据资源，协作配合完成教学工作任务。目前，学校已经采用星形拓扑结构网络，购置了Web服务器、DNS服务器、数据库服务器、路由器、交换机等软硬件设备，为学校构建了一个简单网络系统，但是，其面临着互联网信息技术的发展、学校网络承载业务的增多和访问频次急剧上升等现状，已经无法满足当前业务处理需求。因此，需要构建一个并发性、安全性、稳定性更高的校园网，以保证校园信息数据处理、共享的质量和水平。
2 校园网网络承载应用系统分析
校园网的主要功能是连接各类型的软硬件设备，实现各个系统之间的数据通信和共享。校园网承载的应用系统很多，主要包括教务管理系统、学生信息管理系统、学校OA系统和图书馆系统。
教务管理系统主要帮助学校完成教学课程制定、考务工作管理、课程教学等，同时随着互联网教学资源的增多，目前许多教务管理系统开始引入大型在线教育网站，比如MOOC网站、新东方学习网等，学校只需购买这些在线教育平台的资源，就可以将这些网站的接口集成到教务管理系统中，学生登录教务管理系统便可直接进入网站学习。
学生信息管理系统主要实现学生基本信息管理、成绩信息管理、住宿信息管理、缴费信息管理、毕业设计信息管理等。学生通过网络进入系统之后，可以注册、修改个人信息，也可以查看各门课程的成绩信息和住宿信息；如果学生使用大学贷款，也可以直接查询学费缴纳情况等；最主要的是毕业设计信息管理，从学生选题、开题、创作设计和写作毕业论文，能够全程和教师交流，指导学生完成论文。
学校OA系统可以帮助教师、行政管理人员共享信息，主要功能是学校公文管理、新闻管理、人力资源管理、后勤管理等，处理学校的各类型的综合事务，并且将这些有信息选择性地推送到学校前台门户网上，供学校人群以及关心学校发展建设的社会人士浏览。
图书馆系统能够实现图书借阅、归还、采购、入库、报损管理，以便能够满足师生借阅图书资源进行辅助学习的需求，定期更新图书库存现状，及时地补充图书资源。同时，图书馆还可以将知网、万方、维普等大型数字化期刊学术资源库集成接入到系统中，师生登录图书馆系统可以直接进入学术库查询文献资源，便于掌握先进的专业理论和知识，提高学习的自主性。
3 校园网络组建与设计
3.1 校园网网络拓扑结构设计
校园网承载的业务众多，并且许多终端分布在不同的区域，同时各个院系、管理部门使用的系统存在较大的不同。因而，在校园网网络拓扑结构设计时，可以将其划分为三个关键层次，分别是核心交换层、单元交换层、服务器层，以保证系统按照部门、位置等进行VLAN划分，实现应用系统的数据传输和共享。
（1）核心交换层。核心交换层是校园网骨干网，该层不执行网络控制管理功能，其为校园网数据交换提供一个高速传输通道，并且具备冗余性，以便优化核心交换层的传输性能。
（2）单元交换层。单元交换层可以满足校园网应用系统的数据发送、传输请求，这些数据包括客户端发出的控制命令和数据请求信息，并且单元交换层可以按照部门划分为不同的VLAN，以便能够限制用户访问权限，保证校园网控制的灵活性。
（3）服务器层。校园网服务器层主要包括组网的相关硬件设备，主要包括Web服务器、数据库服务器、FTP服务器、防火墙服务器，这些服务器可以构成一个组群，实现校园网业务处理、数据访问、安全控制等，并且可以利用虚拟化技术提高服务器的并发性和存储效率。
3.2 校园网组建关键设备
校园网组建的关键设备是交换机，常用的包括三层交换机、普通交换机，其可以部署于核心交换层和单元交换层，连接Web服务器、DNS域名服务器、FTP服务器、计费认证服务器，将硬件资源集成在一起。为了保证校园网组建成本最低、效率最高，每一层都可以根据实际需求采用不同的交换机。校园网设计和组建时，可用二层交换机作为接入层设备，连接各部门的终端，用质量较高的二层交换机作为汇聚层设备，将每栋楼各层的交换机进行汇聚，用三层交换机作为核心交换机，用来对汇聚层交换机转发过来的数据作高速转发。根据实际需要和布线标准，为方便管理和维护，通过网控中心的24口三层交换机拉光缆连接各栋楼顶的SW00N交换机。普通办公楼机房均放置48口的二层交换机，为每个部门提供一个网络端口接入，在一楼机房放置一台8端口的二层交换机，将接入层交换机进行汇聚。核心办公楼机房均放置24口的二层交换机，为每个房间提供一个网络端口接入，并且在一楼机房放置一台8端口的二层交换机，将该栋楼各单元机房的接入层交换机进行汇聚。网控中心部署一台24口的交换机，供工作人员使用，连接一台服务器，并放置一台路由器连接外网，一台防火墙作防御，同时做好相应连接。在汇聚层到各单元交换机的连接上，采用光钎，因为考虑到汇聚层到接入层比较近，网络通信采用双绞线。
4 结束语
校园网是数字化校园的基础，其承担教学管理等多种业务系统，并且校园管理部门较多。因此，校园网建设可以采用三层网络架构，以保证网络控制的安全性和灵活性，使得任一层的网络结构发生改变不会影响其它层，不需要改变整个网络环境，降低网络建设成本，使网络更容易管理。
参考文献
关键词: 反求工程; CAD/CAM ; 复杂曲面; IGES 数据接口
1 数据交换原理
随着CAD/ CAM 技术在工业界的广泛应用, 越来越多的用户要求产品定义数据在不同的CAD/ CAM 系统之间相互转换及相同系统的不同子系统之间进行信息流动。以往常采用的方法是把一个系统产生的数据文件翻译成另一个CAD/ CAM 系统能识别的数据文件, 对于多个CAD/ CAM 系统就需要有多个翻译器, 这使得CAD/ CAM 系统之间数据转换变得繁琐而费时。IGES 作为一种成熟的、被广泛接受的标准, 就是为了解决产品模型的定义数据在不同的CAD/CAM 系统间进行流动的问题而制定的。符合IGES 标准的曲面模型的输入ö输出是大多数CAD/ CAM 系统必备的数据接口之一, 并于1981年正式成为美国国家标准[ 3～ 6 ]。此后IGES 不断完善和扩充, 版本不断更新(从IGES1. 0 版本到IGES5. 3 版本) , 逐渐成熟并日益丰富, 覆盖了越来越多的应用领域[ 3 ]。IGES 的数据信息交换原理见图1。从系统A数据库传出的数据须先由本系统的IGES 前处理器转换成IGES 格式; 在经过通信介质传送到系统B 后, 须由系统B 的IGES 后处理器把其从IGES 格式转换成该系统内部的数据格式。把系统B 数据传送给系统A 也是同样的过程。
2 算法实现
在IGES 文件中, 信息的基本单位为实体, 通过实体描述产品的形状、尺寸以及产品的特性。实体的表示方法对当前所有的CAD/ CAM 系统都是适用的。实体可分为几何实体和非几何实体, 几何实体和非几何实体通过一定的逻辑关系和几何关系构成产品图形的各类信息, 实体的属性信息记录在目录条目录中, 而参数数据记录在参数数据段中; IGES 文件定义了通用CAD/CAM 系统表示实体的数据格式以及相应的文件结构, 典型的CAD/ CAM 系统所允许使用的IGES 实体单元见表1。
表1 通用CAD/CAM 系统所允许使用的IGES 实体单元
CAD/CAM
系统 所允许使用的IGES 实体单元类型号 P ro/E 144 142 128 126 124 110 102 100 CA T IA 144 142 128 126 122 120 110 102 100 本文设计了一种基于反求工程RE SO FT系统中裁剪NU RBS 曲面实体的IGES 数据接口; RE SO FT 系统要求所重构的曲面必须具有边界环信息, 其所有功能模块的实现都建立在有边界环曲面的基础上。对于只有曲面信息而没有边界环的非裁剪曲面实体, 需求出边界环, 才可以进行与带环曲面一样的处理; 求边界环时, 必须考虑所求边界环的方向, 若是顺时针方向, 则需对边界上的点进行倒序排列。RE SO FT 系统IGES 数据IöO 接口设计所遵循的原则如下:
(1) 一个符合规范的输入接口可以读(但不一定转换) 任何符合规范的数据文件。
(2) 当一个符合规范的输入接口遇到一个符合规范的数据文件, 若该文件包含一些没有转换的特征或元素, 不应导致系统死机或退出。
(3) 一个符合IGES 标准的输出接口可将自己系统描述的实体模型写成标准的IGES 数据文件。IGES 数据IöO 接口的设计流程见图2。图2 给出了IGES 数据在不同CADö CAM系统间进行交换的基本流程。
IGES 作为一种被广泛采纳的数据交换标准是众多CADö CAM 必备的数据接口之一, 对数据文件的格式有严格的要求。文件的每一行都是80个字符, 每一个数据段都有各自的起始位置和终结位置, 每一行数据都有行号。严格的格式保证了在数据传递过程中不同的翻译器对文件信息的解读不会出错。RE SO FT 系统的输入输出接口设计严格按照这个格式; 例如, 曲面输入输出的IG
ES 文件代码是128, 然后按照顺序从相应的代码段中读或写曲面的U、V 节点序列、权值、控制顶点等数据信息, 进而形成新的曲面数据信息, 为进一步优化曲面提供数据资源。
3 实例分析
RE SO FT 系统采用V isual C + + 语言开发, 可运行于微机W indow s 9x 或N T 环境。其主要研究对象是构型复杂、边界和形状不规则的曲面产品, 采用三角Bezier 曲面造型技术, 对输入数据进行处理, 重构出产品曲面[ 7～ 9 ]的几何模型,并以IGES 格式输送给其它CADö CAM 系统进行后序编辑、处理, 以加工制造出实际产品。图3～ 图5 为一风扇扇叶在不同CADö CAM系统间数据转换的全过程。图3 表示曲面在
图3 A utoCAD 系统中的数据点
A u toCAD14. 0 系统中的数据信息; 图4 表示RESO FT 系统从A u toCAD14. 0 系统以IGES 格
图4 RE SO FT 系统中插值点的三角化
式读入的数据信息并进行三角化的过程; 图5 表示经RE SO FT 系统三角化处理后的曲面信息输出到U G 系统进行曲面重构的过程。
图5 U G 系统中NU RBS 曲面重构
[1 ] 刘之生, 黄纯颖. 反求工程技术. 北京: 机械工业出版社, 1994: 1～ 15 [ 3 ] 刘美萍. 反求工程CAD 系统RE SO FT 的测量分析与数据交换技术的研究: [硕士学位论文]. 杭州:浙江大学, 1999.
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中图分类号：F120文献标识码： A
Abstract：This paper introduces in a cloud computing environment, through the application of design concept, virtualization application systems and desktop office resources will be issued to users’ mobile terminal, so as to realize a mobile office new pattern of the virtual mobile office
Keywords: Cloud computing, 3G VPDN, virtualization, Mobile private network, Application delivery
一、引言
云计算、虚拟化技术、高速移动网络等新技术的成熟与发展为移动办公开创了一个崭新的模式--应用交付模式。早期的移动办公系统需要针对每个应用系统开发单独的适用于移动终端的版本，再通过较窄的移动带宽进行数据交换。受到移动终端、应用系统和承载网络三方面的限制，开发任务重，建设周期长，功能简单，效率低下。而采用应用交付模式设计的移动办公系统集强大的计算能力、高度整合的数据资源和高速安全的移动网络优势于一身，将用户的业务应用系统无需任何二次开发直接交付到移动终端上，完全避免了早期移动办公的缺陷，使移动办公真正走向实用阶段。
二、何为应用交付模式
应用交付直观上表现为将所需的应用系统如OA(办公自动化)、CIQ2000（检验检疫系统平台）或者是一台电脑桌面等应用通过到用户所操作的终端上的方式交付给用户，本质上是一种云计算平台的设计构架。它包含三个部分，一是利用服务器虚拟化技术将计算、存储和网络资源虚拟化形成资源整合、按需分配的高性能虚拟化数据中心，二是利用应用虚拟化或者桌面虚拟化技术将运行在虚拟化数据中心的业务应用系统或者独立的电脑虚拟成可用于交付的应用资源，三是通过高速移动网络（目前是3G网络）传送到移动终端上。简而言之，云计算平台是实现了应用交付的虚拟化平台，虚拟移动办公是云计算条件下的应用交付移动办公系统。
山东检验检疫局移动办公系统采用应用交付设计理念，应用了服务器虚拟化、应用和桌面虚拟化以及高速移动专网（3G VPDN）等技术搭建了一个私有云计算平台，实现了用户按需获得内部应用的虚拟移动办公。这种模式的优势在于跨平台实现现有应用系统和桌面等办公资源的迁移。
三、虚拟数据中心及虚拟应用交付平台的建设
一个完整的虚拟数据中心，必然包括虚拟计算资源、虚拟存储资源和虚拟网络资源。当用户通过终端访问服务时，他并不关心数据具体通过哪一台虚拟机、经过哪一个硬件服务器、从哪一条网络链路经过、从哪个存储上读取数据，服务端所有的一切对用户而言是一个私有云。而且虚拟数据中心具备智能化的按需分配计算、存储和网络资源的能力，既使用户体会到资源整合后强大的云计算能力，又充分发挥了硬件设备的性能，节约建设维护成本，降低能耗。
服务器虚拟化的技术已经日臻成熟，但网络层对虚拟化技术的支持更不能忽视，它直接关系到服务器和存储虚拟化技术能否完美实现。山东局移动办公数据中心在建设网络虚拟资源时，选用了DOE技术。DCE技术的重要目标是实现传统数据中心最大程度的资源整合，从而实现面向服务的数据中心SODC的最终目标。在传统数据中心中存在三种网络：使用光纤存储交换机的存储交换网络（Fiber Channel SAN），便于实现CPU、内存资源并行化处理的高性能计算网络（多采用高带宽低延迟的InfiniBand技术），以及传统的数据局域网。DCE技术将这三种网络实现在统一的传输平台上，即DCE将使用一种交换技术同时实现远程存储、远程并行计算处理和传统数据网络功能。这样才能最大化的实现三种资源的整合，从而便于实现跨平台的资源调度和虚拟化服务，提高投资的有效性，同时还降低了管理成本。
利用虚拟数据中心的计算、存储和网络资源，建立移动办公所需系统（OA、CIQ2000等）虚拟服务器和一批虚拟桌面，用于虚拟应用交付平台给移动终端用户。
虚拟应用交付平台是移动办公的关键技术，它将应用及桌面虚拟化后通过移动终端上的虚拟应用接受客户端，到移动终端的系统中，实现不受移动终端操作系统的限制自由使用现有的业务办公应用系统。形象一点说，是将一个屏幕画面从一个台式内网终端上拖到另一个移动终端上。虚拟应用交付既可以交付应用系统又可以交付桌面，以满足各类移动办公的需求。另外虚拟桌面与虚拟应用可以嵌套使用，既体现了虚拟应用交付技术的灵活性，实现各种技术需要，又进一步增强了系统的安全性。
图 1虚拟数据中心及虚拟应用平台
四、高速移动网络建设及网络安全措施
高速移动网络为云计算提供了必要的网络基础，更为应用交付式移动办公创造了必须的条件。高速移动网络必须保证速率高、覆盖范围广、加密算法强。目前运营商提供的高速移动网络为3G网络，3G信号暂不能被破解。今后将发展到LTE（长期演进）技术、HSPA（高速分组接入）技术、4G等。
为了保证移动办公系统的网络安全，山东局虚拟移动办公系统采取了一下措施：
采用3G虚拟拨号专网（VPDN）线路，实现移动办公3G网络与互联网的有效隔离。VPDN线路由运营商提供3A认证，包括3G SIM卡信息认证和帐号用户名认证，将来更可以研发在SIM卡上存储数字证书进行认证等身份认证控制措施。在移动终端上，可以通过APN设置来选择VPDN线路。
图 2 3G VPND专网
采用SSL VPN设备，在移动终端和业务应用服务间进行数据再加密。加密后的无线信号有专网隔离、3G编码加密和SSL VPN加密三重保密技术。
将虚拟办公系统按不同功能划分网络区域，分区域管理。共划分了内部资源区、虚拟数据中心及虚拟应用交付平台和3G专网区三个区域。将虚拟数据中心和虚拟应用交付平台作为内部资源与移动3G专网的数据交换区域，内部资源之通过物理隔离网闸进行单向数据摆渡，保证内部资源不被暴露。如同下图：
图 3 移动办公网络结构
五、待解决的问题
1、虚拟应用与非标准化数字证书相互融合的技术问题。
2、移动终端操作台式终端应用系统的易用性问题。
3、虚拟化技术自身的稳定性与安全性，以及安全技术的虚拟化问题有待进一步研究
六、发展前景展望
随着移动终端性能不断进步，私有云、公有云逐步建设，基于WEB2.0技术的在线应用的发展，应用交付的范围和内容都将快速增大和丰富，移动办公也将从辅助办公手段发展成常规甚至主要办公方式。
参考文献
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[4]范君.应用交付网络架构设计与研究.《计算机与数字工程》2010年第12期
作者简介：
1、引言
对于现代物流来说，信息和信息管理、贸易经济、电子技术等有着紧密的联系，它的理念和技术也在不断的发展变化，因此，如何在物流企业中应用计算机信息技术能够实现对企业的改造是一个重要的课题，它关系着物流企业能否在激烈的环境中立于一个不败之地。
2、物流企业应用计算机信息化的细节
2.1 计算机网络
在物流企业的计算机信息化中，计算机网络的构成主要可以通过快速式以太网、交换式以太网、ATM、FDDI、千兆/万兆以太网。其中，千兆/万兆以太网是较为成熟的技术，不仅价格较为便宜，而且升级的空间较大。至于物流企业计算机管理信息系统中的主要设备则有主服务器、路由器、主交换机等，局域网和ISP网络的沟通是通过局域网来实现的，接入方式主要有ATM、拨号以及数据语言等。
一般来说，物流企业计算机新信息管理系统的网络结构大多数是3层的星型拓扑结构，其中，第一层是主干交换机，第二层交换机则主要负责子系统之间的交换，二者之间是通过光纤连接的。
2.2 网络安全策略
物流企业计算机信息化的过程中，信息往往是海量的，这些信息传输的可靠性非常重要。因此网络安全策略是重要的一部分。一般系统主要是通过防火墙的配备来确保安全，也有通过VPN来和其他企业进行信息沟通的，这也是一种有效地安全策略，它能够实现MAT以及对IP地址进行隐藏等功能。此外，通过配备网管工作站和主干交换机进行连接可以帮助我们利用网络管理软件对网络实行监控及管理，具体来说，网络管理软件能够对网络运行流量、资源情况、拓扑情况进行检测，并能够对管理进行自动操作，进行工作的备份、调度及恢复等操作。但是，由于种种原因的影响，当前在物流企业的网络安全方面还有一些不足之处，我们应引入一些更新技术对其信息进行保护，比如动态口令、反侵入检测等技术。
2.3 数据存储系统
在物流企业的计算机信息化中，货物的库存、周转及进出等动作都将会有若干数据产生，因此，物流企业要面临的数据往往是非常巨大的，RAID技术已经不再能够满足企业这方面的需求，针对这种情况，我们可以利用SAN技术来构建集中数据存储中心。此外，对于每天新增加的数据，我们要进行增量被封，并对数据进行定期的全量备份。
对于数据库的管理系统，我们一般使用关系数据库，它具有很好的分布式数据库处理能力，不仅支持C/S体系结构，也支持B/S体系结构，能够形成一个开放式的体系。此外，由于它对多用户并发处理也支持，因此联机事务处理能力比较强。
2.4 EDI系统
所谓EDI，主要是指电子数据交换技术，在物流企业中，往往和银行、货主以及联带企业有着非常紧密的业务关系，因此，各种来往单据是非常复杂的，通过组建一个EDI平台能够极大地提升我们工作的效率，进而降低工作成本。
在EDI报文中，Internet的传输是通过WebEDI的方式来实现的，因此，EDI是建立于Internet Web Server之上的，在Web上进行大量表格的开发。我们只需要利用浏览器就能够实现单证的手法。EDI中心则利用翻译系统以及映射系统将会自动的把提交的单据翻译为报文，然后传输到对方的邮箱之中。
2.5 条码系统
条码技术属于电子商务推进物流行业发展的一个基础，通过在物流企业中运用这一技术能够以很小的投入就获取较大的经济利益。针对条码系统，物流企业要进行专门条码管理服务器的设置，以实现对条码资源的管理及分配。
其工作流程是首先进行固定式及手持式扫描仪的配置，实现对货物条码信息的扫描及记录，然后利用数据线将这些信息传输到专用服务器之上，最后利用条码打印机进行打印输出。
2.6 电子商务系统
物流作为商业活动的一环，在其机信息化过程中，一个合格的电子商务平台应是关键，它是企业发展的必将之路，具体上其应有以下几个方面的功能：能够网上跟踪货物、实现网上服务情报的报告、网上支付、运送时间的计算、对于货物记录的搜索、电子提单、网上报价、网上损毁索赔等。
电子化的仓储、配送以及运输网络是实现电子仓库的基础，也是电子商务系统的核心。我们应加强运输网络系统的横向连接，对行业分销网络进行纵向连接，通过合理的布局，实现一个高效的、现代化的电子商务网络体系。
2.7 配送车辆的调度系统
物流企业生存中的一个重要内容就是对于货物的配送，因此，机动、高效、节约的配送车辆调度系统将给用户提供更为透明的服务，并帮助我们加强成本的控制。具体的工作中，我们要做的工作是对单个车辆要实现运输成本的动态考核，进而提升企业的服务响应速度及准确度，使其竞争力得到更大的提升。
这一调度系统主要的构成有中央监控系统、移动单元以及GSM通信网络这三部分。其中移动单元设备能够提供车辆的实时位置数据及具体状况，并对这些数据信息进行刷新，而中央监控系统则主要是处理这些位置数据，并将这些信息显示于监控中心中的大屏幕上。
2.8 软件系统
做好软件系统方面的工作也是计算机信息化在物流企业中应用的前提。在具体的工作中，我们要结合物流企业的作业流程及方式进行软件系统的开发，确保其合理性及高效性。一般来说，软件系统的开发是基于UUNIX平台，使用J2EE技术以及ORACLE数据库，并通过C/S以及B/S结合来完成的。
3、结语
物流企业应用计算机信息技术是大势所趋，随着技术的进一步发展，这一技术的应用将会更加的深入和广泛，为物流企业发展提供更多的助力。针对这一背景，我们要加强自身的学习和探索，不断增强自身的理论水平和实践能力，使物流企业的竞争力上升到一个更高的水平。
参考文献
[1]蔡学文.信息化管理在物流管理中的应用[J].中国新技术新产品，2009（24）.
一、引言
随着市场竞争的加剧,组织间的联系对于组织的生存与发展越来越关键,并且这种联系已经突破了单纯的物流和资金流,成为更深入复杂的一种跨组织关系。而信息技术,作为辅助和推动现代化企业管理的最有力工具,也开始被应用到这个领域形成了一种特殊的跨越组织边界的信息系统――跨组织系统(IOIS，Inter-organizational Information Systems)，有时也称为跨组织系统（IOS）。
跨组织系统指的是:为了提高企业间交易处理的绩效，或藉由资讯分享与整合来提升企业间管理层次与策略层次的协同合作，而由两个或两个以上的组织共同享有或使用的信息系统，例如一般所谓的EDI、SCM及B2B等各种IS。
跨组织系统是跨越组织范畴，并使所有参与者受益的共享性信息系统，是企业与外界环境的其他组织，如上下游厂商、相关企业、甚至是竞争者，一起合作，为获取竞争优势所共同发展的信息系统。
例如:一对一的IOIS，即某些一对一的供应链管理系统(SCM)；一对多的IOIS，即一家买方多家卖方：例如所谓的电子化采购，或一家卖方多家买方:即所谓的电子化销售；多对多的IOIS，即所谓的B2B电子市集。
二、跨组织信息系统（IOIS）框架
企业最终要与它的生存环境相互作用，并通过相互作用而产生效益。IOIS是基于信息技术之上跨企业的系统，在最终整合的水平上，所有供应链成员不断地相互提供实时的信息，因此IOIS是企业间信息共享能力的基础。图1为跨组织信息系统的框架体系。
由图1可看出：跨组织的信息系统是建立在企业内部信息系统的基础之上的企业外部信息系统,他的前提是企业完善的内部信息系统( ERP +BPR) ,利用互联网的基础设施,以内联网的技术和外联网的思想为支持( Intranet + Intranet + Extranet) ,借助电子数据交换EDI或XML这些标准的信息交换格式,把企业分布各地的组成机构、企业的合作伙伴、企业的商业贸易伙伴、政府部门、普通用户等等利益共享体统统纳入自己的信息化体系中,从而实现信息的集成与共享,使这个关联集团可以围绕共同的经营目标协同工作。
三、跨组织信息系统信息交换技术
从交易自动化、无纸化的思想出发，出现了EDI技术，发展EDI并不是一蹴而就的，它是一项动态发展的大系统工程。从世界各国的发展经验和趋势看，EDI网络体系的实现要经过以下几个重要的发展阶段:
1.贸易程序减化阶段
为了使贸易程序合理化，必须规范现行的贸易做法，大力推广符合国际惯例的做法，同时消除贸易当中不合理的做法，特别是将纸面单证进行规范和统一，以便为下一阶段的EDI标准化阶段扫清障碍。许多发达国家，如英国、法国从上世纪70年代开始就着手开展贸易程序的减化工作。联合国欧洲经济委员会专门设有工作组，负责国际贸易程序的减化工作。
2.信息标准化阶段
联合国为了推动实现全球EDI网络，专门设立了工作组，推出了UN／EDIFACT 统一标准。
3.企业或行业内部的应用和联网阶段
从上世纪70年代起就开始发展的EDI系统，首先应用的企业或行业是那些信息传输量大、业务流程比较规范、管理体系比较成熟的行业，如汽车制造业、航空运输业、海洋运输业、金融业和零售业等。这些行业或企业EDI的发展是卓有成效的。许多行业或大企业利用EDI的发展建立起了一套现代化的、高效的管理体系。
4.国家EDI网络的形成阶段
要想达到EDI的战略性应用，实现贸易无纸化的国标，必须逐步建立起国家的EDI网络体系。因为，只有国家EDI网络的建成，企业之间、企业与相关部门之间，以及行业之间的信息处理才能实现自动化。
5.全球EDI网络体系的联通阶段
EDI的发展要将全世界各国、各企业有机地联系在一起、EDI电子通讯设施的发展将会带动全球贸易的进一步发展。
从图2EDI系统模型来看，有这样的问题存在：EDI是建立在专用网、专用平台的基础上，这就导致资金、人才缺乏的中小企业很难挤身这个系统中开展国际贸易。
Internet的发展带来了电子商务的应用，也为中小企业跨组织的信息交换提供了公共平台。HTML是最早应用于网络信息传输的置标语言，它侧重于主页表现形式的描述，疏于对信息语义及其内部结构的描述，不能适应日益增多的信息检索要求和存档要求。
而源于SGML的XML却能够很好地解决EDI及HTML所存在的以上问题：XML便于不同系统之间的信息传输。当今的计算机世界中，不同企业、不同部门中存在着许多不同的系统、操作系统有NT、UNIX，数据库系统有SQL Server、Oracle等要在不同的平台、不同的数据库软件之间传输信息，不得不使用一些特殊的软件，非常不便 ，而不同的显示界面，从工作站、个人微机、到手机，使这些信息个性化显示也变得很困难。
有了XML，各种不同的系统之间可以采用XML作为交流媒介。XML不但简单易读，而且可以标注各种文字、图像甚至二进制文件，只要有XML处理工具，就可以轻松地读取并利用这些数据，这使得XML成为一种非常理想的网际语言。
XML最主要的长处在于当两个相同组织内或甚至在不同组织间若要做信息交换时，采用XML作为表示语言最简单有效。目前已有以XML所制定的工业标准XML/EDI（Electronic Data Interchange）。XML既可以通过XSL等排版样本保有显示数据的功能，同时也能够在传播信息时仍旧保有数据的本质涵义-因为它能够使用标记与属性描述数据 。
四、XML信息交换类型对跨组织系统构建的支持
从应用的角度来看，XML信息交换可以分为下面三种类型：数据、数据集成和交易自动化。
1.数据：通过XML可以实现跨媒体、多介质的数据。尤其是XML与HTML一脉相承，配合样式信息（如CSS或XSL）可以实现基于Internet的Web。
2.数据集成:它指的是服务器-服务器这间的数据交换，由于XML本身始终以纯文本形式存在，使得XML具备跨平台的特性，成为表达层次结构信息并且在不同的应用系统之间传输信息的有效途径,见图3。
3.交易自动化：在XML的基础上，可以开发出这样的应用程序，首先，由该程序向交易系统平台发出一个供货商资料查询请求，在得到应答后，自动连接答复中提供的所有供货商站点；然后，搜索预定商品的信息，并对获取到的不同商家针对该商品的价格、质量、服务等信息按特定的商业规则进行比较，自动向选定的站点下订单。自动交易过程见图4。
五、结论
电子商务的发展使得竞争从企业与企业之间，转换为以供应链为基础的企业群之间的竞争，构建具有共同价值链目标的跨组织系统已是当务之急。基于Internet交换信息的XML语言，其自描述性使其非常适用于不同应用间的数据交换，基于XML构建跨组织系统，既不同于EDI需要构建专用网，又解决了C/S模式，开发出来的应用程序针对具体的数据结构，其应用范畴受到一定限制，开放性差的问题。
参考文献：
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[2]熊曾刚张学敏陈建新:基于XML的信息系统集成的研究[J].情报科学,2005,6
[3]XML中国论坛.XML实用进阶教程[M].北京:清华大学出版社,2001,3
