時間:2023-05-30 09:03:00
開篇:寫作不僅是一種記錄,更是一種創造,它讓我們能夠捕捉那些稍縱即逝的靈感,將它們永久地定格在紙上。下面是小編精心整理的12篇網絡規劃的定義,希望這些內容能成為您創作過程中的良師益友,陪伴您不斷探索和進步。
近年來一系列支撐個性化學習的技術,如協同過濾推薦、本體、數據挖掘等,在遠程教育中得到普遍應用,促進了網絡教學發展,教學規模也飛速擴張。然而,通過對當前教育信息化發展動態進行分析,可以發現當前不斷增長的學生數量導致網絡教學的生師比遠遠超過傳統課堂教學的合理界限,使得很多教師根本沒有足夠的時間對每個學生進行差別化的學習引導。另一方面,過分強調學生的個性化會導致學生在學習過程中變得盲目而偏離學習目標,自主學習過程需要教師參與并加以必要的引導,才能保證學習質量。因此,“以學生為中心”的教育理念正在向“學生為主體、教師為主導”的理念進行轉變。然而,這一教學理念在網絡學習過程中以何種方式加以有效實現,是當前網絡教育研究中迫切需要解決的問題。
2總體研究思路
本文認為,教師主導作用在教學系統中的具體體現就是為學生設計符合其學習目標的學習活動路徑并利用程序對學生的學習過程進行引導。為此,本文提出一種以教師為主導的網絡學習模式。教學系統在提供給學生所需學習資源的同時,可根據教師定義的教學活動規律,生成與之對應的學習活動路徑及相應的調度方案,從而指導學生將學習資源轉化為知識和能力。為了實現這種模式,需要對學習過程進行形式化描述,形成量化指標,才可能引入有關調度規劃方法實現學習路徑的自動生成,實現以教師為主導的網絡學習模式。
3教學模式設計
3.1學習過程的量化
網絡學習過程一般是用自然語言來描述的,而自然語言描述的實體定義和過程環境下的實體定義往往存在差異,勢必造成過程和過程度量的定義不能和實際過程匹配的問題。為了在網絡教學系統中用程序方式來生成學習活動路徑,必須對網絡學習過程做出形式化定義,同時設計符合遠程教學規律的目標函數。在一般的調度環境中,調度方案的好壞可以通過時間跨度、延遲任務數等指標來確定;而在遠程教育環境中,調度的優劣不能簡單地由時間跨度等指標來衡量,而是應該通過學生最終取得的學習效果來確定。如何建立比較客觀和科學的學習效果評估量化指標一直是遠程教育領域的研究熱點,在各類文獻中也提出不同的量化方法。網絡學習活動的五個過程。
1)啟動階段:
完成網絡學習開始前的準備工作。
2)檢測階段:
根據學習的預期目標確定學生當前所處的位置,即學習起點。
3)調度階段:
是在預期目標確定后,選取完成既定目標需要進行的學習活動,并為這些學習活動設定展開的先后順序,即建立一個活動規劃與調度方案,幫助學生完成整個學習過程。
4)執行階段:
是學生按照調度安排開展學習活動以完成各項任務。
5)改進階段:
是通過某一學習過程結束后的實際教學效果反饋,為后續學習過程調度策略的改進提供依據,進一步提高學習效率和質量。以上網絡學習活動的過程可以借助ePAL(e-LearningProcessAssetLibrary)標準進行形式化定義,并在此基礎上把網絡學習活動分解并映射為規劃與調度算法執行所需要的任務集合。同時,通過適當的分類,借助相關參數可根據實際應用需求實現學習目標的形式化。
3.2實施方案
在建立遠程學習活動形式化描述方法的基礎上,便可在現有的課程資源庫上根據學習目標使用調度方法生成學習活動路徑。需要強調的是,課程必須按照知識點的方式來組織。知識點的劃分以及知識點之間的關系需要具有該門課程長期教學經驗的教師或領域專家來完成,而知識點之間的關系也決定了本文提出的學習活動路徑節點之間的前驅后繼關系。從教育技術學的角度,本文將學習活動路徑的生成分為動態課程定義和規劃調度兩個階段。動態課程定義階段由教師參與,而規劃調度階段由計算機自動完成,這樣就使教師可以專注于課程教學規律的研究,而不必花費大量時間對數量龐大的學生逐一進行指導。
1)動態課程定義階段。
首先,要建立虛擬班級和學習內容包。虛擬班級的參與者由一組需要學習相同內容但學習偏好不同的學生組成。而學習內容包可借助智能檢索、個性化推薦算法得到。由于算法都是基于知識點的,所以學習內容包和知識點關系圖之間存在映射關系。其次,建立學習活動對象以及它們對知識點的影響,即生成學習活動層。教師可以根據教學規律來定義這些聯系。通過學習活動層的定義,教師能夠清晰地表達學生若要掌握某個知識點應該開展哪些學習活動。如果不同的學生對知識點的掌握程度要求不同,如某些學生希望熟練掌握,而另一些學生只需要了解,教師也可以通過進一步定義學習活動對象對知識點的影響程度,使得調度算法的執行結果能夠反映這種需求。此外,當應用環境發生變化時,如課程信息、學習評價指標、學生的數目和偏好、可用資源的數量、并發訪問數等,均可以在本階段重新定義。最后,需要完成學生屬性和學習活動對象屬性的設置。除一般屬性設定,對不同層次的學生,可建立學生和某個學習活動對象之間的聯系。
2)規劃調度階段。
本階段系統根據結合不同的教學場景下目標函數反應的學習目標,利用調度算法在有效的時間內計算生成一個活動調度方案。該方案具體地給出了從初始時刻開始,針對特定的學生應該用多少時間,對哪部分學習內容(知識點)展開何種(如聽、說、讀、寫)學習活動,最后一步一步達到既定的學習目標。
4結束語
關鍵詞:復雜網絡;配送體系;體系對抗;配送網絡
1、引言
縱觀國內外作戰建模研究,主要遵循兩條技術路線:一種是傳統的數學建模路線,主要運用線性規劃、非線性規劃、動態規劃、博弈論、存儲論和排隊論等運籌方法,獲取作戰系統宏觀參量之間的定量關系,而后仿真,揭示這些宏觀量的演化軌跡與路線,進而對戰局與結果作出解釋與預測;另一種是基于Agent的作戰模擬,它是以復雜適應系統(CAS: Complex Adative System)理論為指導,通過構建微觀主體自適應與進化模型,進而對戰爭的演化趨勢與行為作出解釋與推測。
然而,信息化條件下的戰爭,是敵我雙方體系與體系的對抗。無論傳統的數學建模還是基于Agent的作戰模擬,在發揮其各自優勢的前提下,由于模型結構的限制,也存在著不足。近年來,隨著復雜網絡理論日益完善,基于復雜網絡的體系對抗作戰模擬逐步凸顯。國外比較有影響的成果有Jeffery R.Cares(美國)的作戰網絡模型和A.H.Dekker(澳大利亞)的網絡拓撲與軍事效能研究,國內也有部分學者對復雜網絡在軍事方面的應用給予較大關注,但仍處于起步狀態。復雜網絡應用于應急軍事物流配送體系對抗模型的研究方面還是首次。
2、復雜網絡(CN)模型簡介
CN適合于對于大規模微觀個體動態交互形成的復雜拓撲結構和網絡演化行為的研究與分析。CN理論的發展經歷了漫長的過程:CN起源于“哥尼斯堡七橋問題”(圖1),“六度分離”假說的驗證、“小世界現象”的發現和“Strength of Weak Ties”論文的發表,促進CN的發展,“Collective dynamics of ‘small-world’ networks”和“Emergence of scaling in random networks”的發表,開創了CN發展的新紀元。
圖1哥尼斯堡七橋問題簡圖
典型的CN模型有:規則網絡模型、隨機網絡模型、小世界網絡模型、無標度網絡模型、等級網絡模型和局域世界演化網絡模型。對于任何模型,刻畫CN結構的統計特性的基本概念有:節點度與節點度分布、平均路徑長度、聚類系數。其中,節點度反應節點在某種意義上的重要程度,節點度分布反應網絡連接的類型;平均路徑長度反應任意兩個節點距離的遠近;聚類系數反應節點的聚群特性。
3、配送體系網絡的生成
《現代漢語詞典》將體系定義為:體系是若干有關事物或某些意識互相聯系而構成的一個整體。實際上,“體系”的概念并無公認、統一的概念,國際上,既有軍事領域的定義,又有商業領域的定義,還有教育領域的定義。我們這里采用網絡中心戰中的定義:體系是一個有多個復雜、獨立的子系統構成的“大系統”,各子系統相互協作完成同一任務。由此可對配送體系的定義如下:
定義1(配送體系):配送體系是由感知系統、指控系統、通信系統、調度系統構成的“大系統”,這些組分系統相互協作共同保證物質流的順利進行。
3.1配送體系網絡與配送網絡
3.1.1定義
研究配送體系對抗模型之前,首先應明確配送體系網絡與配送網絡之間的關系。結合定義1,可對配送體系網絡定義如下:
定義2(配送體系網絡):配送體系網絡是指對配送體系,運用圖論的方法,從拓撲角度,將感知系統、指控系統、通信系統、調度系統抽象為節點,將這些實體間的信息交互抽象為邊而得到的網絡。該網絡的功能是保證信息流暢通的前提下實現物質流的暢通。
結合配送的定義,可將配送網絡的定義如下:
定義3(配送網絡):配送網絡是指以交通樞紐(汽車站、火車站、機場、港口、道路交叉點等)為節點,以交通樞紐間連通的道路為邊而構成的網絡。該網絡的功能是保證道路暢通的前提下實現物質流的暢通。
3.1.2區別與聯系
從以上定義可以看出,配送體系網絡在某種意義上是一種關系網,節點之間相互影響,網絡中的流體是信息,信息交互的暢通與否是檢驗網絡可靠性的重要指標;配送網絡中絕大多數節點之間相互獨立,網絡中的流體是物質,物質流的暢通與否是檢驗網絡可靠性的重要指標。當然,兩種網絡又有相似之處:其一,應急軍事物流活動中,二者都是動態的;其二,二者都具有小世界特性、高聚集性和度分布的冪律性。
配送體系網絡與配送網絡密不可分,缺一不可。配送網絡包含在體系網絡之中,配送體系網絡建立在配送網絡基礎之上,體系網絡中信息流的內容都要受到配送網絡狀態的影響,反過來,高效暢通的信息流,指引物質流的方向。
3.2配送體系網絡的生成
通過以上對體系網絡和配送網絡的分析,結合信息化戰爭條件下的軍事運輸保障機制,可得應急軍事物流配送體系網絡的動態交互如圖2所示。
圖2配送體系動態交互圖
配送體系動態交互機制:配送網絡展現的是軍事運輸的立體投送,在無任何干擾源的情況下,通過物資運量的合理分配,運輸方式的優化組合以及路徑的優選,能夠將物質在最短時間內輸送到目的地;指控網絡是配送體系的“大腦”,時刻接收感知網絡和調度網絡的信息,并根據信息的不同,結合配送網絡的實況,通過感知和調度網絡,指揮物質的流向;感知網絡是配送體系網絡的“神經末梢”,時刻監視物質流動的過程中配送網絡中的動態變化,并不間斷的將感知信息傳送給指控網絡和調度網絡;調度網絡是配送體系網絡的“手足”,在不斷接收感知網絡信息和向指控網絡反饋信息的同時,接收指控網絡的指令,合理調整配送方式和配送路線;通信網絡是配送體系網絡的“經脈”,只有在通信暢通的情況下,才能夠保證各類信息和指令的有效傳播。
顯然,配送體系網絡具有網絡平均距離小、聚集系數較大、節點度分布服從冪律分布,為復雜網絡的一種。
4、配送體系對抗模型建立
結合定義1,配送體系對抗的定義為:
定義4(配送體系對抗):配送體系對抗是戰爭一方配送體系與另一方作戰體系之間發生的大規模聯合行為。
配送體系對抗與常見的體系對抗形式不同,常見的體系對抗是對抗雙方進行火力比拼,配送體系對抗是一方在另一方采取各種手段破壞體系完整性的前提下,采取各種防御和規避措施保證物質流的正常進行 。
以“隨機破壞”為例,簡要說明配送體系遭破壞時網絡工作機制:假設某次配送過程中,配送路線中的前方路段遭到敵人破壞而使物質流停止,感知網絡獲得配送網絡實況信息并將其傳至指控網絡,指控網絡對破壞程度分析,在對配送網絡的宏觀掌控的基礎上,決定下一步的配送方案(暫停配送等待路段修復,或者更換配送路線,或者更換運輸方式等),并將指令下達,調度網絡按照指令采取相應的行動。
可見,四種破壞模型是配送體系對抗建模的關鍵。根據網絡破擊原理,建模的核心步驟即下:
Step1:建立破擊函數;根據破壞模式的不同,建立四類破擊函數,其中SoS破擊函數是度優先破擊函數與C2優先破擊函數的有效組合;
Step2:調用破擊函數;根據體系網落統計特性,分析網絡脆性,在不同的節點(或邊)分別調用相應的破擊函數,破壞配送體系的完整性。
5、結語
應急軍事物流配送體系對抗建模,是一個十分復雜的問題,本文首次采用復雜網絡理論對其分析研究,給出了基本建模思路。然而,如何真正實現配送體系對抗建模仿真還有待研究。
參考文獻:
[1]王 豐,姜玉宏,王 進.應急物流[M].北京:中國物資出版社,2007.1.
關鍵詞:中國科學院 資源規劃 信息化 SOA 網絡服務
一、引言
近年來,隨著面向服務架構(Service-oriented architecture,SOA)的理念與技術的成熟,國內有些部門的信息系統成功地實現了SOA化,如南京市玄武區政府、北京市朝陽區政府的案例。中國科學院資源規劃(Academia Resource Planning,ARP)系統的建設,標志著中國科學院首次建成了全院統一的管理信息平臺并在全院120多個單位得以應用。但從軟件體系構架上,以及未來可持續發展方面仍有許多值的探索的地方。本文從ARP系統現有的技術構架、所面臨的業務需求等方面入手,分析該系統存在的不足,并探索該系統SOA化的新思路。
二、中國科學院信息化的特點
中國科學院是國家級事業單位、科學研究的國家隊,科研水平在國內當屬首位,但對信息化的需求確是多元而易變的。首先,中國科學院似政府非政府,似大學非大學,屬自由探索的科學研究機構卻又有中央集權的院機關,院機關掌握部分科研經費與領導任命權,研究所是獨立法人,有自己的主觀管理意識。科研人員或成團隊、或成科室、或單打獨斗,自由探索也有各自的管理與研究方式。因為管理方式不同,所以很難實行一元化的企業管理方法,也很難用政府式的分級管理手段。對信息化的業務需求往往是多樣的、易變的。
計算機軟件是遵循一定管理需求或信息處理邏輯而設計的,面對中國科學院這種機構一定是難以應付,結果是存在多種管理方式、多種信息資源、多種軟件形式。唯一的統一是對網絡的依賴,這一點無論管理與研究部門均非常強烈。
中國科學院ARP系統是典型的分布部署的應用系統,形式上分為院所兩級,院級系統是根據院管理部門需求開發完成的,所級系統是基于ORACLE EBS商務套件(ERP)的部分模塊并部分定制開發的。體系構架上存在兩種J2EE的中間件,分別是ORACLE iAS的和神州數碼開發的CO-OFFICE平臺(參見圖1)。
這種構架的方便之處在于開發速度快,可以迅速完成系統開發任務,但同時又過分依賴于中間件開發平臺,造成無法應對系統升級、業務重組等需求變化。
三、軟件體系結構的演變與SOA時代的到來
軟件的體系構架可以用美國哈佛大學理查德?諾蘭(Richard L. Nolan)早在20世紀70年代提出的信息化發展規律,即著名的諾蘭模型加以說明。該模型將信息化的過程分成了從起步到成熟的6個階段,各個階段之間信息化的程度是逐步遞增的,必須從一個階段發展到下一個階段,不能實現跳躍式發展(參見圖2)。
⒈初始階段:初始的局部計算應用,如報表、開票。
⒉普及階段:應用軟件產品化(單機版應用增加,計算機代替手工)。
⒊發展階段:IT系統化(開始注重規劃,網絡版單項應用增加,如中國科學院早期開發的MIS系統)。
⒋集成階段:IT集中化(開始統一技術平臺,進行一體化集成,消除部門間壁壘,目前的中國科學院ARP系統部分達到這個階段,但仍存在分布式系統帶來的矛盾)。
⒌數據管理階段:IT集成化(統一規劃組織內的信息資源,開始全面的數據綜合利用,這是中國科學院ARP系統二期的目標,目前仍未實現)。
⒍成熟階段:IT資源化(全面整合內外部資源,形成完整的信息管理、輔助決策體系,是ARP系統的終極目標)。
第三向第四階段的轉化是計算機時代向信息時代邁進的過程,這是非常重要的轉折點。借鑒這一階段劃分理論,結合目前中國科學院信息化的現狀,可以清晰地看到,中國科學院的信息化已完成了第三階段向第四階段的部分邁進,進入到向第五階段IT集成化邁進的歷史性關鍵時期。這一步的完成將是質的飛躍,其成功與否,直接關系到中國科學院信息化的整體進程與最終目標的成敗。
四、基于服務構架(SOA)是軟件發展的必然趨勢
回顧計算機軟件、硬件與網絡的發展歷程,不難看出,IT成熟度模型中各個階段對應計算機軟硬件發展的關鍵進程(參見表1)。
為解決軟件面臨的許多問題,過去曾做了許多探索,從最早的自動編程軟件到面向對象的技術、組件或中間件技術等,其目的均為解決軟件的復用,提高軟件開發效率,讓軟件適應業務邏輯變化等問題。
SOA的基本思想是以服務為核心,將企業的IT資源整合成可操作的、基于標準的服務,使其能被重新組合和應用。這個夢幻般的理念在提出之初曾引起業內的轟動。今天,SOA已經從一個虛無飄渺的概念,變為業界追捧的技術、企業未來的投資重點,幾個關于SOA的基本概念是:
⒈服務定義
服務是一種功能,它是一種定義好的自我包容而且不依賴其他服務內容或狀態的一種服務。一個組織的內外服務綜合起來形成基于服務的構架。
⒉服務構架的定義
基于服務構架本質上指一組彼此連接的服務。這種通訊可能是簡單的數據傳送或兩個或更多服務協同作業,需要一些將服務連接的手段。網絡服務采用XML(擴展標注語言)形成非常強壯的連接。
基于服務的構架并不新奇,過去對許多人而言,第一代的基于服務構架是DCOM(分布式組件對象模型)或ORPs(Object Request Brokers,對象請求),這是基于CORBA(Common Object Request Broker Architecture,通用對象請求構架)規范。
圖3說明基于服務的基本構架。它表示位于左側的服務消費方,向右側的服務提供方發出一個服務請求的消息。服務提供者給服務消費者返回一個消息。這個請求及后來的回答之間的聯接以一種雙方都能理解的方式定義好。服務提供者同時也可以是服務消費者。這些連接如何定義將在網絡服務解釋中加以說明。
⒊網絡服務
首先,網絡服務需用規定語言定義(Web Services Description Language,WSDL),它是形成網絡服務的基礎。圖4說明了如何使用WSDL,左邊是服務提供者,右邊是服務消費者,服務的提供與消費步驟包括:
服務提供者用WSDL描述或定義其服務,這種定義到服務目錄中。服務目錄采用使用統一描述檢索與綜合(UDDI)的技術表示。服務消費者向目錄發出一個或多個請求去尋找所需服務并決定如何和這個服務進行通訊。
服務消費方用WSDL向服務提供方發出服務請求。由服務提供者提供的部分WSDL傳向服務消費者,該語言告訴服務消費者所提交的請求與應答。
圖4所示的UDDI目錄就是所謂的登記處,登記處的目的是作為一種查找用WSDL描述的網絡服務的手段。UDDI登記的作用是允許各種組織用各種方法查詢網絡服務的使用方式及是否可用。
圖4中所有的消息均使用SOAP發送。SOAP基本上是提供網絡服務消息的信封或包裝。SOAP一般用HTTP(超文本協議)協議發送,也可能使用其他連接方式。HTTP是互聯網上常用的協議,它的廣泛使用促進了網絡服務的應用。
經進一步抽象簡化,如圖5所示,在圖頂部標注“網絡服務”的長條表示目錄或網絡服務。可以認為網絡服務如同PC計算機中的數據主板總線,在上面插上許多電路板,其他中間件解決方案類似使用總線的概念。
一個基于服務構架的重要概念是任何服務提供方同時也是服務消費方。這就是為何圖5中網絡服務下方只表示出服務,而非“服務提供方”與“服務消費方”。
SOA構架的重要標準是看系統中不同的組件是否能提供服務。實際案例如美國西北航空公司(North West Airlines)的業務系統,該公司超過80%的乘客喜歡通過網絡接入和設在機場、酒店等地點的登記處辦理手續,而不是在售票機構排長隊。該公司的業務系統通過SOA技術向乘客提供可靠、便捷、定制化的服務。
10年前,解決靈活性問題的方法是企業應用集成(EIA),在主機端運行經過整合的軟件。不過,這一方法已越來越難于適應日新月異的業務環境,其中最重要的原因是新的業務過程往往跨越多個組織或需要復雜的分析和協作。因此,新的解決方案不僅需要提供高效的業務推動力,更需要的是能組建未來業務模式靈活的模塊。客戶機/服務器(B/S)架構的時代必然轉向面向服務的架構(SOA)這一新的潮流。
事實上,早在10年前,Gartner公司就預言了SOA的未來。但由于當時缺乏實現SOA的技術基礎,SOA并沒有立即引起企業和IT公司的重視。直到近年來XML、SOAP、WSDL、UDDI等Web服務標準逐漸成熟,SOA才成長為可部署的技術、產品及下一代應用系統的方法論。
中國科學院ARP系統是典型的客戶機/服務器(B/S)模式,但目前面臨系統升級帶來的煩惱。軟件升級對用戶就意味著每三年來一次革命,不僅需耗費大量金錢,還會鬧得人仰馬翻。現有的ARP各大模塊幾乎都是鐵板一塊,當某一點業務變化時,某一點功能需要調整時,就必須全部升級或下發補丁,這不但造成升級成本太高,而且牽一發動全身,質量無法保證。
從理論上講,在SOA構架下的軟件就像是一個不斷進化的生態過程,某些“服務(業務組件)”不斷地局部升級,新的“服務”不斷地加入,只有這樣的系統才能真正做到快速適應業務變化。
五、基于SOA的ARP系統解決方案
由于ARP系統當初的設計思想基本上是遵照業務流程,通過ORALCE EBS配置或開發完成的,二者共享不足,基本自成體系、自立門戶。因為任何應用離不開最基本的三個內容:界面、業務邏輯和數據展現,這些內容應該可以重復利用。過去的系統因為各應用自成體系,所以每開發或增加一個新應用,就需要重開發一遍界面與數據展現,重寫一遍業務代碼,浪費了大量的時間和人力。將ARP系統SOA化,就是改變過去開發應用軟件的模式,首先根據業務需求,將其定義成“粒度”合適的“組件”,作為全院共享的資源,由不同業務系統隨時調用。ARP的SOA架構模型如圖6所示。
將ARP系統SOA化,要分為4個階段:業務規劃、成熟度分析評估、前景展望和定義路線圖。
⒈業務規劃
這一階段組織并定義可SOA化的業務范圍。通過對中國科學院ARP系統所涉及的院所兩級8大系統業務建模(已有或新建)的分析,形成業務系統的優先級、參數和粒度,從而形成SOA的業務組件。
過去的面向對象、技術組件等概念主要關注技術,一個技術組件往往用某單一技術來實現一個技術功能,技術組件是緊耦合的,組件粒度通常過小,不但組裝成本高,而且一個組件的改動對另一組件的影響很大,從而影響整體質量。但基于SOA架構的業務組件(也叫服務)卻將注意力集中在業務功能上,每一個業務功能必須是完整的,至于實現這一個業務功能的技術可能涉及很多,如數據庫、JAVA、JSP等。也就是說,在一個業務組件中,可能所有這些技術同時出現,以實現現實生活中所需的業務功能,如財務報銷、網上文字處理等。它強調技術無關性,是對業務對象的抽象。具體過程包括:
通過業務模型分析,定義網絡服務的范圍。
確定與其他IT行動的邊界并建立合作。
SOA的業務論證與粒度劃分。
分析現有業務行動與未來業務行動的優化級與銜接關系。
⒉成熟度分析評估
在成熟度評估分析階段,要為當前所處狀態建立一個度量標準。此時將定義當前已經實現、可作為SOA起點的服務和業務功能,并確定出可作為基礎項目的項目。通過分析服務,形成描述業務的元素和語言,也可以在技術空間得到直接的表達,從而成為溝通業務與技術的橋梁,也緩解了技術與業務之間“阻抗不匹配”的困難,使得信息技術能夠隨業務需求靈活應變。其次,SOA通過標準化的、跨平臺的技術規范,使得運行在不同地點、不同環境中的服務能夠被統一調配組裝,從而在業務流程上實現整合。所有的“服務”都采用同樣的標準、建立在同樣的平臺之上,當發出一個業務請求時,系統將自動根據需要調用平臺上的“服務”,無論這個“服務”是在什么業務系統內。
⒊前景展望
在這一階段中,信息化管理部門與業務管理部門通過專題研討會來確定并定義要求的“預期”狀態,并確保舉辦整個全員參與的聯合討論。對近期事件要詳細,而較遠的事件要靈活,以便在前進中融入所得到的經驗教訓。
⒋SOA路線圖
根據前三個階段所收集的信息完成SOA路線圖。
⑴定義
規劃與范圍:確定SOA業務的中長期規劃與業務范圍。
現有狀況(SOA成熟度):對現有系統進行成熟度分析。
來來愿景(SOA能力):確定未來SOA化后的愿景。
差異分析:SOA目標和適當的時限進行徹底的差距分析(gap analysis)等。
⑵執行
業務策略與過程:對業務策略與過程進行自頂而下的查看。
架構:評審當前架構、策略和標準以及參考架構。
成本與收益:概述現有成本構成與收益情況。研究未來科研活動指標、科研成本構成及科研產出物路線圖。
構造塊:對現有服務、過程、工具和技術進行分析。共享的服務基礎架構需求及標準化的工具。將共享服務戰略和標準化進程列入優先地位。
項目與應用:評審現有系統以及未完成的和已規劃好的項目。
組織與管理:對現有管理結構和策略進行分析。
⑶回顧
階段性里程牌回顧:通過對SOA化的系統進行階段性分析比較,得出更新的經驗教訓。
實踐中不斷總結經驗教訓。
考慮更多的業務能力。
⑷優化
在已有的SOA路線圖上增加應用。
從經驗中汲取教訓,提高業務適應能力。
整體性提高SOA化的系統對業務的支持,從而進入下一輪循環。
SOA路線圖應該是不斷融入經驗和教訓的循環過程(參見圖7)。
SOA路線圖最終完成以下幾個工作層次以實現信息化的戰略目標:①繁亂的業務形成,單獨的“服務”;②完成業務功能的SOA化,完成多層次的集成;③將整體系統的IT基礎設施轉換為SOA模型;④轉換用戶的業務模型,進入SOA的良性循環,達到IT成熟度第六級,從而使ARP系統實現中國科學院的戰略目標。
六、結束語
基于服務的構架(SOA)是軟件系統設計的必然趨勢,在改造與新建業務系統的同時,應用SOA的理念與技術進行系統設計與實施將是企事業單位信息化管理部門的基本工作思路。本文從信息化成熟度模型入手,通過分析IT系統的規劃,提出對中國科學院ARP系統的SOA改造路線圖,希望對中國科學院及其他部委信息化建設有所借鑒,從而更好地發揮國家信息化投資的效益。
參考文獻:
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[4]吳家菊,劉剛,席傳裕. 基于Web 服務的面向服務架構(SOA)研究[J].現代電子技術, 2005(14)
[5]張建飛,金連甫,陳平. 電子公文交換的SOA解決方案[J]. 計算機工程與設計, 2006,27(4)
[6]李蕾. 企業未來的軟件架構:面向服務的體系架構[J]. 電腦知識與技術(技術論壇),2005(11)
作者簡介:
[關鍵詞]LTE 結構優化 頻率規劃 掃頻分析 覆蓋評估
一、概述
隨著網絡建設日益推進,LTE網絡架構與頻率使用情況越來越復雜,基于終端的網絡測試受限于異頻測量策略無法完整記錄和呈現道路上所有信號的覆蓋情況,對網絡覆蓋評估與結構優化帶來了諸多不便。與之相比,掃頻數據則能更全面更完整地反映網絡覆蓋的真實情況,對掃頻數據的深入挖據與分析能有效補充前者的不足,成為網絡優化又一重要手段。本文從掃頻數據應用出發,通過對其深入分析與挖掘,輔助網絡進行結構優化,提升網絡性能。
本文分為兩個部分內容,第一部分是關于掃頻數據的基本應用與原理介紹,主要針對掃頻數據在天線覆蓋評估、網絡結構評估、頻點與PCI規劃、參數個性化設置、其他功能實現五個方面的應用原理進行介紹;第二部分是掃頻數據應用在實際網絡優化中的一個樣例,由此論證掃頻數據分析對網絡優化工作的重要意義。
二、基本應用與原理介紹
2.1天線覆蓋評估
通過掃頻數據的信號分布情況,結合現網工參的方向信息,能有效分析過覆蓋、弱覆蓋、反向覆蓋等天線覆蓋問題,用于指導天線調整,評估天線性能。
2.2網絡結構評估
根據掃頻數據,A小區作為主覆蓋小區的所有采樣點數記作NA;在這些采樣點中,所有B小區與A小區的信號強度差值小于或等于敏感閾值RSRPth采樣點數記作NB,A;那么,小區B對小區A的干擾系數定義為:PB,A=。在干擾系數的基礎上,我們定義A小區的被動干擾系數一,其中i為所有對A造成干擾的小區,該參數表征了A小區被周圍小區干擾的程度;定義B小區的主動干擾系數=,其中i為所有被B干擾的小區,該參數表征了B小區對周圍小區干擾的程度。被動干擾系數可用于整個網絡中結構復雜干擾嚴重的區域定位,主動干擾系數則可標識造成該區域結構復雜干擾嚴重的最壞小區,借助這兩個參數分析可迅速實現問題定位,指導優化調整方向,提升優化效率。
2.3頻點與PGI優化
通過掃頻數據分析,我們可以迅速進行頻點與PCI問題定位,如PCI MOD3干擾,借助GOOGLE EARTH或MAPINFO的拉線標識,可以直觀反映問題成因,輸出調整方案,并判斷新方案是否會帶來新問題,從而選擇最優配置。
另外,利用干擾系數矩陣,可借助程序進行全區域頻點與PCI自動規劃,從整體上優化網絡性能,當然,只參考掃頻數據的干擾系數矩陣過于武斷,可加入MR數據與地理分析。
2.4參數個性化設計
利用采樣點上的各頻段各小區信號強度進行統計分析,可實現如異頻測量A2門限的個性化設計。如可將RSRP樣本分為“需要進行異頻測量”與“不需進行異頻測量”兩類,按RSRP的值分別進行統計,描繪出兩類樣本的RSRP分布樣本數曲線,并采用滿足80%“需要進行異頻測量”樣本起測條件的RSRP設為a2ThresholdRsrpPrim值。如此能保證該小區覆蓋范圍內區域在需要起測異頻時能及時起測,既保證了大部分區域信號順利接續,又最大限度降低因起測異頻帶來速率下降的負面影響。
2.5其他功能實現
基于采樣點LTE與GSM信號的共同分析,可把掃頻數據挖掘的內容推廣至系統間互操作應用,如CSFB頻點優化、ESRVCC鄰區優化與門限設計等應用。
三、掃頻分析工具應用樣例
江門恩平區域4月份第三方測試覆蓋指標(綜合覆蓋率、SINR>=0比例)較差,針對影響該指標的主要因素MOD3干擾,我們采用掃頻數據進行深入分析,得到恩平區域MOD3干擾分布圖并進行精細優化,情況如下。
通過精細優化,恩平的覆蓋指標,特別是SINR的相關指標,得到有效提升,道路測試中SINR值分布整體向SINR值較大的方向偏移。
關鍵詞:大數據;管道技術;網絡架構;軟件定義網絡
Abstract: In the big-data era, broadband pipeline technology can improve speed; flattened pipeline architecture can reduce system delay; and software-defined networks (SDN) allow pipelines to be virtually developed so that network traffic can be better controlled; multipipe technology is also used for intelligent pipeline development. All these technologies improve pipe transmission so that big-data services can be transmitted without interruption at high speed.
Key words: big data; pipe technology; network architecture; SDN
中圖分類號:TN929.5 文獻標志碼:A 文章編號:1009-6868 (2013) 04-0054-04
隨著移動互聯網、電子商務、社交媒體、網絡視頻、企業服務網以及物聯網等服務的飛速發展,全球的數據正呈爆炸式的增長。互聯網數據中心(IDC)報告指出:2012年已經開始進入大數據時代,2013年全面引爆大數據,2020年全球將擁有共計約35 ZB的海量數據,由此可知我們已經邁進了大數據時代。大數據有4個特征,即超量、高速、多樣性和價值,其中高速的特性不僅僅要求大數據能實現實時處理,而且還要求其可以實現實時傳送,以增強用戶體驗。大數據還要依賴于管道網絡傳輸。每個人都是數據的貢獻者,同時也是數據的使用者,用戶體驗要求用戶能在任意時間、任意地點接入,并能實現任意呼叫以及在任意瀏覽地貢獻和分享大數據服務,因此大數據將推動管道技術演進,促使管道網絡滿足大數據的高速暢行無阻傳送需求[1]。
數據傳送管道滿足大數據實時性傳送的需求,它主要是通過管道技術演進提升管道傳輸帶寬化,以解決海量大數據時代的數據傳輸問題。
1管道技術演進
寬帶化是管道發展的必然趨勢。一方面大數據時代的信息爆炸和海量數據促使傳送管道必須越來越寬;另一方面用戶體驗要求數據的傳送必須越來越快。因此無論是光纖傳輸還是無線接入都要通過技術演進來提高傳輸效率以實現寬帶化。
圖1所示為數字光纖傳輸技術演進過程。第一代數字光纖傳輸技術采用時分復用(TDM)技術,傳輸速率達到2.5 Gbit/s;第二代則采用密集波分復用(WDM)技術,傳輸速率到了1.6 Tbit/s;第三代采用多域復用技術,包括密集型光波復用(DWDM)、正交頻分復用(OFDM)、偏振復用(PDM)、正交相移鍵控(QPSK)和相干檢測等技術,傳輸速率達到了16 Tbit/s;從下一代數字光纖傳輸到光聯網的演進,將采用自動交換光網絡技術,傳輸速率還將大幅提升。因此,在數字光纖傳輸技術演進中,傳輸能力每十年增長千倍,同時不斷采用新技術,如新的調制技術、相干接收和超強前向糾錯等,使光纖的傳輸能力越來越強。受到大數據時代的強烈需求推動,數字光纖傳輸將向超高速方向發展[2-3]。
無線傳輸的寬帶化主要通過兩方面實現:增加傳輸頻譜帶寬以及提高頻譜效率。目前無線傳輸的發展趨勢就是空口帶寬逐步增寬,如移動通信從3G到長期演進(LTE)再到LTE-A的演進,最明顯就是空口占用頻譜帶寬在增大;在提高頻譜效率方面,當前業界主要采用高階調制和多天線技術,而新技術方面如角動量通信技術還處于初期的研究階段。另外無線通信的發展受頻譜占用等客觀因素的影響,技術逐步向高頻段發展,如5 GHz、45 GHz、60 GHz、可見光通信等。
移動通信在經過2G基于電路域和窄帶技術革新后,就逐步向分組域和移動寬帶方向演進,到了LTE階段,就完全實現基于分組域并且移動寬帶化。以移動寬帶LTE技術演進為例,如表1所示,其中LTE采用的空口最大頻譜帶寬是20 MHz,而到了LTE-A階段,通過載波聚合技術可以使空口最大頻譜帶寬達到100 MHz;在多天線方面,LTE階段最高支持4×4配置,而LTE-A階段則最高支持8×8[4-5]。基于上述技術演進,峰值速率從LTE階段的300 Mbit/s提高到LTE-A的1 Gbit/s,頻譜效率也從LTE階段的15 bps/Hz增加到LTE-A階段的30 bps/Hz。
Wi-Fi技術的演進如表2所示。Wi-Fi技術從802.11n逐漸地演進到了802.11ac/ad,除了使用頻率因客觀因素導致的差異外,在技術演進方面,通過增加空口信道頻譜傳輸帶寬、采用高階調制和多天線技術都可以提升Wi-Fi的傳輸能力。Wi-Fi的傳輸能力從802.11n的600 Mbit/s到802.11ac/ad的7 Gbit/s,正向著超寬帶傳輸演進。
2 管道架構演進
在大數據時代,用戶體驗要求管道網絡傳輸得更快,除了通過技術演進提高傳輸效率和傳輸帶寬外,還要降低網絡延時,減少網元數量和數據交換次數。因此管道網絡架構也需要進一步演進,盡可能實現網絡簡化和扁平化。
圖2所示為3種無源FTTH的網絡架構和協議,其中圖2(A)是基于時分復用無源光網絡(TDM-PON)技術,是當前采用的技術和架構,而圖2(B)和圖2(C)是谷歌光纖網絡架構和協議方案,分別是點到點直連到戶和基于波分復用無源光網絡(WDM-PON)技術。在圖2(A)中,從中心機房到無源光分路器間,多用戶共享光纖和帶寬,這種架構的缺陷是很難增加帶寬,用戶各自帶寬同時都受限;另外也很難升級網絡,因為多用戶共享收發器,協議方面采用以太網到PON再到以太網的協議棧,需要兩次協議棧轉換。圖2(B)采用光纖直接從中心機房到用戶,即點到點架構,每個用戶獨占帶寬資源,無光分路器,為了降低工程成本,可以通過使用大芯數光纜來實現此方案;圖2(C)則是基于WDM-PON技術,采用波分復用技術使每個用戶到中心機房都有一根虛擬光纖。圖2(B)和圖2(C)整個網絡架構都基于以太網協議,這種架構是一種局域網向城域網絡延伸方案,谷歌的這種P2P模式是一種跨越式發展,可以使每戶帶寬達到1 Gbit/s。
為了降低系統時延,移動通信網絡架構也需要向扁平化演進。圖3所示為移動網絡從3G到LTE的架構變化,從圖3(A)的3G網絡架構到圖3(B)的LTE架構,明顯減少了一層網元,因為圖3(B)中LTE網絡是eNodeB直接連接到核心網,而圖3(A)中3G網絡架構是首先由NodeB匯聚到無線網絡控制器(RNC),再進一步匯聚到核心網。這種三層架構不但會造成系統延時長,而且還會降低系統穩定性,增高網絡建設和維護成本。
對于互聯網架構,可以通過引入內容分發網絡(CDN)來提高網絡傳輸性能。盡管互聯網架構是基于IP協議的網狀架構,但是它卻受制于管道約束。一方面從信源到信宿除了有物理上的距離外,還要經過多重路由,因此延時不受控制;另一方面大數據傳輸對骨干網絡提出挑戰,任何一個環節都可能影響數據傳輸的速度和穩定性。因此一味提高傳輸帶寬并不能完全解決實際問題。為了使數據傳輸更快、更穩定,需要在網絡中通過增加節點服務器方式,這樣使用戶就近獲取所需內容,解決互聯網擁擠問題,提高用戶訪問網站的相應速度,提升用戶體驗。
圖4所示CDN網絡架構。該架構分為中心節點、區域節點和邊緣節點,用戶終端就近直接訪問邊緣節點,不必訪問中心節點和區域節點,邊緣節點基于緩存服務器,是中心節點的一個透明鏡像,距用戶僅一跳。因此這種架構,可以降低系統延時,增強用戶體驗。
CDN的主要特點是可以使管道帶寬得到優化,并且提供自動生成服務器的遠程鏡像Cache服務器,即邊緣節點,從而使遠程用戶可以直接就近訪問邊緣節點。這樣以來一方面可以減少因遠程訪問帶來的帶寬需求,分擔管道網絡流量,減輕中心節點負載;另一方面可以減少網絡延時,提高用戶存取訪問速度,增強用戶體驗。CDN的鏡像服務,消除不用管道運營商之間互聯造成的瓶頸,實現跨運營商的網絡加速。廣泛分布在管道網絡上的CDN節點,也是一種節點的冗余備份,可以有效抵抗和降低網絡攻擊的影響,保證較好的服務質量。
隨著大數據時代的來臨,CDN的發展趨勢首先是邊緣節點逐步下沉,離用戶越來越近。在圖5中可發現CDN的發展趨勢:CDN邊緣節點距離光纖路終端(OLT)、核心網、網關、邊緣路由器等網元設備越來越近。另外未來CDN功能集成到一些網元設備中也是一種必然趨勢。
總之,管道架構的演進方法無論是通過減少網元數量實現架構扁平化,還是增加CDN服務器,都是圍繞用戶體驗來展開的。只有數據以最快速度傳送到用戶終端,才能讓用戶享受于大數據時代的高質量服務。
3 軟件定義網絡
全IP網絡是管道發展的基礎,隨著大數據時代的到來,網絡越來越龐大,但數據流向也越來越不確定,技術更新和大數據需求要求管道網絡有更多的彈性、智能、可擴展性以及自動化能力,因此需要引入全新的網絡架構設計理念。在這樣的背景下,新網絡架構設計引入了軟件定義網絡SDN技術,其核心是將網絡設備控制面與數據面分離,網絡集中控制,資源調度、軟硬件解耦以及功能虛擬化等,從而實現對網絡流量的靈活調度和智能控制,提升用戶體驗,提高網絡利用效率。
軟件定義網絡解耦了數據、控制及應用平面,通過支持可編程和分片化來實現轉發和控制分離,如圖6所示。軟件定義網絡的主要特征包括:控制轉發分離、控制平面集中化、轉發平面通用化、軟件可編。
軟件定義網絡實際是將管道虛擬化,使其脫離具體的硬件和廠家設備,并將整個網絡變成一個數據轉發平臺,由控制器統一控制整個網絡的資源分配和調度。
軟件定義網絡使管道設備的軟硬件分離,改變了現有管道軟硬件捆綁的產業鏈。軟件定義網絡一方面降低了對通用硬件的依賴門檻,但也加大了對軟件的依賴程度,另外安全問題、集中控制的可靠性問題等都是軟件定義網絡需要考慮解決的。
4多管道組合方式及管道
智能化管理
管道技術是多樣性的,無論是有線還是無線,單一的管道模式并不能滿足大數據時代的需求,多種管道技術以同樣的目的但用不同方式向用戶提供大數據服務。大數據時代是基于多種管道組合方式向用戶傳送服務,使用戶能在任何時間、任何地點實現任意瀏覽和任意呼叫。如圖7所示,多種細的管道匯聚成更粗的管道,每種管道都將在各自方向演進,提升各自管道的功能和性能,進而使管道變的越來越粗,以滿足大數據時代的寬帶需求[6]。
管道技術演進一方面滿足大數據對帶寬化和用戶體驗的需求,另一方面可以提高管道的利用效率,提升管道的智能化,實現基于用戶需求和行為的智能資源匹配。管道運營商也要從粗放型經營轉向精細化管理,以支撐新型業務發展,為用戶提供按需、靈活的體驗和更便捷的個性化服務。管道的智能化還包括多管道間的協同機制,以滿足不同用戶、在不同應用場景下的不同需求。因此,智能化管理是大數據時代管道技術發展的必然趨勢,這樣才能合理有效地分配管道資源,提高其利用效率[6]。
5 結束語
大數據時代對其承載的管道技術提出了更高的性能要求,以滿足日益增長的用戶體驗需求,為此,管道技術方面將向寬帶化演進以提高傳輸速度,管道架構方面將扁平化演進以降低系統延時,軟件定義網絡使管道資源向虛擬化演進,多管道技術組合使管道向智能化管理演進。
參考文獻
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[2] 鄔賀銓.大數據時代的網絡技術與應用[C]// CCSA第11次會員大會, 2012年12月18日,北京.
[3] 3GPP TS 36.300. Evolved Universal Terrestrial Radio Access (E-UTRA) and Evolved Universal Terrestrial Radio Access Network (E-UTRAN): Overall description[S].
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[5] 馬滿倉,鄭建勇,郭靜,等.WLAN標準IEEE82.11ac/ad及前期關鍵技術[J].電信技術,2012(4):75-77.
[6] 趙慧玲,徐向輝. 智能管道發展總體思路探討[J].中興通訊技術, 2012(1):4-7.
作者簡介
朱曉光,中興通訊股份有限公司高級工程師;長期從事通信產品研發、技術規劃、綜合方案、戰略規劃等工作;累計申請發明專利40余項。
1主備用鏈路規劃
在進行電力同步仿真軟件設計時,采用各級時鐘分級、分層的方案,如圖1所示。每一個時鐘節點采用二級雙標號的設置方式,括號外數字表明時鐘級別,括號內數字表示分層級別,這種設置方式更適用于軟件對時鐘鏈路的遍歷查找和基準源的回溯。從圖1可以看出,只受來自一級時鐘的主備用定時基準同步的二級時鐘編號為2(1);受來自2(1)時鐘的主備用定時基準同步的二級節點時鐘編號為2(2)。只受來自二級節點時鐘的主備用定時基準同步的三級時鐘編號為3(1);受來自3(1)的主備用定時基準同步的三級節點時鐘編號為3(2);受來自3(1)和3(2)時鐘的定時基準同步的三級節點時鐘編號為3(3)。被同步時鐘的編號低于上級任一主備用時鐘的編號。2.2極長鏈路相位誤差計算通過計算傳輸網的節點數、定時鏈路傳輸距離及架空光纜傳輸時鐘信號產生的時延、抖動和漂移值,以及極長鏈路測試,對不同網絡結構對定時信號傳輸的影響進行了對比。通過相位誤差計算,仿真平臺可計算出規劃方案中所有時鐘鏈路的漂移累積誤差,根據仿真結果的時鐘漂移統計表,為規劃方案提供修改依據和優化的基礎數據,使其在24h內的最大相對輸入漂動指標滿足規定要求。
2錯誤節點及時鐘環檢測功能
同步成環分為主用時鐘成環、備用時鐘成環和主備時鐘成環三種情況。利用通路矩陣,使用連接積算法計算出同步網中的所有環路,通過深度優先遍歷算法檢測定時信號在傳送層內的同步成環。對同步時鐘倒掛進行檢測,將出現倒掛問題的節點的跟蹤時鐘等級由三級升級為二級,并對升級后的時鐘節點的跟蹤時鐘等級進行判斷,若繼續倒掛,則升級跟蹤時鐘等級,并依次繼續判斷,最后完成優化。
3軟件架構設計
時鐘仿真軟件由三個主要模塊組成,主框架程序模塊負責調用其他工程模塊、導出導入數據和工程文件;網絡拓撲圖繪制模塊以靜態庫的形式封裝,網絡的各層拓撲信息、所有節點信息和鏈路信息均存儲在該模塊中;計算模塊,所有的網絡分析算法均存儲在該模塊中。計算模塊內部采用圖論算法封裝了網絡相關算法。根據系統定義的接口規范,可以自定義算法,以實現各種不同的優化。框架程序由多個視圖相互結合而成,主要有傳輸層、通道層、時鐘層和系統資源樹等四大類,每個視圖均有相關的封裝類處理,如圖2所示。傳輸層:主要完成傳輸設備、光纜鏈路等物理網絡的建模及設備信息顯示、業務通道路由顯示。通道層:主要完成業務通道等邏輯層網絡的建模、業務承載規劃和通道信息顯示等功能。時鐘層:根據傳輸層建立的網絡拓撲對網絡進行時鐘檢測和時鐘鏈路優化評估,完成時鐘拓撲的建模與仿真。
作者:盧利鋒 王妙心 高強 滕玲 李信 單位:國網智能電網研究院 中國電力科學研究院 國網冀北電力有限公司
概述
近年來,廣播發射臺站信息化建設全面展開,各系統自動化、網絡化建設相繼落成。特別是網絡化條件下的廣播發射臺站的網絡安全也需要得到重視,尤其作為有安全業務播出的臺站,既要保障安全播出業務的正常運行,又要保障自身網絡建設的安全性不會成為整個網絡的安全漏洞;最重要的就是保障其自身的網絡安全,有效的為整個網絡的安全建設提供支持。
在三層交換機上運用ACL對用戶訪問限制
根據臺站業務的特點,在臺站局域網上,所有應用都是部署在同一個網絡平臺上,業務之間需要互訪,同時需要對可以訪問業務的人員進行限制。所以要求應用在IP層進行互訪限制。具體實施規定如下:
通過虛擬局域網(VLAN)對臺站應用和用戶進行細分;
通過訪問控制列表(ACL,Access control list)方式進行業務隔離和互訪限制。
可以通過對連接應用的交換機端口添加ACL策略來限制可以訪問的用戶,也可以采用單向訪問列表的方式允許一個網段或一段地址訪問其他地址,但其他地址不能訪問這個網段。
訪問控制列表初期僅在路由器上支持,近些年來已經擴展到三層交換機,三層交換機S6503就提供了訪問控制列表功能。
基本原理:ACL使用包過濾技術,在路由器上讀取第三層及第四層包頭中的信息如源地址、目的地址、源端口、目的端口等,根據預先定義好的規則對包進行過濾,從而達到訪問控制的目的。
功能:網絡中的節點有資源節點和用戶節點兩大類,其中資源節點提供服務或數據,用戶節點訪問資源節點所提供的服務與數據。ACL的主要功能就是一方面保護資源節點,阻止非法用戶對資源節點的訪問,另一方面限制特定的用戶節點所能具備的訪問權限。
2.1 使用訪問控制列表時需要遵守的一些規則
①標準ACL的測試條件只是基于源地址;
②擴展ACL的測試條件包括協議類型、原地址、目的地址、應用端口和會話層信息;
③按照由上到下的順序執行,找到第一個匹配后即執行相應的操作,跳出ACL而不會繼續匹配下面的語句。所以ACL中語句的順序很關鍵;
④末尾隱含為deny全部。這樣做是出于安全考慮;
⑤引用ACL之前,要首先創建好ACL,否則可能出錯;
⑥ACL在被應用到對應端口以前,將不具任何意義,對數據流不產生控制;
2.2 ACL在網絡安全中的應用
①防止外部IP地址欺騙和非法探測;
②保護網絡層設備不受攻擊;
③阻止病毒的傳播和攻擊;
④針對服務器的實際應用設計ACL。
幾個訪問控制列表設置的例子
number acl-number:ACL(Access Control List,訪問控制列表)序號,取值范圍為:
2000~2999:表示標準ACL。
3000~3999:表示擴展ACL。
3.1 舉例
# 定義ACL 2000的規則,并定義規則匹配順序為深度優先順序。
system-view
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C] acl number 2000 match-order auto
[H3C-acl-basic-2000]
#在GigabitEthernet1/0/1上應用ACL 2000,進行包過濾。
system-view
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C] interface GigabitEthernet1/0/1
[H3C-GigabitEthernet1/0/1] packet-filter inbound ip-group 2000
# 定義規則,禁止源地址為10.1.0.0上的報文通過,
system-view
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C] acl number 2000
[H3C-acl-basic-2000] rule 0 deny source 10.1.0.0 0.0.255.255
# 定義一條規則,允許從10.2.0.0網段的主機向172.1.58.0網段的主機發送的端口號為80的報文通過。
system-view
System View: return to User View with Ctrl+Z.
[H3C] acl number 3101
[H3C-acl-adv-3101] rule permit tcp source 10.2.0.0 0.0.255.255 destination 172.1.58.0 0.0.0.255 destination-port eq 80
3.2 病毒端口的關閉
根據業務的需求只開放業務端口,通過控制內網和外網的安全級別來防護內網的安全。
[H3C] acl number 3001
[H3C-acl-adv-3001]
rule 0 deny tcp destination-port eq 6881
【關鍵詞】4.5G演進 分組傳送網 物聯網 大容量接口 城域傳輸網
[Abstract] With mobile communication evolving from 4G to 4.5G in a few years, in order to analyze its impact on transmission, especially the PTN network, based on the changes of characteristics of the wireless network and the improvement of capacity, connection and delay sensitivity, this paper analyzed transmission network requirements of 4.5G, that is high bandwidth base station requirement, base station coordination requirement, and IOT development requirement, etc. Based on the above requirements, this paper analyzed technology evolution including over 100G large capacity interfaces, high precision time synchronization, NGFI, SPTN, etc. Then it discussed that metro transmission PTN network for 4.5G will gradually turn down on three-layer network, and measured the metro transmission network bandwidth, puting forward the metro transmission network evolution direction and technical characteristics of the core layer, convergence layer and access layer.
[Key words]4.5G network evolution Packet Transport Network Internet of Things large capacity interface metro transmission network
1 移動通信向4.5G演進的特點及標準推進
移動通信網絡經歷了從2G、3G到4G的較為漫長的發展歷程,由主要為話音、短信服務發展成為話音、短信、數據視頻服務等,在向4.5G演進的過程中,在推進話音、短信、數據視頻這類傳統通信服務的基礎上還面向連接數更多的物聯網提供服務。4.5G演進的特點形成和標準制訂正在逐步推進中。
1.1 標準進展
3GPP在Rel-10到Rel-12的階段系統定義了CA、上下行的MIMO增強、HeNB移動性管理增強、CoMP、CA增強、eMBMS業務連續性、Small Cell enhancements(下行256QAM、TDD-FDD Joint Operation、雙連接、Small Cell on/off等)、Inter eNB CoMP、MDT(Minimum Drive Test)等增強技術特性,是LTE-Advanced即4G階段的主要標準。面向4.5G與5G的3GPP標準計劃如圖1所示。
Rel-12已于2015年3月完成,3GPP在2015年10月正式宣布,從Rel-13起的技術命名為LTE-Advanced Pro,即4.5G階段標準起草,并逐步完善制訂Massive CA、Massive MIMO、256QAM、SOMA、LTE-M、U-LTE等技術特性。
1.2 向4.5G演進的特點與關鍵指標
4G到4.5G網絡架構的變化主要是利用SDN/NFV(Software Defined Network/Network Function Virtualization,軟件定義網絡/網絡功能虛擬化)技術將EPC虛擬化;空口部分則是利用更高階的調制、Massive MIMO、Massive CA技術等提高接入帶寬;同時,在終端方面,其連接的對象將從過去的手機終端向物聯網中的各類終端延伸。
在4.5G演進的過程中,連接數將從手機終端的8億連接向萬物互聯的300億連接增長,容量由目前幾十兆的帶寬向吉比特帶寬增長,而由于存在越來越多對時延更為敏感的業務,對時延的要求將提高到10 ms。向4.5G演進的幾個指標對比如表1所示。
2 4.5G發展對傳輸網絡的需求分析
2.1 基站帶寬需求分析
目前4G的單宏站規劃帶寬一般按80 Mbps考慮,4.5G階段單基站如果按4載波聚合,平均下載速率可以以320 Mbps(80×4)規劃,考慮到未來頻譜效率不斷提升,單站規劃帶寬將達到600~800 Mbps,單站峰值帶寬則將達到2 Gbps。第3部分將以此為基礎分析核心、匯聚、接入各層的傳輸帶寬。
2.2 站間協同需求分析
CoMP(Coordinated Multi-Point Operation,協同多點傳輸)是一種多小區相互協作傳輸的技術,能有效提高小區邊緣用戶的通信質量,達到改善網絡覆蓋和提升小區邊緣吞吐率的效果。
當用戶終端處在所在小區的邊緣時,一組基站以協作的方式對這些用戶終端同時進行接收/發射。協作的方式有兩種,一種是CS/CB(Coordinated Scheduling/Coordinated Beamforming,協同調度/協同波束賦形),即簡單的干擾規避形式,CS/CB是通過在基站間傳遞一些信令,使得基站重疊覆蓋區域的用戶在同時接收多個基站的信號時能避免信號干擾;另一種是JR/JT(Joint Reception/Joint Transmission,聯合接收/聯合發送),即復雜的多小區聯合處理數據的形式,JT/JR是通過多個基站的協作,同時向小區邊緣用戶發送/接收數據,使得小區邊緣用戶的信號獲得更多的增益以改善通信質量。
CS/CB僅需要在基站間傳遞一些信令,因此對承載的帶寬和時延要求較低;而JT/JR則對承載提出了更高的要求。
2.3 物聯網發展需求分析
物聯網應用日漸增多,人人通信正朝著人機通信甚至機機通信的方向發展。面對物聯網的需求的提升,需解決如對海量物聯網的支持、低時延、室內深度覆蓋的改善、超低成本等諸多問題,3GPP對此進行了多方面的研究。
LET-M是早期3GPP基于LTE技術引入的對物聯網應用支持的技術組合,但是因為LTE本身是面向寬帶無線數據應用的,LTE-M在物聯網應用適配性增強上存在較大的局限。從Rel-11之前的cat 1終端(支持上行最大5 Mbps、下行最大10 Mbps),到Rel-12階段的cat 0終端(雖僅支持上下行最大1 Mbps的速率,但LTE要求終端最小具有20 MHz的接收能力,對終端的要求過高),對于物聯網應用來說成本較高,故未能得到充分的發展和應用。
另一種發展很快的則是基于蜂窩的NB-IoT(Narrow Band Internet of Things,窄帶物聯網),它的標準在3GPP的Rel-13階段獲得凍結。NB-IoT構建于蜂窩網絡,只需消耗大約180 kHz的頻段,可直接部署于GSM網絡、UMTS網絡或LTE網絡,部署成本低。
NB-IoT對傳輸網的需求主要有:1)帶寬需求,以S111站型為例,基站上行峰值約為620 kbps,下行峰值約為540 kbps;2)時延需求方面約為秒級,比較寬松;3)QoS需求,暫未定義QCI等級,可以在PTN(Packet Transport Network,分組傳送網)上分配較高優先級,類似于現網GSM基站的業務優先級;4)網絡架構,無論以升級現網GSM基站支持GN雙模還是新建NB-IoT基站,都需要承載S1電路,因此對PTN網絡中L2/L3橋接層設備會帶來壓力。
3 面向4.5G演進的傳輸PTN網絡發展研究
3.1 技術演進
(1)超100 G大容量接口
到4.5G階段,核心匯聚層仍采用100GE接口將顯得捉襟見肘,超100 G的大容量接口勢在必行。涉及超100G標準制定的主要組織包括有ITU-T SG15、IEEE802.3和OIF。
ITU-T SG15的工作組進行了超100 G物理層和光傳送網邏輯層的標準化工作,完成了對超100 G的幀結構、電層和光層開銷、復用層次、故障處理等的定義,接下來會根據IEEE 400GE標準的進展,對B100G OTN客戶信號映射和物理接口等相關內容進行完善,預計將在2016年中或下半年相關標準。
IEEE的802.3工作組如上所述承擔著400GE的標準化工作,目前在系統架構、邏輯接口、電接口和光接口方面已達成多項成果,預計會在2017年標準。
OIF則在2016年3月了FlexE標準,其思路是采用綁定多個Ethernet PHY(目前主要指100GE,后續400GE標準化后也會支持)從而實現承載MAC速率大于PHY速率的業務。
上述幾種大容量接口的技術在不斷制定與完善中,設備廠商根據標準制定和產品架構完善或推出相應超100 G大容量接口的PTN設備。
(2)時間同步
為滿足今后的超高精度時間同步需求,需要由傳輸PTN來實現超高精度的時間同步功能。目前采用1588v2時間同步,預計未來會在此基礎上,采用超高精度的時間同步服務器以及增強算法,借助OTDR對1588同步方案進行改進以實現時間同步。
(3)下一代前傳接口
3G和4G時代的BBU與RRU采用的固定速率前傳接口CPRI是一種基于TDM協議的接口,即使在沒有業務負載的情況下仍會傳輸數據流,傳輸效率不高但對承載帶寬要求極高。為提高傳輸效率,更好地支持無線網絡向4.5G/5G系統演進,BBU和RRU的功能需要重新定義,設計一個基于分組傳輸技術的BBU和RRU接口,即NGFI(Next Generation Fronthaul Interface,下一代前傳接口)。
NGFI重新定義了BBU和RRU的功能,將部分BBU處理功能移至RRU上,進而導致BBU和RRU的形態產生改變,重構后分別定義名稱為RCC(Radio Cloud Center,無線云中心)和RRS(Radio Remote System,射頻拉遠系統);基于分組交換協議將前端傳輸由點對點的接口重新定義為點對多點的前端傳輸網絡。
NGFI的劃分有多個不同方案,位置最高的劃分對傳輸帶寬要求最低,上下行都在100 Mbps的級別,時延為1 ms級要求也不高,可采用PTN來承載前傳接口;位置最低的劃分對傳輸帶寬要求最高,上下行在10 Gbps的級別,時延為0.1 ms級,需采用WDM PON(Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network,波分復用型無源光網絡)等技術來承載前傳接口。
(4)PTN技術的發展
面向4.5G的演進,對PTN的高帶寬承載能力和靈活調度能力都提出了較高的要求。PTN向著超100 G的端口和槽位能力演進,同時,PTN技術也向著SPTN(Software Packet Transport Network,智能分組交換網絡)的方向發展。
SPTN是將SDN網絡控制與PTN轉發面結合的技術,可實現集中化智能控制、網絡可編程與PTN高效多業務傳送能力、端到端OAM(Operation Administration and Maintenance,操作維護管理)和電信級高可靠性的結合等,提升了PTN網絡的資源利用率和開放性,更好地滿足了專線和移動回傳業務的承載需求。目前SPTN已形成包括整體架構在內的一系列規范,若干城域傳輸網在以專線業務為切入點進行試點并促進跨廠家的互通。今后隨著SPTN在城域網中應用的擴大,對4.5G乃至5G網絡以用戶為中心的架構能提供更好地支撐。
3.2 城域傳輸網PTN網絡架構演進與發展的探討
(1)城域傳輸網內帶寬測算
每基站上行平均帶寬按600 M考慮(4載波,并考慮未來頻譜效率的提升),每接入環6個節點,接入環帶寬不收斂,每節點帶基站數目2個,則接入環帶寬約為7 G,接入層設備需考慮10GE環或10GE疊加的環。
對于匯聚層,假定一個匯聚環帶150個節點,并考慮4:3的收斂,上行帶寬按80%考慮,則匯聚層帶寬約為108 G的帶寬,匯聚層設備需采用疊加100GE或組400GE的環。
對于核心層,假定一對L2/L3橋接設備帶3000個節點,并考慮4:2的收斂,上行帶寬按80%考慮,則核心層上行帶寬約為1.4 T,核心層需采用大容量設備。若L2/L3橋接在骨干匯聚點,則每對設備假定帶6個環,為900個節點,并考慮4:2的收斂,上行帶寬按80%考慮,則核心層上行帶寬約為430 G。
(2)城域傳輸網網絡架構演進探討
4G階段大中型城域傳輸PTN網中L2/L3橋階層設備往往獨立設置,構成核心層的小三層網絡,好處是界面清晰,路由規劃簡單,帶寬規劃與維護都較容易。但隨著4.5G階段對低時延和帶寬提升的要求,將L2/L3橋接層與骨干匯聚設備合設(如圖2所示)擴大三層網絡將是一個合理的選擇。
城域傳輸網的網絡架構將朝著三層下移、大容量和靈活組網的方向發展。
核心層以三層網絡為主,采用6.4 T以上大容量設備,設備板卡支持單槽位200 G以上,盡量采用400GE接口。
匯聚層可考慮骨干匯聚和L2/L3合一,減少網絡層級;可采用口字型組網,與環網配合進行靈活調度;熱點區域應以大容量設備疊加擴容,新建組200GE或400GE環,并能支持大端口擴容。
接入層可仍以環網形式接入,帶寬支持單環10GE或單環疊加20GE。
4 結束語
本文介紹了4G向4.5G演進中架構、空口、終端方面的變化帶來的容量、連接、時延敏感度等特性的大幅提升,分析了4.5G發展對傳輸網絡的需求集中于基站高帶寬需求、站間協同需求以及物聯網發展需求等。通過帶寬測算、對比和歸納總結等方法,文章對城域傳輸網內帶寬進行了測算,分析了超100 G大容量接口、高精度時間同步、NGFI、SPTN等技術的發展與演進,并著重探討了面向4.5G演進的城域傳輸PTN網絡會逐步下沉三層設備,網絡架構朝著三層下移、大容量和靈活組網的方向發展以及城域傳輸網核心層、匯聚層、接入層的演進發展情況等,以滿足4.5G乃至更長遠的網絡發展需要。
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1.機床工藝設計應用系統體系結構
結合機床裝備工藝設計需求和網絡化制造的發展趨勢,構建了SOA架構(Service-orientedarchitecture,面向服務架構)的機床網絡化制造工藝設計平臺體系結構,由支撐層、標準協議層、中間件層、基本服務層、領域服務層、應用層等組成。
2.機床網絡化制造平臺的概念體系
機床網絡化制造平臺的具體功能包括網絡化制造資源管理,該模塊在制造資源本體模型的基礎上,為外協企業提供制造資源的注冊、檢索、分類、更新等功能;網絡化制造工藝任務分解,在分析零件制造特征的基礎上,在時序和裝配特征的約束下,對工藝設計任務進行分解,為企業選擇和資源匹配提供支持;網絡化制造工藝管理是平臺的核心功能模塊,包括工藝設計任務管理、工藝知識管理、典型工藝管理、網絡化工藝優化、網絡化工藝審批等;網絡化制造成員企業選擇;系統管理;網絡化制造過程協調與管理。
二、機床裝備網絡化制造工藝設計應用系統典型界面
1.機床產品零件信息本體建模模塊
傳統查詢方式采用基于語法的查詢,如關鍵字的匹配,這樣無法在語義層對同義詞、上下位概念進行檢索,無法保證查準率和查全率,使用本體可以實現多層次檢索。
2.機床網絡化制造P-P-R管理模塊
網絡化制造任務管理模塊提供對制造任務的定義、分解、編輯、撤銷等操作。任務定義界面,對任務基本信息進行描述,根據任務約束對制造資源進行檢索。
3.機床網絡化制造資源信息表達模塊
(1)網絡化制造資源管理主要提供企業整體信息的錄入、查看。其外協采用企業樹形式,分別按行業和企業性質進行分類,針對樹中每一個企業節點顯示相對應的企業基本信息,當需要瀏覽該企業的制造資源詳細信息時,則轉到企業資源管理模塊,以列表形式列出企業具有的制造資源信息及資源的主要技術參數,從而了解該企業制造資源的制造能力信息。(2)網絡化制造資源的發現制造資源發現功能模塊,通過制造任務的特征屬性和制造資源的制造能力相匹配實現制造資源的發現。(3)制造企業評價根據企業目標設計一級評價指標和二級評價指標,采用五級分制為制造企業打分。
4.機床網絡化制造工藝匹配優化模塊
網絡化制造工藝匹配優化模塊的功能菜單包括網絡化工藝規劃、工藝標準化和工藝更改三部分。
5.機床網絡化制造工藝流程重組模塊
計劃人員通過工藝流程管理模塊完成工藝審核流程的定義工作。首先,工作流管理系統流程設計人員登錄工作流管理系統,通過“工作流模型”為機床立柱加工工藝過程建立模型,完成工藝審核過程的建立和節點屬性的定義等工作;再次,將各個活動與相關管理人員進行綁定,并賦予管理人員相應權限,保證流程管理過程數據安全,降低操作人員的出錯概率。
三、結語
Abstract: Telecommunications network(NGN) relates to IP technology, multimedia technology, transfer technology and other fields. This paper first introduces the definition of NGN, and introduces systematically the basic principles, architectures, protocol standards of NGN that supports the evolution of telecommunication networks, finally compares SIP and H.323 protocols.
關鍵詞: 電信;網絡;NGN技術;應用;探討
Key words: telecommunications;network;NGN technologies;application;discussion
中圖分類號:TN91文獻標識碼:A文章編號:1006-4311(2010)28-0144-02
0引言
目前,由制造廠商和運營商聯合發起成立了全球性的“國際軟交集團”(ISC-International Soft-switch Consortium)論壇性組織,積極推行軟交換技術及其應用。ISC己有150多個成員,包容了各國主要電信設備制造商、電信運營商和計算機網絡設備制造商,軟交換已成為電信網向IP分組網演進的最為重要的技術。NGN是“下一代網絡(NextGenera tionNetwork)”的縮寫。國內通常把NGN與軟交換等同起來,但NGN真正包含的內容非常廣泛,它是以軟交換核心,能夠提供話音、視頻、數據等多媒體綜合業務,采用開放、標準體系結構,能夠提供豐富業務的下一代網絡。
1NGN技術簡介
1.1 NGN的定義:工TU-T和ETSI認為,有關NGN應研究以下關鍵的技術領域:
1.1.1 體系結構和協議研究確定NGN體系和參考模型;研究NGN的協議分層體系,以體現NGN業務和網絡分離的特性;研究基于GM P咚的控制和協議體系;研究光VPN的體系結構和協議;考慮使用通用的參考模型來標示運營商內或運營商間支持NGN所需要的通信流程:定義與傳統終端所需要的互通功能:定義BICC協議用于中繼層面;確定跨越異構網絡如何支持端到端業務、呼叫控制和用戶移動性。根據終端軟件升級機制和版本協商等因素定義NGN類終端的功能。
1.1.2 網絡控制和端到端的QoS研究和定義QoS業務量工程要求:研究基于GMPLS/以太網傳送的OAM和鏈路控制協議;完成用于話音的端到端QoS等級,研究用于端到端多媒體業務QoS的等級要求及其各自媒體組件的QoS等級要求;研究如何使用網絡低層的QoS機制獲得高層QoS;研究運營商間網絡低層QoS控制機制;研究QoS的端用戶規則;研究傳輸網規模對QoS的影響和接入網上傳輸呼叫對QoS的影響等。
1.1.3 業務平臺定義API和因素的業務要求和業務控制體系:完善跨越多網絡的業務互聯和用戶漫游所需要的業務支撐和提供機制;開發支持用戶控制和客戶化業務的機制,研究用戶移動性的業務平臺的影響等。
1.1.4 網絡管理實現NGN的一個重要條件是必須有一個適當的網絡管理解決方案,由于NGN是基于開放式接口并且允許不同種類的業務進入一個網絡的,網絡管理必須在多廠商和多業務的環境下進行,因此有必要定義適用于NGN要求的基本網絡管理業務和接口(故障管理、性能管理、用戶管理、計費管理、業務量和路由管理等):研究光網絡的FCAPS(故障、配置、計費、性能、業務)模型;完善核心網絡管理的體系等。
1.1.5 網絡安全NGN的一個特點是開放式接口增多,安全性方面的風險也相應增大,因此有必要開發NGN的安全性體系和操作安全性導則;開發NGN所需的特定安全性協議、API和工具,例如加密、信息摘要和數字簽名等。
1.2 NGN的優勢
1.2.1 組網的優勢NGN的分層組網特點,使得運營商幾乎不用考慮到過多的網絡規劃,僅需根據業務的發展情況,來考慮各接入節點的部署。在組大網上,無論是容量,維護的方便程度,以及組網效率,NGN同PSTN相比也有明顯的優勢。
1.2.2 電信級的硬件平臺NGN的業務處理部分工作在通用的電信級的硬件平臺上,運營商可以通過采購性能更優越的硬件平臺,來獲得處理能力的提高。同樣,在這個平臺上,摩爾定律所帶來的處理性能的持續增長,也將使整個通訊產業獲益。
1.2.3 運營商的選擇電信運營商能通過NGN構筑一個統一的,高效的,低成本,提供綜合業務的網絡。此外,推動運營商考慮建設NGN的原因還有。
1.2.4 成本的考慮正在逐步市場化的電信運營商,也正在以市場化的成本模型來核算網絡經營的效益。成本的降低,意味著收益的增加。因此,新技術的采用,首先考慮的就是對運營商運營成本的影響。NGN技術的出現,對運營商主要的吸引力也是對運營成本的降低。目前的電信行業正在市場和技術的驅動下逐漸向NGN演進,NGN是當前電信網的未來。
2NGN關鍵技術研究
2.1 軟交換
關鍵詞:園區網;規劃設計;項目實施;
中圖分類號:TP393.02 文獻標識碼:A 文章編號:1674-3520(2015)-01-00-01
根據實際企業園區網絡規劃設計,采用工程化設計方法、層次化網絡設計模型,遵循最新版專業技術規范,以期規劃設計出使用新技術的、快速安全的園區網絡系統。本文以某某鋁業集團天津公司新建企業園區網絡項目為背景,論述園區網絡規劃設計的過程及項目的實施。
一、園區網絡的規劃設計
園區網設計采用層次化模式,通過允許網絡滿足日益發展的業務需求的可擴展“組件”來設計模塊化拓撲。模塊化設計允許設計者通過推行確定性的流量模式來輕松擴展、了解并排除網絡故障。
(一)園區網設計過程
園區網的設計過程伴隨著網絡系統的生命周期。由于應用系統的不斷更新,網絡系統也需要不斷的重復的設計、實施和維護。這是一個循環迭代的過程。“網絡生命周期的迭代模型的核心思想是網絡應用驅動理論和成本評價機制”。經過一輪迭代,滿足用戶需求;而當再利用成本大于新建成本,就該舍棄迭代升級,報廢當前系統,新建一個新一代的網絡系統。依據迭代周期劃分方式,將網絡設計過程劃分為五個階段:
1、需求規范。即需求分析,緊密聯系客戶與用戶方的實際需求。從實際需求入手,最后著陸在需求上。適合用戶使用,能夠讓用戶滿意的網絡系統才是最好的網絡設計。
2、通信規范。即通信規范分析,包括現有的網絡體系分析。
3、邏輯網絡設計。確定網絡邏輯結構。
4、物理網絡設計。確定網絡物理結構。
5、實施與運維。采用項目管理方法論,有計劃有步驟的推進網絡設計實施,做到網絡邊界清晰,質量、成本、進度有效結合,使建設者和承建方均收到滿意效果。
(二)園區網絡需求分析
網絡需求分析是網絡開發和建設過程的起始階段,應該明確客戶和用戶方所需的網絡服務和性能。在需求分析過程中,需要注意以下幾個方面的要求:(1)業務需求;(2)用戶需求;(3)應用需求;(4)計算機平臺需求;(5)網絡需求。
(三)邏輯網絡結構設計
網絡結構是對網絡結構進行邏輯抽象,描述網絡中主要連接設備和網絡計算機節點分布而形成的網絡主體框架,一般采用網絡拓撲圖的形式描述出來。考慮本案中網絡需求,采用層次化網絡設計模型,以實現按層次設計的網絡結構,并對不同層次賦予特定的功能,為不同層次選擇正確的設備和系統。層次化網絡設計模型已成為位于網絡主流的園區網絡的經典模型,而層次化模型中最為經典的是包括核心層、匯聚層、和接入層的三層網絡層次化模型。
二、園區網絡的項目實施
某某鋁業集團天津公司園區網絡規劃設計方案設計完成后,建設方和承建方會商,并聘請權威專家共同評審和論證,經主管領導審批通過,該項目隨即進入工程實施階段。工程實施分三部分:(1)園區綜合布線;(2)中心機房、二級機房及各配線間建設;(3)網絡設備、預配置、上架安裝、系統聯調。建設方與承建方雙方簽訂工程施工合同,成立工程領導小組和項目經理部,明確劃分工作界面,制定項目管理計劃,指導和管理項目執行,監督和控制項目工作,控制變更,項目收尾管理。
(一)制定項目管理計劃
制定項目管理計劃過程包括定義、準備、集成和協調所有子計劃以形成項目管理計劃所必要的所有行動。項目管理計劃定義了項目如何執行、監督和控制,并通過整體變更控制過程進行更新和修訂,包括范圍、進度、成本、質量、人員、溝通和采購等子計劃。在項目執行的全過程中,要識別風險,執行風險管理與控制。
(一)指導和管理項目執行
1、現場勘測。確定系統機房位置、朝向、面積,設備間位置,各工作站物理擺位,建筑結構;確定距子系統最近的端口和線纜距離,建筑物周圍環境。
2、訂貨和采購。依據采購管理計劃,通過招標或競爭性談判選擇商,簽訂訂貨合同,發出訂貨單,跟蹤采購狀態。
3、制定施工組織設計和施工方案。整理現場,展開工作作業面,合理有序推進施工工作。制定文明施工安全施工措施,制定現場管理制度。
4、IP地址規劃,VLAN規劃。以通過專家評審的網絡系統規劃設計方案為藍本,進行IP地址規劃和VLAN規劃。
5、設備安裝及設置。設備進場拆箱前檢驗,開箱點收,加電測試,預配置,設備上架安裝、連接和設置。建立系統運行平臺。
6、施工作業交付物的自檢。
(一)整體變更控制
整體變更控制過程在整個項目過程中貫徹始終,并且應用于項目的各個階段。成立由高層領導領銜的變更控制委員會,每項變更必須書面申請,經變更控制委員會審核,給出接受或拒絕意見,執行并跟蹤控制變更。
(一)項目收尾
1、管理收尾。(1)網絡系統試運行。網絡系統經4周試運行(運行各種典型應用,測試和記錄系統運行狀況,調整系統參數),未出現設備故障或連接錯誤后,完成系統試運行。(2)工程驗收。工程驗收和工程文檔歸檔,含網絡藍圖、網絡連接圖、機器配置文檔、應用系統設置、使用手冊、測試和試運行報告等。(3)培訓。在系統試運行期間,承建方向建設方移交之前,要對建設方系統管理人員和用戶代表進行培訓,培訓期一般不少于2周,包括網絡設備運行狀態監測,秘鑰管理,數據更新與備份,機房配套設施及布線線纜日常巡檢與維護,應用系統、數據庫系統管理維護的培訓。
2、合同收尾
工程結束,工程尾款催收,進行整體移交,進入日常運營。網絡系統進入管理與運維周期。
參考文獻:
【關鍵詞】 IPRAN技術 優劣 應用前景
近幾年,移動通信以及移動互聯網的發展速度非常快,業務轉型、變革,對承載網有很高的需求,實現移動網絡的多樣化。移動網絡中,逐步引入IPRAN技術,綜合分析此類技術的優劣,同時分析IPRAN技術的應用前景,以此來提高IPRAN技術的有效性,提高其在移動網絡中的作用。
一、IPRAN技術分析
IPRAN技術經常出現在網絡內,與IP地址類似,是指互聯網的一類協議,或者可以表示為虛擬移動網絡中的地址代號。IPRA技術來源于網絡服務,為人們提供優質的服務方式,IPRAN技術在移動網絡中,是一種能夠實現移動網絡資源回傳的技術,匯聚到城域網、IP城域網內,實現了移動網絡的匯集,IPRAN技術,增強了移動網絡的能力,尤其是接入層、核心層方面,體現出了IPRAN技術的重要性。
目前,在移動網絡的定義下,IPRAN技術可以表述為無線接入網IP化,一方面順應移動網絡中原有的IP服務,另一方面構建新型的電信移動網絡承載運營方式,保障業務的承載能力,提供超高的寬帶服務能力,便于提高移動網絡的工作效率[1]。IPRAN技術逐漸走向成熟,運用交換機、路由器等設備,加強IPRAN的互通力度,在實際應用中,表現出可挖掘的技術特點。
二、IPRAN技術的優劣
1、優點。IPRAN技術的優點很明顯,其可簡單匯總為4個方面。根據IPRAN技術在移動網絡中的應用,分析IPRAN技術的優點,如:(1)IPRAN技術具有多業務承載、多進程、多分區的技術優勢,其可對現行的移動網絡進行承載,如TDM業務、以太網、LTE業務等,為各種移動業務提供承載的平臺,能夠統一協調網絡資源,提高移動網絡的運行水平;(2)IPRAN技術的IP構架相同,是在IP/MPLS三層動態技術上發展而來的,利用IGP以及IGPFC技術,完善組網的運行,促使寬帶具備多樣化的路徑;(3)IPRAN技術的質量較強,能夠根據移動網絡的協議標準,分層定義業務的執行標準,對不同的業務,提供不同的業務保障方式,提高移動業務的承載質量;(4)IPRAN技術的業務通道數量很大,保障業務通道配置的可靠性,可實現業務的自動化調節。
2、劣勢。IPRAN技術雖然優點明顯,但是也存在一些劣勢問題,表現在IPRAN技術的應用中[2]。重點規劃IPRAN技術的劣勢,如:(1)IPRAN技術在維護保養方面,面臨著非常大的任務量,此類技術中的業務路由不是透明的,在配置上很復雜,特別是與GUI技術相比較,就會表現出復雜的配置,增加了IPRAN技術故障檢測的壓力,進而降低了技術維護的水平;(2)IPRAN技術和PTN技術相比,在技術測試、試驗方面,稍弱,不能滿足業務的基本需求,在網絡的自愈保護方面,表現出缺陷;(3)IPRAN技術建設成本消耗較大,雖然網絡部署多,規劃簡單,實際上涉及到業務IP、互聯IP等,站在綜合的角度上,IPRAN需要的建設成本非常高,成為制約其進步的一項因素。
三、IPRAN技術的發展前景
IPRAN技術在我國的應用狀態,朝向多業務融合的方向發展,電信運營商已經熟悉了IPRAN技術的應用,規劃了此類技術的發展目標[3]。電信、聯通運營商,采用的是IPRAN技術,移動業務中,是IPRAN技術與PTN混合,基本以PTN技術為主。我國不斷建設IPRAN技術,規劃了多個試點城市,我國將積極構建IPRAN移動承載網絡,致力于推進其朝向綜合化的方向發展。根據IPRAN技術的應用現狀,分析此類技術的發展前景。IPRAN技術在未來建設中,采用多業務的模式,全面滿足移動業務的發展,促使運營商能夠放棄原有的技術模式。IPRAN技術中,提倡高價值、多業務的應用,保證承載網具備可擴展的特性,將綜合承載網作為IPRAN技術的發展目標。IPRAN技術在未來,必須成熟的承載4G業務、視頻傳輸等,保證技術運行的靈活性,IPRAN中,按照不同的業務,提供不同級別的發送方式,注重IPRAN技術的級別建設[4]。IPRAN技術的優點和缺陷較為明顯,其在未來中,維護保養方面,提出了可視化管理的建議,以此來提高運營維護的管理水平,充分發揮IPRAN技術的優勢,規避存在的缺陷,改善IPRAN技術的劣勢,促進IPRAN技術的發展,保障此項技術具有足夠的競爭力,拓寬IPRAN技術在移動網絡中的業務服務范圍。
結束語:IPRAN技術改善了移動網絡的運行環境,完善移動互聯網的構成,根據IPRAN技術的優劣特點,規劃期在未來的發展前景,用于提高移油絡的運行水平。IPRAN技術為移動網絡業務提供了諸多支持,逐漸成為移動互聯網的首選承載網,保障電信運營商的科學性和可靠性。
參 考 文 獻
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