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西固热电厂生产管理网络系统的方案设计研究pdf

发布时间:2019-06-16 19:52 来源:未知 编辑:admin

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  重庆大学 硕士学位论文 西固热电厂生产管理网络系统的方案设计研究 姓名:李青 申请学位级别:硕士 专业:电气工程 指导教师:王官洁;张晓敏 2001.6.1 重庆大学工程硕士学位论文 摘要 摘要 论文依据对西固热电厂2+142WM机组生产信息管理系统技术方案 设计项目的设计研究,在如下几个方面进行了研究设计工作:生产信息 管理网络系统构架的研究,网络系统设备的选择,集中式网络系统和分 布式网络系统的区别,网络协议的表述,网络服务器的选择,网络操作 系统的应用,网络数据库的选择。该论文是生产信息管理系统设计方案 的重要组成部分,为西固热电厂2+142WM机组生产信息管理系统的具 体实施提供了详尽的参考。 关键词信息管理系统,网络构架,网络设备,网络协议,网络服务器 网络操作系统,网络数据库 重庆大学工程硕士学位论文 摘要 ABSTRCT of ofthetechnical the~ⅡS ontheresearch Based project iS the24142MWunitof thermal whichfor Xigu powerplant.the inthe some views paperprovidesoriginal followingaspects:the ofinformation research framework.the system management of choicenetwork differencebetween devices,the system distilbuted concentrativenetworkand network,theof description network ofnetwork choice of protocol,the server,theapplication network choiceof network operationsystem,the database.Bemg the oftheinformation importantpart managementsystemproject, the referenceforthe ofthe paper providesparticular application information the about 2+142MWunitof managememsystem thermal Xigu powerplant. Keywords:Information management framework, system,Network Network device,Network protocol,Networkserver,Network database operationsystem,Network 玎 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 第1章概述 1.1前言 信息管理系统(MIS)主要是指采用计算机进行自动化管理,包括信 息管理系统、办公室自动化和通信系统【l”。 信息管理系统(Ⅶs)是一个对管理信息进行收集、传送和使用的系统。 办公室自动化OA,又称办公室信息系统OIS,它主要是利用现代电子技 术,处理以文字、图形及声音等各种形式出现的办公信息以达到减少和消 除繁琐的重复劳动,提高办事效率和管理水平,辅助优化决策,获得最佳 效益的目的。现代化信息管理系统离不开通信,可以说,它是计算机技术 与通信技术的结合。信息管理系统(M【s)、办公室信息系统(oIS)及通 信系统(CS),三者相互支持,相互渗透,共同组成一个综合、统一的信 息系统(IIS)。 信息管理自动化的发展从本世纪50年代开始,大体经历4个阶段。 第一阶段,即单项数据处理阶段,是计算机用于管理的初级阶段。这时计 算机还是单机系统,其应用主要掌握在计算机人员手中,职能管理人员只 有少数使用。计算机的功能主要是代替算盘进行运算,如会计人员计算工 资、电费、处理帐目、进行统计;也可以代替手工进行一些数据的处理, 如分类、加工、整理、排序。第二阶段,为数据综合处理阶段,是计算机 应用于管理的发展阶段。此时的计算机技术已开始与通信技术相结合,形 成中心网络;一台大型计算机,通过通信线路把远程的多个终端联在一起, 为多个用户服务;可以汇集和交换信息,用户在当地就能把数据送入计算 机。第三阶段,为管理系统阶段,是计算机在管理中应用的高级阶段。在 这个阶段,计算机与通信技术紧密结合,多台计算机联成网络,计算机之 间进行数据传输和文件传递,以运筹学等现代化数学方法和系统工程理论 为指导进行软件开发,建立起公麸数据库、模型库、方法库:它构成一个 统一的大系统,给各级管理部门提供完整的信息和最佳决策方案。这个系 统还是‘人—机”系统,只是辅助管理,而不是完全代替人进行管理。 第四阶段动自动化管理阶段。在生产管理方面。将生产自动控制系统与信 息管理系统连接起来,将生产数据实时送入信息管理系统。后者是前者的 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 后台机,前者在后者的指导下工作,构成一个自动化的生产管理系统。这 样可以大大提高生产运行的水平,尽量做到科学化、合理化【l“。 近十几年来,计算机技术、网络技术的飞速发展推动了信息管理系统 的研究和广泛应用。随着计算机应用的普及和深入以及网络技术的成熟, 信息管理系统已从单一的应用发展到综合应用,从简单处理深入到复杂处 理。信息处理模式已从集中式、分散式发展到分布式,应用任务正从大型 主机系统转移到客户机/服务器为支撑的分布式网络上来¨0l。 信息系统集成技术是充分利用原有的硬件,软件以及用户熟悉的界 面等资源优势,尽可能采用当前的新技术,依靠一定的规范将它们组合起 来,以便充分发挥硬件和软件的功能,从实用性出发,建立一个适应新需 求、整体上达到最优的信息管理系统。信息系统集成技术包括系统集成的 策略、技术、设计思想三个方面。 人们利用电子计算机进行信息管理始于20世纪50年代,经历了单 项数据处理、数据综合处理、信息管理系统和自动化管理等四个阶段。目 前,在计算机最为发达的美国,80%以上的计算机都用于信息管理,几乎 所有的企事业管理机构都有较完善的计算机信息管理系统,现又在大力开 发多媒体技术和建立信息高速公路;日本和西欧各国也竟相努力开展计算 机信息管理与办公自动化工作;亚洲各国也都把发展电子计算机应用、建 立自动化管理系统作为战略目标。 在我国,利用电子计算机进行信息管理的工作起步较晚,但发展较快。 尤其是进入80年代以后,随着大量微机和一部分小型机的引进以及汉字 功能的推出,计算机在信息管理上迅速得到推广应用。目前,全国几乎所 有的大中型企业和重要政府部门都已经建设或正在建设计算机信息管理系 统。 企业信息管理系统的应用由以下几个方面给予衡量: 1.企业信息基础设施状况及支撑力度; 2.企业核心业务应用和集成程度; 3.数据库和存取能力; 4.信息技术组织机构和企业信息意识; 5.企业全员文化素质、态度和信息技术视野。 1.2电力企业信息管理系统的设计目标和思想191 电力工业是现代化技术水平较高的行业,电力生产高度集中和统一, 发、供、用电同时进行,产、供、销紧密相连,由电力企业统一管理。电 力企业的管理机构和管理办法比较严密,自动化技术与计算机的应用都有 一定的基础。可以说电力工业的生产和经营管理实现信息管理自动化具备 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 有利条件,而且应该搞得更好些。然而目前电力系统中信息管理方式和手 段,与电力工业的需要以及信息技术的发展很不适应,随着计算机技术和 信息处理技术的不断发展,信息管理系统的功能和规模也在迅速发展。现 有的信息管理系统已满足不了新的要求,因此必须不断开发新一代的信息 管理系统,并应具有如下特点: a.必须为管理者提供新的功能。电力企业的管理者必须能迅速掌握 各种信息,及时作出反应。所以,信息管理系统应从一般的编制报表功能 向综合业务处理和辅助决策支持系统发展,即新一代的信息管理系统应着 重提供执行信息系统和决策支持系统的功能。 b.迅速及时地就地获得信息。电力企业的生产和经营管理要符合电 力系统的运行要求。电力系统是自动化水平很高的系统,各种先进设备采 集的数据,要及时提供给信息管理系统。 c.综合多个子系统。目前开发的电力信息管理系统大多是一个自动 化孤岛,在新一代信息管理系统中,应将这些孤岛(当然是还能继续使用 的)连接起来,使这些原先孤立的单项事务处理系统可以基于不同厂家的 设备和软件,使最终管理者能方便地访问整个系统的信息。 d.适应技术的变化。新技术不断出现,如多媒体、手写体/声音识 别等技术正在迅速发展,新一代信息管理系统须能方便地吸收这些新技 未。 e.操作简便。新一代信息管理系统的操作要非常方便、简单,提供 图形用户接口(GUI),使用户能透明地访问整个信息管理系统。 f.要降低开发费用。企业之间的竞争,要求开发的信息管理系统尽 可能减少成本,提高效益。新一代信息管理系统应充分利用现有资源及过 去的投资(硬件和软件)。 电力信息管理系统是一个庞大的系统工程,技术要求高,涉及面广, 采用系统集成的方法可大大缩短信息管理系统的开发周期,并且使选用的 各类软硬件产品质量较高、实用、价格合理,用户乐意接受。系统集成无 论从理论上还是从实际应用上来看,都是一个新课题。 电力信息管理系统集成的策略是采用系统集成的思想从总体上指导电 力信息管理系统的建设。 电力信息管理系统的逻辑结构,按功能分工来划分,大体上和管理的 体制与组织形式相一致。 我国电力工业管理体制,现在大体上是三级管理:部级;网、省电力 局级;市供电局、发电厂级。在这套管理系统中,为了统一领导,还纵向 地构成各项职能管理体系,如:统计、计划、基建等。各单位的功能部门, 除直接接受本单位的决策层的领导外。同时也接受上级对口职能部门的业 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 务领导。因此,电力工业的信息管理系统应该是一个纵横交叉的矩阵结构, 可分解为纵向结构和横向结构fl“。 (1) 横向结构 任一单位都可以横向地分解成若干功能子系统,这种横向的关系,叫 做横向结构。所形成的系统就是整体系统中的该管理层次某个单位的综合 管理分系统。 电力系统的信息管理系统,是由系统内的计划、生产、营业、财务等 各功能横向子系统综合在一起集成的。同样,电力部机关、电管局、供电 局、发电厂等各层次各单位的信息管理系统也是如此。 (2) 纵向结构 将不同管理层次的同一职能部门的信息管理功能综合在一起,形成一 个系统,这就是纵向结构。所形成的系统就是整体系统中的该功能子系统。 针对电力信息管理系统的逻辑结构,电力信息管理系统的集成策略应 该分成两个方面。 从广度上讲,既可以集成同类、同层次的信息管理系统,也可以集成 不同类、不同层次的信息管理系统,甚至还可以将信息管理系统(M【S)、 办公自动化系统(OA)、决策支持系统(DSS)等集成起来。 从深度上讲,电力信息管理系统的集成可以分为两个层次litJ: 第一层次为单项子系统内不同模块的集成。随着应用水平的提高,现 在各单位的单机、单项管理软件已无法满足需求,只有将其集成,有机地 结合成一个完整的子系统,才能称之为“系统”,为企业管理提供有效的 服务。即使是新开发或重新开发信息管理系统的企业,也要先进行子系统 内不同模块的集成。单项子系统内不同模块的集成,是电力信息管理系统 集成的最基层单位,它能使各个信息处理环节相互衔接,互为利用,极大 地完善了信息处理自动化的水平。 第二层次为各子系统的集成。目前已开发的许多信息管理系统,虽然 在使用过程中得到逐步完善,提高了使用效率和效益,但仍有很大的局限 性,如子系统的维护与完善往往独立进行;各子系统不能直接通过网络实 现信息共享:数据重复、冗余,浪费计算机资源等等。这是由于没有从整 体系统出发考虑问题,结果造成了系统整体效率较低。信息管理系统的集 成从系统的整体出发,综合、协调、完善各个部分,使它们集成在一起, 达到整体上最优。集成做得好坏,关键看是否做到了“总体优化”。 电力信息管理系统集成技术包括计算机硬件平台、网络系统、系统软 件、工具软件和应用软件的集成,以及围绕这些系统的相应咨询、服务和 技术支持91。以下着重讨论计算机系统平台的集成内容,归纳起来主要有 如下两个方面: 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 a.硬件集成。网络技术的发展,为信息管理系统的硬件集成提供了 技术支持和保障。硬件的集成可以采用Client/Serve体系结构,这种结 构的主要优点是Client可以共享网络中的各种资源和设备,便于实现多个 计算机系统互联、互操作与集成,提高整个系统的可靠性与实用性。 b.软件集成。软件集成包括系统软件集成、应用程序集成和数据集 成。一般地,可以把应用软件划分成3个部分:第一部分界面表示处理, 是与诸如用户终端或工作站设备交互的应用代码,完成屏幕格式化、屏幕 信息读写、窗口管理、键盘及鼠标管理等任务;第二部分事物处理,使用 输入数据(来自键盘、屏幕和数据库)来完成任务的应用代码:第三部分 是数据和数据库管理。 保证系统的可靠性、高性能、高灵活性以及低费用是信息管理系统的 关键。通过应用程序集成可以使信息管理系统在结构上、功能上以及I/ 0格式上得以协调,它并不是要推翻原有的或正在开发的应用程序,而是 作为一条“红线”,将整个系统贯穿起来,使原有的应用程序直接(或经 修改后)能在新系统中发挥出原有的或更大的作用121。 数据集成是信息管理系统集成的核心。数据集成的目的是使原有的局 部数据在新系统中得到一致性维护,提高其准确性。更重要的是,这些局 部数据在新系统通过集成之后,可以变成用户更感兴趣的综合、完整信息, 进而为用户提供统计分析和决策支持信息,而这些信息对于信息管理系统 中的用户具有极大的实用价值。在信息管理系统中,主要数据都是集成的、 共享的,但也存在一些相对的松耦合子系统,例如财务管理子系统。因此 可把这些数据源独立出来,放置到不同的数据库服务器上,以减轻单个系 统服务器的负担,减少网络负担。另外,系统中一些功能模块的数据是相 对静态,并且只为某些特定的模块所引用,可以将这些数据独立出来放置 在与特定应用非常密切的客户机上。 电力信息管理系统集成的设计思想是: a.对电力系统业务需求进行分析和提炼,构成系统集成的基础数据。 业务需求和提炼的结果一般包括以下内容:描述分布在各个点上的计算机 系统间实现远程信息交换和处理的需求;描述该信息管理系统与其他行 业、部门的信息管理系统的关系;描述分布在各点上的信息量;描述有关 处理特性;描述现有系统状况,以便充分利用,同时要分析现有系统存在 的问题:有关安全保密、可靠性、信息安全性等方面的要求;特殊要求等。 在分析业务需求时,既要考虑当前情况,又要考虑发展的需求,以保证信 息管理系统实用且具有先进性。 b.确定计算机系统模式。 c.确定网络互联协议、数据库管理系统和操作系统。 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 d.在确定计算机系统平台框架的过程中,应对硬件层、实用软件层 等作出相应的选择和优化。 e.对系统平台进行综合测试的优化,使其不断完善。信息管理系统 平台比较复杂。各子系统之间。平台层之间密切相关,而且不同信息管理 系统有着不同的特性和要求,因而必须在整个集成过程中不断进行综合测 试和优化。 系统集成方法为开发电力工业信息管理系统提供了~条有效的途径。 从客户机/服务器模式来看,它使信息管理系统摆脱了规模、技术、适应 范围的限制,既实现了分布处理又可以统一控制和管理:从系统的开放性 上看,它可以使企业很快将国际上的先进技术吸收利用,同时又可以充分 利用原有的各种资源。这样既保证了系统的先进性、实用性,又利用了已 有投资,大大缩短了系统开发周期。电力工业的信息管理系统可根据需要 与可能分步进行,以“滚雪球”的模式发展。条件成熟的、急用的先建, 从低级到高级,从局部到整体,最后形成一个完整的、功能强的、集成度 高的新一代电力工业信息管理系统。 1.3西固热电厂简介 兰州西固热电厂是国内的大型企业,企业由多个子企业组成。企业的 信息数据量十分巨大,信息的种类十分复杂,企业的各信息管理要求也不 尽相同。为适应企业信息管理现代化的发展要求,西固热电厂在信息管理 建设上进行了大量的工作,已在总厂和几个子企业建立了信息管理系统。 但是,随着西固热电厂2142MW新增机组的投运,有大量的各类信息产 生,如机组控制系统信息,电厂远动系统信息,新厂生产管理信息,新厂 物资设备管理信息,新厂人员管理信息,新厂领导决策管理信息等,还需 要在新厂建设一套完整的信息管理系统,来满足新厂的信息管理需求,提 高企业的生产管理水平。 由于新建信息管理系统的信息数据数量巨大和信息数据类型繁多,新 建信息管理系统应在系统的安全性、实时性、开放性和扩展性上给予专门 的关注;新建信息管理系统应采用国内外的先进成熟技术,易于系统的建 设实现;新建信息管理系统在整体构架基础上应分层分布建设,各分层分 布系统应按照统一的规范协议接口相互连接;新建信息管理系统应具有方 便的用户二次开发生成平台,以利于用户开发生成新的管理需求;新建信 息管理系统应具有简捷直观的用户浏览平台,以利于用户进行信息数据的 查询和管理;新建信息管理系统还应与总厂和几个子企业已建的信息管理 系统联网,进行信息数据的交换。 为了建设一套技术先进成熟的企业信息管理系统,有必要在建设企业 6 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 信息管理系统之前进行信息管理系统技术方案的设计研究。通过信息管理 系统技术方案的设计研究,可为信息管理系统的建设提供充分的理论依据 和实现模板,可为信息管理系统建设的招标文件提供详尽的模式要求和性 能要求。 对于西固热电厂网络信息系统,我们提出了以应用为中心的一系列 解决方案。整个设计方案集中体现了“提供最佳服务和追求卓越”的宗 旨。第一,精选最好的技术和产品:第二,选择高性触价格比的解决方 案;第三,提供良好的兼容性,易用性,扩展性,并与其他系统相互操作。 系统设计目标是逐步完善信息基础设施,允许用户在任何时候,任 何地点入网,网上的信息环境逐渐成为企业运营管理必不可少的一部分, 改变人们获取信息,得到服务及进行通信的方式。 1.4信息管理系统实现的主要技术llol 在信息管理系统发展的十几年里,信息管理系统是以数据库技术和计 算机网络技术为基础实现的,数据库技术和计算机网络技术的发展促进了 信息管理系统的发展。 主帆 圜 占_口 匕二] [二][二二][二] 远程终端 本地终端 图1.1主机处理系统 信息管理系统在一个时期间广泛采用主机处理系统模式或文件处理系 统模式来实现。 在主机处理系统中,如图1.1所示,所有程序都在一个主机上运行, 包括DBMS(数据库管理程序),应用程序以及负责向终端发送和接收数 据的通信设施。所有数据都存储在主机上,用户通过本地或远程终端来访 7 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 问主机,终端仅由屏幕、键盘以及和主机通信的设施组成,通常是”哑”的, 本身没有或仅有一点处理能力。使用智能终端,构成所谓的主从方式,也 只不过完成一些屏幕显示和用户输入管理方面的简单任务。还有一种情 况,把大型机/小型机系统作为大型数据库平台,把PC系统通过软硬件 技术实现与主机系统的通信,这种混用方法可能胜过单纯的哑终端主机方 式。当然一立的PC机,也可视作主机系统,一种单用户主机系统。 主机处理系统的主要优点是集中式、安全性和海量数据存储设备的管理能 ES 力。此外,主机系统支持大量的并发用户。一台ⅢM大型机(如mM /9000)上的数据库能同时支持超过1000个用户的访问。主要缺点是系 统的采购和维护费用过大,大型系统需要特殊的支持设施,如对计算中心 机房的要求苛刻,专业人员的培训也需要付出代价。 尘箨纛鲁■ 糟 图1.2文件处理系统 文件处理系统是指将独立的PC机以部门或工作组为单位用网络连接 起来,PC机一般情况下不再孤立工作。最初,PC机是为了共享文件以及 昂贵的外设如激光打印机、磁带机等而连接到LAN(局域网)上,构成 文件处理系统。在文件处理系统中,如图1.2所示,所有应用处理包括数 据处理都发生在PC工作站一端,文件服务器仅负责从硬盘查询所需要的 文件并通过网络把它发送给用户的PC机。数据处理通过PC上的DBMS (数据库管理程序)进行,处理完的结果以整个文件的形式再送回文件服 务器,由服务器再把文件存储在硬盘上。文件处理系统的缺点是,用户所 获得的计算能力局限于本地的PC工作站,而不管文件服务器的速度有多 快,安全性有多高,能力有多强。尤其是当多用户同时访问一个共享的数 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 据文件时,同一个文件不得不发送到每个PC上。这不仅导致网络开销增 加.并发控制也相当困难。因此,文件处理系统的性能往往存在问题,通 常只能满足小规模的工作组应用需求。文件处理系统的另一个问题是,PC 上的DBMS大多数实际上是一个文件管理系统如Xbase系列,Fox系列 SE是UNIX/XENIX 均是DOS环境下的文本(.TXT)文件,INFORMIX 环境下的CISAM文件。因此,在数据完整性、系统安全性等方面不可 要求过高。 目前,信息管理系统主要采用客户机/服务器处理系统模式实现。客 户机朋日务器处理系统将应用资源在客户机和服务器之间进行恰到好处地 分配。客户机通过网络请求服务,服务器提供服务。在这个开放环境里, 一个客户机可以是一台PC机或图形工作站。客户机/服务器模式可分为 单服务器的客户机/服务器系统和多服务器的客户机/服务器系统。 戴矗牟曩务一 服务嚣 害户枫 图1.3单服务器的夸户机/服务器系统 对于单服务器的客户机/服务器系统,一个服务器可以是一台高档PC 工作站,也可以是一个主机系统。不同厂商提供的服务器可以很好共处。 客户机/服务器模式最典型的应用是数据库技术,如图1.3所示。在一个客 户机/服务器数据库系统中,应用被分成两个部分,数据库应用程序运行 在PC机上(称作前端系统),负责用户界面和I/0处理;DBMS部分(负 责数据处理和硬盘存取)运行在服务器上(称作后端系统)。 客户机/服务器系统的优点是明显的:通过将应用资源在前端和后端 系统间的分离降低了网络上的开销。因为在客户机/服务器系统中,网络 上传送的一般是请求(如SQL语句)和结果(如记录),而不是整个文件。 单服务器的客户机/服务器技术已广泛使用,几个流行的数据库厂商, 9 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 中小型企业以及大型企业的部门级应用。 芯啦务嚣 I嘲大璧扭 客户帆 文件疆务嚣 图1.4多服务器的客户机/服务器系统 多服务器的客户机/服务器处理系统,如图1.4所示,这种系统伸缩 性更强,实现及管理也更复杂。单服务器的客户机服务器系统在一个WAN (广域网)环境下显然存在问题:一个部门的用户可能需要共享地理上遥 远的其他部门或总部主机上的部分信息,而且希望”信息随手可得”,将数 据在不同的主机或地点进行分布不可避免,这就导致多服务器客户机/服 务器系统的出现。在多服务器系统中,用户从本地服务器请求数据,如果 本地服务器发现本地没有需要的数据,就通过I.,AN或WAN向其他服务 器发出请求,通过”服务器对服务器的对话”处理数据,最后将数据返回给 用户。整个过程中,除了响应有一点延迟感觉,用户并不知道数据来自其 他系统,全部服务器对服务器间的数据处理细节对客户机系统透明。多服 务器处理系统被定位于企业级的大型应用平台。 客户机/服务器系统还有一种对等处理系统模式,对等系统被认为是 客户机,月艮务器系统的最终归宿,是协作式分布式处理的极限。客户机/ 服务器系统的两个不同的部分:请求服务的客户机和处理请求的服务器, 发展到对等服务阶段,将脱离主从结构,实现完全等同,如图1.5所示,即 在网络上每个站点既是客户机又是服务器。在对等系统中每个站点都是平 等的,进一步说,每个站点的计算机都要负责对自己资源的管理和访问, 并有对任何其他站点计算机上的资源的同等访问权。 10 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 [] 厂■■=]匕二=] 图1.5对等处理系统 数据库服务器 图1.6每个站点是一个单数据库服务器的客户机/服务器的对等处理系统 如果每个站点是一个单数据库服务器的客户机,服务器结构,服务器 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 之间通过网络连接,每台数据库服务器有自己的若干客户机。用户可以通 过客户机对本地数据库服务器执行某些应用(局部应用),也可以提高客 户机对多个站点上的数据库服务器执行某些应用(全局应用),这样的系 统如图1.6所示。目前,有许多信息管理系统采用这样的结构。当前流行 的几种RDBMS(远方数据库管理程序)支持这样结构的数据库系统。 考虑客户机/服务器处理环境中若包括多个数据库服务器的情形,将 引出许多的问题。首先面临的问题是场地自治性和透明性,不同的场地间 应相互独立。用户或应用可以不知道甚至不必关心数据在物理上存储于何 处,不管数据是在本地还是在远程。其次是数据完整性问题,目前的实现 技术是两阶段提交协议(2PC)。还有强制实施跨站点的业务规则等问题。 从上述对客户机/服务器模式各类处理系统的讨论可见:采用客户 机朋艮务器模式的系统是界于集中式与分布式数据库系统之间。单服务器 的集中式客户机/月鼹务器处理环境中,数据是集中的而处理是分布的,一 个应用是通过客户机请求和服务器响应的协作方式来完成的;多服务器客 户机/服务器处理环境中,处理和数据都是分布的,一个应用可以涉及多 个服务器上的数据,一个服务器上的数据也可以被多个客户机访问,但是 完成一个应用同样必须通过客户机请求和服务器响应的协作方式来完成; 对等客户机/服务器处理环境中,处理和数据都是分布的,由于实现完全 等同,所以每个站点不但可以访问其他站点上的数据,完成全局应用,而 且还可以访问本站点上数据,以完成本地应用flq。 实现企业信息管理系统要涉足的技术主要有:数据库服务器技术, 数据库数据存储技术,分布式数据库技术,客户机/服务器处理技术,应 用服务器(Web)技术,客户浏览器技术,数据网络技术等。 1.5本文的研究内容和研究目标 本文是为兰州西固热电厂生产管理网络系统的方案进行设计研究,其 内容包含如下部分; (1)系统网络构架 分析了常规的以太网网络构架系统和以An垤作为骨干网的扩充网络 构架系统,并对二者作出了分析说明。 (2)系统网络协议 介绍了网络的基本协议族,使其了解到作为公共协议它们的重要性。 (3)系统网络服务 介绍了服务器的选择,并且比较了两种操作系统的特点。 (4)系统网络数据库 着重讲述DM2数据库的特点及好处。 重庆大学工程硕士学位论文 第1章概述 作为整篇论文的研究目标是将此作为实施工程的参考方案,有利于管 理层作出妥善的选择。 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 第2章系统网络构架 2.1网络构架的层次设计 信息管理系统网络构架层次分为接入层、汇接层、核心层三个部分。 图2.1给出了信息管理系统网络构架层次的示意图。 图2.1系统网络构架层次示意图 2.1.1网络构架层次 (1)接入层 网络的接入层是最终用户被许可接入网络的部分。该分层部分能够通 过过滤和访问控制列表提供对用户流量的进一步控制;然而,该分层的主 要功能是为最终用户提供网络接入。在系统网络环境中,接入层所代表的 功能是数据链路层(网络第二层)的服务,比如基于广播和硬件地址的虚 拟局域网成员资格和数据流过滤:接入层体现的指标是用户数据共享的带 宽或用户数据交换的带宽。 接入层的主要准则是能够通过低成本,高端口密度设备提供这些功 14 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 能。 (2)汇接层 网络的汇接层是网络接入层和核心层间的分界点,汇接层也帮助定义 和区分网络核心层。该分层提供了边界定义,并在该处对潜在的费力的数 据包操作进行处理。在系统网络环境中,汇接层能够执行众多功能,包括 VLAN聚合、部门级和工作组接入、广播域和多点广播定义VLAN问路 由、介质转换、安全等等。汇接层也被称为能提供策略的连接分层。 (3)核心层 核心层有时被称作系统网络的主干。核心层的主要目的是尽可能快 的交换数据。网络的这个分层不应该被牵扯到费力的数据包操作和或者任 何减慢数据包交换的处理。应该避免在核心层中使用象访问控制列表和数 据包过滤这样的功能。核心层主要负责的工作有提供交换区块间的连接、 提供到其他区块的访问、尽可能快地交换数据帧或数据包。 2.1.2网络构架层次设计 信息管理系统网络构架层次的具体设计拓扑图由图2.2所示。 图2.2网络构架层次的设计拓扑图 图中考虑了网络设备和线路的冗余问题,但网络投入设备的成本较 高。 为节省设备成本,让汇接级的交换机充当核心交换机的角色,构成 紧缩核心交换的方式。紧缩核心的示意图如图2.3所示。汇接层和核心层 的功能由同一设备执行,尽管两层都包含在同一设备中,但是功能都保持 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 着很强的独立性。每台接入层交换机到汇接层交换机都有一条冗余链路。 每台接入层交换机可能支持一个以上的子网;可是所有的子网都终结于汇 接层交换+”“”’88广’。 图2.3紧缩核心的示意图 采取紧缩核心交换设计的系统网络构架如图2.4所示。100M到桌面的方 案,同时支持与Intemet的连接。 图2.4紧缩核心交换设计的系统网络构架 2.2网络的数据交换层次 6 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 按照OSI的分层原则,系统网络的数据交换与OSI的层次相对应。 在系统网络中网络的物理层对应网络的具体网络数据传送介质(光纤、双 绞线、同轴电缆等),传送的是PDU类型数据;数据链路层(第二层) 对应网络的交换机,网桥设备。传送的是数据帧;网络层(第三层)对应网 络的路由器设备,传送的是数据包;传输层(第四层)对应网络的TCP 端口,传送的是TCP数据段。各同级分层协议使用其下层的服务,即传 输控制协议(TCP)数据段就被封装在第三层的数据包中,第三层数据包 又被封装在第二层数据帧中。各层设备只负责处理其所负责的PDU头部。 2.2.1数据链路层的数据交换 数据链路层(第二层)交换是基于硬件的桥接。在交换中,数据帧的转 发是被称为集成电路(ASIC)的专业化硬件处理的。由于有ASIC技术, 交换机也可以比以太网桥低的多的成本提供高达吉比特速率的可扩展性和 低时延。 第二层交换机给网络管理员提供了在不给网络添加不必要的复杂性的 前提下而增加带宽的能第二层数据帧既含有结构内容,例如MAC地址, 也含有最终用户内容。在第二层包的结构内容象在第一层接口之间一样进 行传输时,例如以太网到快速以太网,是不需要进行修改的。但是,当在 不同介质之间被桥接时,比如在以太网或者令牌环和以太网之间被桥按 时,则要改变结构内容的。 工作组连通性和网络分段是第二层交换机的两大用途。第二层交换机 的高性能可用以网络设计,以降低每个物理网段主机数。降低每个网段的 主机数导致了一个含有更多分段的”平”的系统网络设计。 尽管第二层交换有很多优势,但是第二层交换仍具有桥接的所有特性 和限制。通过第二层交换机所建立的广播域仍然面临着与过去大型桥接网 络同样的扩展和性能问题。随着主机数的增加,广播和多点广播覆盖的半 径不断增大,广播仍然会干扰所有末断站点。生成树协议收敛较慢和阻塞 链路的限制仍然适用。 因为有第二层交换的这些限制,在网络中就要有第三层交换功能。 2.2.2网络层的数据交换 路由器根据网络层(第三层)地址来选择最佳路径。路由器根据所确 定的最佳路径决定应该将数据包转发到下面的一个网络点来改进网络分 段。路由器不转发第二层广播数据包。 路由进程必须为每个接收到的数据包选择路由。进入的数据包含还有 一个目的地址字段(DA),该字段用以标识在网络中唯一的目的地址。路 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 由器用DA在他们的路由表中查找下一个路由器地址和物理点。在路径确 定了之后,数据包转发就是一组已经被定义好的数据包操纵步骤。 地址标识OSI参考模型中网络层的一个实体,他被叫做”虚拟地址”或 者”逻辑地址”。对于所支持的每一种网络层提议,路由器和其它网络互连 设备对每个物理网络连接都需要一个网络层地址。 因为路由器将单个第三层逻辑地址映射到单台网络设备上,路由器可 以根据每个数据包中所含的可识别的属性来限制网络流量和保质网络流量 的安全。这些选项可以应用于任意一路由器接口上的进入或外出的数据 包。 增加第三层交换作为网络结构一个基本组成部分的原因是: 乱为增强数据资源的安全性和管理,服务器在向服务器机群演变; b.部署企业内部网(mtmm)。企业范围的客户机/服务器通信将基于 WEB技术。 这些因素将数据流量从本地子网转移到路由网络上,在这个路由网络 上,路由器性能的限制很容易形成瓶颈。 第三层交换是基于硬件的选路。更加具体地说,数据包的转发是由专 业化硬件ASIC来处理。第三层交换机对数据包的处理程序跟传统路由器 一样,比如要作下面的这些工作: 乱根据第三层信息决定转发路径; b.通过校验和验证第三层包头的完整性; c.验证数据包的有效期并进行相应的更新; d.处理并响应任何信息; e.在管理信息库中更新转发统计数据; £如果需要的话,实施安全控制。 路由器和第三层交换机对数据包交换操作的主要区别在于物理的实 施。在通用的路由器上,一般由基于微处理器的引擎执行数据包交换;而 第三层交换机通过硬件执行数据包交换. 为实现高性能地处理局域网的流量,第三层交换机可通过不同方式实 现,可放在网络中的任何地方,经济有效地替代传统路由器。 2.2.3传输层的数据交换 传输层(第四层)交换的简单定义是:不仅基于物理地址或测目的妒 地址,同时也基于这些第四层参数来作出转发决定的能力。在TCP和用 户数据协议报中做好应用类型对作为端口号编码在数据分段的头中。第四 层交换对于设备厂商来说是中性的,甚至当被添加到原先已经存在的网络 环境中也是有益的。 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 最后,当执行第四层功能时,交换机、路由器读取TCP和UDP字段 以决定数据包所承载的信息类型。网络管理员可以设置交换机根据应用来 对数据流划分优先等级。这项功能使网络管理员能够为最终用户定义服务 质量QoS。当用与QoS目的时,第四层交换意味着电视会议应用比电子 邮件可能会得到更多的带宽。 如果策略规定根据应用对流量进行细化控制,或者需要按应用进行流 量统计的话,第四层交换是必须的。 但应注意到执行第四层交换的交换机需要识别和存储大量的转发条 目,尤其是当交换机位于企业网络的核心时。许多第二层和第三层交换机 转发表的条目大小都与网络设备的数目成正比,但对于第四层交换机来 说,转发表的大小与网络设备数和网络中所使用的不同应用协议和会话数 量的乘积成比例。因此,随着末端设备和应用类型的增加,转发表的大小 增长得很快。处理大表的能力对于建立支持第四层线速率数据流转发的高 性能交换来说是很关键的因素。 2.2.4多层数据交换 多层交换综合了第二层交换和第三次选路功能。多层交换在满足第三 层选路需求的同时对系统网络中的数据流进行线速转发。这个结合不仅解 决了吞吐率问题,也消除了形成第三层瓶颈的条件。多层交换是基于”一 次血路,多次交换”的模型。 因为第三层和第四层交换是在硬件中执行的,所以这两种运行模式 没有性能上的区别。 2.3网络设备的配置选择 2.3.1 以太网网络构架的网络设备配置 Fast IEEE Ethemet(快速以太网)是100Mbps802.3u标准,是传统的 IEEE802.3 10Mbps以太网技术的发展,和传统以太网一样,它可以工作 在共享型和交换型环境中。快速型以太网可以组成交换式以提供优异服务 质量,可以在全双工模式下操作而无冲突发生。 GigabitEthemet(千兆位以太网)是传统以太网和快速以太网的发展。 1996年3月,IEEE组建了新的802.3z工作组,负责研究千兆位以太网技 术,并制定相应的标准。很快,一些快速以太网原来的支持者和某些新的 发起者组成了”千兆位以太网联盟(GEA)“,其中包括11家公司。一个 月后,另外28家公司也加入了该联盟。现在全世界已有几十家大的网络 公司和计算机公司加入了GEA。千兆位以太网技术的关键是利用交换式 9 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 全双工操作去构建主干网和连接超级服务器及工作站,还能利用现有的技 术去使用光纤。现在已经有很多公司生产出了千兆位以太网产品。可以相 信,在今后的至少10年中,以太网帧将仍然是数据通信的标准。 采用千兆位以太网作为电厂系统网络的主干,形成由若干星形结构网 络组成的结构化网络拓扑结构。这种结构的主干网可以看作是多级的,连 接不同”星”的”星”的多层结构。核心层和汇接层是由带路由模块的千兆位 网络交换机组成.接入层由于要提供到桌面的100M性能,采用具有1000M 上行能力的100M快速以太网交换机.网络应支持三层交换及VLAN的划 分,根据部门、功能的分布,网络系统必须提供分布在若干主节点的三层 交换机,其下挂接二层或三层交换机,网络必须具有灵活的VLAN划分 能力。网络内需要提供安全措施,防止盗用帐户和密码,提供网络用户身 份认证,增强整个厂区网的安全性。另外。主干网应该提供对多媒体应用 的支持,支持QoS。需要为整个企业内部网络提供可靠的防火墙,防止 外来用户对厂区网的破坏,对内部的部分重要部门与企业主干的连接还需 要另设防火墙,保证系统的可靠性。必须有强有力的网络管理策略,为整 个厂区网提供强大的网络管理功能。 图2.5给出了千兆级企业内部网络的层次结构。 图2.5千兆级企业内部网络层次结构 2.3.1.1广域网连接设备 在本文的设计中,提供了接入Intemet的能力,为实现这些能力需要 一些软件和硬件的帮助才能完成。在这里需要的硬件设备是一台路由器、 一对光端机,而软件方面,是微软的Proxy2.0。下面,我们来叙述硬件和 软件的安装设置,以便让他们完成Intemet的接入功能。 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 连接Intemet的核心硬件设备是一台Cisco的2500路由器。路由器是 一种工作在网络层的设备。它可以连接不同传输速率并运行于各种环境的 局域网和广域网。我们知道,网络层指导从一个网段到另一个网段的数据 传输,也能指导从一种网络到另一种网络的数据传输。Intemet是全世界 最大的广域网,在它上面存在着许许多多不同类型的网络,但这些网络有 着一个共同点,它们都使用TCP/IP协议。路由器的工作就是依赖网络层 的协议,它通过IP包来寻址。 2500路由器提供了以下不同类型的端口: ·高速同步串口,最大支持2.048M的EI速率。通过软件配置,该 种端口可以连接DDN,帧中继(FrameRelay),X.25,PSTN(模拟电话 线路)。 ·同步/异步串口,该种端口可以用软件设置为同步工作方式。在同 步工作方式下,最大支持128K,异步方式下,最大支持115.2K。 ·AUI端口,即粗缆口。一般需要外接转换器(AUI.RJ45),连接 10Base-T以太网络。 ·ISDN端口,可以连接ISDN网络(2B+D)。 840 ·AUX端口。该端口为异步端口,最大支持3 0的速率,主 要用于远程配置或拔号备份。 ·Console口,主要连接终端或运行终端仿真程序的计算机,在本地 配置路由器。 高密度异步端口,该端口通过一转八线缆,可以连接八条异步线路。 在本文设计的网络中,使用了该路由器的高速同步串口和AUI端口。 以太网交换机的一个10BASET接口通过一个AUI-RJ45转换器与该路由 器连接。其它局域网的计算机对Intemet的访问通过路由器的高速同步接 口这条通路进行。 2…31 2接入层交换机设备 II3300 在接入层交换机的选择上,我们采用3COM公司的SuperStack 交换机。 3300的主要性能指标是: SuperStaeklI a.多种可供选择的主干网连接方式。可选的高速模块支持快速以太 网,光纤快速以太网,千兆以太网和A1M。 b.互连端口。提供乐于其他SuperStack111100交换机和3300交换机 的高速连接,消除了交换机间的平静,而且还实现了将堆叠在一起的交换 机视为一个整体来进行管理,同时供相同一个的IP地址。 c.101100自适应端口。能够自动调整速率以适应所连接10BASE-T 或100BASE·TX设备,而且所有的端口都具有全双工协双工能力。 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 d.先进的基于策略的管理。综合了多种特性,如支持快速IP,IGMP 侦听,IEEE802.1p优先级处理和符合IEEES02.IQ标准的VLAN等 e.Web浏览器界面。设备管理工作简单,利用网络中任何工作站上 的任何一种浏览器都可以进行,而且安全性不受影响。 f.弹性端口缓冲。实现了在运行过程中为端口缓冲区分配内存,一 边根据网络中的流量来优化性能。 2.支持可恢复链路和扩展树。在网络的关键部位,可以防止有电缆 和设备故障所引起的危害。 h.智能化的流量管。流量控制和数据流管理有助于防止重负载情况 下的数据包丢失和性能下降。 i.后备电源。具有可选的高级冗余电源系统,不间断电源系统,或 DC电源系统。 SuperStaekⅡ3300交换机具有先进可堆叠能力,因此不必再通过网 II 络端口进行通信.可以将多达四台SuperStack3300交换机或者SuperStack II1100交换几乎连起来形成一个堆栈,这样可以提供几高性能和管理特 性,每台交换机后部都有一个称为”互连端口”的内置连接器,通过一条 II3300交换机互连电缆,可以将两台交换机背靠背连接在一 SuperStack II交换机互连 起。如果需要连接更多的交换机,可以将一个SuperStack 模块插入到堆栈中任意一台交换机的高速模块插槽中,然后将堆栈中的其 II交换机互连电缆与该模块连接起来。这样就 他交换机分别用SuperStack 得到了一台更大的虚拟交换机,其端口数最大可达100个。交换机之间的 II交换机互连模块实现的。该模块提供了 连接是通过高性能的SuperStack 4条1Gbps链路,用于将交换机互连起来。这样就保证了交换机间的无瓶 颈高速通信,同时不必占用宝贵的快速以太网口或千兆网口 II3300系列交换机有多种型号,为了在访问层到汇接层的 SuperStack 链路上使用光纤为传输介质,我们采用有1000BASE-SX光纤千兆以太网 II 3300 SwitchSM交换机。 接口的SuperStaek IISwitch3300SM具备以下功能特点: SuperStaek ·lu高度的设备外壳(降低l/3的设备高度) 802.1D、压EE802.IP和匝EE ·支持FastIP、IGh但探测、以及mEE 802.1Q标准虚拟网络。 ·双队列,向多媒体应用数据传输提供优先级别。 ·使用IGMP探澳VGMRP的多点传送过滤,在处理视频业务时具有 更高的带宽利用率 ·于闲置(on-the.fly)端口缓冲器内存分配的弹性端口缓冲功能。可动 态根据网络流量优化网络性能。 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 .准的流量控制功能,可使网络在重负荷的情况下,仍能保证最大 的传输性能和最低的包丢失率。 ·路聚合技术,把多条物理链路集合成一条高速通道,完成与其他 交换机或主干网的高速连接。 ·自动检测所有端口的全/半工操作,可自动优化网络性能,而无须 手动配置。 ·24个10/100端口均具有速率自动检测功能,自动调整与之连接的 设备线Com ·基于Web的监控和控制系统,内嵌式远程监控(RMON)平I TranscendNetwork Supervisor。允许经过授权的管理员在任何地点排除网 络故障和配置堆叠系统。 ·可靠性,支持弹性(resilient)链路技术、生成树技术,已经可选配冗 余电源。 Switch 3300提供低购买成本、高交换性能的解决方 SuperStack(r)II 案,并具有无可比拟的安装简便性和强大的技术支持。其主要优点是: ·低购买成本 Switch Ethemet升级的成本,从 3300可降低向Gigabit SuperStack(r)II 而让无论大小企业都可享用高速技术。 ·即插即用 每一型号都已经根据需要进行了优化以及预配置。 ·灵活性 有四个型号可供选择,能够创建10/100/1000交换的最佳方案。 ·增强堆叠能力 可以任何组合堆叠多达四台交换机,来创建一台虚拟交换机。 ·投资保护 可以在一个堆叠系统中混合并匹配任何型号的3300交换机。 ·管理简便 Network 3ComTranscendSupervisor网管软件包含在每一台所购买的 交换机的包装中。它功能强大,使您能够很方便地探查网络设备、勾勒网 络拓扑结构图和监控网络运行状态。 ·终身保修 可以在线注册,以获得对该设备所有硬件包括电源和风扇的终身保 修。 3Com可以使网络获得千兆以太网强大的交换性能,不必再为其高价 Switch 格和高复杂度望而却步。新的SuperStaek(r)II3300交换机将提供 即插即用的简单性和最低价格的干兆以太网端口。3Com降低了千兆以太 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 交换的价格,使任何规模的企业都可以轻松拥有它 2.3.13汇接层交换机(紧缩核心)设备 5505交换系统。 考虑到核心层设备的各种要求,本文选择Catalyst 5000系列的新型高性能、5插槽 5505是一个正在发展的Catalyst Catalyst 5505保留了原有的Catalyst 机箱。Catalyst 5000的规模,同时融入了Catalyst 5500的更高性能和新增特性。借助一个可扩展到25 Gbps以上的千兆位 5505提供了建立新一代交换型内部网所需的可扩展 体系结构,Catalyst 性、灵活性和冗余性,可用于布线接口 新型Catalyst5505在新型高性能机箱中集成了现有Catalyst 5000系列的投资。希望提高现有 模块和特性,从而保护了客户对Catalyst 5505中重新部署 Catalyst5000机箱性能的客户可以在5插槽catalyst 5505中可以使用 Catalyst5000系列的所有线路插卡和电源。在Catalyst 5505以每秒数百万个信息包的 SupervisorEngines11或更高版本。Catalyst 传输速率支持194个用户或设备。 5500级别的帧交 Catalyst5505体系结构在5槽机箱中提供了Catalyst 5505支持连接布线室与ATM主干的异步传输模式 换性能。Catalyst 5500的ATM交换。l号 (ATM)LAN仿真(LANE),但不支持类似Catalyst Engine保 插槽是Catalyst5505中的唯一一个专用插槽。它是为Supervisor Engine监视所有系统组件,并负责交换机中的所有帧交 留的,Supervisor 5505的运行是 换和前传功能。SupervisorEngineⅡ或更高版本对Catalyst 必不可少的。2号插槽是~个两用插槽,可供冗余SupervisorEngine或任 5000接口模块使用。 何Catalyst 高速横杆帧交换结构采用输~输出0/o)排队模型。这一经济有效的 体系结构向单点播放和多点播/多媒体应用提供最高效的交换结构。多个 进入3.6 5000 Gbps横杆结构的1.2Gbps输入总线保证了它与现有Catalyst 接口模块的向后兼容性。对于在网络中使用现有Catalyst5000接口模块的 客户来说,这一优势极为关键。未来的接口模块将支持对3.6Obps结构 的全面访问。 这个体系结构的起始能力为3.6 Gbps,总交换能力可以扩展到25Gbps 以上。要达到这个能力,需要把本地交换模块结合在一起,并在机箱的模 式支持千兆位以太网技术。 5500拥有2条新增的总线。即管理和索引胜制总线。管理总 Catalyst 线是~个向每个模块传送配置信息并由每个模块向网络管理处理器(NMF) 传送统计信息的串行总线。索引/控制总线由中央编码地址识别逻辑向端 口传送端口选择信息。此信息决定哪些端口前传信息包,哪些端口把信息 包从缓冲器中取出。 24 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 这个体系结构严格执行存储转发操作,即在每个帧被转发到下一个端 1:3前会被存储在一个帧缓冲器中。每个端口保持其192Kb的帧缓冲器内 存。这个体系结构对所有模块采用公平判优法和地址识别逻辑。每个通过 帧交换总线的帧注定要到达一个端口或多个端口,允许高速前传多点广播 信号,无需复制帧。 在交换机中,任何模块的配置仅需要一个电源,第二个电源纯粹是冗 余的、分担负载的备用电源。 5505是一个新型高端、5插槽模块化交换平台,它使Catalyst Catalyst 5000系列能够进一步满足当今的要求严格且发展迅速的企业内部网的要 5000系列的接口 求。同时,通过在新的Catalyst5505机箱中现有Catalyst 5505在中型机箱中提供 5000的电源的完美集成,Catalyst 模块与Catalyst 最高的性能。 与介质无关的体系结构通过一系列以太网、快速以太网、光纤分布数 LANE模块支持所有传统的LAN和ATM 据接I](FDDI)、令牌环和ATM 交换技术。根据安装的模块类型,Catalyst5505可以作为一个特性丰富的 可扩展快速以太网交换机用于主干网应用,或是在布线室应用中使用,支 持一系列的交换型以太网桌面10/100或令牌环模块,在一个平台上提供 的密度就超过194个端口。 千兆位和ATM体系结构支持现有Fast 5002/5000/5500和5505交换机之间、交换机与路由器之间和交换机与服 务器之间提供高达800 Mbps(全双工)的负载共享和冗余的点到点连接。通 过彻底迁移路径来支持c,igabit以太网上行链路、Gigabit以太网交换机模 5505提供 块、千兆位EtherChannd和高速ATM上行链路模块,Catalyst 大型园区内部网所需的带宽和可扩展性。 在路由交换模块上,CiscoIOS多协议路由选择得到完全的集成化支 5000系列中的CiscoIOS路由选择特性集。 持。模块向企业提供Catalyst Catalyst5505在SupervisorEngine上有一个模块化功能卡,它可支持 Cisco公司的分布式NctFlow交换,在Supervisor Engine上提供高速多层 许诺,单一平台上将交换的速度和简单性与由选择的智能和可扩展性完美 结合。 5500支持可热插拔的模块、电源和风扇,从而为生产网络提 Catalyst 供了高可用性。双重冗余的交换引擎、电源和无源底板设计确保了关键任 务环境完全系统冗余性。 Catalyst5505机箱可安装在标准的19英寸机架中,而且从机箱的一侧即可 接触到所有系统组件。满配置系统的运行仅需要一个电源。 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 5505是建立大型企业内部网的理想产品,它提供了作为解决 Catalyst 一部分的全套内部网服务,以便提供大型内部网所要求的应用完整性这些 服务向公司内部网中的桌面及时和优质地提供应用。 分组管理协议(CGMP)实现的高效内部网多媒体和多点广播支持向多媒体 和多点广播应用提供端到端的可扩展带宽。 5000系列优先权队列之 通过把资源保留协议(RSVP)映射到Catalyst 中,保证对时间敏感的内部网应用的及时供应。将来可支持每一桌面的服 务质量。 5505系列上支持的设备、链路和网络服务冗余性实现 通过在Catalyst 网络弹性。通过支持备用的交换引擎、电源和路由交换模块,提供设备冗 余性。链路冗余性在Cisco的双重物理子层(PHY)ATM模块上实现、在Fast 持。通过ATM简单服务器冗余性协议(SSRe)、热备用路由器协议(HsI心) 和在每个VLAN上对生成树协议的支持来实现网络服务冗余性。 借助安全端口过滤支持内部网安全性,从而使一些端口只能对某些工 作站进行访问。TACACS+可防止对安全环境中的交换机进行未经授权的 访问。 无论在哪一地点,通过使用动态主机配置协议(DHCP)和域名系统 (DNS)以及动态VLAN服务和分布式NetFlow交换,都可获取最优的可扩 展的性能,支持灵活性或在内部网中进行的移动、添加和变更操作。 5505拥有一套全面的管理工具,在网络中提供所需的可视性 Catalyst 和控制能力。 5000系列 借助于交换式网络的CiscoWorks(cwsD的管理,Catalyst 交换机可以得到配置和管理,以便提供端到端的设备、VLAN、通信流量、 ATM和政策管理。 通过交换机和强大网络管理应用CWSI上的一组智能嵌入式代理, 政策管理成为了现实。CWSI提供适用于所有Cisco网络服务的政策管理, 这些服务包括:服务水平、多点广播、安全性、网络弹性和用户灵活性。 Cisco公司的虚拟管理政策服务耆导(VMPS)可实施政策管理。在所有Catalyst 5000系列交换机上都有VMPS,它提供执行适用于所有Cisco网络服务 的政策时所需的数据库信息。 所有Catalyst5000系列交换机上的智能嵌入式代理包括Cisco发现协 议(CDP)支持提供网络拓扑结构发现和映射功能,以及Cisco的虚拟干线 协议(vTP)~支持所有交换机上的动态VLAN和动态配置。每一个端1:3上 的嵌入式智能远程监视(RMON)代理部提供了强大的通信流量监视和控制 重庆大学工程硕士学位论文 第2章系统网络结架 能力~所支持的RMON组包括统计数字、历史、事件和警报。 增强型交换端口分析器(sPAN)的功能使用户能够将任意端口或 VLAN上的通信流量映射至另一个以太网或快速以太网端口,以便由一 个嗅探器或RMONSwitchPmbeTM产品进行分析。 一个与EIAfrIA一232接口连接的终端或调制解调器可提供本地带外管 理支持:远程带内管理则以简单网络管理协议(SNMP)、Telnet客户机、 BOOTP和普通文件传输协议frFTP)的形式提供。 5505给网络带来了新水准的可扩展性、灵活

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