時間：2023-03-24 15:21:08
序論：在您撰寫網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)論文時，參考他人的優(yōu)秀作品可以開闊視野，小編為您整理的7篇范文，希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情，引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。
現(xiàn)在，顧客選擇酒店時既看重基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)狀況，也更加酒店信息化建設(shè)狀況。顧客入住酒店不再只是解決住宿，還有娛樂、商務(wù)等需求。從市場調(diào)查來看，酒店的客流很大比例在于商務(wù)需要。而商務(wù)顧客都把客房當作臨時的辦公室。在里面辦公，撰寫WORD資料，準備PPT文稿，收發(fā)電子郵件等等。這些很大程度上取決于酒店對于互聯(lián)網(wǎng)的接入服務(wù)是否完善。
酒店的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用情況非常復(fù)雜，使用的人員流動性大，對酒店網(wǎng)絡(luò)建設(shè)提出了比較高的需求，需要解決因病毒攻擊而引發(fā)的客戶投訴的問題。這其中經(jīng)常碰到的會引起所有用戶不能正常上網(wǎng)的是ARP欺騙。近段時間，國內(nèi)網(wǎng)吧、企業(yè)、酒店等行業(yè)大都出現(xiàn)過由于ARP欺騙引起的斷線(全斷或部分斷線)的現(xiàn)象，由于該欺騙變種太多，傳播速度太快，國內(nèi)外的反病毒廠商都沒有很好的辦法來解決ARP欺騙問題。
一、什么是ARP欺騙
從影響網(wǎng)絡(luò)連接通暢的方式來看，ARP欺騙分為二種：一種是對路由器ARP表的欺騙；另一種是對內(nèi)網(wǎng)PC的網(wǎng)關(guān)欺騙：
第一種ARP欺騙的原理是——截獲網(wǎng)關(guān)數(shù)據(jù)。它通知路由器一系列錯誤的內(nèi)網(wǎng)MAC地址，并按照一定的頻率不斷進行，使真實的地址信息無法通過更新保存在路由器中，結(jié)果路由器的所有數(shù)據(jù)只能發(fā)送給錯誤的MAC地址，造成正常PC無法收到信息。
第二種ARP欺騙的原理是——偽造網(wǎng)關(guān)。它的原理是建立假網(wǎng)關(guān)，讓被它欺騙的PC向假網(wǎng)關(guān)發(fā)數(shù)據(jù)，而不是通過正常的路由器途徑上網(wǎng)。在PC看來，就是上不了網(wǎng)了，“網(wǎng)絡(luò)掉線了”。
二、ARP欺騙的危害
ARP欺騙可以造成內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的混亂，讓某些被欺騙的計算機無法正常訪問內(nèi)外網(wǎng)，讓網(wǎng)關(guān)無法和客戶端正常通信。實際上他的危害還不僅僅如此，一般來說IP地址的沖突我們可以通過多種方法和手段來避免，而ARP協(xié)議工作在更低層，隱蔽性更高。系統(tǒng)并不會判斷ARP緩存的正確與否，無法像IP地址沖突那樣給出提示。而且很多黑客工具例如網(wǎng)絡(luò)剪刀手等，可以隨時發(fā)送ARP欺騙數(shù)據(jù)包和ARP恢復(fù)數(shù)據(jù)包，這樣就可以實現(xiàn)在一臺普通計算機上通過發(fā)送ARP數(shù)據(jù)包的方法來控制網(wǎng)絡(luò)中任何一臺計算機的上網(wǎng)與否，甚至還可以直接對網(wǎng)關(guān)進行攻擊，讓所有連接網(wǎng)絡(luò)的計算機都無法正常上網(wǎng)。這點在以前是不可能的，因為普通計算機沒有管理權(quán)限來控制網(wǎng)關(guān)，而現(xiàn)在卻成為可能，所以說ARP欺騙的危害是巨大的，而且非常難對付，非法用戶和惡意用戶可以隨時發(fā)送ARP欺騙和恢復(fù)數(shù)據(jù)包，這樣就增加了網(wǎng)絡(luò)管理員查找真兇的難度。三、解決ARP攻擊的方法
絕大多數(shù)路由器廠商建議用戶在內(nèi)網(wǎng)主機和路由器之間建立雙向的ARP綁定來解決這個問題，這也是目前看來最行之有效的解決方案
但是在酒店卻很難使用這個方案，隨著住店客人的不斷更換，酒店客房里的主機是不斷變化的，這就意味著遭遇ARP欺騙時，不可能在路由器上通過綁定內(nèi)網(wǎng)主機ARP信息的傳統(tǒng)方法解決此問題。同時，也很難讓住店的客人操作對路由器的ARP綁定。
針對使用HiPER路由器的酒店用戶特提出以下解決方案：
1.解決路由器被ARP欺騙的問題
絕大多數(shù)酒店采用DHCP技術(shù)給上網(wǎng)用戶動態(tài)分配IP地址，HiPER新一代ReOS版本VSTAR根據(jù)這個特點，對路由器DHCP動態(tài)分配IP地址的用戶自動進行ARP綁定，待該IP地址租約到期未續(xù)租時將其自動解除綁定的功能。這樣當路由器收到內(nèi)網(wǎng)虛假的ARP信息的時候就會主動拒絕。
2.解決內(nèi)網(wǎng)主機被ARP欺騙的問題
方法1：通過路由器按照一定頻率發(fā)送申明自己的廣播包，告知內(nèi)網(wǎng)每臺主機正確的網(wǎng)關(guān)ARP信息。
方法2：一旦ARP欺騙發(fā)包的頻率高于網(wǎng)關(guān)的發(fā)送頻率，方法1的防御方法就會失效。這時候我們就可以配合內(nèi)網(wǎng)安全交換機端口隔離功能來解決這個問題，在內(nèi)網(wǎng)的交換安全交換機上配置每個端口為獨立的VLAN（可以采用802.1QVLAN或者PortVLAN技術(shù)）。這樣，內(nèi)網(wǎng)即使有主機發(fā)起ARP欺騙，也不會影響到內(nèi)網(wǎng)的其他主機的正常上網(wǎng)。
3.過渡方法
暫時沒有安全交換機的酒店網(wǎng)絡(luò)也可以使用過渡方法，在內(nèi)網(wǎng)的服務(wù)器上共享一個主機綁定路由器ARP信息的批處理文件，并且在每個房間網(wǎng)線接口旁擺放一個卡片，指導(dǎo)用戶如何找到這個批處理文件，如何執(zhí)行該批處理文件。這樣就可以在內(nèi)網(wǎng)主機上完成對路由器ARP信息的綁定。
1.1診斷思路
網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)故障一般有電源系統(tǒng)引起的故障、節(jié)點故障和線路故障［5］；通信線路的故障形式主要有CAN線短路、CAN線斷路、CAN高低線短路、CAN線以及線路物理性質(zhì)引起的通訊信號衰減或失真，這些都會引起控制單元無法工作或電控系統(tǒng)錯誤動作［6］?？刂茊卧恼９ぷ麟妷阂话阍?0.5V~14.5V范圍內(nèi)，如果提供的電壓低于該值就會造成一些對工作電壓要求高的控制單元出現(xiàn)停止工作，從而使整個網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)無法通信。所以診斷前應(yīng)先保證電源供電正常，再使用專用診斷儀或解碼器對整個電控系統(tǒng)進行故障診斷，若診斷結(jié)果為控制單元通訊故障、失去通訊、通訊總線故障時，一定要弄清控制單元之間的通信關(guān)系，選取合適的檢測點測量信息傳輸線路波形，最后查明故障原因。
2供電企業(yè)試驗測量
2.2試驗結(jié)果與分析
2.2.1CAN線斷路波形機理分析
1供電企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全保障的必要性
首先，供電企業(yè)的計算機網(wǎng)絡(luò)具有分布十分分散、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點多的特點，管理起來較為困難。供電企業(yè)需要對整個城市的供電進行管理和控制，那么必然會使用大量的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點。由于這些網(wǎng)絡(luò)節(jié)點較為分散，出現(xiàn)問題不易查找出源頭進行處理，勢必會影響正常的供電工作。其次，供電企業(yè)本身擔(dān)負著用電安全的重要責(zé)任。供電企業(yè)跟普通企業(yè)不同，它擔(dān)負的責(zé)任更重，普通企業(yè)的網(wǎng)絡(luò)安全出現(xiàn)問題，僅對企業(yè)自身造成不良影響，很少會對社會或者是大范圍的人群造成生活上的影響。而供電企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)一旦出現(xiàn)問題，很可能會對人民的正常生產(chǎn)生活造成損失。最后，當前影響計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的因素太多，嚴重影響其穩(wěn)定性。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全問題不容小覷，各種主觀和客觀的因素共同制約著其安全穩(wěn)定地運行，所以我們想要確保其安全和穩(wěn)定，就必須站在宏觀的角度去看問題，全盤考慮，找出對策。
2影響供電企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的因素
影響供電企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的因素較多，主、客觀的因素都有，其中可以分為兩類，一類是供電企業(yè)自身的問題造成的安全隱患，一類是外部的因素對其供電企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的安全保障研究曹凡國網(wǎng)湖北省十堰供電公司湖北十堰442000安全性的影響。供電企業(yè)自身的問題完全是可以通過管理手段杜絕的。這些因素大致上分為下面幾種：第一，計算機本身的硬件故障和軟件問題。計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)是由很多硬件組成的，其輸入輸出、存儲、電源、主板等原件較為復(fù)雜，任何一個原件出現(xiàn)問題，都會對整個計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)產(chǎn)生影響，一旦出現(xiàn)信息的錯誤接收或者發(fā)出，又或者存儲的數(shù)據(jù)丟失，都會造成難以想象的損失。另外，只有計算機硬件無法實現(xiàn)其具體功能，整個計算機網(wǎng)絡(luò)的運行是依托于各種軟件，這些軟件本身可能是有缺陷或者漏洞的，又或者軟件開發(fā)者故意留有“后門”，都將直接影響系統(tǒng)安全。第二，員工個人操作時常會因為不按規(guī)范進行而出現(xiàn)安全隱患。計算機即便再便捷、迅速，它也需要人的操控。人總是會因為疏忽大意或者是不重視操作規(guī)范而造成問題，特別是當前供電企業(yè)某些工作人員具備供電常識，但計算機操作能力較差，當今電力企業(yè)的發(fā)展又要求必須要使用計算機，這些工作人員在操作時候很可能會造成網(wǎng)絡(luò)設(shè)備的損壞或者留下安全隱患。特別地，員工操作計算機最易出現(xiàn)安全隱患的階段就是數(shù)據(jù)的傳輸階段，在數(shù)據(jù)傳輸時沒有做好安全保障常會造成重要數(shù)據(jù)的泄漏或者被竊取，嚴重時候還可能被破壞。第三，管理不善導(dǎo)致的安全問題出現(xiàn)。管理方面主要體現(xiàn)在機房的門禁制度不健全，無法阻止不相干人員進出機房，這樣任何人都會對計算機系統(tǒng)造成威脅。
而影響計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全的外部因素大致上分為兩類，首先是不可抗力的作用。這里的不可抗力主要是指自然災(zāi)害。因為計算機需要線路去傳輸，而計算機線路最怕遇到暴雨、火災(zāi)、雷電或者其他自然災(zāi)害導(dǎo)致的線路中斷。一旦線路被外力中斷，其系統(tǒng)安全就無從保證。其次是病毒和木馬的感染，這項因素嚴格來說是由工作人員操作不當和黑客刻意操作兩方面的原因構(gòu)成的。無論是哪種情況，都會使網(wǎng)絡(luò)安全無從談起，而會出現(xiàn)這種情況，無非是自身管理的漏洞等原因，都需要企業(yè)從自身入手進行解決。
3供電企業(yè)計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)安全保障措施探析
針對上述的影響因素，我們需要從多個層面共同保障。首先，從管理層面來說，要建立健全完善的管理手段，不僅是在計算機網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域，還要從整體入手，做好整個企業(yè)的宏觀管理，制定出相關(guān)的操作規(guī)范和管理規(guī)范，設(shè)立專門的計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)管理部門，由專業(yè)的技術(shù)人員對整個系統(tǒng)進行實時的監(jiān)測和控制，使其安全有最基礎(chǔ)的保障。
其次，應(yīng)當注意相關(guān)工作人員的素質(zhì)提升。供電企業(yè)工作人員往往是電力知識較為穩(wěn)固，對計算機的使用并不能盡如人意。而僅靠專門的計算機專業(yè)人才是遠遠不夠的，需要對工作人員進行必要的計算機培訓(xùn)，培養(yǎng)復(fù)合型人才。另外，還要提升工作人員的安全責(zé)任意識和對故障的敏感性，在操作計算機時一定注意各種風(fēng)險和隱患。
再次是從技術(shù)層面來說，要進行多個領(lǐng)域技術(shù)的研究和應(yīng)用。一是要做好抵御外部攻擊的準備。要進行防火墻以及入侵檢測系統(tǒng)的設(shè)置。必須在企業(yè)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)內(nèi)安裝防火墻，并且運用IP偽裝等技術(shù)，保護內(nèi)部網(wǎng)絡(luò)的安全。同時，安裝入侵檢測系統(tǒng)，與高等級防火墻配合使用，共同抵御外部的網(wǎng)絡(luò)攻擊。另外，還要運用一些成熟的技術(shù)來抵御黑客的襲擊。例如運用應(yīng)用技術(shù)和PacketFiltering技術(shù)。前者是一項較為穩(wěn)定的監(jiān)測系統(tǒng)，對于這項技術(shù)來說，整個防火墻的線路近乎于透明，可以很清晰地對外界數(shù)據(jù)進行監(jiān)控和排查，確保外來數(shù)據(jù)的安全。而PacketFiltering則是指包過濾技術(shù)，它是使用較為廣泛的一種技術(shù)，主要是為各種基于TCP/IP協(xié)議數(shù)據(jù)報文出進的通道。現(xiàn)代多數(shù)情況下使用的是動態(tài)過濾，區(qū)別于以往的靜態(tài)過濾，它現(xiàn)對信息進行分析，然后運用防火墻預(yù)設(shè)的規(guī)則進行效驗，確保有問題的某個數(shù)據(jù)包能夠及時被發(fā)現(xiàn)并阻止；二是做好企業(yè)內(nèi)部計算機網(wǎng)絡(luò)的日常管理。我們知道，來自計算機網(wǎng)絡(luò)內(nèi)部的問題要遠大于外部的問題，要想內(nèi)部不出問題，就需要從內(nèi)部多個方面入手。技術(shù)人員應(yīng)當定期地進行病毒和木馬的查殺并且不定期地進行抽查，將可能出現(xiàn)的問題扼殺在萌芽階段。要進行必要的身份設(shè)置，根據(jù)工作人員工作權(quán)限和工作內(nèi)容的不同設(shè)置不同的身份口令，建立不同權(quán)限的身份賬號，設(shè)定訪問和修改的權(quán)限，并且對這些身份資料進行定期的核查。最后是做好各種補救措施。安全隱患的預(yù)防措施再完備也無法保證不會出現(xiàn)問題，企業(yè)應(yīng)當做好各種準備，將重要數(shù)據(jù)進行備份，確保在出現(xiàn)問題時能夠及時解決，將損失降低到最低范圍內(nèi)。
4結(jié)語
在建設(shè)心電網(wǎng)絡(luò)之前，心電圖機是采用熱敏紙記錄心電圖，門診、病房心電圖檢查依靠人工模式。隨著醫(yī)院患者越來越多，心電圖室患者等候時間很長；心電圖數(shù)據(jù)無法進行數(shù)字化保存，更不能全院共享；心電圖檢查設(shè)備大部分是單機工作形式，心電圖資料大量流失的問題一直阻礙著心電圖室的發(fā)展。面對心電圖檢查不能實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)共享、不能獲取患者申請信息，不能連接電子病歷（EMR），不能使用電子簽章、不能實現(xiàn)電子扣費和網(wǎng)絡(luò)查詢等問題，心電電生理檢查的數(shù)字化、網(wǎng)絡(luò)化已經(jīng)是勢在必行[3]。
1.1心電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)情況
心電網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的建設(shè)，其本質(zhì)就是一套完善的心電檢查的整體解決方案，包括心電檢查開單、患者就診、數(shù)據(jù)存儲、數(shù)據(jù)讀取和展示等功能模塊，我院網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)心電檢查流程。首先從HIS獲取患者申請信息，連接進入PACS、EMR，然后使用電子簽章、電子記費、網(wǎng)絡(luò)查詢等共享患者信息，實現(xiàn)院內(nèi)所有臨床科室的床旁心電圖采集傳輸，建立心臟病患者資料庫，為心電圖檢查建立全新的集中式工作模式。在門急診建立診斷中心，安裝門診預(yù)約登記系統(tǒng)、電子叫號系統(tǒng)、醫(yī)生報告診斷系統(tǒng)、主任審核系統(tǒng)、夜間值班診斷系統(tǒng)，心電圖機采集設(shè)備聯(lián)網(wǎng)，統(tǒng)計檢索管理系統(tǒng)。心電圖檢查包括預(yù)約登記、電子叫號、記費、檢查、報告、集中存儲、臨床共享、統(tǒng)計檢索等全流程的信息化管理平臺。病房配備手持移動式心電圖機，建立床旁心電圖采集模式；同時通過WEB瀏覽系統(tǒng)或HIS醫(yī)生工作站進行全院臨床信息共享。信息化建設(shè)方面，需要安裝心電圖數(shù)據(jù)服務(wù)器、存儲服務(wù)器，與HIS、EMR、門診一卡通等系統(tǒng)進行集成對接[4]。
1.2建設(shè)效果
1.2.1簡化患者檢查和報告流程我院現(xiàn)有心電網(wǎng)絡(luò)自2010年開始建設(shè)至今，已經(jīng)順利突破了心電信息的網(wǎng)絡(luò)化、集成化、數(shù)據(jù)集中存儲等難點。現(xiàn)在，醫(yī)生只需要在醫(yī)生站開具相應(yīng)醫(yī)囑之后，患者即可憑借手腕上的腕帶至心電中心進行心電檢測。檢測完畢后，檢測結(jié)果經(jīng)相關(guān)心電醫(yī)生分析后，分析與檢測結(jié)果一并上傳至心電網(wǎng)絡(luò)，醫(yī)生只需在自己的醫(yī)生站即可查看檢測結(jié)果及心電醫(yī)生的檢測分析。通過系統(tǒng)建設(shè)，在各個科室現(xiàn)有常用軟件上（如EMR系統(tǒng)）添加心電信息管理平臺的相應(yīng)接口，使門診、病區(qū)等整體區(qū)域心電圖檢查流程化，專家在線診斷，提高診斷精確度與標準。檢查后的結(jié)果由專業(yè)的醫(yī)生集中處理，通過WEB方式將報告在全院醫(yī)生工作站上，實現(xiàn)心電圖信息圖像全院并共享。臨床醫(yī)生可以獲得專業(yè)的圖文診斷報告，可以看到心電圖原始數(shù)據(jù)以及保存的心電圖資料。臨床醫(yī)生可以在區(qū)域內(nèi)任意電腦上瀏覽電子心電圖報告，隨時打印，方便會診[5]。
1.2.2心電網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)庫建設(shè)心電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)，解決了心電圖數(shù)據(jù)集中存儲的問題。通過建立區(qū)域的心電圖數(shù)據(jù)庫，為將來患者再次就醫(yī)提供歷史資料，也為醫(yī)院各種心臟病統(tǒng)計學(xué)提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。其優(yōu)點主要表現(xiàn)在以下幾個方面：①積累臨床資料，資源共享，廣泛討論；②從個案的心電圖資料中發(fā)現(xiàn)共性的特征，總結(jié)經(jīng)驗，有助于這類疾病的早期診斷和正確合理治療；③隨時觀察、對比，改善預(yù)后，提高診療質(zhì)量；④為青年醫(yī)師、基層醫(yī)生提供臨床心電圖信息資料，指導(dǎo)臨床研究方向，促進學(xué)科診療水平的提高。
2發(fā)展方向
2.1檢查部分對于心電檢查部分來說，其發(fā)展的趨勢是逐漸向臨床靠近，目標是通過移動心電檢查設(shè)備的使用以及對科室醫(yī)生的培訓(xùn)，讓患者在床邊就能及時完成心電圖的檢測，同時將檢查數(shù)據(jù)實時傳送到診斷中心，通過網(wǎng)絡(luò)將結(jié)果展現(xiàn)在醫(yī)生的電腦上。我院對無法移動或行動不便的患者，由科室專人負責(zé)使用手提式移動心電檢測設(shè)備對其進行心電檢測。但檢測結(jié)果無法上傳至心電檢測中心。下一步建設(shè)的目標就是選用帶有無線網(wǎng)絡(luò)連接功能的心電檢測一體化設(shè)備，通過現(xiàn)有的醫(yī)護無線網(wǎng)絡(luò)，實時上傳檢測結(jié)果，避免后期數(shù)據(jù)與系統(tǒng)分離，也減輕醫(yī)生的工作強度，提高工作效率[6]。
2.2診斷部分建立統(tǒng)一的心電檢查診斷中心。當各個檢查點完成檢查后，由系統(tǒng)自動將數(shù)據(jù)傳至心電診斷中心，采用國際通用的診斷用語庫編寫報告，提供豐富的報告診斷庫，避免過多的鍵盤輸入，快速的報告輸入，支持心電圖原始報告多次對比功能。建立報告網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，將臨床送達的心電圖進行診斷報告網(wǎng)絡(luò)，縮短醫(yī)生獲得診斷報告時間。診斷醫(yī)生可以將接收到的心電圖進行自動報告錄入、給出標準報告，經(jīng)WEB系統(tǒng)給臨床醫(yī)生，臨床醫(yī)生可以在醫(yī)生工作站或護士工作站上獲得心電圖診斷報告。并支持心電圖、測量分析參數(shù)、心電圖特征描述、心電圖診斷等報告輸出[7]。
3存在的問題
心電網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)給患者、醫(yī)生帶來便捷和高效的就醫(yī)過程，但同時也不可避免地存在一些無法回避的問題，如網(wǎng)絡(luò)傳輸不穩(wěn)定、臨床醫(yī)生技能不熟練等問題。所以，隨著心電網(wǎng)絡(luò)的逐步建立和完善，為了保證其日常的正常運轉(zhuǎn)，需要投入大量的維護工作，如：系統(tǒng)與硬件供應(yīng)商的售后服務(wù)；信息中心的網(wǎng)絡(luò)保障和應(yīng)急方案；臨床科室正確使用設(shè)備，嚴格按照規(guī)范進行操作，盡量減少和避免無效心電圖的產(chǎn)生；心電圖室在保證日常工作正常開展的同時，還需要對以上工作進行協(xié)調(diào)、支持與幫助。
4總結(jié)
相比于常態(tài)物流，應(yīng)急物流任務(wù)緊急、環(huán)境險惡，具有突發(fā)性、不確定性等特征。災(zāi)后應(yīng)急物流需求驟增，要求地面物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在頻度、容量、速度等方面的能力與之匹配提升。地面應(yīng)急物流能力直接依賴于地面物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的拓樸基礎(chǔ)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，而外界干擾直接影響地面物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能力，因此對地面物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干擾和干擾應(yīng)對的分析很有必要。災(zāi)后地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)所受干擾影響一般呈現(xiàn)三種情況。
1.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)與功能未受損物流網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)未遭破壞，節(jié)點和線路的物理結(jié)構(gòu)和功能正常，在流量、速度和成本方面保持常態(tài)功能水平，但因應(yīng)急物流需求驟增帶來應(yīng)急物流的流量和時間要求驟升，勢必造成物流網(wǎng)絡(luò)滿負荷、超負荷現(xiàn)象，如果管理協(xié)調(diào)不力，極易發(fā)生因流量突增造成的設(shè)施設(shè)備故障、交通事故等次生事件，從而造成地面物流網(wǎng)絡(luò)運行不暢。另外，災(zāi)后出現(xiàn)的各方力量無組織前往災(zāi)區(qū)、民眾擁堵等人為干擾，也會影響應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)正常運作。
1.2應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)部分節(jié)點或路段受損，部分功能受損物流網(wǎng)絡(luò)部分節(jié)點受損，導(dǎo)致與其相連的所有條物流鏈路功能下降或斷裂;路段受損或斷裂，路段容量和流量受影響，導(dǎo)致兩頭節(jié)點功能受影響。節(jié)點和路段是否受損或受損程度的外在影響因素主要有災(zāi)害強度(如地震強度、洪水強度)、節(jié)點和路段所處外部環(huán)境(如周邊建筑物的高度、密度、強度和復(fù)雜程度)、地形地貌和災(zāi)后事態(tài)嚴重程度(如次生災(zāi)害)等;內(nèi)在因素主要是節(jié)點或路段的耐災(zāi)、抗毀強度，如節(jié)點建筑、路段本身的抗震強度等。
1.3應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)大部分要素遭破壞，或高危節(jié)點、關(guān)鍵路段損毀如果路面物流網(wǎng)絡(luò)大部分網(wǎng)絡(luò)要素遭破壞，或網(wǎng)絡(luò)中的高危節(jié)點、關(guān)鍵路段受損極易造成整個物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)癱瘓。如圖1所示，A1為出救點，B為救援點集合，包括B2～B5。從出救點A1到救援點的路徑中，B2是A1到B3、B4、B5的必經(jīng)節(jié)點，A1－B2是必經(jīng)路段。如果節(jié)點B2或路段A1－B2損毀，且短時間內(nèi)無法恢復(fù)，整個地面物流網(wǎng)絡(luò)癱瘓。汶川地震后出現(xiàn)多個生命孤島正是由于多條關(guān)鍵路段斷裂(如國道G213、G317)，玉樹地震中由于生命線(如國道G214)路面結(jié)冰、大裂縫等因素造成。
2應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干擾應(yīng)對能力
應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干擾應(yīng)變能力，就是網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)在遭到人為或自然的外來擾動下，不受影響或者受影響后能夠在規(guī)定時間和條件下完成網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)修復(fù)、重構(gòu)和拓展，物流能力在常態(tài)物流基礎(chǔ)上實現(xiàn)功能保持、擴展和提升，確保應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)暢通。應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)干擾應(yīng)對能力包含網(wǎng)絡(luò)可靠能力、網(wǎng)絡(luò)修復(fù)能力和網(wǎng)絡(luò)擴張能力三個方面。
2.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)可靠能力物流網(wǎng)絡(luò)可靠能力是應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)的首要能力，主要指物流網(wǎng)絡(luò)遇外界擾動后不受影響、不受破壞或遇擾能應(yīng)、應(yīng)之能勝的能力，包括節(jié)點可靠能力和線路可靠能力兩個方面，這兩者決定了網(wǎng)絡(luò)連通可靠性、網(wǎng)絡(luò)容量可靠性、行程時間可靠性和網(wǎng)絡(luò)成本可靠性。網(wǎng)絡(luò)連通可靠性是指網(wǎng)絡(luò)中任何OD對間至少存在一條路徑的概率。網(wǎng)絡(luò)容量可靠性主要指應(yīng)急時物流網(wǎng)絡(luò)容量大于等于常態(tài)物流網(wǎng)絡(luò)容量的概率;行程時間可靠性是指任何OD對間的應(yīng)急物流行程時間與常態(tài)或預(yù)期物流行程偏離度接近0的概率。網(wǎng)絡(luò)成本可靠性是應(yīng)急物流成本與常態(tài)物流成本的偏離度接近0的概率。
2.2應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)修復(fù)能力物流網(wǎng)絡(luò)修復(fù)能力是指當應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)遭到破壞后修復(fù)完好或網(wǎng)絡(luò)重構(gòu)的速度和成本能力。災(zāi)后網(wǎng)絡(luò)連線破壞引起運輸線路斷裂、網(wǎng)絡(luò)節(jié)點破壞導(dǎo)致流入流出異常、物流裝備設(shè)施破壞帶來物流能力受損等情況發(fā)生時，如果物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)能夠修復(fù)，那么網(wǎng)絡(luò)修復(fù)速度是修復(fù)能力水平的表現(xiàn);如果物流網(wǎng)絡(luò)不能完全修復(fù)，則修復(fù)能力表現(xiàn)為網(wǎng)絡(luò)殘缺條件下的物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)重構(gòu)能力，如運輸方式的轉(zhuǎn)換、路線重構(gòu)、節(jié)點重新定位等。
2.3應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)擴張能力物流網(wǎng)絡(luò)擴張能力是指物流網(wǎng)絡(luò)受干擾時，最大限度地挖掘和擴張比常態(tài)物流更強的網(wǎng)絡(luò)容量、能量和功能，以滿足應(yīng)急物流需求的網(wǎng)絡(luò)擴張能力。應(yīng)急事件發(fā)生后，面對驟增的客觀應(yīng)急需求和主觀應(yīng)急要求，能夠在短時間內(nèi)確定節(jié)點、增加線路，構(gòu)建高效物流網(wǎng)絡(luò)并提升節(jié)點和線路能力。一方面充分利用社會資源，如搭載專業(yè)物流公司網(wǎng)絡(luò)，使其在運輸存儲、流通加工、裝卸搬運、分揀配送、信息化運作方面更加規(guī)范高效;另一方面，對于瓶頸路段盡可能擴容或搭建應(yīng)急立交，對于收費管制路段重新安排，以達到比常態(tài)物流更通暢、便捷的綠色網(wǎng)絡(luò)。
3應(yīng)急物流立體多級網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)構(gòu)建
3.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)拓樸結(jié)構(gòu)
3.1.1應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)立體構(gòu)成應(yīng)急物流的基本問題是如何在有限時間內(nèi)滿足應(yīng)急物流需求。在內(nèi)外部各種擾動下，應(yīng)急物流任務(wù)的實現(xiàn)僅依賴地面物流網(wǎng)絡(luò)是不夠且不可靠的，選擇或改進節(jié)點、路徑，重構(gòu)并集成以火車和鐵路、汽車和公路為主要元素的地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)，以船只和航線構(gòu)成的水路應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)及以直升機、運輸機和航線構(gòu)成的空中應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)，形成水陸空立體應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，以此為基，科學(xué)組織并整合物流立體網(wǎng)絡(luò)資源，機動選擇或最迅速、或最便利、或最經(jīng)濟的路由和路徑，有序、高效地完成應(yīng)急物流任務(wù)。
3.1.2應(yīng)急物流多級網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)在常態(tài)物流網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，以覆蓋最多受災(zāi)區(qū)域、高效滿足應(yīng)急需求為目的，設(shè)計四級關(guān)鍵路徑、多維物流方式的應(yīng)急物流立體多級網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，如圖2所示。從左向右第一級為供應(yīng)點集合，包括供應(yīng)各類應(yīng)急物資和設(shè)備的直接供貨商、各界捐贈源、各級物資儲備庫等;第二級為供方中轉(zhuǎn)集合，負責(zé)銜接上游供應(yīng)商，向需方中轉(zhuǎn)或救援點調(diào)配供應(yīng)物資與設(shè)備;第三級為需方中轉(zhuǎn)集合，負責(zé)銜接上游供應(yīng)商或供方中轉(zhuǎn)的物資、設(shè)備，直接向救援點配送;第四級為救援點集合，負責(zé)接收來自供方、需方中轉(zhuǎn)發(fā)來的物資、設(shè)備，并對災(zāi)民進行配發(fā)。在立體應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)中，供需雙方中轉(zhuǎn)站選址是關(guān)鍵，它既是地面物流方式的節(jié)點，也是其他運輸方式的落腳點，因此既要考慮其可連接的運輸方式，又要考慮中轉(zhuǎn)站的運作能力。唯有這樣，才能做到不同運輸方式之間的對接，實現(xiàn)立體物流一體化高效運作。
3.2應(yīng)急物流立體網(wǎng)絡(luò)耦合功能
應(yīng)急物流效率效果一方面取決于網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)，另一方面取決于應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)功能實現(xiàn)。在地面道路受損、設(shè)施破壞、節(jié)點失效等情況下，重組物流網(wǎng)絡(luò)資源和管理網(wǎng)絡(luò)流，重構(gòu)異質(zhì)耦合物流網(wǎng)絡(luò)是實現(xiàn)應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)功能的有效選擇。
3.2.1應(yīng)急物流立體網(wǎng)絡(luò)物流組織應(yīng)急物流鏈中，第一、二級，第一、三級，第二、三級之間受擾動較小，可選擇最高效的運輸方式，并選擇最短里程路或最短時間路;第四級主要由第三級聯(lián)系和供應(yīng)，特殊情況下為緩解第三級壓力或可由第一、二級直供緊急物資，第一、二級以空運等方式直接向第四級配送;第三、四級物流網(wǎng)絡(luò)最易受到擾動，其組織應(yīng)變能力決定著應(yīng)急物流能力，因此在該段應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)立體化程度會更高、更復(fù)雜。災(zāi)后72小時內(nèi)，公路、鐵路運能不確定，空運、航運等受擾較少的運輸方式或成為主力，人力、摩托等運力雖小但較靈活的運輸方式是有效補充。
3.2.2基于應(yīng)急階段的物流功能實現(xiàn)(1)應(yīng)急啟動階段。第一階段，災(zāi)后24小時內(nèi)。應(yīng)急物流需求以時效為第一目標，整合水陸空物流方式異常重要。此階段主要任務(wù)有二:一是將供水、電力、通訊等維修人員和設(shè)施設(shè)備快速運往災(zāi)區(qū)，為緊急救助和后期大批救助提供先導(dǎo);二是將信息員、醫(yī)療隊、專業(yè)救援隊和緊急救援設(shè)備、藥品物資運至災(zāi)區(qū)。如果路面網(wǎng)絡(luò)嚴重破壞，空運是最佳選擇，如直升機在汶川震后初期發(fā)揮了重要作用;如果天氣惡劣，原始但靈活的人力和水陸空聯(lián)運是打開救援局面的良方，大災(zāi)中最先到達災(zāi)區(qū)的往往是攜帶緊急物資的急行軍。(2)應(yīng)急救援階段。第二階段，災(zāi)后72小時內(nèi)。應(yīng)急物流需求以時效和流量為主要目標。這一階段時效要求未減，同時產(chǎn)生巨額流量需求，地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)逐漸成為主體，其他運輸方式為補充。大批救援人員進出、救援物資進入、傷者運出、死者安葬等需要地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)迅速恢復(fù)常態(tài)物流功能，并在可能的條件下擴容、改變網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)等地面物流網(wǎng)絡(luò)重組，如構(gòu)建小世界網(wǎng)絡(luò)［15］、關(guān)閉的某些路段、交通管制等。(3)應(yīng)急恢復(fù)階段。第三階段，災(zāi)后72小時后。應(yīng)急物流需求的主要目標是大流量和低成本，地面應(yīng)急物流網(wǎng)絡(luò)成為主體。繼續(xù)救援、災(zāi)民日常生活和災(zāi)后重建所需的物資與設(shè)備的籌措、調(diào)運和配送是此階段的主要物流任務(wù)，應(yīng)急物流運作可以與常態(tài)物流接軌，考慮低成本、大流量、便利性需求等選擇物流主體和物流方式。
4結(jié)束語
1．1概述文成臺改建的高清非編網(wǎng)絡(luò)采用多通道NAS集群技術(shù)的集中存儲網(wǎng)絡(luò)解決方案，采用“萬兆主干+千兆桌面”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，并結(jié)合“緩存技術(shù)”實現(xiàn)高清素材高效率編輯。系統(tǒng)分為4個子網(wǎng)，通過獨立的通道與中心存儲體實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的共享編輯。多通道NAS網(wǎng)絡(luò)是對非編網(wǎng)絡(luò)的存儲和傳輸采用優(yōu)化策略和均衡調(diào)度，提高網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率和增強素材存儲陣列的吞吐率，這樣既大大提高了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬又解決了素材的備份問題。多通道NAS集群很好地解決了10GbNAS網(wǎng)絡(luò)帶寬的瓶頸問題，這種架構(gòu)方式越來越多地運用到中小型高清非編網(wǎng)絡(luò)中。
1．2網(wǎng)絡(luò)帶寬計算NAS的瓶頸目前主要在外部以太口，所以在系統(tǒng)架構(gòu)時就要充分考慮系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)的帶寬問題。設(shè)計存儲系統(tǒng)時首先要做的就是計算整個網(wǎng)絡(luò)所需要的總帶寬，總帶寬是存儲設(shè)備選型的重要參考因素。這次改建我們共架設(shè)14臺非編工作站和2臺配音工作站(都按非編工作站計算)，按照全網(wǎng)非編工作站都采用100Mb的高清碼流進行3層網(wǎng)絡(luò)實時視頻編輯，則每臺編輯工作站占用300Mb/s帶寬。整個系統(tǒng)所需要的總帶寬為:16×300=4800Mb/s，4800/8=600Mb/s，考慮到網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)要有80%的帶寬冗余，那么存儲系統(tǒng)應(yīng)該至少能夠提供750Mb/s的帶寬。因此我們選擇萬兆存儲中心(單臺存儲體的實測帶寬能達到600Mb/s以上)，為滿足750Mb/s的帶寬需求，特配置兩臺DS－S01T024萬兆存儲中心互為主備，系統(tǒng)總帶寬將達到1200Mb/s，不但能支撐目前的編輯需求，而且還能滿足未來的擴容需求。
1．3系統(tǒng)構(gòu)架原理為了提高高清非編網(wǎng)絡(luò)的實時編輯性能，防止網(wǎng)絡(luò)堵塞，我們特采用“萬兆主干+千兆桌面”的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，中心交換機配置4個萬兆以太網(wǎng)端口，分別接入2臺中心存儲的萬兆網(wǎng)口，其他客戶端站點通過千兆網(wǎng)口與中心交換機的千兆以太網(wǎng)口相連。文成臺高清非編網(wǎng)絡(luò)主要由以下設(shè)備組成:11臺高清有卡工作站、3臺無卡工作站、2臺配音工作站、2臺中心存儲、2臺數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、1臺Web服務(wù)器、1臺后臺合成服務(wù)器。下面結(jié)合圖1，簡述文成臺高清非編網(wǎng)NAS集群的工作原理。我們采用多網(wǎng)卡結(jié)構(gòu)，主備陣列各插4塊網(wǎng)卡，多IP地址組成多通道NAS/NAS集群，將數(shù)據(jù)分流。也就是把系統(tǒng)分為4個子網(wǎng)，通過獨立的通道與中心存儲體實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)化的共享編輯。我們將每4臺非編的IP地址設(shè)成1個網(wǎng)段，共4個IP段(即新聞制作組為A網(wǎng)段、專題制作組為B和C網(wǎng)段、廣告/配音制作組為D網(wǎng)段)，磁盤陣列的4個網(wǎng)卡分別對應(yīng)非編工作站的這4個IP網(wǎng)段。根據(jù)參數(shù)的配置，“新聞制作組”和“專題制作組1”分別通過主存儲陣列的A、B段網(wǎng)卡讀取/寫入;“專題制作組2”和“廣告/配音制作組”分別通過備存儲陣列的C、D段網(wǎng)卡讀取/寫入。主存儲陣列出現(xiàn)故障時，“新聞制作組”和“專題制作組1”自動選擇路徑，從備存儲陣列的A、B段網(wǎng)卡讀取/寫入。同理，當備存儲陣列出現(xiàn)故障時，“專題制作組2”和“廣告/配音制作組”自動選擇路徑，從主存儲陣列的C、D段網(wǎng)卡讀取/寫入。由于主備存儲陣列多網(wǎng)段分流，正常工作時，系統(tǒng)的總帶寬拓展了1倍，通過后臺數(shù)據(jù)庫比對，實現(xiàn)主備數(shù)據(jù)完全鏡像。
1．4“緩存映像”技術(shù)所謂“緩存映像”技術(shù)就是將中心存儲陣列的存儲結(jié)構(gòu)實時映射到網(wǎng)絡(luò)的每臺非編上。系統(tǒng)素材采用分布式采集上載方式，編輯工作站實現(xiàn)素材的采集上載，素材上載到中心存儲陣列的同時在工作站本地“緩存映像”文件夾中產(chǎn)生相同的鏡像數(shù)據(jù)。據(jù)系統(tǒng)預(yù)設(shè)的優(yōu)先路徑策略，編輯工作站進行素材編輯時，先采用本地存儲中的素材進行編輯，本地若無此素材，再根據(jù)策略選擇網(wǎng)絡(luò)存儲中的素材實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)編輯，本地編輯在編輯過程中不占用網(wǎng)絡(luò)帶寬，這樣既可以減輕網(wǎng)絡(luò)帶寬的壓力也能做到數(shù)據(jù)冗余。我們在日常編輯中，素材在工作站上載完成后隨即進行粗編，此時系統(tǒng)直接讀取本地素材進行實時編輯，這樣大大提高了現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)帶寬的利用率，在系統(tǒng)所有工作站繁忙的時段這個效果是顯而易見的。
210GbNAS構(gòu)架方式的優(yōu)勢
我們選用10GbNAS技術(shù)組建高清非編網(wǎng)，是結(jié)合實際經(jīng)過對上述幾種構(gòu)架方式分析比對后確定的方案，我們發(fā)現(xiàn)10Gb以太網(wǎng)架構(gòu)在中小網(wǎng)絡(luò)建設(shè)中有諸多優(yōu)勢，主要表現(xiàn)在以下幾個方面。
2．1成本低，網(wǎng)速快FC－SAN的建造成本最高，F(xiàn)C－SAN不僅需要價格高昂的光纖存儲和光纖連接設(shè)備，還需要以太設(shè)備來做源數(shù)據(jù)交換，為了實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享還需要另外購買價格不菲的SAN管理軟件。IP－SAN比FC－SAN的硬件成本低了不少，不需要光纖連接設(shè)備，但它有SAN的特性，也需要另外購買價格不菲的SAN管理軟件來實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享訪問管理。以太網(wǎng)的結(jié)構(gòu)最簡單，只有NAS存儲和以太交換機組成。隨著10Gb以太網(wǎng)絡(luò)的不斷普及，10Gb的存儲和連接設(shè)備的成本大大降低。10Gb以太網(wǎng)架構(gòu)早已在大型的數(shù)據(jù)中心和高性能計算領(lǐng)域運用，打破了長期被4GbFC和8GbFC獨占的局面。
2．2故障環(huán)節(jié)少從網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)可以看出SAN實現(xiàn)數(shù)據(jù)的讀寫共享訪問需要3個環(huán)節(jié)，終端發(fā)起讀/寫請求到SAN共享管理軟件進行源數(shù)據(jù)交換，得到源數(shù)據(jù)信息后再對存儲進行讀/寫訪問，這種情況不管是共享管理軟件出問題，還是存儲出問題都會影響數(shù)據(jù)安全，另外FC－SAN雙網(wǎng)還要多一個環(huán)節(jié)，以太網(wǎng)出問題也要影響數(shù)據(jù)安全。NAS只有兩個環(huán)節(jié)，不需要中間環(huán)節(jié)，直接對存儲進行讀/寫操作，它不會因為第三方的問題而造成數(shù)據(jù)的損失。顯而易見環(huán)節(jié)越多出問題的幾率就會越高，采用簡單的萬兆以太網(wǎng)結(jié)構(gòu)的非編制作網(wǎng)，是減少故障的基礎(chǔ)。
2．3管理和維護簡單網(wǎng)絡(luò)建成后，方便的管理和簡單的維護才能使網(wǎng)絡(luò)的正常運行得到保障。SAN網(wǎng)絡(luò)的架構(gòu)復(fù)雜，環(huán)節(jié)多的特點就決定了它的管理和維護比較復(fù)雜，技術(shù)維護人員不僅要懂以太網(wǎng)和光纖網(wǎng)絡(luò)的維護，還要會SAN共享軟件的維護。SAN網(wǎng)絡(luò)的啟動關(guān)閉需遵守嚴格的順序，給一些應(yīng)急處理帶來了操作復(fù)雜和等待時間過長的安全隱患。以太網(wǎng)絡(luò)是大家熟悉的一種網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，NAS各個服務(wù)的啟動不需要既定的順序，如果服務(wù)器重新啟動，只要網(wǎng)絡(luò)正常連通就可以開始工作，在應(yīng)急操作中不容易出錯，這給網(wǎng)絡(luò)整體維護帶來方便。
2．4兼容能力強，平滑過渡目前各電視臺的以太網(wǎng)路設(shè)備以千兆居多，因此在新建網(wǎng)絡(luò)的時候必須考慮新老網(wǎng)絡(luò)的兼容性，以保證新的網(wǎng)絡(luò)和原有的網(wǎng)絡(luò)的平滑過渡。10Gb以太網(wǎng)絡(luò)可以和各個階段的以太網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)而且不需要額外增加設(shè)備，也可以根據(jù)資金情況靈活搭配組合，可以先主干建成10Gb的以太網(wǎng)架構(gòu)，分支用1000Mb以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，然后分支根據(jù)業(yè)務(wù)需求逐步過渡到10Gb。
2．5互聯(lián)互通方便，數(shù)據(jù)交互電視臺內(nèi)部各個業(yè)務(wù)板塊間資源共享，板塊間節(jié)目交換需要互聯(lián)互通。以太網(wǎng)只要網(wǎng)絡(luò)連接上就可以進行連通，這使電視臺在構(gòu)架整體網(wǎng)絡(luò)時變得比較簡單。相比之下，光纖網(wǎng)就顯得比較復(fù)雜，因為這是個專用的網(wǎng)絡(luò)，所采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議和設(shè)備都是專有的，不能和通用的設(shè)備互聯(lián)，必須經(jīng)過轉(zhuǎn)換，這就大大增加了互聯(lián)的難度和成本，數(shù)據(jù)交換效率也大幅度降低。采用10Gb以太網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)的高清制作網(wǎng)，為電視臺各業(yè)務(wù)板塊的互聯(lián)互通帶來了便利，降低了難度，節(jié)約了成本，它的優(yōu)勢是顯而易見的。
3結(jié)束語
1.1星型結(jié)構(gòu)具有網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)簡單，建網(wǎng)容易，網(wǎng)絡(luò)易于擴展，故障的檢測和隔離方便．但也存在著一些缺點，如網(wǎng)絡(luò)的中心節(jié)點負擔(dān)過重，一旦中心節(jié)點出現(xiàn)故障，可能會造成整個系統(tǒng)癱瘓．根據(jù)實際情況，化學(xué)化工學(xué)院機房面積約為120m2，現(xiàn)有38臺微型計算機，其中1臺配置較高，作為教師機；另外的37臺配置相對低一點，但都是相同型號．網(wǎng)絡(luò)設(shè)備包括2臺24換機．綜合上述條件考慮，決定采用星型拓撲結(jié)構(gòu)，如圖2所示．
1.2網(wǎng)絡(luò)硬件
1.2.1網(wǎng)絡(luò)中服務(wù)器與客戶機的選擇系統(tǒng)結(jié)構(gòu)選擇客戶機－服務(wù)器系統(tǒng)，該技術(shù)是計算機發(fā)展史上的一次革命，它與集中式平臺、計算機局域網(wǎng)體系結(jié)構(gòu)不同，它以系統(tǒng)成本低、功能強大、用戶可以自由實現(xiàn)各種各樣的客戶機與服務(wù)器的聯(lián)網(wǎng)組合等顯著優(yōu)點，被廣大用戶所采用［4］．這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點體現(xiàn)在：服務(wù)器能夠?qū)W(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)進行有效的控制和管理，對于沒有取得安全機制授權(quán)和鑒別的客戶，不允許其對服務(wù)器中的數(shù)據(jù)進行非法訪問，充分保證了系統(tǒng)地安全性能．客戶機是具有獨立性能的智能化微機，它既可以單獨運行存儲在其中的應(yīng)用程序，也可以通過網(wǎng)絡(luò)享受服務(wù)器提供的服務(wù)．網(wǎng)絡(luò)最重要的作用是資源共享和信息傳遞．對于共享的資源來說，絕大多數(shù)都存在于網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器中，因此，作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器的微機應(yīng)具有大容量、高速度、性能可靠等優(yōu)點．根據(jù)機房現(xiàn)有機器的特點，選擇PIV3．0GHz的處理器，1GB的內(nèi)存，160GB的硬盤作為基本配置的高檔微型計算機作為網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器．客戶機有37臺同樣檔次的微機組成，PIV2．6GHz的處理器，520MB的內(nèi)存，80GB的硬盤作為基本配置．
1.2.2網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)（Interconnection）就是根據(jù)實際情況，選擇合適的技術(shù)和設(shè)備將相互獨立的網(wǎng)絡(luò)或計算機連接起來，從而達到數(shù)據(jù)交換和資源共享的目的．一般來說，網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)的方式主要有如下兩種：一是通過中繼系統(tǒng)實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)；二是通過互聯(lián)網(wǎng)進行網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)．考慮到機房的具體情況，將采用第一種互聯(lián)方式．目前常用的中繼設(shè)備有中繼器、集線器、交換機、路由器和網(wǎng)關(guān)．本系統(tǒng)將采用TPLink24端口的智能交換機，配以3COM公司及D－LINK10M／100M自適應(yīng)網(wǎng)卡．具體連接過程是從其中一臺交換機的一個下方端口引出一條線接入另一臺交換機的上方端口，即可實現(xiàn)將37臺客戶機全部連接．
1.2.3通信介質(zhì)傳輸介質(zhì)是指連接計算機的通訊線路，一般分為有線介質(zhì)和無線介質(zhì)兩類．雙絞線、同軸電纜和光纖是常用的3種有線傳輸介質(zhì)．無線電通信、微波通信、紅外線通信以及激光通信的信息載體都屬于無線傳輸介質(zhì)．雙絞線是綜合布線工程中最常用的一種傳輸介質(zhì)．由于它具有性能好、成本低、抗干擾作用強的特點，因此在機房組建網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中使用了非屏蔽雙絞線作為通信介質(zhì)．如圖3所示．它是由兩根絞在一起的導(dǎo)線來形成傳輸電路．兩根導(dǎo)線絞在一起主要是為了防止干擾（線對上的差分信號具有共模抑制干擾的作用），利用RJ－45水晶頭連接在網(wǎng)絡(luò)互聯(lián)設(shè)備上．
2網(wǎng)絡(luò)軟件
完整的計算機網(wǎng)絡(luò)是由計算機網(wǎng)絡(luò)硬件和網(wǎng)絡(luò)軟件共同組成的．要實現(xiàn)計算機網(wǎng)絡(luò)的基本功能，必須在具備了計算機網(wǎng)絡(luò)硬件的同時，配備完善的網(wǎng)絡(luò)軟件．而計算機網(wǎng)絡(luò)軟件，又分為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)軟件和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件．
2.1網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)［5］網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)（NOS）是向網(wǎng)絡(luò)計算機提供網(wǎng)絡(luò)通信和網(wǎng)絡(luò)資源共享功能的操作系統(tǒng)，它是負責(zé)管理整個網(wǎng)絡(luò)資源和方便網(wǎng)絡(luò)用戶的軟件的集合．由于網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)是運行在服務(wù)器之上的，所以有時我們也把它稱之為服務(wù)器操作系統(tǒng)．工作站服務(wù)器型網(wǎng)絡(luò)中，服務(wù)器所使用的操作系統(tǒng)是每個組網(wǎng)者都需要考慮的．目前網(wǎng)絡(luò)環(huán)境中主要存在以下幾類網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)：Windows、NetWare、Unix、Linux等幾類．而微軟公司的Windows系統(tǒng)在網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)中是最常見的．一般常用到的操作系統(tǒng)有Win－dowsNTServer4．0，Windows2000Server等．本系統(tǒng)主要采用Windows2000server操作系統(tǒng)．Windows2000server是為服務(wù)器開發(fā)的多用途操作系統(tǒng)，與以往的網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)相比，Windows2000Server在安全性、可靠性、可操作性、適應(yīng)性和網(wǎng)絡(luò)性能等方面的功能都得到了進一步的加強．可為部門工作小組或中小型公司用戶提供諸如Web服務(wù)、文件打印服務(wù)以及軟件應(yīng)用服務(wù)等．Windows2000Server對系統(tǒng)配置要求較高，具體如下：CPU為Pentium133MHz或更快的中央處理器，每臺計算機最多支持4個CPU；內(nèi)存容量建議最少256MB（最小支持64MB，最大支持4GB）；需要的最少硬盤空間大約為1GB．為了發(fā)揮Windows2000Server的性能，特別是承擔(dān)關(guān)鍵應(yīng)用的服務(wù)器在硬件上應(yīng)該選擇更高的．在Windows2000Server中，F(xiàn)AT16、FAT32、NTFS是最常見的3種磁盤文件系統(tǒng)．可以將服務(wù)器的主分區(qū)設(shè)置成NTFS格式，用來安裝操作系統(tǒng)．其他分區(qū)設(shè)置成FAT32格式，用來安裝必要的應(yīng)用軟件，方便學(xué)生進行作業(yè)的收發(fā)．在具備了相關(guān)的網(wǎng)絡(luò)硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)后，要想使具有不同操作系統(tǒng)、不同類型的計算機之間能夠互相通信，就必須有一組共同遵守的通信標準，即網(wǎng)絡(luò)協(xié)議．協(xié)議本質(zhì)上無非是一種網(wǎng)上交流的約定，目前，全球最大的網(wǎng)絡(luò)———因特網(wǎng)（Internet），它所采用的網(wǎng)絡(luò)協(xié)議是TCP／IP，它是因特網(wǎng)的核心技術(shù)．其中傳輸控制協(xié)議TCP和網(wǎng)際協(xié)議IP是兩個最基本、最核心的協(xié)議，是目前被各方面遵從的網(wǎng)際互聯(lián)工業(yè)標準．在開通校園網(wǎng)后，由網(wǎng)絡(luò)中心分配唯一的IP地址，并配置相應(yīng)的網(wǎng)關(guān)和子網(wǎng)掩碼后，機房內(nèi)所有計算機就可以通過校園網(wǎng)服務(wù)器連入互聯(lián)網(wǎng)進行暢游了．
2.2網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件根據(jù)學(xué)院實驗課程的要求，為機房內(nèi)計算機安裝必要的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用軟件．比如學(xué)生在查閱文獻資料時，要登錄網(wǎng)頁，因此需要安裝WWW服務(wù)；有時候可能需要校內(nèi)網(wǎng)進行作業(yè)的暫存，資源的下載，就需要FTP服務(wù)的支持．
3結(jié)束語
1.1系統(tǒng)網(wǎng)路總體設(shè)計方案ZigBee網(wǎng)絡(luò)主要由協(xié)調(diào)器節(jié)點、路由節(jié)點與終端節(jié)點組成。北斗通信與Zigbee網(wǎng)絡(luò)圖像監(jiān)測系統(tǒng)組網(wǎng)框架如圖2所示。結(jié)合該系統(tǒng)的具體使用環(huán)境場合，可以多種形式組網(wǎng)，協(xié)調(diào)器節(jié)點將作為網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的要節(jié)點，完成對網(wǎng)絡(luò)的建立與管理、環(huán)境數(shù)據(jù)收集管理及連接北斗終端發(fā)送數(shù)據(jù)。其它路由、支路節(jié)點與終端節(jié)點負責(zé)環(huán)境數(shù)據(jù)采集并發(fā)送數(shù)據(jù)至協(xié)調(diào)器節(jié)點[5]。該系統(tǒng)內(nèi)的協(xié)調(diào)器節(jié)點還有一個重要任務(wù)，就是在系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)中其它節(jié)點第一次與協(xié)調(diào)器節(jié)點通信時，如果出現(xiàn)該通信節(jié)點不在其路由列表中,此時協(xié)調(diào)器節(jié)點依據(jù)不同路徑情況，將選擇最佳匹配的網(wǎng)絡(luò)路由路徑。整個網(wǎng)絡(luò)中由路由與終端節(jié)點所采集的圖像信息最終匯總到協(xié)調(diào)器節(jié)點，通過與其相連接的北斗終端模塊發(fā)送給北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)，在通過地面接收站接收，在監(jiān)控中心就可以清晰的看到相關(guān)圖像信息。該系統(tǒng)具有直觀、便捷、信息實時性強等優(yōu)點，從而將被在監(jiān)控、海洋生產(chǎn)、運輸、電信和勘探等領(lǐng)域廣泛使用。
1.2北斗通信模塊選擇系統(tǒng)采用北斗通信模塊與GPS雙系統(tǒng)模塊SUN-BGR，它是一種自動測報通用型模塊，采用USB接口方式，與其它器件連接方便，能夠在惡劣的環(huán)境指標下工作，完成單系統(tǒng)定位和雙系統(tǒng)混合定位?？筛鶕?jù)用戶要求進行靈活的改進，在32通道內(nèi)通信。該北斗雙模系統(tǒng)，兼顧了GSP定位系統(tǒng)，可以廣泛應(yīng)用于公路、鐵路、船舶等交通工具的調(diào)度組網(wǎng)，完成監(jiān)控和短報文發(fā)送工作。對不利于派人駐守和勘測的地方有著獨有的特點，也可與多種傳感器相連實現(xiàn)水文、氣象、地質(zhì)、森林防火等各類大型管線行業(yè)的數(shù)據(jù)傳輸和實時監(jiān)控。具有定位、通信、導(dǎo)航、數(shù)據(jù)接口、遙閉和單雙向停機等功能，在對黑龍江林場監(jiān)控中得到應(yīng)用，性能得到很好證明。模塊主要技術(shù)參數(shù)如表1所示。
1.3ZigBee路由及終端節(jié)點設(shè)計遠程圖像監(jiān)控終端系統(tǒng)實現(xiàn)采集視頻圖像數(shù)據(jù)、壓縮編碼視頻圖像數(shù)據(jù)、傳送壓縮視頻圖像數(shù)據(jù)至控制中心等功能。整個硬件系統(tǒng)可分為嵌入式主控模塊、ZIGBEE模塊、顯示模塊、圖像采集模塊、供電模塊及FLASH模塊六大部分。本系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)框圖如圖3所示。嵌入式主控模塊采用S3C2440處理器，主頻可達400MHz，主要是面向終端設(shè)備及高性價比、低功耗的應(yīng)用，負責(zé)對ZigBee模塊數(shù)據(jù)的處理和控制。在主控模塊上運行嵌入式Linux系統(tǒng)，而嵌入式Linux操作系統(tǒng)的主要作用是管理程序模塊進程并調(diào)度進程等。ZigBee模塊主要用于接收圖像信息，并以特定的格式發(fā)送給ZigBee協(xié)調(diào)器模塊。圖像采集模塊完成視頻的采集和壓縮功能，由USB攝像頭和視頻采集壓縮卡兩部分構(gòu)成。視頻采集壓縮卡采取模擬圖像輸入，JPEG壓縮圖像格式輸出。圖像的采集和壓縮都由硬件實現(xiàn)，這樣監(jiān)控終端自身就可以不需要配大容量的緩存，從而降低了成本，減少了ARM處理器的工作負擔(dān)。視頻采集壓縮卡還支持圖像偵測功能，在圖像偵測狀態(tài)下，壓縮卡連續(xù)捕捉圖像。圖像偵測靈敏度以及異物面積大小均可由ARM處理終端設(shè)定。有快速的圖像捕捉速度和較強的數(shù)字圖像處理能力。配以改進的圖像偵測算法，取得了較好的圖像偵測效果。顯示模塊采用3.5寸TFT帶觸摸屏的LCD，作為整個系統(tǒng)的控制面板。FLASH模塊將存儲一些尚未傳輸?shù)膱D像信息。供電模塊主要為系統(tǒng)正常工作提供電源。整個北斗視頻圖像采集終端依照客戶端/服務(wù)端模式設(shè)計，實時將集的圖像信息傳送到監(jiān)控中心。系統(tǒng)工作時，先由主控模塊啟動視頻圖像采集和壓縮過程，啟動USB攝像頭對現(xiàn)場圖像進行實時采集，將采集的圖像數(shù)據(jù)經(jīng)由視頻采集壓縮卡處理后存儲為JPEG格式，根據(jù)使用環(huán)境的不同，由主控模塊或用戶指令控制圖像的壓縮率,北斗發(fā)起與遠方監(jiān)控中心的視頻圖像數(shù)據(jù)的傳送連接，監(jiān)控中心以服務(wù)器模式運行，經(jīng)監(jiān)控中心確認后，北斗模塊將視頻圖像壓縮數(shù)據(jù)包將開始無線傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，監(jiān)控中心根據(jù)監(jiān)控需要完成視頻圖像壓縮數(shù)據(jù)包的接收和圖像顯示等操作。
2系統(tǒng)軟件設(shè)計
軟件的設(shè)計分為兩部分，包括ZigBee引導(dǎo)程序軟件設(shè)計和終端處理程序軟件設(shè)計。ZigBee引導(dǎo)程序軟件設(shè)計實質(zhì)是整個終端程序的一個子模塊，完成對ZigBee的初始參數(shù)設(shè)置。包括關(guān)閉看門狗計時器，初始化串口配置，關(guān)閉中斷，初始化系統(tǒng)時鐘；打開網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)指示LED燈,并使系統(tǒng)運行于管理模式下；配置與串口相連的引腳為輸出狀態(tài)，同時，初始化I/O口。對于ZigBee控制采用AT通用命令完成，如果使用AT+CPOWD=1能夠關(guān)閉ZigBee模塊。這個命令可以使模式從網(wǎng)絡(luò)中退出并允許進入安全狀態(tài)，在斷電之前保存數(shù)據(jù)。ZigBee初始化流程如圖4所示。終端處理程序主要解決控制圖像采集壓縮卡采集JPEG圖像，通過LCD觸摸屏發(fā)出的控制命令。采用AT命令控制ZigBee模塊接入北斗無線網(wǎng)絡(luò)，并將圖像上傳至北斗網(wǎng)絡(luò)。本部分采取C++和C編寫，采用動態(tài)圖像的傳輸方式，也就是說，一旦連接成功后，LCD控制端發(fā)送命令給終端采集JPEG圖像或設(shè)置終端的狀態(tài)、圖像的壓縮比例、圖像幅度大小等動作。終端處理程序流程圖如圖5所示在圖中的圖像處理中，從采集到識別采用Y、U和V三個分量算法進行，其中獲取到處理采用原語進行，主要算法如下：UTL_stsStart(stsDispTime);//開啟顯示時間計時inBuf[0]=pMsgBuf->bufY;//獲取Y分量nBuf[1]=pMsgBuf->bufU;//獲取U分量inBuf[2]=pMsgBuf->bufV;//獲取V分量outBuf[0]=disFrameBuf->frame.iFrm.y1;//存儲處理后火焰圖像Y分量outBuf[1]=disFrameBuf->frame.iFrm.cb1;//存儲處理后火焰圖像U分量outBuf[2]=disFrameBuf->frame.iFrm.cr1;//存儲處理后火焰圖像V分量yuv420to422(inBuf,outBuf,720,480);//將YUV4:2:0的格式轉(zhuǎn)換YUV4:2:2UTL_stsStop(stsDispTime);//顯示時間計時結(jié)束通過上述設(shè)計方案，結(jié)合圖像識別壓縮算法，與硬件系統(tǒng)調(diào)試，實現(xiàn)了衛(wèi)星多點遠程監(jiān)控圖像的傳輸和顯示。
3實驗結(jié)果
系統(tǒng)運行時的實驗數(shù)據(jù)如下。圖6是當嵌入式遠程監(jiān)控終端工作時，linux系統(tǒng)的啟動信息。當系統(tǒng)工作后，圖7是系統(tǒng)服務(wù)器終端顯示的圖像監(jiān)控終端采集的實時圖像，圖像的分辨率為320*200的彩色圖像。
4結(jié)束語
