国家教育网络建设方案建议书(4)

工具；网络数据库互联产品。

数据库服务器有两种，作用都是提供数据操作和管理：

SE：完全基于UNIX操作系统，主要针对非多媒体的较少用户数的应用 ONLINE：针对大量用户的联机事务处理和多媒体应用环境

应用开发工具是用以开发应用程序必要的环境和工具，主要也有两个系列：

4GL：INFORMIX传统的基于字符界面的开发工具，该系列的主要产品有五个，他们是I-SQL、4GL RDS、4GL C COMPILER、4GL ID和ESQL/C。 NewEra：INFORMIX最新提供的具有事件驱动能力、面向对象的基于各种图形界面的开发工具。

其中，Informix Online是一个多线程数据库，能够使用数据库进程的动态池和多并发线程来并行相应客户请求。这种体系结构具有高度的可扩展性。每个虚拟处理器，属于专门处理某一任务的虚拟处理器组。数据库调度线程，并决定其优先级。Informix Online通过其并行数据查询选项，实现了并行机制。该数据库的内存配置是动态的。允许对内存、CPU和磁盘进行配置，可以指定缺省的共享内存大小，及需要时必须增加的大小；也可以在运行时分配或收回共享内存。可以指定启动时，虚拟处理器的数目，这个数目在系统运行时可以被改动。另外可以指定处理器间的亲密关系，该参数可将虚拟处理器绑到指定的处理器上。该数据库能有机的分配现有的硬件资源，总是将他们使用到当前最需要的应用上。

（2）Oracle数据库

ORACLE 是以高级结构化查询语言(SQL)为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)体系结构的数据库之一。

物理结构——ORACLE数据库在物理上是存储于硬盘的各种文件。它是活动的，可扩充的，随着数据的添加和应用程序的增大而变化。

分布式数据库管理——物理上存放于网络的多个ORACLE数据库，逻辑上可以看成一个单个的大数据库。用户可以通过网络对异地数据库中的数据同时进行存取，而服务器之间的协同处理对于工作站用户及应用程序而言是完全透明的：开发人员无需关心网络的连接细节、无需关心数据在网络接点中的具体分布情

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况、也无需关心服务器之间的协调工作过程。由网络相连的两个ORACLE数据库之间通过数据库链接(DB-LINKS)建立访问机制，相当于一方以另一方的某用户远程登录所做的操作。但ORACLE采用的一些高级管理方法，如同义词(SYNONME)等使我们觉察不到这个过程，似乎远端的数据就在本地。数据库复制技术包括：实时复制、定时复制、储存转发复制。对复制的力度而言，有整个数据库表的复制，表中部分行的复制。在复制的过程中，有自动冲突检测和解决的手段。

逻辑结构——ORACLE数据库在逻辑上是由许多表空间构成。主要分为系统表空间和非系统表空间。非系统表空间内存储着各项应用的数据、索引、程序等相关信息。我们准备上马一个较大的ORACLE应用系统时，应该创建它所独占的表空间，同时定义物理文件的存放路径和所占硬盘的大小。

特点：

ORACLE7.X以来引入了共享SQL和多线索服务器体系结构。这减少了ORACLE的资源占用，并增强了ORACLE的能力，使之在低档软硬件平台上用较少的资源就可以支持更多的用户，而在高档平台上可以支持成百上千个用户。

提供了基于角色(ROLE)分工的安全保密管理。在数据库管理功能、完整性检查、安全性、一致性方面都有良好的表现。

支持大量多媒体数据，如二进制图形、声音、动画以及多维数据结构等。 提供了与第三代高级语言的接口软件PRO*系列，能在C,C++等主语言中嵌入SQL语句及过程化(PL/SQL)语句，对数据库中的数据进行操纵。加上它有许多优秀的前台开发工具如 POWER BUILD、SQL*FORMS、VISIA BASIC 等，可以快速开发生成基于客户端PC 平台的应用程序，并具有良好的移植性。

提供了新的分布式数据库能力。可通过网络较方便地读写远端数据库里的数据，并有对称复制的技术。

（3）Sybase数据库

Sybase开放体系的企业基础架构软件问世已有十九年。Sybase的企业软件解决方案适用于所有的技术平台，极大地保证了产品的兼容性，真正实现了“Everything Works Better When Everything Works Together”。Sybase的产品系列囊括了数据库、开发工具、集成中间件、企业门户、以及移动无线服务

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器等。

目前，Sybase针对政府部门的工作特点推出了完整的政府行业解决方案，其中包括为教育部门建立分布式数据库的解决方案。

使用Adaptive Server Anywhere为各级部门建设信息化系统——数据库是信息系统的核心。然而，政府行业对于数据库的需求不仅要求数据库能够提供强大的功能与性能，更重要的是对数据库的维护，要求越简单越好。同时要求该数据库能够支持多种平台，而且具有强大的可扩展性从而满足不断的数据增长需求。Adaptive Server Anywhere是一个强大的中型关系型数据库，具有无与伦的可靠性，提供了全面的企业级功能。

MobiLink——多平台同步：在远程设备和企业系统之间(包括Adaptive Server Anywhere、Sybase Adaptive Server Enterprise、Oracle、Microsoft SQL Server、IBM DB2)可靠的、双向的同步。支持多种同步和网络协议：包括TCP/IP、HTTP、Palm HotSync、HotSync Server和Microsoft ActiveSync以及各种无线协议。可选的、强大的、可同步通信的128位加密。高可伸缩性，可支持数千个远程数据库。支持水平和垂直的数据子集。高度灵活的用户身份验证逻辑。

异构数据库之间的数据交换平台——如果其他一些政府行业部门建设了信息系统，那么在政府部门之间进行信息交换将成为一个很重要的问题。基于ASA与Mobilink的数据交换平台为这种信息交换提供了崭新的思路与解决方案。 如果两个部门分别使用Sybase ASE、Oracle、DB2或SQL Server建立了自己的信息系统，而这两个系统之间需要进行数据交换。Mobilink对各种主流的后台数据库的支持使SQL Anywhere Studio成为可靠的易维护的性价比高的在两个异后构数据库系统之间进行数据交换的平台。

中心数据库Sybase IQ Multiplex——中心数据库位于国家教育部的信息中心，对于该中心数据库能够提供的功能是：大数据量，可能会超过几个TB；主要用于统计、查询、分析，所以需要快速的查询性能；可不断的进行扩展。

5、UPS电源

在整个网络系统建成并投入使用之前，我们还需要考虑电力支持的问题。对于本次国家教育系统网络建设，我们考虑在国家教育部的信息中心使用在线式电

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力支持，这种方式能持续的为整个信息中心提供恒定电压和稳定电流，最大限度的保证了设备的使用寿命。在外部电力停止供电后，仍然能满足信息中心所有网络设备正常运行两个小时，以便我们有足够的时间完成手头的工作并将它们存储起来。

对于各州、区教育系统和学校的信息中心，我们考虑采用后备式电力支持，这种方式在日常电力供应中并不参与工作，只在外部电力停止供电后自动启动，为信息中心提供电力支持约一小时到30分钟不等。

四、网络的可扩展性

在规划国家教育网络时着重考虑了网络扩展性的问题。主要体现在硬件选型、通信线路、网络应用方面。

在硬件选型方面，我们选择的硬件设备，尤其是网络设备，基本都具有模块化的特点。这种模块化的特点带来的优点是显而易见的。我们需要实现什么样的功能，就选择什么样的模块，插在机箱中就能使用，如果暂时不需要，就不购买。随用随买，充分保护了我们的投资延续性和使用灵活性。

在通信线路方面，我们采用两种通信方式。一种是DDN专线，一种是ISDN线路，这两种线路可以同时使用，也可使用一种。或者，根据各地通信发展的特点，在DDN线路使用较多，价位较低的地区选择DDN专线；在ISDN线路使用较多，价位较低的地区选择ISDN线路。相应的，选择某种通信线路就在当地使用的路由器上选配某种模块即可。

在网络应用方面，尤其是在国家教育部信息中心的主要网络设备，我们采用了全冗余结构的设计思想，即在其中一台设备宕机的情况下，另一台设备能自动接替原有设备成为网络中的主干，从而自动接替原有设备的全部工作。确保24*7的无差错工作控制。这一点在第三章中详细描述。

其他方面，硬件设备的电池冗余，风扇冗余，网络存储的数据数据备份等都体现了良好的可扩展性。

充分考虑网络扩展性的设计思想能更有效的保障用户的投资，并使整体网络应用在很长一段时间里随用户需求的增长而同步增长。

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第三章 国家教育部系统规划

一、国家教育部局域网拓扑结构图

WAN心跳路由器路由器心跳防火墙DMZDMZ防火墙ServerServerServerData交换机PrinterScanner

二、网络结构分析

从上图可以看出，网络的边缘路由设计采用了热备切换的方式。两台路由器分别通过DDN和ISDN线路连接到广域网，在两台路由之间使用一根心跳电缆作为Failover的依据。

在防火墙的设计方面，同样采用了Failover的技术，同时，将服务器群设置在防火墙的防火区，将服务器群和数据库作为一个单独的区域。这样设计的优点是能保护服务器群和数据库的完整性和安全性，便于对服务器群和数据库进行单独管理；同时无论内网或外网发生故障，不会影响另一方对服务器群和数据库的访问。而这样设计的缺点是任何一方，尤其是内网对服务器群和数据库进行访

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