图书馆信息系统建设完整解决方案.docx
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图书馆信息系统建设完整解决方案
第一部分网络系统集成
建议方案
第1章项目简介
1.1项目整体需求
随着信息技术的发展，信息系统已经成为企业、政府、研究机构等业务系统运行的重要组成部分。
通过应用信息技术可以做到信息资源合理利用、优化配置，提高工作效率，促进政府工作的转变。
信息化的迅速发展使政府的组织机构能够把越来越多的可程序化的决策纳入计算机系统，管理人员将有更多的时间用于无法程序化的决策上。
用现代化的计算机和数据终端设备进行数据的集中处理，将分散的数据集中到数据中心，可以极大地促进重要决策的集中化并有效地提高决策速度和质量。
省图书馆的局域网建设就是在这样的背景下，为了满足内部信息化建设的需要，实现内部信息交互、信息共享、网上办公，提高工作效率，优化业务流程。
在方案设计中选用目前成熟的先进技术，在满足当前需求的基础上为未来的发展和扩充留有余地，同时重视投资和应用成效。
1.2接入用户情况
本项目考虑到非屏蔽双绞线的距离限制，除了8层的中心机房以外，另外安排三个配线间，分别部署在2、5、11层。
办公楼信息点共部署了近350点，但是本项目只为其中的160点提供有效接入。
网络拓扑如下：
1.3项目总体要求
1．易用性
系统具有良好简单的用户界面，供各类用户使用。
2．先进性
紧密结合实际，立足先进技术，采用最新科技水平，使项目具备国内乃至国际领先的地位。
3．可扩展性和可升级性
在保证目前需要的前提下，还要满足未来发展的需要，为将来在本系统上继续发展增值服务提供一个优良的平台、打下坚实的基础。
软硬件系统要有可扩展性和可升级性，随着业务的增长和应用水平的提高，网络中的数据和信息流会呈指数增长，需要系统有很好的可扩展性，并能随技术的发展不断升级。
4．国际标准性和开放性
严格按照国际国内相关标准设计实施，保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。
5．安全性和可靠性
安全性与可靠性是信息中心正常运转的保证。
包括系统的快速查找及排除故障，在线故障恢复，数据传输的保密及完整，外部非法侵入的防范，内部人员的越级操作的防止等等。
6．成熟性和稳定性
尽量采用成熟稳定的产品和集成技术。
注意提高系统整体性能，使整体投资达到最佳。
7．易管理和易维护性
集成的系统必须降低系统维护的难度和要求，方便用户日后的应用、管理和维护。
系统设计完成的同时，必须完成与之相关的可操作的管理维护规定，保证系统的稳定运行。
8．高性能
系统设计应充分发挥软硬件和网络的处理能力，并最优化系统的整体性能。
第2章系统总体设计
2.1系统总体设计目标
省图书馆信息化建设项目，是同时包含网络基础硬件和应用软件的综合性工程。
网络方面包括大楼骨干网络线路的更新和交换机等网络设备的选购与安装、网络骨干设备的集成、应用软件系统的部署与开发等，应用软件包括机关内部办公自动化系统、数字图书馆建设、视频点播和邮件系统等。
2.2系统设计原则
系统设计的原则是系统在满足各种信息处理功能需求的前提下，为了提高系统的各项性能指标所应遵循的规则。
遵循这些规则不仅可以提高系统整体性能，还能延长整个系统的使用寿命。
结合省图书馆的实际情况，本方案遵守以下设计总则：
1．先进性原则
采用当今国内、国际上最先进和成熟的计算机软硬件技术，使新建立的系统能够最大限度地适应今后发展变化和业务发展变化的需要，从目前国内发展来看，系统总体设计的先进性原则主要体现在以下几个方面：
Ø采用的系统结构应当是先进的、开放的体系结构
Ø采用的计算机技术应当是先进的，如双机热备份技术、共享阵列盘技术、容错技术、RAID技术、多媒体技术
Ø采用面向对象的软件设计、编程方法，保证系统的模块化设计
Ø采用先进的浏览器／服务器（B／S）模式、客户端——应用服务器——数据库的3层架构，使用中间件等先进技术
Ø先进的现代管理技术，以保证系统的科学性
2．可靠性原则
系统运行后，经常要采集大量的数据，并进行处理。
信息量大，存贮周期长，因此任一时刻的系统故障都会给用户带来不可估量的损失，这就要求系统具有高度的可靠性。
系统建设尽可能采用主流产品，以保证其高质量和稳定性，采用成熟技术以降低系统的不稳定性。
同时系统采用尽可能详尽的故障处理方案，加强系统的故障对策功能。
3．安全性
安全性是信息中心正常运转的必备条件之一，必须考虑数据传输的保密及完整，外部非法侵入的防范，内部人员的越级操作的防范等。
4．易用性原则
系统的使用要简单方便和可靠，供各类用户使用。
5．开放性原则
开放性是现今计算机技术发展过程中形成的一种建立大系统，扩大系统交流范围的技术原则。
系统总体方案设计在体系结构、硬件平台、软件平台的确定方面，从设备选型到设计、开发都充分考虑了”标准和开放”的原则。
6．标准化原则
严格按照国际国内相关标准设计实施，保证系统具有较长的生命力和扩展能力，满足将来系统升级的要求。
选用的各软硬件产品必须遵循国际标准和行业标准。
7．实用性原则
实用性就是能够最大限度地满足应用实际工作要求，是各子系统在建设过程中必须考虑的一种系统性能，它是计算机应用系统对用户最基本的承诺。
8．可扩展、可维护原则
系统的扩展将是不可避免的，保护投资是系统设计需要考虑的。
9．经济性原则
根据实际需求及教育的发展趋势，设备选型一方面要考虑安全、可靠、先进，同时，要考虑经济实用，要易于扩展升级、易于操作、易于管理维护、易于用户掌握和学习使用。
在完成系统目标的基础上，力争用最少的钱办最多的事，保护用户投资。
2.3系统模型
网络系统、主机系统、存储及备份系统是整个系统的的物理层，是其它系统的基础。
本方案设计的重点是网络系统平台、主机系统平台、存储及备份系统和安全系统。
2.3.1网络系统
网络系统平台是整个系统的基础，关系到整个项目建设的成败。
网络设计采用VLAN、三层交换、组播（Multicast）、负载均衡等先进网络技术。
2.3.2主机系统
主机系统是信息中心应用系统的承载平台，要求具有高性能、高可靠性、大容量存储设备支持以及良好的系统扩展性。
在本方案中，我们将从应用实际出发，合理选用服务器品牌和设备型号，做到了即考虑当前的业务要求，又面向未来的发展。
服务器主要采用IBM公司的产品，并根据不同应用对服务器的要求不同，选用了不同型号的设备。
1．公开信息服务器
●Web服务器
●EMAIL服务器
2．TRS服务器与OA
3．视频点播服务器
4．读者导读系统服务器
5．图书馆自动化系统服务器
6．电子阅览室服务器
2.3.3系统软件
系统软件为应用系统提供最基本的同时也是最重要的服务，在本方案中主要是指操作系统、数据库软件、电子邮件（Email）软件、WWWServer软件等。
●操作系统
操作系统主要选择AIX操作系统，同时考虑到应用的多样性，也部分选择Windows2000Server操作系统。
●WebServer
WWWServer软件选择WindowsIIS软件。
●防病毒
防病毒软件选用瑞星公司的防病毒系统套件。
2.3.4存储及备份系统
本方案集中化的存储备份管理方案。
配置一套完整的网络存储备份模块，实现核心应用系统的数据集中存储、备份／恢复，不仅大大节省了硬件成本，而且简化了介质的标识与管理，系统可用性极大提高，灾难备份与恢复过程也清晰明了，实现了非常有效的数据容灾容错保护。
考虑到系统中的数据量较大，保护数据安全，提高数据利用水平，保障数据服务不间断运行，一整套由新型存储技术支撑，综合各种数据管理、应用功能的完整系统。
亚美联公司在充分吸收消化最新存储技术和国外优秀产品特点的基础上，于2001年推出了中国第一代自主知识产权的企业级存储系统--Estor。
该系统经国内外权威机构测试认证，稳定性、可靠性、性能等指标全部达到或超过国外中、高端存储系统。
亚美联目前与EMC、HDS、IBM等各大国际知名存储厂商保持着良好的技术产品合作关系，为用户不同需求提供最佳的产品和方案组合。
目前，亚美联是交通银行所有使用EMCCLARiiON产品的五大管辖行和总行开发中心的服务和产品提供商，已为国内金融、电信、政府、教育科研、媒体、民航、制造、电力、军队等各行业的上百家企业提供了存储技术咨询、方案设计、系统实施等各种服务。
依据省图书馆的现状，推荐采用亚美联公司的自主知识产权的企业级存储系统—Estor。
磁盘阵列选用1台亚美联公司的设备，其配有多块144G的硬盘，裸存储容量为1.3T，通过RAID5技术提供数据冗余的保护，可用存储容量为2T多左右的容量。
2.3.5不间断电源（UPS）
为了保证服务器的正常运行，因此在局域网中心机房内应该部署UPS保证所有网络设备、服务器群的正常供电和断电保护。
依据中心机房的设备配置，计算其固定功耗，保证设备在意外断电时的正常运转和应急防护等，建议采用APC8KV的应急电源设备，确保设备运转的断电保护，保证数据的应急储存等。
可用性
现在，用户通过配置和安装多台UPS设备实现n+1或n+1的并联模式，感受到冗余UPS的优点。
例如，如果用户功率需求很高，累计多达9台480KwUPS可并行连接，用以向负载供电。
在无需安装昂贵的外部静态开关的情况下，可以以并联模式配置多达5台UPS设备。
先进的电源管理
Silcon的智能控制系统可通过编程使并联在线Delta变换UPS的总效率达到最大。
通过设计为"active模式（活动）"，需要为负载供电的UPS将会在线工作，其它UPS可被控制在"stand-by（待机）"模式，这些UPS在需要时可立刻实现无间断启动。
而且，为了减少并联UPS的压力并增强可靠性，在预先编制的程序中，负载可在并联的多台UPS间自由切换
较低的运行成本
APCSilcon系列UPS运行效率比传统双变换在线式UPS运行效率高。
DELTA变换在线式UPS在运行时并不消耗大量能量，因而产生的热量较少。
用户并不需要大功率的空调设备。
而传统UPS则需要大功率空调设备以抵消产生的热量。
较少的安装成本
APCSilcon系列具有对输入功率因数校正功能，从而确保在负载及市电变化时，输入功率因数总是1。
输入功率因数为1即减少了安装成本，因为这只需较小的输入电缆、保险和开关等。
依据中心机房的服务器配置和网络设备情况，推荐使用APC系列10KVA不间断电源。
2.3.6办公PC机
由于省图书馆现有办公PC机的配置不齐、型号各异等，部分已经不能适应办公需要，因此，为了配合网络系统的建设和应用系统的启用，需要更新和配备必要的办公用PC机，并且考虑办公的需要，选择三种通用型产品，国内品牌两个：
方正和联想；国外品牌一个：
IBM；
1、方正PC机（推荐）：
型号：
文祥620
处理器类型：
IntelPentium4
处理器主频（MHz）：
2400
配置内存容量（MB）：
256
硬盘容量（GB）：
60高转
显示器类型：
液晶
显示器尺寸（英寸）：
15
显存：
64DDR
2、联想PC机：
型号：
开天6600
处理器类型：
IntelPentium4
处理器主频（MHz）：
2400
配置内存容量（MB）：
256
硬盘容量（GB）：
40
显示器类型：
液晶
显示器尺寸（英寸）：
15
3、IBMPC机：
型号：
NetVistaA3068249CC
处理器类型：
IntelPentium4
处理器主频（MHz）：
2400
配置内存容量（MB）：
128
硬盘容量（GB）：
80
显示器类型：
液晶
显示器尺寸（英寸）：
15
第3章网络系统建设方案
3.1网络系统概述
3.1.1网络3层结构模型
网络系统包括核心层、分发层、接入层三个层次，其网络3层结构模型如下图所示：
1．核心层（Corelayer）
核心层网络是整个网络系统的中枢系统，是网络通信的主干道。
网络系统的其它部分均由核心层延伸拓展而出。
核心层的网络设备若停止工作，则整个网络将会瘫痪。
因此在核心层主要设计目标是：
高性能、高可靠性，高容量。
2．分发层（Distributionlayter）
连接进核心层网络的部分。
3．接入层（Accesslayer）
直接与用户终端相连接。
3.1.2网络系统设计原则
随着社会的发展和用户数量的迅速增加，用户需求的多种多样以及企业竞争的加剧，如何满足用户各种各样的需求，提供良好的服务，以及对市场变化的快速反映，对于现代企业提出了更高的要求。
对社会高速的发展和用户需求迅速的变化与增长的处理核心是数据，是对大量数据完整、正确、安全、快捷的获取、交换、汇总和处理。
而这一切的基础是计算机技术和网络平台。
网络平台的设计在总体上需满足以下几个原则：
1．技术先进性
计算机网络技术的发展非常迅速，在计算机应用领域占有越来越重要的地位。
必须认识到，建立计算机网络是一个动态的过程，在这个过程中将不断有新技术产生，有新产品出现。
因此，网络一定要采用较先进的组网技术，选用代表当今世界潮流趋势的计算机公司的网络产品，才能在未来的发展中保持技术领先。
2．安全可靠性
网络的安全可靠性是网络的一个重要的指标。
网络的设计必须对可靠性重点考虑。
从结构设计、产品选择以及网络管理上要对网络的可靠性作出保证。
因此，在网络的设计上，应特别注意如何保证网络系统的可靠性。
3．国际标准及开放性
现代计算机网络技术发展的趋势是遵循国际统一标准的开放系统、支持分布式计算和客户机／服务器应用模式。
网络应该是一个能够互联不同厂商的服务器／计算机，运行多种网络操作系统、网络协议，兼容其他厂商的网络产品，遵守国际标准的开放式系统。
这样才能在未来的发展中保持网络配置和应用模式的灵活性。
4．成熟性
采用的设备和网络方案应该是经典的、成熟的、已被普遍应用的。
5．充足的、可扩展的带宽
随着业务处理系统复杂程度的增加，网络用户数量的增长以及多媒体技术的普及，当今的网络对带宽的需求日益增加。
传统的共享式10M网络已不能满足需求。
网络系统应该能够为每个用户提供充足的带宽，满足用户的实际应用需求，并且带宽应该是动态可调整、可扩展的。
6．规模可扩展性及灵活性
网络的规模将会不断扩大，对计算机的应用需求越来越高，要适应这种变化，网络在配置上必须是可扩充的。
设计的灵活性可使网络管理人员能够方便的增加、减少或变动各种节点，或是划分各种逻辑网段和物理网段。
7．安全性
安全性与可靠性同样重要，除了系统级提供多种安全控制的手段外，网络设计也要提供保障其安全的手段。
8．网络可管理
网络在设计时必须提供足够的手段进行方便的管理，以确保其始终在最佳状态下运行。
对于该网络，如果没有网络管理功能将很难保证系统的正常运行。
9．实用性
网络设计一定要充分保护和利用网络现有的资源，同时要根据实际情况，采用新技术和新设备，还要考虑组网过程要与平台建立及开发同步进行，建立一个实用的网络。
力求使网络既能满足目前需要，又能适应未来发展，同时达到较好的性能／价格比。
3.2网络系统实施方案
3.2.1网络总体设计
根据网络的3层模型，省图书馆的网络示意图如下所示：
3.2.2交换机配置方案
方案一（推荐）：
中心机房的核心交换机采用1台3COM公司的3COMSuperStack3Switch4900SX（3C17702）三层交换机，提供10个1000MSX光纤接口，2个GBIC扩展插槽。
其中4个光纤接口用于连接二级交换机，另外6个接口用于连接局域网内的6台应用服务器（包括VOD、Mail、图书馆、电子阅览室系统、读者导读、图书馆办公自动化等应用），1个接口用于外联和备份。
对于网络高性能的需求不断增加，在企业网络上部署千兆以太网能保证整个基础设施上最大的可用带宽和最小的阻塞。
工作于铜导体和光纤上的SuperStack34900交换机系列为服务器群，网络骨干，或配线室提供高性能，高功能，且简单，经济的千兆以太网交换功能。
SuperStack34900系列千兆以太网交换机瞄准所有的客户，不管其网络大小，技术能力和网络知识，或者其网络布线的基础设施。
SuperStack34900系列交换机的典型用户是不断发展的中小型网络，他们通过部署千兆以太网交换，经济的为将来的网络基础设施着想，是不断发展的".COM"公司，他们要求高带宽和低复杂度，或者是大型企业网络，他们需要在企业基础，数据中心，服务器群或配线室间实现廉价，高效的千兆以太网交换。
SuperStack34900系列交换机是3Com主要的固定配置千兆交换产品系列，包括铜导体上12端口100/10004900交换机，多模光纤上的4900SX交换机。
两种型号有集成的模块插槽可以容纳额外的4端口千兆以太网交换模块，适用各种千兆介质。
根据客户的需要，任何一种产品都可以在企业网络上提供高性能的千兆交换。
比如说，4900100/1000交换机可以用于连接数据中心高性能服务器群，或者用于配线室提供经济高效的10/100交换集线器。
4900SX交换机主要瞄准网络骨干和大楼、校园骨干网上的光纤高性能千兆交换。
支持千兆交换模块，客户可以经济，高效，简单的混合使用各种不同的千兆介质。
另外，4900系列交换机的高级ASIC架构提供业界领先的千兆交换性能，同时支持导线速度的IP路由，使客户将来能在同一个千兆交换网络上实现第三层交换。
由中心机房到配线间敷设多模光纤，连接二级交换机与核心交换机。
二级交换机采用4台 3ComSuperStack3Switch4400（3C17204）二层交换机，每台二级交换机提供一个千兆光纤口，用于与核心交换机的上联。
3ComSuperStack3Switch4400在一个简单经济的平台上提供了高性能的功能丰富的10/100以太网交换，是新一代智能化局域网交换机，SuperStack3Switch4400对所有网络应用都是理想的选择。
该24端口可堆叠交换机，在所有10/100端口上和两个上行线路模块上提供全线速性能，可完全支持网络电话、弹性堆叠、基于硬件的数据包检查、识别和分类；过滤不需要的通信流量；自动检查电缆类型和质量；可自动配置链路聚合和弹性链路。
这些增强的功能与3ComNetworkSupervisor（3Com的免费网络管理软件）的组合使得SuperStack3Switch4400适用于任何规模的网络。
SuperStack3Switch4400支持固有的网络弹性功能，如生成树，弹性链路，链接聚合和高级冗余电源，让您建造可靠的，具有容错能力的网络。
每个端口自动检查电缆连接，消除电缆交叉和单端口配置。
您可以选用插入模块，提供节省成本的弹性高速连接，例如千兆以太网主干链路，保证最终用户能快速访问重要的网络资源。
方案二：
中心机房的核心交换机采用1台华为公司的QuidwayS5516以太网交换机主机，提供10个1000MSX光纤接口，2个GBIC扩展插槽。
其中5个光纤接口用于连接二级交换机，另外6个接口用于连接局域网内的6台应用服务器（包括VOD、Mail、数字图书馆、电子阅览室系统、机密档案、图书馆办公自动化等应用），1个接口用于外联和备份。
由中心机房到配线间敷设多模光纤，连接二级交换机与核心交换机。
二级交换机采用9台QuidwayS3025-M以太网交换机，每台二级交换机提供一个千兆光口，用于与核心交换机的上联。
3.3IP地址规划
IP地址是TCP／IP协议族中的网络层逻辑地址，它被用来唯一地标识网络中的一个节点。
IP地址空间的分配，要与网络层次结构相适应，既要有效地利用地址空间，又要体现出网络的可扩展性和灵活性，同时能满足路由协议的要求，提高路由算法的效率，加快路由变化的收敛速度。
满足这些要求的IP地址分配技术有：
可变长子网掩码技术（VLSM，Variable-LengthSubnetMask）和路由聚合技术（RouteAggregation）。
IP地址的规划在网络设计中的作用举足轻重。
直接影响整个网络运行的效率。
IP地址设计的总原则是简单、易管理、易扩展、利用率高。
下面先简单介绍IP地址规划的一般原则。
IP地址的分配应遵循以下几个原则：
●唯一性
一个IP网络中不能有两个主机采用相同的IP地址。
●简单性
地址分配应简单易于管理，降低网络扩展的复杂性，简化路由表的款项。
●连续性
连续地址在层次结构网络中易于进行路由聚合（RouteAggregation），大大缩减路由表，提高路由算法的效率。
路由聚合又称为子网的集结或超级子网，它可得到缩小路由表，降低路由器内存的使用，并减少路由协议产生的网络数据流量。
BGP中亦广泛使用的CIDR就是路由总结的一个具体应用，路由器支持自动或手工设置的路由总结。
●可扩展性
地址规划在要留有余量，在网络规模扩展时能保证地址聚合所需的连续性。
●灵活性
地址分配应具有灵活性，可借助可变长子网掩码技术（VLSM，Variable-LengthSubnetMask），以满足多种路由策略的优化，充分利用地址空间。
采用VLSM时应注意下列3点：
事先要有规划，避免子网重叠分配；可能会造成对已有网络地址的重新设置；新的网络必须仔细规划地址分配，有效利用IP地址和保证网络的扩展性。
3.4视频组播解决方案
3.4.1组播（Multicast）概述
ＩＰ组播技术构建一种具有组播能力的网络，允许路由器一次将数据包复制到多个通道上。
采用组播方式，单台服务器能够对几十万台客户机同时发送连续数据流而无延时。
媒体服务器只需要发送一个信息包，而不是多个；所有发出请求的客户端共享同一信息包。
信息可以发送到任意地址的客户机，减少网络上传输的信息包的总量。
网络利用效率大大提高，成本大为下降。
组播中，支持IGMP接收者主机给路由器发送一个成员活动报告，如加入或离开组，路由器使用这个信息有选择的传送数据到有关主机所在网络。
源发送一个单独的报文到一个组地址，如路径在一个路由器上分支，也只给加入组的分支产生一个报文。
源主机不需要发送报文的多个拷贝。
这样就减少了用于多目标数据传送所消耗的带宽和资源。
组播传输可在数据链路层（第二层）和网络层（第三层）实现，支持的媒体类型包括以太网、FDDI和ATM。
大多数路由器提供商支持IP组播，不支持IP组播的网络通过组播隧道技术传输组播信息包。
组播用户根据提供服务级别，组成一个分层结构。
内容提供商传递新闻、电视及娱乐节目，应用软件开发商创建实时数据分配应用系统，用于高效、高质量的发布实时信息，平台及网络开发商开发、维护和支持组播硬件与协议要求，网络运营商提供公共网络基础结构。
3.4.2IP组播编址与转换
一个IP地址由32个二进制单位构成，通常划分8位一组，再将每个组换算为十进制，以小数点分为四组。
IP地址包含网络部分和主机部分。
主机指网络通讯的一个终点位置；而网络部分表示一个或多个主机的集合。
根据用于网络和主机的位数，将IP网分为五类，简单的命名为A类、B类、C类、D类和E类。
其中D类地址范围在224.0.0.0~239.255.255.255之间，用于组播。
组地址有两种类型，永久的和临时的。
224.0.0.0被保留，不分配给任何组；从224.0.0.1到224.0.0.255范围的组播地址分配给路由选择协议和其它低级布局与维护协议，其中有名的是224.0.0.1和224.0.0.2，前者用来编址直接连接在网络上的所有IP多路广播主机，后者是给一个子网上所有路由器的地址；中间范围从224.0.1.0到238.255.255.255被组播用来在组、内部网和I
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