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  • 产品名:NE20E-X6
  • 促销价:电议/面议
经典解决方案:数字图书馆

北京天宇浩海信息技术有限公司为您提供全方位的行业解决方案,高级工程师24小时为您服务!

一、 数字图书馆概述
    随着信息技术的发展,需要存储和传播的信息量越来越大,信息的种类和形式越来越丰富,传统图书馆的机制显然不能满足这些需要。因此,人们提出了数字图书馆的设想。数字图书馆是一个电子化信息的仓储,能够存储大量各种形式的信息,用户可以通过网络方便地访问它,以获得这些信息,并且其信息存储和用户访问不受地域限制。

   数字图书馆是将包括多媒体在内的各种信息的数据化、存储管理、查询和发布集成在一起,使这些信息得以在网络上传播,从而最大限度地利用这些信息。数字图书馆利用多媒体数据库技术、超媒体技术,针对数字化书馆中各种媒体的特性,在图象检索、视频点播和文献资料提出等方面提出了一套有效可行的管理检索方案。在当今电子商业、环球市场、虚拟机构日趋普及的年代"数字图书馆"作为一套完善的媒体资产管理系统,无疑创造了一个安全稳妥的环境,方便共享和销售数字资料。

   数字图书馆是传统图书馆在信息时代的发展,它不但包含了传统图书馆的功能,向社会公众提供相应的服务,还融合了其他信息资源(如博物馆、档案馆等)的一些功能,提供综合的公共信息访问服务。可以这样说,数字图书馆将成为未来社会的公共信息中心和枢纽。

   作为知识经济的重要载体,数字图书馆是国家信息基础设施重要组成部分,目前已成为评价一个国家信息基础水平的重要标志和本世纪各国文化科技竞争的焦点之一。对于我国来说,数字图书馆的研发起步较晚,因此,建设数字图书馆更加具有必要性和紧迫性。其重要意义在于:

   首先,数字图书馆将改变以往信息存储、加工、管理、使用的传统方式,借助网络环境和高性能计算机等实现信息资源的有效利用和共享。它的建设将使我国在综合国力的竞争中抢占先机,掌握发展的主动权,实现跨越式发展。

   其次,数字图书馆建设的核心是以中文信息为主的各种信息资源,它将迅速扭转互联网上中文信息匮乏的状况,形成中华文化在互联网上的整体优势。我们要通过数字图书馆的建设,将我国悠久的历史、灿烂的文化,特别是当代建设的成就通过互联网向全世界展示,让世界了解中国,让中国走向世界。

   第三,数字图书馆的建设将促进我国信息技术的发展,同时带动与之相关的计算机技术、网络技术、通讯技术和多媒体技术等各项高新技术的迅速发展。这些高新技术迅速转化为现实生产力, 将对我国知识创新体系的建立起到极大的促进作用。

   第四,数字图书馆建设是"科教兴国"战略的源泉和动力,也是实现公民终身教育的大课堂。数字图书馆以其对信息资源的整理加工和有序组织,为"科教兴国"战略提供了最为便捷、有效的发展环境。同时,数字图书馆可以最大限度地突破时空限制,营造出进行全民终身教育的良好环境,对于我国国民素质教育将起到巨大的提升作用。

   第五,数字图书馆将改变目前图书馆的工作方式和服务模式。数字图书馆可以更好地履行图书馆在倡导、组织和服务全民读书中的重要职能。图书馆馆员将成为捕捉和整理信息的专家,读者可以在世界各地通过网络阅览数字图书馆中的丰富信息。图书馆的发展将进入一个前所未有的新阶段,发生根本性的变化。
(一)数字图书馆基本概念
   数字图书馆是高技术的产物,信息技术的集成在数字图书馆的建设中扮演了非常重要的角色。具体来说,其涉及数字化技术、超大规模数据库技术、网络技术、多媒体信息处理技术、信息压缩与传送技术、分布式处理技术、安全保密技术、可靠性技术、数据仓库与联机分析处理技术、信息抽取技术、数据挖掘技术、基于内容的检索技术、自然语言理解技术等。 数字图书馆的含义很广,它不是简单的互联网上的图书馆主页,而是一整套面向对象的、分布式的、平台无关的数字化资源的集合. 广义而言,数字图书馆包括所有数字形式的图书馆资源:经过数字化转换的资料或本来就是以电子形式出版的资料,新出版的或经过回溯性加工的资料;各类资源类型,包括期刊、参考工具书、专著、视频声频资料等; 各种文件格式(digital format),从位图形式的页面到经SGML编码的特殊文本文件。
(二)数字图书馆的基本组成
   一定规模并从内容或主题上相对独立的数字化资源;可用于广域网(目前主要是INTERNET)服务的网络设备和通信条件;一整套符合标准规范的数字图书馆赖以运作的软件系统,主要分信息的获取与创建、存储与管理、访问与查询、动态发布以及权限管理五大模块,类似于目前的图书馆集成管理系统对于传统图书馆所起的作用:数字图书馆的维护管理和用户服务。
(三)国外数字图书馆的发展概况
   目前,世界各发达国家都投入了大量的资源,加紧建设数字图书馆。例如,美国国家自然科学基金投资1亿美元建设的NSF/A8PA/NASA数字图书馆将涵盖大规模的文献库、空间影院库、地理图源、声像资源库,美国还投资3000万美元建设美国数字图书馆联盟项目,重点是美国历史与文化成就信息。日本要在2002年完成日本国图书馆关西馆工程,计划成为日本最大的数字图书馆及亚洲地区的文献中心。这些情况都表明,发达国家都把数字图书馆的建设作为未来社会文化建设的一个重要内容,加以高度重视。
(四)国内数字图书馆的发展概况
   我国有关方面也正在积极筹备和启动数字图书馆工作,一些科研院所和高校正在抓紧进行数字图书馆有关关键技术的研究,同时,一些图书馆也开始进行试验。亚太地区第一个数字图书馆论坛已经在京成立,包括北大、清华、北京图书馆在内的来自中国、韩国、日本及中国香港和台湾地区的17所大学、图书馆和博物馆成为论坛的发起成员。亚太数字图书馆论坛是一个非赢利的机构,其宗旨是推动和促进数字图书馆的技术和标准在亚太地区的大学、博物馆和其他文化收藏机构中的应用。论坛将与有关的国际标准化组织一道联合制定与数字化、存储和通过Internet获取多媒体信息等相关的统一标准。论坛还将致力于会员间以及它们与世纪其它数字化文化收藏机构的相互连接。
二、 网络方案
   考虑到大学新图书馆目前的主要业务类型,并充分考虑了未来网络、数字图书馆、以及数字化、网络化教学的发展,我们建议采用如下方式建设大学新图书馆网络系统:

(一)网络核心
   核心交换设备采用两台安奈特AT-SB4008(SwitchBlade 4008)电信级多层骨干交换机。两台核心交换机之间采用多个千兆端口聚合链路连接,形成互为备份、负载均衡的网络核心交换体系,避免因单点故障导致网络瘫痪,保证在任何一台核心交换机损坏的情况下网络仍可以正常工作。AT-SB4008采用模块化结构,提供多达10个插槽,其中两个是交换引擎插槽,两片引擎互为备份、负载均担,提供高达128G的背板吞吐量。其余8个是负载模块插槽,最多可提供多达64个全线速、无阻塞的1000M(双绞线、多模光纤、单模光纤)端口,或最多768个10/100M端口。不仅能满足目前需要,而且能满足未来的扩容需要。此外,AT-SB4008提供增强功能软件包,支持IPv6、 BGP4、 OSI(IS-IS)、LoadBalancer,可以将网络平滑升级至新一代IP网络。

   在本方案中,AT-SB4008采用1000M多模光纤接口,通过图书馆的多模光纤布线系统连接各层配线柜中的接入交换机。

   AT-SB4008可采用1000M双绞线接口或多模光纤接口连接图书馆的应用服务器群,提供多种数字化应用,如:数字检索、在线阅读、视频点播、数字化存储、WWW服务、Email服务等等。每台服务器都可以采用双连接的方式分别与两台AT-SB4008进行千兆连接。提高系统可靠性和稳定性。由于核心交换机与服务器同处于五层的中心机房内,因此建议采用1000BaseT(双绞线)接口以降低设备造价。AT-SB4008在所有的端口上都提供了基于硬件的第二层到第四层交换能力,它的高达128Gbps的全线速吞吐和96Mpps的无阻塞多层转发能力非常适合于服务器组的接入交换。
(二)用户接入
   用户接入交换机可以采用安奈特的AT-8024M可智能堆叠二层交换机,通过多模光纤模块分别连接两台核心交换机。AT-8024M可以提供24个10/100M端口以及2个扩展插槽,可插入10/100/1000BaseT模块、各种1000M光纤模块(多模光纤、单模光纤最远至70公里以上)、100M光纤模块(多模2公里、单模15公里),另外也可插入专用的堆叠模块,提供全双工2Gbps的堆叠带宽。通过独有的增强堆叠(Enhanced Stacking?)技术,AT-8024M交换机能够支持多达24台的堆叠,只用一个IP地址既可管理所有堆叠内的交换机。它突破了传统堆叠线缆长度和堆叠数量的限制。同一堆叠中的设备不必在同一个物理位置,适用于网络设备分散放置的场合。

   同时,AT-8024M支持及其丰富的特性,例如802.1Q VLAN标记、802.1p 队列优先技术、802.1w快速生成树、IEEE802.3ad链路聚合、防止包头阻塞、广播风暴控制能力、组播支持、SNMP网管等等。AT-8024M对802.1x端口认证以及TACACS+和RADIUS认证的支持为网络提供了极强的安全保证。

接入交换机通过中心机房到每个配线柜的多模光纤布线连接核心交换机,考虑到图书馆未来的网上浏览、视频点播等大数据流量的网络应用,有限制地采用堆叠,最多将五台AT-8024M共计120个端口堆叠到一起,并通过两条千兆链路分别连接到两台核心交换机上,这两条链路其中一条为备份链路。这种结构既可以保证网络性能,又可以保证网络的冗余和可靠性。
(三)无线局域网覆盖
   阅览大厅、阅览室、会议室等人员密度较大、移动频繁、而又不方便布线的区域,建议采用无线以太网方式进行网络覆盖。安奈特高性能的AT-AP11无线网桥及各种无线网卡提供业界领先的覆盖距离和接收灵敏度,支持大用户数量的网络接入。基于IEEE802.11b协议标准,可以提供稳定、可靠的11Mbps高速连接。用户既可以在无线网络覆盖范围内通过无线网卡随时、随地连接网络,也可以在移动中使用网络,并支持用户在多个无线网桥的覆盖范围之间进行无缝漫游。AT-AP11的安装采用挂墙方式,以提供尽可能大的覆盖区域并尽量减少盲区。AT-AP11可通过附近的以太网信息点直接连接接入二层交换机,安装简单、快捷。

   
   下图是图书馆二楼的无线网桥组网的例子,采用4个AT-AP11覆盖整个阅览大厅,另外,在两个阅览室内也各布置一个AT-AP11。这样的布置可以消除盲区,并且支持300个以上的用户同时通过无线上网,并可在阅览区内实现无缝漫游。

(四)连接校园网
   新图书馆网络通过千兆防火墙与大学校园网的千兆光纤干线相连,防火墙通过千兆光纤或双绞线链路分别连接校园网骨干交换机和图书馆的两台核心交换机,既可以提供负载均衡又可以避免单点故障。

 如上图所示,通过硬件防火墙将整个网络分为外网、内网和安全区(DMZ),将数据中心的服务器放置在DMZ区。依据相应的安全策略来配置防火墙,例如,可以设置内网用户可以访问外网、外网用户可以使用DMZ中的服务器提供的WWW或者EMAIL等服务、任何进入内网的会话必须经过加密和认证。
(五)网络管理系统
   我们将采用安奈特的AT-View Plus网络管理软件和SNMPc通用网管平台构筑大学的网管系统。使用AT-View Plus,用户可以通过友好的Windows图形界面查看安奈特所有可网管设备的细节信息:显示设备的外观,通过不同颜色标记的端口可以显示当前状态、模块的配置信息,点击端口可以对端口进行信息统计或更改其配置。所有这些工作,都在图形界面中即可完成。基于Java开发的AT-View Plus可以运行在UNIX和Windows等不同的操作系统平台上,在管理图书馆这样的中型网络时,使用SNMPc通用网管平台是比较经济的选择。
三、组网特点

(一)电信级大容量、无阻塞核心交换机
   网络的核心交换机采用安奈特具有大容量、无阻塞、线速转发特性的电信级以太网交换机AT-SB4008,具有业界领先的背板吞吐量和端口密度。10槽机箱,128G背板吞吐量,全冗余设计(交换引擎、电源),所有模块支持热插拔。采用业界领先的分布式交换设计,每个负载模块拥有独立的ASIC芯片,可独立进行线速三层交换,大幅度减少交换引擎工作负担,提高交换能力。
(二)强大的服务质量控制机制
   安奈特核心交换机提供强大的从L2/L3/L4 QoS控制能力, 128级的流量分级使得用户可以根据自身的应用策略灵活的对服务级别不同的流量进行延迟控制, 可以对不同应用的最大/最小带宽保障以64k bps带宽增量进行灵活的控制。 SwitchBlade交换机高速的硬件交换技术,每端口拥有多达8个硬件优先级队列,以及对 IEEE 802.1Q/p, DiffServ, 和 RSVP 等标准的广泛支持可以为用户提供丰富的QoS 能力。例如,在大多数学校的校园网上会同时存在语音、视频流量,多区域组播应用流量,行政管理应用流量,学生上网流量。

1.网络QoS设计

   在对所承载的IP业务的服务质量保证方面,首先,安奈特核心交换机提供了极高的吞吐量和IP路由能力,并且有着极低的转发延迟,从而为诸如声音和图像等传输数据流的应用提供了一条低延迟通道。其次,可以根据统一的策略对不同业务赋予不同的IP COS (IP 服务类别 ),并且采用基于IETF Differential-Service 规范 (IETF规定的在IP骨干上所应采用的第三层服务质量规范,RFC)进行流量标志和分类处理,所有安奈特核心交换机会根据这个流量标志对该流量进行相应服务质量类别的处理,从而保证极佳的IP服务。

   安奈特核心交换机不仅支持IETF Differntial Service 规范,为IP网络业务提供多种服务质量(CoS,ClassofService)等级支持,并且采用8个基于硬件的优先级队列保证传输,因而即使在每秒钟传输上百万数据包时也可以为优先通信提供极低的延迟。另外,它还支持IP多媒体传输的数据流分离排列和优先级,从而提供了一种简单的方法,使你在网络上应用视频多媒体,而且不会发生典型的由于过多通信而造成的性能降低的情况。

   不仅在核心/骨干节点交换机上安奈特的产品可以保证网络的QoS,在边缘接入节点上,安奈特的汇聚和接入交换机同样具有QoS保障能力。并在硬件基础上实现了对第三层(IP)和第四层(TCP)进行分类和 IETF Differntial Service进行标记和标记识别的能力,具有4个硬件优先级队列。

   同时,安奈特的产品全部支持802.1P(IEEE802.3工作组制定的第二层服务质量支持标准)。802.1P是在以太网交换机上进行第二层优先级服务的最有效的方法,它通过在以太网端口对不同的数据帧打上不同的优先级标识,保证数据帧在第二层的服务质量。

2.网络接入点的 QoS设计

   如前所述,我们方案中所选用的产品都支持802.1p和DSCP。在数据包进入网络时,可以根据不同情况进行优先级划分和标记。

   可以根据应用设定802.1p优先级标记,在输出端口保证关键数据的优先通过。

   同时,可以根据不同的应用(语音、视频等),进行DSCP的识别和标记,以便在数据包到达广域网(带宽较少时)进行QoS控制。还可以根据安奈特设备支持端口限速、线速访问控制、策略路由等特点,依据实际需求进行完善的接入点QoS保障。

3.骨干网络中的QoS

   网络中的QoS如何,关键的是能否实现网络中的端到端的QoS,也就是说,必须在网络中的任何一段都有QoS保障。

   由于安奈特产品间QoS的相互映射能力,使得网络端到端QoS的实现变得简单。

   如下图所述,当数据包进入网络时,由边缘接入交换机根据不同应用在以太网帧头(802.1q包头)标记不同级别的802.1p标记位,同时根据不同应用在IP包头标记不同DSCP标记位。

数据帧在接入交换机输出端口输出时,根据802.1p标记进行优先级设定,不同优先级数据进入不同的队列,保证网络关键应用的 QoS。

   当数据帧到达核心交换机后,核心交换机在入口端读取以太网数据帧头的802.1p标记信息,然后根据802.1p信息,对IP数据包进行DSCP的相应优先级标记,然后经交换矩阵送到相应的输出端口;输出端口的ASIC芯片,根据DSCP标记进行分类,保证高优先级数据先输出。

4.基于芯片的QoS保障机制

   QoS的实现基础是分类,任何一个数据包在在进行优先级处理时,首先要做的就是对数据包头进行分析,读取标记(分类信息),然后按类分配队列,进行交换/传输处理。

   传统的分类方法都是基于软件操作系统和CPU进行的。每一个数据包到达后,由CPU读取包头信息、根据配置信息对包头进行重新打标记,然后进行交换。这种实现方式的弊病在于,当交换数据量过大时,CPU负载将急剧上升,从而导致网络性能下降。

   安奈特的网络产品通过专有ASIC芯片解决了这个问题,都是通过在交换机I/O板卡上加载专有ASIC芯片,由ASIC芯片负责对数据包包头的分析、标记和重组,大大减少了CPU的负载,保证网络的QoS。

5.完善的带宽控制

   安奈特的核心交换机还具有完善的带宽控制能力,可以根据端口、IP地址、业务类型等各种方式,以64K为单位进行精确的速率限制。可以根据不同的用户或网络应用进行完善的网络资源调配和管理,提高网络效率,并保障重点应用的高质量。

(三)安全、高效的网络
   由于校园应用的特殊情况,在完善新图书馆的网络安全策略时,不仅要充分考虑来自外部的网络攻击,还应该充分考虑来自内部的由数量众多的终端机发起的攻击安奈特的所有核心交换机、三层交换机和路由器都可以提供内置的状态检测防火墙选件,通过周全的安全策略的制定,可以为全网提供分布式的安全策略。每台交换机负责本区域的网络安全,不会形成常见的由网络防火墙导致的网络瓶颈。因此我们可以为用户量身定制一个安全、高效的网络。
四、安奈特校园网解决方案的实际应用

校名:University of New Brunswick (Canada)

方案特色:二层的价格,三层的性能
      Brunswick的校园地跨Fredericton和Saint John两个城市。在2002年,为了吸引更多的海外学生,学校制定了长远目标为全面实施多媒体教学和发展远程教育课程。根据这个长远目标,学校决定把校园网建设成一个连接两个校区的千兆以太网。为了节省投资,学校原本想先建立一个二层的网络平台,今后再升级成三层的网络。安奈特充分了解需求后,提供了三层校园网解决方案,不仅满足了节省投资的要求,还提前实现了校园网的建设目标,为多媒体教学和远程教育建立了一个高性能的网络平台。
 
学校概况
    *地处加拿大东岸。
    *2002年加拿大大学排名第八。
    *全校共8000名学生。
    *校园地跨两个城市-Fredericton和Saint John。
    *200多年历史,久负盛名。
    *设文理、工商等四十多个专业。
    *北京设有分校
建设需求
    *14个网络互联。
    *保证高性能带宽。
    *在校教育和远程教育。
    *VOD和实时视频应用。
    *安全统一的网络管理手段。

为什么选择安奈特
优秀的产品性能。
全面的技术支持。
优异的性价比。
1996年来一直选择安奈特产品。
全三层的解决方案。

 

 受益
为整个校园网的视频,课件和远程教育等提供了全面的QOS保障。
整个校园网的延时控制和组播控制。
每端口独享的带宽和流量修剪。
通过私有Vlan,简易而安全的网络管理。
   New Brunswick的网络部主管Don Scott说:"我们总共考虑了三家厂商的产品,最后还是决定使用安奈特的产品,因为安奈特提供最好的性价比。安奈特还帮我们重新设计了校园网,核心设备采用安奈特AT-9816GB,远程的接入设备采用Rapier i系列的产品,提供了双路冗余千兆主干的网络结构......通过浏览器,很容易就可以对设备进行管理......良好的QoS功能,保障远程教学的无间断运行。"