7.1网络
7.1.1网络的组建
在企业信息化工程中，网络的目标是支持系统集成和信息流通，起着“使能”和“支撑”的作用。针对具体的企业还有具体的应用要求和目标，组建网络应该围绕这些目标进行。
组建企业网络的一般要求是：可靠性、经济性、开放性和标准化。组网的实施步骤如下：
（1）用户需求分析
用户需求分析是指面向企业信息化总体目标的网络需求分析。一般说来，用户组建网络都有自己的目的，但他们提出的需求往往只是为了解决当前面临的实际问题，比较片面，也不够清晰，通过用户需求分析可以使问题明朗化。这一阶段包括以下两项工作：
a.明确目标
网络目标可以分为近期目标和远期目标。近期目标应该相对明确，通常与企业信息化工程的近期目标匹配。对于已经开始使用计算机、并实现了局部联网的企业，首先应该考虑的问题是如何使这些资源的潜力充分发挥出来。设立近期目标的另一个目的是让企业投资迅速得到回报。近期目标的展望期为3年～5年，实施期限为几个月。远期目标则是在近期目标的基础上扩大功能和应用范围，以支持企业信息化的长远目标。通常，远期目标的展望期也只定义5年～8年，没有必要考虑得过分长远，因为网络技术发展十分迅速，而设计者的思路往往受当前技术的影响，不可能看得很远。因此，允许根据技术发展的情况修改远期目标。
b.描述问题
描述问题是将用户的需求转化为网络术语的精确定义，以便于具体实施。首先要了解用户建网的目的，以及现有的基础和环境，为此，要收集如下数据：
联网设备的地理位置，用户群的组织，特殊的要求等；
联网设备的软、硬件配置；
所需的网络服务，即用户希望网络做什么工作，实时性的要求；
信息流量。
对上述数据进行筛选和抽象，完成需求分析报告。
（2）可行性分析
对企业内部网络的可行性分析包含以下3方面内容：
a.技术可行性分析
针对需求分析的结果，讨论技术实现的可能性，例如什么问题用什么技术来解决。讨论不指定具体产品。大多数情况下，解决问题的方案不会是惟一的，因此，可行性分析的另一项任务是对提出的各种不同方案做出分析比较。不同的评价准则可能给出不同的推荐方案，要讲清楚不同方案的特点，为决策者提供决策的依据。在分析各种方案时，也应指出对应不同方案的投资估算，以及对后期工作和远期目标可能产生的影响。在做投资估算时，除了考虑购置软、硬件设施所需要的费用外，还应包括用于施工、安装、培训、运行、维护以及其他配套服务等的费用。
b.效益和风险分析
效益分析一般从直接经济效益、间接经济效益和社会效益3个方面入手。在分析效益的同时，也要对投资风险进行分析。投资风险主要表现为：实际费用超过预算；达不到预期的应用效果；效益比预期值低；出现不可预测的意外或环境发生变化等。当然，在分析各种可能的风险时，也要提出减少风险的措施。
c.社会条件可行性分析
通常分为外部实施环境分析和内部使用环境分析两部分。外部实施环境分析主要包括组建网络的各种产品是否能合法地获得，或者是否存在版权问题。内部使用环境分析主要包括：内部人员的素质分析；应当采取什么措施保证网络正常运行，并被充分利用；网络内哪些资源应当控制使用等。
最后，起草可行性报告。
（3）设计和选型
主要任务是落实可行性分析中提出的技术方案，即选择具体的产品来取代方案中的各种部件类型，并且比较精确地确定所需要的投资数额。
a.网络设计
网络设计分为逻辑设计、物理设计和施工设计3个阶段。
逻辑设计：在可行性分析的基础上，设计网络的逻辑结构，包括描绘信息点的分布，选择网络服务器，确定网络的拓扑结构、传输媒体、网络接口、互连部件，初步建议通信协议和应用软件，绘制网络逻辑结构图等。与可行性分析的要求一样，在网络的逻辑设计中只提技术要求而不确定具体的产品。在很多情况下，网络的逻辑设计方案包含在可行性分析报告中。
物理设计：在网络逻辑设计的基础上，做进一步的细化工作。主要内容有：
结合入网设备的物理位置和企业的建筑布局标注传输媒体的走向及距离，确定具体产品的型号、规格、数量等。
施工设计：根据物理设计方案提出施工的要求，例如人员、设备、工作量、施工条件、施工方案、进度等。
b.产品选择
在选择产品时，除了要求产品可以支持应用的需求外，还要考虑如下因素：选用符合工业标准的流行产品，具有较多的工具软件和应用软件的支持，具有进一步开发的接口，资料完整。企业网络一般包含的产品有：传输媒体、网络接口、互连部件和网络服务器、网络通信协议、应用软件等。
c.供应商的选择
对供应商一般考虑的问题有：资金相对雄厚且具有良好业绩，可以提供可靠的产品，服务质量特别是售后服务质量优良。可以用不同的策略来选择实施公司，如果与某家公司有长期良好的合作关系，彼此了解，便可以直接委托这家公司实施。
对于不太熟悉的公司，则要做比较详细的考察。竞争或招标是对委托方比较有利的策略。
（4）施工、安装和调试
在网络系统施工和安装之前，应该完成施工设计，制定详细的施工和安装计划，企业必须安排专人参与这项工作。
网络施工、安装的主要任务是场地布线和系统安装。场地布线应该根据施工设计的要求，对各种电、光设备进行定位和标识，按照防火、防雷、防电和保密规章，合理安排各种部件的位置以及各部件之间的连接方式。同时，还要考虑环境、干扰等因素。
网络施工有较强的技术性，不同于一般的土建施工，必须选择有经验的承包公司才能保证工程质量。
系统安装包括硬件装配和软件安装，通常，供应商应该提供安装手册，企业技术人员要参加系统安装的全过程，并充分了解其工作原理。
调试工作包括单机测试、与数据库系统和应用系统的集成连结，以及互连调试等。这是检查整个系统能否满足预定的应用要求的最后一道工序，直接关系到企业信息系统运行质量的优劣，应该按照设计要求逐条进行测试，并记录测试的全过程。在调试完成后，进行系统备份，以便日后万一出现重大事故时支持系统恢复；整理有关文档资料，以便日常维护。
（5）培训和维护
用户培训和系统维护是保证系统正常运行的重要因素。针对不同层次的用户进行不同内容的培训，使用户尽可能掌握系统的原理和使用技术，在出现一般故障时有能力排除故障。供应商必须承担培训的责任。系统维护包括对系统功能的完善，以及进行日常管理，例如日志管理、配置和变动管理、性能管理、使用和容量管理、计费管理、定期对网络系统及其部件进行测试等。
7.1.2网络协议
（1）网络互连的标准
从根本上讲，线路传输的信息是由“0”和“1”组成的符号串。发送方和接受方必须建立共同的约定，这就是协议。发送方按照协议把信息转变成0和1组成的串，接受方再按照协议把0和1的串还原为原始信息。但是，实现这个简单想法的技术却十分复杂。为了实现计算机之间的连接和通信，涉及很多因素，例如传输什么、怎样传输、何时传输等，如果再考虑不同产品、不同用户的不同要求，那么问题就更复杂了。
国际标准化组织（ISO）联合了许多厂商和专家，在各自提出的网络体系结构的基础上，加以总结，最终形成了开放系统互连的基本参考模式（OSI/RM），并由此衍生出一系列OSI标准。
建立OSI/RM标准模式的目的在于：
a.支持异种计算机之间的互连和通信；
b.支持多种通信媒体；
c.支持多种处理业务；
d.支持高级人机接口；
e.具有可扩展的能力。
（2）OSI的层次结构
网络互连是极其复杂的问题，实现的最佳方法是分解。分解的思想是将整个系统划分成若干易于实现和控制的子模块，并通过对各子模块的功能、交换的数据结构和时序做出约定，来协调模块之间的动作，保证系统整体设计的合理性和互操作性。
ISO把OSI/RM定义为7个层次，自下而上为：
a.物理层PH：确定物理设备接口，提供支持点对点的通信链路；
b.数据链路层DL：利用差错处理技术，提供高可靠的数据链路；
c.网络层N：利用路由技术，实现用户数据的端对端传输；
d.运输层T：屏蔽子网之间、用户要求与网络服务之间的差异；
e.会话层S：提供控制会话和数据传输的手段；
f.表示层P：解决异种系统间的表示问题，屏蔽它们之间的差异；
g.应用层A：利用下层的服务，满足具体的应用要求。
7层协议之间还遵循如下原则：各层具有相对的独立性，层间交互的信息最少；各层都只能引用其下层提供的服务；在使用下层服务的基础上，各层完成特定的通信功能；此外，互连的系统必须具有相同的层次结构，只有相同层次的实体才能进行有意义的通信，并且这种通信只能借助于其下层服务来实现。
7.1.3企业的网络环境
（1）企业网的特点
网络是企业信息化和信息集成的基础。企业网或称内联网（intranet）是一个相对完整和独立的内部网络。
企业网具有如下特点：
a.网络规模
企业网应该覆盖企业的各个部门，是各部门交流和共享信息的通道。企业网可以通过LAN（局域网）、LAN/LAN互连和LAN/WAN（广域网）互连的方式组建。
b.应用范围
企业网应该支持企业内部的各种活动。不仅要支持生产制造活动，而且要支持经营决策活动，甚至还要通过外部接口支持跨企业的活动。对于不同的需求，要求提供不同类型的网络和网络服务的支持，也可能要求不同的通信软件和通信平台的支持。
c.机器的异构性
由于各部门业务的要求和追求优良的性能价格比，不同部门往往选择不同的计算机。例如，MAS（制造自动化系统）选择工控机、CAD（计算机辅助设计）选择图形工作站、ERP（企业资源计划）选择服务器和一批微机组成的LAN。因此，企业网会涉及多种类型的计算机和操作系统。
d.实时性
由于企业网要支持现场信息的采集和管理，例如单元控制器与生产设备之间的数据交换，这些数据有实时性的要求。另外一些数据，例如生产计划和管理的数据，实时性要求并不高。因此，企业网具有不同实时性要求的数据并存的特点，面临异构网络的互连问题。
e.网络的扩展性
随着企业的发展和变化，对通信的需求也要发生变化；另一方面，随着通信技术的不断发展，企业也会表现出对新的通信手段的追求。因此，企业网应该具有相当的灵活性、可扩展性和开放性。
（2）MAP/TOP体系结构
在企业网络中包含两个协议集，一个用于制造自动化，称为MAP（制造自动化协议），另一个用于技术和办公自动化，称为TOP（技术与办公协议）。两者的结合构成了完整的企业网络体系结构，通常称为MAP/TOP体系结构。在企业信息化工程中，信息孤岛妨碍了系统集成，是应该力求避免的现象。依照MAP/TOP开发的计算机网络则可以建立分系统之间的桥梁，不会形成信息孤岛，实现了从设计到制造、从管理到生产的信息集成。
MAP和TOP均遵从OSI参考模型，或者说，MAP/TOP是OSI相关标准的实现。
由于各自侧重点不同，MAP和TOP在支撑环节和应用服务方面略有不同。
为了克服OSI模型的固有缺陷（层次过多、效率不高），在使用上又把MAP分为3类：全MAP结构、最小MAP结构和增强型MAP结构。全MAP（fullMAP）结构包含OSI的7个层次，是MAP的全面实现。最小MAP（miniMAP）结构仅包含OSI的3个层次（第1、2、7层），是MAP的一种简化实现。增强型MAP（MAP/EPA）结构是互连全MAP和最小MAP的信关技术实现，它同时包含了全MAP和最小MAP两种实现。
TOP网络支持办公自动化的应用，例如人事、档案、决策等系统的运行。MAP网络支持生产自动化的应用，全MAP网络支持生产计划和管理，最小MAP网络支持底层设备之间交换指令和响应，增强型MAP结点实现全MAP网络与最小MAP网络之间的互操作。
（3）制造报文规范
制造报文规范（MMS）是MAP应用层的重要协议，主要用于工厂的自动化制造环境。工厂自动化的主要对象是制造设备。制造设备之间或者制造设备与单元控制器之间的互连和通信是消除自动化孤岛的关键技术。MMS是支持设备之间信息传送的协议，所以被认为是沟通来自不同厂商、不同设备信息的一种公共语言。
