信息化標準化體系研究

信息化標準化體系研究(2006 年 3 月 7 日3 月 27 日)摘要 本文從信息化與標準化入手，根據網絡化信息系統(tǒng)基本模型的層次結構，描述了信息化標準化體系架構，并對信息化標準化體系中各子標準體系涵蓋的標準范圍進行了論述，對信息化建設具有一定的指導意義。關鍵詞 標準，標準化，標準化體系1 信息化標準化體系概述1.1 信息化與標準化(1) 標準與標準化 標準 標準是為了在一定的范圍內獲得最佳秩序，經協(xié)商一致制定并由公認機構批準，共同使用的和重復使用的一種規(guī)范性文件(GB/T 20000.12002 2.3.2)。 標準化 標準化是為了在一定的范圍內獲得最佳秩序，對現實問題或潛在問題用標準來制定共同使用和重復使用的條款的活動(GB/T 20000.12002 2.1.1)。(2) 信息化與信息化之標準化 信息化 信息化是對現實世界各種事物抽象和數字化的過程，它以信息資源開發(fā)利用為核心，以信息技術(計算機、網絡、通信、信息處理)等高科技技術為依托的一種新技術擴散過程。 信息化之標準化 標準化是信息化的重要組成部分，在信息化過程中保障和促進信息共享、業(yè)務協(xié)同、信息安全以及網絡互連互通。信息化標準化是圍繞信息技術開發(fā)、信息產品的研制和信息系統(tǒng)建設、運行與管理而開展的一系列活動。1.2 標準化體系組成完整的標準化體系應該涵蓋標準以及標準制定、運行和管理的整個過程。因此，標準化體系包括標準體系(標準本身)、標準運行機制和標準管理體制。(1) 標準體系：由一定范圍內具有內在聯(lián)系的標準組成的科學的有機整體。(2) 管理體制：制訂和貫徹標準應遵循的標準化管理方針、原則、組織制度和標準體制。(3) 運行機制：制訂和貫徹標準過程中運用的方式、方法和組織形式。標準體系是標準化體系的重要組成部分。信息化標準體系是針對技術開發(fā)、信息產品研制和信息系統(tǒng)建設、運行與管理而制訂的標準體系，為信息化建設提供標準和技術依據，是指導信息化標準工作的綱領性文件。1.3 信息化標準體系框架(1) 網絡化信息系統(tǒng)基本模型國家信息化體系的六大要素是信息技術應用、信息資源、信息網絡、信息技術和產業(yè)、信息化人才、信息化政策法規(guī)和標準規(guī)范。涉及信息化的國家和國際標準浩如煙海，內容非常龐雜，且處于動態(tài)發(fā)展之系統(tǒng)安全體系 應用平臺 標準化體系應用支撐平臺網絡平臺物理平臺圖 1 信息系統(tǒng)基本模型中。為了指導信息化建設，必須研究信息化標準體系。建立信息化標準體系，應該從網絡化信息系統(tǒng)模型入手。圖 1 給出的是網絡化信息系統(tǒng)的基本模型。一般模型中把物理平臺(計算機、外部設備、存儲系統(tǒng)、場地環(huán)境等) 和網絡平臺歸結為基礎設施平臺，考慮到物理平臺及其標準十分復雜，把基礎設施平臺細分為物理平臺和網絡平臺兩部分。(2) 信息化標準體系框架根據網絡化信息系統(tǒng)基本模型，按照科學的方法對標準進行分類，提出的信息化標準體系框架如圖 2 所示。該體系框架由下列標準體系組成。信息技術基礎標準信息資源標準網絡基礎設施標準信息安全 應用標準 管理標準圖 2 信息化標準化體系架構信息化標準體系 信息技術基礎標準體系 信息資源標準體系 網絡基礎設施標準體系 信息安全標準體系 應用標準體系 管理標準體系2 信息化標準體系2.1 信息技術基礎標準體系信息技術基礎標準體系包括術語、識別卡、存儲媒體、軟件與軟件工程、設備、字符編碼標準等。 術語標準：術語標準用于統(tǒng)一信息化建設中的主要名詞、術語和技術詞匯，包括基礎術語(信息技術、數據處理詞匯及標準化相關活動的術語)和專業(yè)術語(電子政務、電子商務領域術語及網絡和空間信息資源方面的術語)標準兩部分。 識別卡標準：包括條碼卡、磁卡、(接觸式和非接觸式)IC 卡和光卡標準。 存儲媒體標準：包括光盤、磁盤和磁帶標準。 軟件與軟件工程標準：分為軟件工程標準、操作系統(tǒng)與語言標準兩部分。軟件工程標準包括編制指南、生存周期過程與管理、產品評價、能力評估、可靠性與可維護性標準。操作系統(tǒng)與語言標準包括操作系統(tǒng)標準和程序設計語言標準，用于系統(tǒng)和應用軟件開發(fā)。 設備標準：包括計算機設備、外設專用終端、辦公設備與消耗品、信息家電、網絡設備、安全設備標準(后兩種歸類在“網絡基礎設施標準”和“信息安全標準”中 )，適用于計算機及相關設備的設計、生產制造和互連。 字符集編碼標準：包括字符代碼結構、字符編碼標準等。2.2 信息資源標準體系狹義的信息資源是指按照特定目的和規(guī)則采集、加工和創(chuàng)造的存儲在特定載體上的數字化信息的集合。信息資源標準體系從信息資源的采集、分類、目錄、存儲和服務等環(huán)節(jié)入手，包括數據元、元數據、信息分類及編碼、業(yè)務文檔/媒體格式、數據庫、目錄服務和 Web 標準等，適用于信息資源開發(fā)與利用工作的規(guī)劃、設計、建設、驗收、測評、運行與維護。 數據元標準：數據元是通過定義、標識、表示以及允許值等屬性描述的數據單元，是不可再分的最小數據單元。這部分包括數據元分類、定義、標識和屬性標準等。 元數據標準：元數據(metadata)是描述數據元屬性(即語義內容)的數據，用于數據資源的定位、評估和選擇等，并存儲在數據字典(數據元注冊系統(tǒng))中。數據注冊系統(tǒng)通過對數據元及元數據的管理實現跨系統(tǒng)、跨環(huán)境的數據共享。這部分主要包括資源標識、標引語言(分類語言、主題詞語言、XML 語言) 、元數據和元數據注冊標準等。 信息分類及編碼標準：信息分類及編碼實現對信息的分類及其代碼化，保障數據代碼的一致性和互操作性，支持交換與共享。按照應用領域，信息分類編碼標準包括通用與基礎(方法性、區(qū)域/場所、時間、地點和計量單位等 )標準以及人力資源與組織機構、科學技術、交通運輸、金融貿易與貨幣、醫(yī)藥衛(wèi)生與勞動安全防護、自然資源與環(huán)境保護類信息分類及編碼標準。 業(yè)務文檔/媒體格式標準：文檔是各種業(yè)務信息的載體，實現數據元信息的合成。這部分標準包括業(yè)務文檔、文本、辦公系統(tǒng)以及字符、音頻和多媒體基礎編碼標準等。 數據庫標準：數據庫標準主要包括數據庫語言、數據庫訪問和建庫規(guī)范等。 描述技術標準：描述技術描述業(yè)務信息的語義，是對語法結構的規(guī)范化描述方法。這部分主要包括統(tǒng)一標準通用標記語言(SGML)、可擴展標記語言(XML)、超文本標記語言(HTML)等。 目錄服務標準：目錄服務用于在網絡中定位和標識數據及數據處理資源，并提供搜索和權限管理服務機制。目錄服務標準包括 CCITT(ITU)X.500 目錄服務和 IETF LDAP(LDAP 基于 X.500，但比 X.500 簡單，是業(yè)界標準)。 Web 服務標準： Web 服務是可通過網絡協(xié)議訪問的軟件組件。基于Web 服務可屏蔽應用系統(tǒng)編程語言、技術架構和系統(tǒng)平臺的異構性，把各種應用系統(tǒng)封裝成具有開放性的網絡應用服務。這部分包括 XML 技術、簡單對象訪問協(xié)議(SOAP) 、Web 服務描述語言(WSDL)、統(tǒng)一描述/ 發(fā)現和集成協(xié)議(UDDI)、Web 服務資源框架 (WSRF)和 Web 服務流程語言 (WSFL)標準等。2.3 網絡基礎設施標準體系網絡基礎設施標準體系適用于網絡基礎設施的規(guī)劃、設計、建設、驗收、測試、運行與維護。該標準體系按網絡公用標準和實際使用的網絡進行分析、歸類，具體劃分如下。 共用標準：包括術語標準、網絡體系結構標準(OSI/RM)、線纜(光纜和電纜) 標準和配套設施( 機房、接口、電源、監(jiān)測、通信及其他配套設施)標準。 IP 網標準：TCP/IP 標準，包括總體標準、協(xié)議標準以及MPLS、VPN 、IPv6 標準等。協(xié)議標準涉及接入層的Ethernet、FR、ATM、PPP/SDH、WDM ，包括網絡層的ARP、RARP、IP、ICMP 、IGMP、IGP、EGP、PIM 、IPsec 等標準，傳輸層的 TCP、UDP 標準，應用層的FTP、SMTP、MIME、HTTP、SNMP、DNS、TELNET、RTP、RSVP、HTML、XML 標準等。MPLS 把基于流的結構和基于網絡拓撲的結構結合起來，實現了標記交換模式與網絡層路由技術的集成。實現 VPN 的關鍵技術的隧道協(xié)議包括二層隧道協(xié)議(L2P)、點對點隧道協(xié)議(PPTP)、 Cisco 二層轉發(fā)協(xié)議(L2TP)、三層隧道協(xié)議 IP 安全協(xié)議(IPsec)等。IPv6 標準體系包括 IPv6 規(guī)范、地址尋址、逐跳選項、組播、MTU 路徑發(fā)現、報頭壓縮、建隧道傳送數據包、域名系統(tǒng)、路由、鄰居發(fā)現、自動配置、程序接口、映射、移動性、基于不同介質的IPv6、管理信息庫、演進機制以及設備與測試標準等。 ATM 網標準：異步傳輸模式(ATM) 是一種基于面向連接和信元的、具有質量保障的，綜合通信網的傳輸、復用和交換的網絡技術，可滿足高速、高效、綜合業(yè)務的需求。 FR 網標準：Frame Relay 采用 HDLC 協(xié)議，在邏輯連接號 (LCN)標識的面向連接的虛通路中以幀為單位傳輸數據分組。 以太網標準：以太網技術是目前局域網和城域網的主流技術，萬兆以太網技術可能把該技術擴展到廣域網應用領域。 電話網標準：電話網標準包括 PSTN/ISDN 和智能網標準兩部分。PSTN/ISDN 是傳統(tǒng)的電話網絡。智能網包括固定智能網、GSM 智能網、CDMA 智能網和綜合智能網，各種網絡的智能網均采用相同的體系結構。 傳輸網標準：根據實現方式的不同，傳輸網絡分為 PHD、SDH、WDM和 MSTP 網絡。PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)是 ITU 推薦的一種標準，包含北美、日本和歐洲 3 種不同的速率標準等級，其復用結構包括數字一次群、二次群、三次群和四次群。SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是 ITU 制訂的光傳輸網標準，是采用同步復用、同步交叉連接、同步分出和插入以及同步傳輸技術的傳輸網技術。WDM(Wave-Division Multiplexing)是波分復用技術，根據波長間隔的不同，WDM 又分為密集波分復用(DWDM)和粗波分復用(CWDM)。MSTP(Multi-Service Transport Platform)是基于 SDH 技術，同時實現TDM、ATM、以太網接入、處理和傳輸，并提供統(tǒng)一網管的傳輸網絡技術。傳輸網標準體系包括總體技術要求、接口和協(xié)議技術要求和測試方法、設備技術要求和測試方法等標準。 接入網標準：按照 ITU-T G.902 建議的規(guī)定，接入網是業(yè)務節(jié)點接口(SNI)和用戶網絡接口(UNI)之間提供傳輸能力的網絡設備和設施(超過 2Mbps 的接入叫做寬帶接入)。接入網標準體系包括技術體制、接口和協(xié)議技術要求和測試方法、設備技術要求和測試方法等標準。 移動網標準：移動通信標準體系包括GSM/GPRS、CDMA、WCDMA、CAMA2000、TD-SCDMA、數字集群標準等。 衛(wèi)星網標準：衛(wèi)星通信系統(tǒng)是指由通信衛(wèi)星和地球站終端組成的通信系統(tǒng)或網絡，該網絡可以支持電話、數據、傳真、會議電視、遠程教育、IP 業(yè)務及 Internet 服務。 業(yè)務網標準：業(yè)務網標準體系包括會議電視、VoIP 和軟交換三個子標準體系。會議電視系統(tǒng)是在用戶之間實現全雙工音頻、視頻實時通信(可附加靜止圖像)的系統(tǒng)。VoIP 基于 (或部分基于)IP 網絡提供語音通信服務。軟交換網絡是基于軟交換設備為核心的網絡，包括軟交換、媒體服務器、應用服務器、信令網關以及各種接入設備，設備之間通過 H .248、MGCP 及 SIP 協(xié)議等實現交互，可支持語音及多媒體業(yè)務。 支撐網標準：支撐網標準體系包括網絡管理標準體系、信令網標準體系和同步網標準體系。網絡管理標準體系包括公共部分(OSI、TMN 等)以及交換網、數據網、業(yè)務網、移動通信網、傳輸網和接入網網絡管理。信令網是為各種網絡服務的支撐系統(tǒng)，分為固定信令網、GSM 信令網和 CDMA 信令網。固定信令網體系包括組網技術、設備和協(xié)議，是 GSM 和 CDMA 信令網的基礎。同步網是產生時間和頻率基準，用以提供基準定時信號的網絡(在數字網絡中，實現交換機之間、交換機與傳輸設備之間時鐘信號速率的同步；在模擬網絡中，通過人工或自動的方式校準和控制各主振器，使其頻率趨于一致)。2.4 信息安全標準體系(1) 信息系統(tǒng)構成信息系統(tǒng)邏輯構成如圖 3 所示(圖中沒系統(tǒng)安全管理 應用平臺 安全支撐環(huán)境應用支撐平臺網絡平臺物理平臺圖 3 信息系統(tǒng)邏輯組成有明確給出“標準體系” 部分)。 物理平臺及安全 物理平臺由計算機系統(tǒng)、存儲系統(tǒng)等組成，是信息系統(tǒng)的基礎平臺。物理平臺安全為信息系統(tǒng)提供安全的物理環(huán)境，包括環(huán)境安全、防電磁泄露等。 網絡平臺及安全 網絡平臺提供信息傳輸和交換服務。網絡平臺安全主要解決網絡通信和信息交換過程中的訪問控制、實體鑒別以及傳輸過程中的信息機密性、完整性問題。 應用支撐平臺及安全 應用支撐平臺對最終應用系統(tǒng)提供支撐，包括Web 服務、數據庫、信息交換、電子郵件、文件傳輸、工作流等。應用支撐平臺通過安全傳輸層和應用層安全協(xié)議、訪