信息化标准化体系研究

信息化标准化体系研究(2006 年 3 月 7 日3 月 27 日)摘要 本文从信息化与标准化入手，根据网络化信息系统基本模型的层次结构，描述了信息化标准化体系架构，并对信息化标准化体系中各子标准体系涵盖的标准范围进行了论述，对信息化建设具有一定的指导意义。关键词 标准，标准化，标准化体系1 信息化标准化体系概述1.1 信息化与标准化(1) 标准与标准化 标准 标准是为了在一定的范围内获得最佳秩序，经协商一致制定并由公认机构批准，共同使用的和重复使用的一种规范性文件(GB/T 20000.12002 2.3.2)。 标准化 标准化是为了在一定的范围内获得最佳秩序，对现实问题或潜在问题用标准来制定共同使用和重复使用的条款的活动(GB/T 20000.12002 2.1.1)。(2) 信息化与信息化之标准化 信息化 信息化是对现实世界各种事物抽象和数字化的过程，它以信息资源开发利用为核心，以信息技术(计算机、网络、通信、信息处理)等高科技技术为依托的一种新技术扩散过程。 信息化之标准化 标准化是信息化的重要组成部分，在信息化过程中保障和促进信息共享、业务协同、信息安全以及网络互连互通。信息化标准化是围绕信息技术开发、信息产品的研制和信息系统建设、运行与管理而开展的一系列活动。1.2 标准化体系组成完整的标准化体系应该涵盖标准以及标准制定、运行和管理的整个过程。因此，标准化体系包括标准体系(标准本身)、标准运行机制和标准管理体制。(1) 标准体系：由一定范围内具有内在联系的标准组成的科学的有机整体。(2) 管理体制：制订和贯彻标准应遵循的标准化管理方针、原则、组织制度和标准体制。(3) 运行机制：制订和贯彻标准过程中运用的方式、方法和组织形式。标准体系是标准化体系的重要组成部分。信息化标准体系是针对技术开发、信息产品研制和信息系统建设、运行与管理而制订的标准体系，为信息化建设提供标准和技术依据，是指导信息化标准工作的纲领性文件。1.3 信息化标准体系框架(1) 网络化信息系统基本模型国家信息化体系的六大要素是信息技术应用、信息资源、信息网络、信息技术和产业、信息化人才、信息化政策法规和标准规范。涉及信息化的国家和国际标准浩如烟海，内容非常庞杂，且处于动态发展之系统安全体系 应用平台 标准化体系应用支撑平台网络平台物理平台图 1 信息系统基本模型中。为了指导信息化建设，必须研究信息化标准体系。建立信息化标准体系，应该从网络化信息系统模型入手。图 1 给出的是网络化信息系统的基本模型。一般模型中把物理平台(计算机、外部设备、存储系统、场地环境等) 和网络平台归结为基础设施平台，考虑到物理平台及其标准十分复杂，把基础设施平台细分为物理平台和网络平台两部分。(2) 信息化标准体系框架根据网络化信息系统基本模型，按照科学的方法对标准进行分类，提出的信息化标准体系框架如图 2 所示。该体系框架由下列标准体系组成。信息技术基础标准信息资源标准网络基础设施标准信息安全 应用标准 管理标准图 2 信息化标准化体系架构信息化标准体系 信息技术基础标准体系 信息资源标准体系 网络基础设施标准体系 信息安全标准体系 应用标准体系 管理标准体系2 信息化标准体系2.1 信息技术基础标准体系信息技术基础标准体系包括术语、识别卡、存储媒体、软件与软件工程、设备、字符编码标准等。 术语标准：术语标准用于统一信息化建设中的主要名词、术语和技术词汇，包括基础术语(信息技术、数据处理词汇及标准化相关活动的术语)和专业术语(电子政务、电子商务领域术语及网络和空间信息资源方面的术语)标准两部分。 识别卡标准：包括条码卡、磁卡、(接触式和非接触式)IC 卡和光卡标准。 存储媒体标准：包括光盘、磁盘和磁带标准。 软件与软件工程标准：分为软件工程标准、操作系统与语言标准两部分。软件工程标准包括编制指南、生存周期过程与管理、产品评价、能力评估、可靠性与可维护性标准。操作系统与语言标准包括操作系统标准和程序设计语言标准，用于系统和应用软件开发。 设备标准：包括计算机设备、外设专用终端、办公设备与消耗品、信息家电、网络设备、安全设备标准(后两种归类在“网络基础设施标准”和“信息安全标准”中 )，适用于计算机及相关设备的设计、生产制造和互连。 字符集编码标准：包括字符代码结构、字符编码标准等。2.2 信息资源标准体系狭义的信息资源是指按照特定目的和规则采集、加工和创造的存储在特定载体上的数字化信息的集合。信息资源标准体系从信息资源的采集、分类、目录、存储和服务等环节入手，包括数据元、元数据、信息分类及编码、业务文档/媒体格式、数据库、目录服务和 Web 标准等，适用于信息资源开发与利用工作的规划、设计、建设、验收、测评、运行与维护。 数据元标准：数据元是通过定义、标识、表示以及允许值等属性描述的数据单元，是不可再分的最小数据单元。这部分包括数据元分类、定义、标识和属性标准等。 元数据标准：元数据(metadata)是描述数据元属性(即语义内容)的数据，用于数据资源的定位、评估和选择等，并存储在数据字典(数据元注册系统)中。数据注册系统通过对数据元及元数据的管理实现跨系统、跨环境的数据共享。这部分主要包括资源标识、标引语言(分类语言、主题词语言、XML 语言) 、元数据和元数据注册标准等。 信息分类及编码标准：信息分类及编码实现对信息的分类及其代码化，保障数据代码的一致性和互操作性，支持交换与共享。按照应用领域，信息分类编码标准包括通用与基础(方法性、区域/场所、时间、地点和计量单位等 )标准以及人力资源与组织机构、科学技术、交通运输、金融贸易与货币、医药卫生与劳动安全防护、自然资源与环境保护类信息分类及编码标准。 业务文档/媒体格式标准：文档是各种业务信息的载体，实现数据元信息的合成。这部分标准包括业务文档、文本、办公系统以及字符、音频和多媒体基础编码标准等。 数据库标准：数据库标准主要包括数据库语言、数据库访问和建库规范等。 描述技术标准：描述技术描述业务信息的语义，是对语法结构的规范化描述方法。这部分主要包括统一标准通用标记语言(SGML)、可扩展标记语言(XML)、超文本标记语言(HTML)等。 目录服务标准：目录服务用于在网络中定位和标识数据及数据处理资源，并提供搜索和权限管理服务机制。目录服务标准包括 CCITT(ITU)X.500 目录服务和 IETF LDAP(LDAP 基于 X.500，但比 X.500 简单，是业界标准)。 Web 服务标准： Web 服务是可通过网络协议访问的软件组件。基于Web 服务可屏蔽应用系统编程语言、技术架构和系统平台的异构性，把各种应用系统封装成具有开放性的网络应用服务。这部分包括 XML 技术、简单对象访问协议(SOAP) 、Web 服务描述语言(WSDL)、统一描述/ 发现和集成协议(UDDI)、Web 服务资源框架 (WSRF)和 Web 服务流程语言 (WSFL)标准等。2.3 网络基础设施标准体系网络基础设施标准体系适用于网络基础设施的规划、设计、建设、验收、测试、运行与维护。该标准体系按网络公用标准和实际使用的网络进行分析、归类，具体划分如下。 共用标准：包括术语标准、网络体系结构标准(OSI/RM)、线缆(光缆和电缆) 标准和配套设施( 机房、接口、电源、监测、通信及其他配套设施)标准。 IP 网标准：TCP/IP 标准，包括总体标准、协议标准以及MPLS、VPN 、IPv6 标准等。协议标准涉及接入层的Ethernet、FR、ATM、PPP/SDH、WDM ，包括网络层的ARP、RARP、IP、ICMP 、IGMP、IGP、EGP、PIM 、IPsec 等标准，传输层的 TCP、UDP 标准，应用层的FTP、SMTP、MIME、HTTP、SNMP、DNS、TELNET、RTP、RSVP、HTML、XML 标准等。MPLS 把基于流的结构和基于网络拓扑的结构结合起来，实现了标记交换模式与网络层路由技术的集成。实现 VPN 的关键技术的隧道协议包括二层隧道协议(L2P)、点对点隧道协议(PPTP)、 Cisco 二层转发协议(L2TP)、三层隧道协议 IP 安全协议(IPsec)等。IPv6 标准体系包括 IPv6 规范、地址寻址、逐跳选项、组播、MTU 路径发现、报头压缩、建隧道传送数据包、域名系统、路由、邻居发现、自动配置、程序接口、映射、移动性、基于不同介质的IPv6、管理信息库、演进机制以及设备与测试标准等。 ATM 网标准：异步传输模式(ATM) 是一种基于面向连接和信元的、具有质量保障的，综合通信网的传输、复用和交换的网络技术，可满足高速、高效、综合业务的需求。 FR 网标准：Frame Relay 采用 HDLC 协议，在逻辑连接号 (LCN)标识的面向连接的虚通路中以帧为单位传输数据分组。 以太网标准：以太网技术是目前局域网和城域网的主流技术，万兆以太网技术可能把该技术扩展到广域网应用领域。 电话网标准：电话网标准包括 PSTN/ISDN 和智能网标准两部分。PSTN/ISDN 是传统的电话网络。智能网包括固定智能网、GSM 智能网、CDMA 智能网和综合智能网，各种网络的智能网均采用相同的体系结构。 传输网标准：根据实现方式的不同，传输网络分为 PHD、SDH、WDM和 MSTP 网络。PDH(Plesiochronous Digital Hierarchy)是 ITU 推荐的一种标准，包含北美、日本和欧洲 3 种不同的速率标准等级，其复用结构包括数字一次群、二次群、三次群和四次群。SDH(Synchronous Digital Hierarchy)是 ITU 制订的光传输网标准，是采用同步复用、同步交叉连接、同步分出和插入以及同步传输技术的传输网技术。WDM(Wave-Division Multiplexing)是波分复用技术，根据波长间隔的不同，WDM 又分为密集波分复用(DWDM)和粗波分复用(CWDM)。MSTP(Multi-Service Transport Platform)是基于 SDH 技术，同时实现TDM、ATM、以太网接入、处理和传输，并提供统一网管的传输网络技术。传输网标准体系包括总体技术要求、接口和协议技术要求和测试方法、设备技术要求和测试方法等标准。 接入网标准：按照 ITU-T G.902 建议的规定，接入网是业务节点接口(SNI)和用户网络接口(UNI)之间提供传输能力的网络设备和设施(超过 2Mbps 的接入叫做宽带接入)。接入网标准体系包括技术体制、接口和协议技术要求和测试方法、设备技术要求和测试方法等标准。 移动网标准：移动通信标准体系包括GSM/GPRS、CDMA、WCDMA、CAMA2000、TD-SCDMA、数字集群标准等。 卫星网标准：卫星通信系统是指由通信卫星和地球站终端组成的通信系统或网络，该网络可以支持电话、数据、传真、会议电视、远程教育、IP 业务及 Internet 服务。 业务网标准：业务网标准体系包括会议电视、VoIP 和软交换三个子标准体系。会议电视系统是在用户之间实现全双工音频、视频实时通信(可附加静止图像)的系统。VoIP 基于 (或部分基于)IP 网络提供语音通信服务。软交换网络是基于软交换设备为核心的网络，包括软交换、媒体服务器、应用服务器、信令网关以及各种接入设备，设备之间通过 H .248、MGCP 及 SIP 协议等实现交互，可支持语音及多媒体业务。 支撑网标准：支撑网标准体系包括网络管理标准体系、信令网标准体系和同步网标准体系。网络管理标准体系包括公共部分(OSI、TMN 等)以及交换网、数据网、业务网、移动通信网、传输网和接入网网络管理。信令网是为各种网络服务的支撑系统，分为固定信令网、GSM 信令网和 CDMA 信令网。固定信令网体系包括组网技术、设备和协议，是 GSM 和 CDMA 信令网的基础。同步网是产生时间和频率基准，用以提供基准定时信号的网络(在数字网络中，实现交换机之间、交换机与传输设备之间时钟信号速率的同步；在模拟网络中，通过人工或自动的方式校准和控制各主振器，使其频率趋于一致)。2.4 信息安全标准体系(1) 信息系统构成信息系统逻辑构成如图 3 所示(图中没系统安全管理 应用平台 安全支撑环境应用支撑平台网络平台物理平台图 3 信息系统逻辑组成有明确给出“标准体系” 部分)。 物理平台及安全 物理平台由计算机系统、存储系统等组成，是信息系统的基础平台。物理平台安全为信息系统提供安全的物理环境，包括环境安全、防电磁泄露等。 网络平台及安全 网络平台提供信息传输和交换服务。网络平台安全主要解决网络通信和信息交换过程中的访问控制、实体鉴别以及传输过程中的信息机密性、完整性问题。 应用支撑平台及安全 应用支撑平台对最终应用系统提供支撑，包括Web 服务、数据库、信息交换、电子邮件、文件传输、工作流等。应用支撑平台通过安全传输层和应用层安全协议、访