列车运行图网络数据权限及传输安全问题研究
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摘要
实现全路列车运行图的计算机统一“网上编制”对于增强铁路运输组织工作的灵活性和机动性具有重要意义，是铁路在运输市场中竞争制胜的基础，也是计算机编图适应“网运分离”改革的必然发展趋势。
本论文在《计算机编制列车运行图系统V2．0》的基础上，针对目前国内计算机编图系统的主要不足——无法安全有效的实现数据信息共享，提出基于B／S体系架构的新型编图系统整体方案，并对处于网络互联状态下、分布式处理系统的列车运行图数据访问权限以及数据传输安全问题进行深入的研究。
论文的主要研究内容包括：
●对目前我国列车运行图管理体制和编制流程进行详细分析，根据其“几上几下”的特点，并结合未来“网运分离”体制改革的变化预测，选择采用与之相适应的基于B／S体系架构、三层业务分布、二层数据分布的整体方案，实现业务与数据的分离，降低开发与应用过程的复杂度和总体成本；
●对列车运行图系统的数据信息进行分析，设计符合3NF规范的数据E-R关系模型，并着重研究处于分布式系统中的列车运行图数据信息的访问权限和数据安全问题，提出以视图模式结合用户识别／权限审定实现数据权限划分，以并发处理、容错技术、恢复技术提高系统的数据安全性；
●在基于B／S架构的系统整体方案基础上，对当前多种数据传输技术进行分析比较，采用B-ISDN为主干网、ADSL为接入端的基于公用数据网络分组交换技术的系统网络体系结构，并针对网络自身安全性和黑客攻击与侵入问题，详细讨论综合采用差错控制、防火墙、数据加密解密等技术手段提高系统的网络安全性能。
It is significant to fulfill the making of the whole railway train diagram based on corruter networks for the improving of the adaptability and flexility. It is also the foundation for the railway to compete in the transportation market and the certain direction to accommodate the innovation in future.
This paper focuses on the main limitation - unable to share the data surely and effectively - of the existing systems. On the basis of the Computer Making Train Diagram System Ver2.0, brings fonvard the new style system of making diagram with computer based on the B/S architecture. In the paper, the author makes studies on the data permission security and transport security problems of the Train Diagram System that is based on computer networks and distributed system.
The main research contents are as follovvs:
After the analyzing of the process of making train diagram, according with its character, and take into account the trend of innovation, chooses the total solution based on the B/S architecture, 3-tier operation distributed and 2-tier data distributed to separate the data from operation and simplify the development and maintenance;
The E-R data model that is accord with the 3NF criterion is designed after analyzing the data structure of the Train Diagram System. Emphasis on the permission security of the distributed system, take the view schema, coupled with the login authentication and permissions validation, to ensure the data accessing domination, and take the synchronization, error control, and restore capability to advance the data security;
On the basis of B/S solution architecture, after comparing the existing transportation technologies, B-ISDN and ADSL is selected as the major solution architecture based on the package-svvitched networks. Furthermore, error control, firewall, and encryption techniques are introduced to prevent the hacker attack and ensure the networks safety.
本论文在《计算机编制列车运行图系统V2．0》的基础上，针对目前国内计算机编图系统的主要不足——无法安全有效的实现数据信息共享，提出基于B／S体系架构的新型编图系统整体方案，并对处于网络互联状态下、分布式处理系统的列车运行图数据访问权限以及数据传输安全问题进行深入的研究。
论文的主要研究内容包括：
●对目前我国列车运行图管理体制和编制流程进行详细分析，根据其“几上几下”的特点，并结合未来“网运分离”体制改革的变化预测，选择采用与之相适应的基于B／S体系架构、三层业务分布、二层数据分布的整体方案，实现业务与数据的分离，降低开发与应用过程的复杂度和总体成本；
●对列车运行图系统的数据信息进行分析，设计符合3NF规范的数据E-R关系模型，并着重研究处于分布式系统中的列车运行图数据信息的访问权限和数据安全问题，提出以视图模式结合用户识别／权限审定实现数据权限划分，以并发处理、容错技术、恢复技术提高系统的数据安全性；
●在基于B／S架构的系统整体方案基础上，对当前多种数据传输技术进行分析比较，采用B-ISDN为主干网、ADSL为接入端的基于公用数据网络分组交换技术的系统网络体系结构，并针对网络自身安全性和黑客攻击与侵入问题，详细讨论综合采用差错控制、防火墙、数据加密解密等技术手段提高系统的网络安全性能。
It is significant to fulfill the making of the whole railway train diagram based on corruter networks for the improving of the adaptability and flexility. It is also the foundation for the railway to compete in the transportation market and the certain direction to accommodate the innovation in future.
This paper focuses on the main limitation - unable to share the data surely and effectively - of the existing systems. On the basis of the Computer Making Train Diagram System Ver2.0, brings fonvard the new style system of making diagram with computer based on the B/S architecture. In the paper, the author makes studies on the data permission security and transport security problems of the Train Diagram System that is based on computer networks and distributed system.
The main research contents are as follovvs:
After the analyzing of the process of making train diagram, according with its character, and take into account the trend of innovation, chooses the total solution based on the B/S architecture, 3-tier operation distributed and 2-tier data distributed to separate the data from operation and simplify the development and maintenance;
The E-R data model that is accord with the 3NF criterion is designed after analyzing the data structure of the Train Diagram System. Emphasis on the permission security of the distributed system, take the view schema, coupled with the login authentication and permissions validation, to ensure the data accessing domination, and take the synchronization, error control, and restore capability to advance the data security;
On the basis of B/S solution architecture, after comparing the existing transportation technologies, B-ISDN and ADSL is selected as the major solution architecture based on the package-svvitched networks. Furthermore, error control, firewall, and encryption techniques are introduced to prevent the hacker attack and ensure the networks safety.
引文
[1]郑时德，吴汉琳．铁路行车组织．第二版．中国铁道出版社，1996：221-230．
[2]沈志云．交通运输工程学．人民交通出版社，1999：107-134．
[3]郑人杰，殷人昆，陶永雷．实用软件工程．第二版．清华大学出版社，1997．
[4]Rumbaugh J.Etal.Object-Oriented Modeling and Design.Prentice Hall,1991.
[5]Peter Coad,Edward Yourdon.Object-Oriented Analysis.Prentice Hall,1991.
[6]Peter Coad,Edward Yourdon.ObJect-Oriented Design.Prentice Hall,1991.
[7]Edward Yourdon,Car Argila.Case Studies in Object-Oriented Analysis&Design.Prentic,Hall,1996.
[8]Ronald J.Norman.Object-Oriented Systems Analysis and Design.Prentice Hall,1996.
[9]Microsoft Corporation.Designing Business Solutions.Microsoft,2000.
[10]廖湖省．面向对象的Windows程序设计基础．人民邮电出版社，1996．
[11]李勇，裘式纲，王凤学，宋焕章．计算机原理与设计．国防科技大学出版社，1985．
[12]汤子瀛，杨成忠，哲凤屏．计算机操作系统．西安电子科技大学出版社，1996．
[13]Coulouris G., Dollimore J..Distributed Systems.2nd ed.Addison-Wesley,1994.
[14]严蔚敏，吴伟民．数据结构．第二版．清华大学出版社，1991．
[15]刘云生，卢正鼎，卢炎生．数据库系统概论．第二版．华中理工大学出版社，1997：171-176．
[16]陈建荣，严隽永，叶天荣．分布式数据库设计导论．清华大学出版社，1992．
[17]赵春泉．客户／服务器开发工具实用手册．清华大学出版社，1997．
[18]陈俊源．数据库编程．清华大学出版社，1998．
[19]Microsoft Corporation.Implementing a Database On MS SQL Senver 7.0.Microsoft,2000:274-288.
[20]翁正科，王新英．Oracle 8.x for Windows NT实用教程．清华大学出版社，1999：497-506
[21]捷智开发团体．Oracle 8起步与进阶．人民邮电出版社，2000．
[22]王燕，王杰，李涛．Internet入网操作指南．人民邮电出版社，1996．
[23]Andrew S.Tanenbaum.Computer Networks.3rd ed.Prentice Hall,1995:478-479.
[24]Comer D.E..The Internet Book.Prentice Hall,1995.
[25]Copper E..Broadband Network Technology.Prentice Hall,1996.
[26]Black U.D..TCP/IP and Related Protocols.McGraw-Hill,1995.
[27]Black U.D..Emerging Communications Technologies.Prentice Hall,1994.
[28]Black U.D..Data Link Protocols.Prentice Hall,1993.
[29]Buford J.F.K..Multimedia Systems.Addison-Wesley,1994.
[30]李增智，陈妍．计算机网络原理．第二版．西安交通大学出版社，2000：275-290．
[31]郑若忠．网络和分布式系统教程．湖南科学技术出版社，1988．
[32]左孝凌，李为鉴，刘永才．离散数学．上海科学技术文献出版社，1982．
[33]靳蕃．信息论与编码方法在计算机通信中的应用 ．铁道出版社，1990：129-188．
[34]Biham Shamir.Differential Cryptanalysis of the Data Encryption Standard.Spring-Verlag,1993.
[35]Microsoft Corporation.Mastering MFC Development.Microsoft,2000.
[36]Microsoft Corporation.Mastering MFC Fundamentals.Microsoft,2000.
[37]Microsoft Corporation. Mastering COM Development. Microsoft, 2000.
[38]Ivar Jacobson,Grady Booch,James Rumbaugh.统一软件开发过程．周伯生，冯学民，樊东平．机械工业出版社，2002．
[39]Grady Booch,James Rumbaugh,Ivar Jacobson.UML用户指南．邵维忠，麻志毅，张文娟，孟祥文．机械工业出版社，2001．
[40]Charles Petzold.Windows程序设计．博彦科技．北京大学出版社．1999．
[41]Steve J.Ayer.客户/服务器应用开发指南．王广益，杨烈文．电子工业出版社，1995．
[42]Ryan K.Stephens,Ronald R.Plew，Bryan Morgan,Jeff Perkins.轻松掌握SQL．张立红，郑利强，张立军．电子工业出版社，1999：43—57．
[43]Andrew S.Tanenbaum.计算机网络．熊桂喜，王小虎．第三版．清华大学出版社，1997：241-403．
[44]Douglas E.Comer. 用TCP／IP进行网际互连 第1卷：原理、协议和体系结构．林瑶，蒋慧，杜蔚轩．第三版．电子工业出版社，1998．
[45]Douglas E.Comer,David L.Stevens．用TCP／IP进行网际互连 第2卷：设计、实现和内部构成．张娟，王海．第三版．电子工业出版社，1998．
[46]Douglas E.Comer,David L.Stevens.用TCP／IP进行网际互连 第3卷：客户机／服务器编程和应用．赵刚，林瑶，蒋慧．第三版．电子工业出版社，1998．
[47]郭仲伟，崔德光，徐联仓．复杂系统的决策与决策支持系统的方法研究．决策与决策支持系统．1993，3(3)：7-13．
[48]彭其渊，杨名伦，陈世忠．中国铁路列车运行图系统的研究和设计．科学．1998，21(1)：76-82．
[49]席庆．计算机编制列车运行图分布式数据库系统规划与设计．西南交通大学学报．2000，35(3)：265—267．
[50]帅斌，青学江．基于面向对象的计算机编制列车运行图系统框架设计．西南交通大学学报．2000，35(3)：259-264．
[51]彭其渊，王军，崔险波．网络列车运行图分布式数据库访问设计．西南交通大学学报．2000，35(3)：268-272．
[52]Peng Qiyuan, Xi Qing, Yan Haifeng. Construction of the Intelligent and Multiple-Object Decision Support System for Making Train Diagram. Journal of Southwest Jiaotong University. 1999, 7(2): 125-132.
[53]Peng Qiyuan, Ju Tingying, Chen Shizhong. Study on Making Train Diagram with Computer on Beijing-Shanghai Double-Track Railway Line. E.U.China Conference on ITS and Transport Telematics, BeiJing, 1997. China Railway Pres.,1998: 346-353.
[54]Peng Qiyuan, Ju Tingying, Zhang Jin, Bao Weimin, Cui Xianbo. Research On the Intelligent System for Train Regulation. Kelvin C.P.Wang. Proceedings of ICTTS2000, Beijing, 2000. China Association for Science and Technology: 602-607.
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