style="width:8.99994in;height:3.36006in" />广域网 本文是学习GB-T 18729-2011 基于网络的企业信息集成规范. 而整理的学习笔记,分享出来希望更多人受益,如果存在侵权请及时联系我们
本标准给出了解决一般制造企业为实现企业内不同部门之间、不同的应用之间，以及不同的企业之
间在不同硬/软件平台上信息共享及集成所面临的问题时所涉及的通信技术、信息技术、面向对象技术
及知识和工作管理技术；列举了在进行企业网络设计、实施基于分布式互联网的应用集成、实现企业数
据的交换以及企业的过程集成时可采用的方法和相应标准及规范。
本标准适用于一般制造企业为实现企业的不同部门之间、不同的应用之间，以及不同的企业之间在
不同硬/软件平台上的信息共享及集成。
下列缩略语适用于本文件。
AAM: 应用活动模型(Application Activity Model)
AIM: 应用解释模型(Application Interpreted Model)
AO: 应用对象(Application Objects)
AP: 应用协议(Application Protocol)
API:应用编程接口(Application Programming Interface)
ARM: 应用参考模型(Application Reference Model)
ATM: 异步传输模式(Asynchronous Transfer Mode)
BOM: 材料清单(Bill Of Materials)
BOS: 基本对象服务(Basic Object Services)
CAD: 计算机辅助设计(Computer-Aided Design)
CAM: 计算机辅助制造(Computer-Aided Manufacture)
CAPP: 计算机辅助工艺设计(Computer-Aided Process Planning)
CF:公共设施(Common Facilities)
CFI:CAD 框架倡议(CAD Framework Intiative)
CIMS: 现代集成制造系统(Contemporary Integrated Manufacturing System)
COM: 组件对象模型(Component Object Model)
CORBA: 公共对象请求代理体系结构(Common Object Request Broker
Architecture)
COTS: 市售商品(Commercial Off The Shelf)
DBRPC: 数据库远程过程调用(Data Base Remote Procedure Call)
DES: 数据加密标准(Data Encryption Standard)
DNS: 域名系统(Domain Name System)
ERP: 企业资源计划(Enterprise Resources Planning)
ESIOP: 环境专用交互-ORB 协议(Environment Specific Inter-ORB Protocol)
FDDI: 光纤分布式数据接口(Fiber Distributed Data Interface)
FTP: 文件传输协议(File Transfer Protocol)
GIOP: 通用交互-ORB 协议(General Inter-ORB Protocol)
GB/T 18729—2011
GUI: 图形用户接口(Graphics User Interface)
HTML: 超文本标识语言(Hyper Text Markup Language)
HTTP: 超文本传输协议(Hyper Text Transfer Protocol)
ICMP: 因特网控制报文协议(Internet Control Message Protocol)
IDL:接口定义语言(Interface Definition Language)
IETF: 因特网工程工作组(Internet Engineering Task Force)
IP:因特网协议(Internet Protocol)
IPX:因特网包交换(Internet Packet Exchange)
IVE:工业虚拟企业(Industrial Virtual Enterprise)
LAN: 局域网(Local Area Network)
MAN: 城域网(Metropolitan Area Network)
MRP: 制造资源计划(Manufacturing Resource Planning)
NIC:网络接口卡(Network Interface Card)
NII:国家信息基础设施(National Information Infrastructure)
NIIIP:国家工业信息框架结构协议(National Industrial Information
Infrastructure Protocol)
OMA: 对象管理体系结构(Object Management Architecture)
OMG: 对象管理工作组(Object Management Group)
ORB: 对象请求代理(Object Request Broker)
OS:对象服务(Object Services)
OSPF: 开放最短路径优先(Open Shortest Path First)
PDM: 产品数据管理(Product Data Management)
PLM: 产品生命周期管理(product lifecycle management)
RDA: 远程数据库访问(Remote Data Base Access)
RDBMS: 关系数据库管理系统(Relational Data Base Management System)
RFP: 申请请求(Request For Proposal)
RIP:路由信息协议(Routing Information Protocol)
SDAI: 标准数据访问接口(Standard Data Access Interface)
SNMP: 简单网络管理协议(Single Network Management Protocol)
SQL: 结构查询语言(Structure Query Language)
STEP: 产品数据表达与交换(product data representation and exchange)
TCP: 传输控制协议(Transmission Control Protocol)
UML: 统一建模语言( Unified Modeling Language)
VE: 虚拟企业(Virtual Enterprise)
WAIS: 广域信息服务(Wide Area Information Service)
WAN: 广域网(Wide Area Network)
WfMC: 工作流管理联盟(Workflow Management Coalition)
WWW: 万维网(World-Wide Web)
企业信息集成在功能上应满足下列要求：
— 为企业信息集成提供高效、安全的网络与通信环境；
GB/T 18729—2011
— 方便、灵活地集成新系统和遗产系统，并实现系统间的互操作；
——在不同系统之间传递信息、并保证数据的完整性和一致性；
——对企业产品生命周期内的各类信息实现统一管理，并使它们为企业及企业各部门所共享，从而
为并行工程提供协作环境；
——为异种数据库的集成及互操作提供手段；
——提供对各类信息的访问接口；
——解决集成环境下，对业务过程的协调及管理。
就上述要求，本标准在3.4～3.7逐一给出了应采用的技术及解决方案。
基于网络的企业信息集成的总体结构是分布的、开放的、可扩展的、非独占的，其规范立足于现存的
或正在形成的标准，利用面向对象技术，建立包含新系统和遗产系统的应用接口环境，实现网络环境下
企业信息的交互和共享。企业信息集成应遵循如下原则：
— 独立性和模块化；
——互操作性；
——一致性；
— 可扩展性；
— 标准化；
— 可移植性。
计算机网络是利用通信线路和通信设备，将分散在不同地点、并具有独立功能的多台计算机系统互
相连接起来，按照网络协议进行数据通信，实现信息集成、资源共享的计算机系统的集合。
因特网(Internet)、内联网(Intranet)网络互连才真正地实现了信息集成。有了计算机网络的支撑，
在企业内部可提供一个灵活、高效、宽松、快速、可靠的信息交流、信息共享和企业管理的理想环境，对外
可全面展示企业形象，宣传和发布产品信息，保持与客户和伙伴的密切联系，并可通过
Internet,共享全
球的信息资源。
企业各部门、各应用系统之间必须在 Internet/Intranet
环境下，借助于公共的通信协议传递、管理
产品和处理信息。
企业信息集成安全要求包括可用性、完整性和保密性。
用于系统和应用互操作性的一致性对象技术是实现企业信息集成的一个关键使能技术，本标准采
用 OMG 的对象管理技术，支持在企业中集成新系统或遗产系统。 OMG
提供一个广泛的支撑框架结
构，用于支持标准的、面向对象的、可重用的、可移植的软件组件。
工业建模及信息交换是企业信息集成的又一关键使能技术。本标准采用STEP
标准，作为在产品
生命周期的所有阶段进行产品信息通信及共享的基础。
为集成和管理与产品有关的信息、过程及人与组织，需要采用PDM
技术对企业各部门级应用数据
及企业级数据和文档进行管理。
另外，本标准还涉及分布环境下异种数据库的互操作技术及信息访问接口。
GB/T 18729—2011
实现企业集成包括三个方面内容：信息集成、功能集成和过程集成。过程集成可以理解为对由人、
应用、数据组成的动态流程的建模、分析和实现。而工作流技术是实现过程集成的一个重要工具。
利用工作流技术，可以在企业各部门间协调业务、工作及制造任务。收集以计算形式表示的、用于
构型、仿真及实施的产品开发方法。通告正在进行中的工作项，访问所需数据，实施应用，验证已完成的
工作，并对过程进行跟踪检查。
云计算是一种分布式计算技术，将计算任务分布在大量计算机构成的资源池上，使各种应用系统能
够根据需要获取计算力、存储空间和各种软件服务。
云制造是先进的信息技术、制造技术以及新兴物联网技术等交叉融合的产品，是制造即服务理念的
体现。云制造采取包括云计算在内的当代信息技术前沿理念，支持制造业在广泛的网络资源环境下，实
现制造资源的高度共享，为产品提供高附加值、低成本和全球化制造的服务。
企业需集成管理信息、设计信息和制造信息，使市场经营、管理、决策、设计和制造等各个环节有机
结合，达到分工合作、相互支持、信息共享的目的。要实现企业管理信息、设计信息、制造信息的集成，把
各个系统有机地连成一个整体，需要一条信息"高速公路"。网络是实现这一机制的途径，是实现信息集
成的基础设施。
企业网是在企业区域内为企业管理、工程设计、生产制造提供资源共享、信息交流和协同工作的计
算机网络信息系统，它有自己的特点和规律。网络结构的设计、软/硬件系统的配置要根据企业特点、企
业网所实现的功能和具体的应用需求来进行。
作为一个企业的网络项目从立项、设计、采购、建设、调试到投入运行，是一项复杂的系统工程，为了
减少失误、保护投资、提高效益，应在以下基本指导思想下实施：
a) 明确目标
网络是为信息集成服务的，起着"使能"和"支撑"作用，目标一定要明确。要结合实际，做详细的需
求分析，确定网络服务通信性能等要求。
b) 总体设计，保持统一的网络体系结构
网络设计要按照"建设一个集先进性、可靠性、统一性、安全性、易操作性于一体的网络"的原则来进
行设计及规划，但不要追求"一步到位",应按照"边投资，边使用"的原则，保证适当的投入可以尽快得到
收益。因为计算机网络技术更新换代、设备价格降低和性能提升的速度很快，如果先期巨大的投入得不
到充分利用，过几年也就不能适应网络应用的要求。因此，建网时要确保为网络扩展升级留有充分的
余地。
c) 审慎把握技术发展趋势
在制定网络规划时，成立一个由操作员、工程师、维护人员、管理人员等的团队一起制定网络，认真
调研、分析网络的发展趋势，做出准确判断和正确决策，选择标准的、先进的、可持续的设备和技术。
d) 坚持实用性和采用成熟技术
坚持实用性和采用成熟技术的原则，确保建设一个满足企业管理和生产制造需要的网络系统。
GB/T 18729—2011
3.4.3.1 布线系统
布线系统是车间、大楼内及建筑物之间构建网络传输的基础设施，主要用于互连网络设备和终端
设备。
布线系统可按：
——工作单元—工作区域—工作车间—全厂—公司；
——水平布线系统—垂直布线系统；
——生产子系统一管理子系统；
— 主干系统一分支系统，等。
3.4.3.2 网络设备
网络设备主要包括网络交换设备和网络互连设备。网络交换设备指构建局域网所采用的局域网交
换机和集线器。网络互连设备主要有网关、路由器等设备。
3.4.3.3 网络工作站、服务类计算机
网络工作站是计算机网络的用户终端设备，如 PC
机，主要完成数据传输、信息浏览和桌面数据处
理等功能。服务类计算机是被用来运行一个或几个服务器程序的计算机设备，这种机器本身有时也被
称作服务器。
3.4.3.4 网络外部设备
网络外部设备是网络用户共享的硬件设备，如网络打印机、磁盘阵列、绘图仪等。
3.4.3.5 网络软件
网络软件有：
a) 网络操作系统
网络操作系统是网络的核心和灵魂，主要功能包括控制网络运行管理、资源管理、文件管理、用户管
理、系统管理，常用的网络操作系统有 Unix、Windows NT、Netware和 Linux
等。
b) 网络服务器
通常，服务器指一个准备执行通信服务的应用程序，而不是运行它的计算机。根据提供的服务可分
为 Web 服务器、邮件服务器、代理服务器等。
c) 网络应用软件
建网的目的在于应用，应用才是网络的根本，随着网络技术的发展，网络应用越来越丰富，应用软件
的功能越来越强。网络的应用就是通过一系列应用软件实现的，包括组态与编程、可视化、资产管理、生
产安排、先进过程控制等，如管理信息系统(MIS)、
办公自动化系统(OA)、CAD、CAM 系统等。
3.4.3.6 中间件
中间件是处于操作系统和应用程序之间的软件，也可以认为是属于操作系统的一部分，其作用是把
多种操作系统、不同的数据库、异构的网络环境以及多个应用结合成一个有机的协同工作整体，真正实
现企业跨平台的分布式应用。
3.4.3.7 网络安全防护系统
病毒、黑客攻击直接影响到了网络的安全。网络安全防护系统包括硬件产品和软件产品，这对网络
是不可缺少的。计算机网络基本组成，如图1所示。
GB/T 18729—2011
style="width:8.99994in;height:3.36006in" />广域网
远程局域网
网络服务器
局域网
交换设备
本地局域网
图 1 计算机网络的基本组成
3.4.4.1 网络分类
按计算机网络覆盖地理范围的大小进行分类来确定网络的规模和用途。有如下类型：
a) 局域网(LAN)
局域网的覆盖范围较小，
一般从几十米到几公里，如一个办公室、几栋办公楼、 一个园区。
b) 城域网(MAN)
城域网的覆盖范围通常是一座城市，从几公里到几十公里，通常城域网由政府或大型集团组建，如
城市信息港，它作为城市基础设施，为公众提供服务。
c) 广域网(WAN)
广域网的覆盖范围很大，几个城市、
一个国家、几个国家甚至全球都属于广域网范畴，从几十公里到
几千公里、几万公里。
3.4.4.2 **因特网(Internet
Internet作为最大的国际性计算机广域网，Internet
网络的规模空前，资源无比丰富，作为全球最大
的、开放的、由众多网络互连组成的计算机广域网，为网络技术和网络应用的发展提供了丰富的经验，对
社会的网络化和信息化发展具有深远的影响，已成为国家信息基础设施(NII)
和全球信息基础设施
(GII)的雏形。
Internet采用TCP/IP 技术。
3.4.4.3 **内联网(Intranet
Intranet是指将 Internet技术应用于企业或政府部门的内部专用网络，
一些大型企业或集团公司、
分厂、分公司可能分布在许多城市、地区或国家，可以通过租用专线或自建通信线路，组建企业
Intranet
计算机广域网。 Intranet 技术以 Web 技术为基础，支持多种硬件/软件平台。
Intranet的优势：
——使用统一的TCP/IP
技术标准，技术成熟，很多公司提供完整的Intranet解决方案；
——界面统一而友好，使用、培训、管理和推广简单；
——具有很好的性能价格比，能充分地保护和利用已有的资源；
——技术先进，能适应未来信息技术的发展；
——网络服务种类多，能提供如万维网(WWW)、
电子邮件、文件传输、信息查询、信息检索、计划日
程安排、多媒体通信等服务；
—
信息处理和交换灵活，信息内容图文并茂，信息交流自如，能充分组合和利用企业的信息资源；
— 可连接到 Internet上，对外展示企业形象，共享 Internet上的信息资源。
GB/T 18729—2011
3.4.4.4 企业网络结构
对于制造企业来说，在一个企业范围内，有三种职责类型网络：
a) 制造车间级网络
制造车间级网络执行监控，维护和调度产品生产与装配，接受更新零件和规范的信息。它以局域网
为基础，连接控制器、可编程序设备或加工中心等。
b) 厂级网络
厂级网络执行生产控制、工程设计、制造准备、质量保证等，它以局域网为基础，连接服务器、工作
站等。
c) 公司办公网络
执行产品统计、市场销售、宏观管理、决策等，连接服务器、工作站，与企业外的公共数据网络和远程
网络相连接。
企业网络在物理上包含多个连接多种异种设备的异构网络，而在逻辑上又是一个统一的网络，它的
基本功能应具备开放和异构网络的统一化，适用于自动控制、生产管理和高层管理决策以及与公共通信
系统连接。
3.4.4.5 车间自动化控制层网络
车间自动化网络具有如图2所示的逻辑拓扑结构，但实现的物理拓扑结构不同，有两层结构，也有
一层结构。
style="width:5.70664in;height:6.9333in" />计算机
信息层
通信产品
控制层
通信产品
设备层
设备2
图 2 车间自动化网络逻辑图
工业自动化系统中使用的工业网络重视以下因素：
——接线和安装工作量较少；
—扩展灵活，不影响网络的运行；
GB/T 18729—2011
——使用方便、简单，容易安装和投运；
——有强大的供应商支持；
— 诊断性能强；数据容量大；
——高可靠性和稳定性；
——开放性。
现场总线(FieldBus)作为实现现场级设备数字化通信的网络技术，将自控系统和设备加到工厂的
信息网络中，成为企业信息网络的底层，使企业信息沟通的覆盖范围一直延伸到生产现场。各种类型的
现场总线采用完全不同的通信协议，要实现这些总线的相互兼容和互操作，是比较困难的。
由于现场总线遵循国际上所接受的通信方式——开放式系统互连(OSI),
再加上新一代控制器系
统具有较强的异种通信集成能力，采用模块化通信方法，可根据需要加入各种支持开放式网络的联网模
块，可以包括以太网在内的网络之间的互联。随着自动化控制技术的进一步发展，需要建立包含从工业
现场设备层到控制层、管理层等各个层次的综合自动化网络平台，建立以工业网络技术为基础的企业信
息化系统。
EPA(Ethernet for Plant Automation)是
Ethernet、TCP/IP等商用计算机通信领域的主流技术直
接应用于工业控制现场设备间的通信，并在此基础上，建立的应用于工业现场设备间通信的开放网络通
信平台。通过该平台，不仅可以使工业现场设备(如现场控制器、变送器、执行机构等)实现基于以太网
的通信，而且可以使工业现场设备层网络不游离于主流通信技术之外，并与主流通信技术同步发展，同
时，用以太网从现场设备层到控制层、管理层等所有层次网络的“E
网到底”,实现工业企业综合自动化
系统各层次的信息无缝集成，推动工业企业的技术改造和提升，加快信息化改造进程。
3.4.4.6 企业管理层网络
采用基于Web 技术的、支持各种软/硬件平台的Intranet。
另外，使用EPA
技术(见3.4.4.5)实现包括企业管理层在内的各层次的信息无缝集成。
3.4.4.7 Intranet 网络体系结构
典型的Intranet架构主要包括：网络通信、DNS、WWW、
服务器、数据库服务器、邮件服务器及“防
火墙"系统。
Intranet 使用Internet各种技术标准，如 TCP/IP、HTML、HTTP 等协议。
Intranet 与 Internet有
着同样的体系结构，其网络体系结构与ISO/OSI
网络体系结构的对应关系如图3所示。
style="width:9.98056in;height:3.74722in" />
图 3 Intranet体系结构与 ISO/OSI 体系结构对应关系
网络体系结构各层功能如表1所示。
GB/T 18729—2011
表 1 网络体系结构各层功能
|
|
|---|---|
|
|
|
|
|
|
|
|
Intranet服务是通过Intranet组件所提供的功能来实现的。 Intranet
组件是一组软件工具的集合， 包括 Web 服务器、FTP
服务器、电子邮件服务器和数据库接口等服务器端的应用软件、客户端的浏览
器软件及应用开发工具。在选择 Itranet组件时，要考虑其应用平台。
对于一些大型企业或集团公司，由于业务遍及全中国或全世界，其办事机构、销售网点、分厂、公司
可能涉及到许多国家或地区，可以通过公共数据网组建跨地域的Intranet。
其实现途径有两种：
——租用专线或自建通信线路；
——采用虚拟 Intranet技术模式，即架构在
Internet平台上，而不是完全租用专线构成封闭式的专
业网络。
一个具备开放性、互操作性、易于扩充与维护的网络体系结构从底层开始依此是多种底层物理通信
协议、TCP/IP、 操作系统、网络信息系统。
3.4.4.8 Intranet与 Internet
之间的关系
Intranet是企业内部的Internet,它们使用统一的TCP/IP
标准，因此可以方便的连接。 Intranet与
Internet的关系如图4所示
style="width:8.17361in;height:4.34028in" />
图 4 Intranet 与 Internet 连接示意图
3.4.4.9
保证企业网络稳定、可靠、安全运行的相关技术
保证企业网络稳定、可靠、安全运行的相关技术包括以下3个方面：
a) 网络管理
网络管理功能主要包括故障管理、配置管理、性能管理、安全管理和计费管理。
网络管理实质上是网络管理者(Manager) 与被管理对象代理(Agent)
之间利用网络实现信息交换，
完成网络管理功能。如图5所示。
GB/T 18729—2011
style="width:6.81993in;height:2.03346in" />网管系统
管理者
(Manager)
操作
通信
通知
被管系统
代理
(Agent)
被管对象
Q
图 5 网络管理模型
网络管理协议是实现网络管理的基础，应用最广泛的计算机网络管理协议是简单网络管理协议
(SNMP), 它本身是与低层协议无关的，可以在IP 协议、IPX 协议上使用。
网络管理软件大都有局限性，对不同厂家网络设备的统一管理功能不强，因此，在建网时尽量选用
同一厂家的网络产品，RMON
(远程网络监控)网络管理技术描述了一种主动式的网络管理机制，另外
在网络管理中使用Web 技术。
b) 网络安全保障
Manager
网络的核心是保证网络的安全，安全问题主要反映在系统安全和信息安全两个层次上。
网络的不安全因素主要来自：
——外部的黑客、"竞争对手"和经济"间谍"对系统的攻击和数据信息的窃取；
— 内部对系统和信息的人为破坏和泄密。
绝对安全的系统是不存在的。企业要根据自己的特点、要求来制定安全策略。在安全策略下，确定
提供安全服务范围，制定相关的安全机制，保证安全策略的实施。
信息安全系统是信息系统的免疫系统，如果免疫系统不健全，这个系统是很脆弱的，因此，信息安全
系统必须和信息系统同步建设。
一个全方位的计算机网络体系结构包含网络的物理安全、访问控制安
全、系统安全、用户安全、信息加密、安全传输和管理安全。相应的技术有主机安全技术、自身认证技术、
访问控制技术、加密技术、防火墙技术、安全管理技术、系统漏洞检测技术、黑客跟踪技术、虚拟专业网
(VPN) 技术等。
国内对网络安全的规定是：跟商业模式有关、牵扯到加密算法的所有产品，不管是软件还是硬件，必
须是国家认可的。
c) 服务器群集技术
群集技术是：它至少将两个系统连接在一起，使两台服务器能够像一台机器那样工作或者看起来好
像一台机器。
采用群集系统是为了提高系统的稳定性和网络中心的数据处理能力及服务能力。
群集技术主要有：
——服务器镜像技术；
— 应用程序错误接管群集技术；
— 容错群集技术；
——并行运行和分布式处理技术；
——可连续升级的群集技术。
d) 三层结构的计算模式
三层结构是针对过去的主机/终端模式或者服务器/客户机模式而言的。它的特点是在后台有一个
数据支持服务器，在中端有一群应用服务器，在前端有许多接入设备，通过接入设备与客户机连接。
三层结构有以下特点：
—
在前端接入实现设备功能单一化、系统标准化、设备小型化，在前端实现负载均衡；
GB/T 18729—2011
——
中间层采用标准化的开发工具，可以实现多种应用结构上的统一，通过模块化结构设计，实现
高可用的应用系统；
——后端数据支持层是数据库系统和数据集中存储系统，数据集中存储实现了多种数据集中在
一个数据存储设备当中，多台服务器同时读写并保证数据一致性。
由于不同计算机和网络厂商的网络体系结构难以互连互通，且互连网络的性能难以保证，为了满足
应用的要求，国际标准化组织(ISO) 在1983年提出了开放系统互连(OSI)
网络体系结构框架，即
ISO/OSI 参考模型。
Internet作为全球最大的计算机广域网，使用TCP/IP
协议，并得到全球几乎所有网络和计算机厂
商的一致支持。
相对 TCP/IP 的网络体系结构，有图6所示的网络协议层次结构。
|
|---|
|
|
|
图 6 TCP/IP 网络协议层次结构
a) 应用协议
应用协议包括 Telnet、FTP、SMTP、SNMP
等，Internet的应用程序必须遵循对应的应用协议。
— Telnet:远程登录协议，提供在网络上远程登录到其他机器的接口；
——FTP: 文件传输协议，提供文件在网络上的机器之间互相拷贝；
——SMTP: 简单邮件传输协议，发送邮件给在远程主机上的用户；
SNMP:
简单网络管理协议，提供网络管理工作站软件与被管理设备中的代理之间的通信。
b) 传输协议
传输协议包括 TCP、UDP 协议。
— TCP
协议：传输控制协议，提供面向连接、可靠的虚拟电路服务和面向数据流的服务；
——UDP 协议：数据报协议，提供无连接的、不可靠的报文传送。
c) 因特网协议
因特网协议包括 IP、ICMP、RIP协议等。
——IP 协议：网际协议，定义了IP 地址、IP 包的格式；
——ICMP 协议：Internet控制报文协议，IP
数据报的传送不保证不丢失，为了减少分组的丢失，使
用这个协议允许主机或路由器报告差错情况和提供有关异常情况；
——RIP
协议：路由信息协议。是路由选择协议的一种，也称为距离向量协议，路由器是根据距离
最短来选择使用哪条路由。
3.5.1 0MG 及其在企业信息集成中的作用
对象管理工作组(OMG)
是一个国际性的开放组织，其主要目标是利用对象技术，使基本对象的软
件成分在分布异构环境中可重用、可移植和可互操作。 OMG
制定的对象管理体系结构由以下4个部
分组成：
GB/T 18729—2011
a) 对象请求代理(ORB)
对象请求代理使对象在分布环境中透明地收发请求和响应，它是构造分布式对象应用、使应用在不
同层次的异构环境下实现互操作的基础。
b) 对象服务(OS)
对象服务是为使用和实现对象而提供的基本服务集合。这些服务独立于应用领域。
c) 公共设施(CF)
公共设施是为许多应用提供的共享服务集合，如系统管理、电子邮件等。
d) 应用对象(AO)
应用对象相当于传统的应用，由独立的厂商提供。
OMG 对象管理体系结构如图7所示。
style="width:4.6in;height:2.95347in" />
图 7 0 MG 对象管理体系结构(OMA) 的参考模型
为适应分布对象技术的发展，OMG 为 ORB
制定了规范，即公共对象请求代理体系结构(CORBA)。
CORBA 规范定义了接口定义语言(IDL) 及映射、单个 ORB 体系结构、ORB
间的互操作机制和组
件对象模型(COM)/CORBA 互操作。
IDL 是 CORBA
规范中定义的一种中性语言，它用来描述对象的接口，而不涉及对象的具体实现。
在CORBA 中定义了IDL 语言到 C、C++、Small Talk 和 Java 语言的映射。
ORB 定义了客户方程序和对象实现方程序间静态、动态的两种调用方式。
ORB 间的互操作是为了使不同实现的 ORB
系统能够共存于同一个环境下而提供的相互识别和转
换的机制。
COM/CORBA 互操作是为了实现COM 和 CORBA 两个不同规范的互操作而制定的。
CORBA 规范充分利用了各种技术的最新成果，使基于 CORBA
的应用能够透明地利用整个网络
资源，并能方便地集成遗产系统。因而，在分布环境下遵循 OMG CORBA
就能方便、灵活地在系统中
加入、移植新的应用，实现与原有系统的连接和互操作，从而，实现企业的信息集成。
商业上可用的与CORBA 相容的对象系统有 Component Broker、Object
Broker等。
组件对象模型(COM) 是以可重用组件构造大型应用软件的技术。随着 Internet
的飞速发展，企业
应用日趋复杂，为适应更快、更复杂的事物处理任务和快速开发的需要，出现了基于分布式互联网应用
结构的组件对象模型技术，并制定了相应的 COM 规范。遵循 COM
的规范标准，组件与应用、组件与
组件之间可以互操作，从而可极其方便地建立可伸缩的应用系统。
在基于网络的企业信息集成中，为了有效地集成，迅速开发出具有很高的执行效率、灵活而方便的
跨平台的应用系统，应采用COM 技术。如商品化的 COM 软件有 Active X。
采用COM 技术的应用系统的开发过程如图8所示。
GB/T 18729—2011
style="width:6.31331in;height:3.99344in" />需求分析
划分COM 组件
规划功能
数据库设计
应用系统实现
确定COM 组件
对外接口
系统测试
COM 组件实现
图 8 应用系统与 COM 组件的开发过程
3.6.1 STEP 及其在企业信息集成中的作用
一个产品在设计、制造、使用、维护及报废处理时所产生的信息在它的生命周期中将用于很多场合，
其使用可能涉及不同企业或一个企业的不同部门、涉及多个计算机系统，而这些系统可能设置在不同的
机构中。为了使不同企业、企业的不同部门、不同应用之间能共享这些信息，各机构必须把它们的产品
信息以计算机可识别的通用格式进行表达，从而，使它们能在不同的计算机系统间进行交换，并满足完
整性和一致性的要求。
为此目的，国际标准化组织(ISO) 制定了产品数据表达与交换的国际标准(STEP),
其宗旨是提供
一种与任何特定系统无关的中性机制，以描述整个产品生命周期的产品数据。这种描述的特点，使它不
仅适用中性文件的交流，而且也是实现共享产品数据库及存档的基础。
STEP 由6个部分组成：
——描述方法；
— 集成资源(包括通用资源和集成资源);
——应用协议；
——信息结构的图形表示；
——实现方法。
在STEP 标准中，定义了一种形式化数据规范语言——EXPRESS,
它为集成资源和应用协议提供 产品数据规范化的描述机制。
为实现制造企业各应用部门间产品信息的共享与交换，应利用 STEP ESPRESS
语言对全局产品
数据模型进行描述，定义各自的应用协议，描述系统的信息结构及内容。在全局产品数据模型指导下，
设计各系统的交换界面。根据 STEP
实现方法提出的技术规范和构想，集成系统内进行数据交换有 两种方式：
a) 利用 STEP 交换文件
利用STEP 中性文件实现不同系统间数据交换的方式，如图9所示。
style="width:3.42014in;height:2.28681in" />
style="width:0.28666in;height:0.43318in" />
style="width:3.00003in;height:0.16665in" />
style="width:0.21995in;height:0.17347in" />
style="width:3.42014in;height:2.28681in" />
图 9 不同文件格式系统间的数据交换
GB/T 18729—2011
在集成系统中，
一个应用系统的数据文件经后置处理，进行格式转换后，生成中性的STEP
文件，对
此文件进行前置处理，则形成另一个系统可识别的数据文件，从而完成数据的交换。
b) 利用标准数据访问接口(SDAI) 实现访问和交换
SDAI 是对使用EXPRESS
语言所定义的数据进行交换操作的接口，它定义了对所交换的数据进
行操纵的一个操作集。接口所涉及的一些设施及其体系结构如图10所示。
style="width:4.16667in;height:3.57361in" />
图10 利用SDAI 实现数据访问和交换
SDAI 的数据访问操作过程，都是在SDAI
会话状态下进行的。系统进入会话状态后，要打开存储
仓，然后才能启动事务。存储仓存储、管理词典数据和应用数据，SDAI
的所有数据的交换处理完全在
它的支持下进行。事务访问的对象是用EXPRESS
语言所描述的一系列模式定义的数据。
PDM
是管理所有与产品相关信息(包括工程规范、电子文档、扫描图像、CAD/CAE/CAM
文件、产
品结构、产品订单、供应商状态等)和所有与产品相关过程(包括工作流程、审批/发放过程、工程更改等)
的技术。
在企业信息集成环境中，以 PDM
作为产品数据的集成平台，可对企业级、企业部门级的数据进行
统一管理，使这些数据在不同应用部门间共享，并在企业范围内，为设计与制造建立并行化产品开发提
供协作环境。
PDM 的主要功能包括：
——项目管理；
——企业级工作流管理；
——工程图档管理及设计检索；
——产品配置和变更管理；
——开放式企业编码管理；
——网络和数据库的接口。
PDM 在三个层次上对企业信息进行管理：
——企业级文档的电子化管理；
— 企业部门级的数据管理；
— 企业级的数据管理。
PDM 在企业中的应用包括：
——集成CAD/CAPP/CAM;
—传递产品全生命周期的信息；
——支持并行工程；
——作为计算机集成制造系统的集成框架。
OMG 制定了基于CORBA 平台的 PDM 规范——"PDM 使能部件"。通过 CORBA
规范，进一步
GB/T 18729—2011
增强 PDM 系统的可扩展性和与其他系统的集成能力。在"PDM
使能部件"规范制定后，PDM 系统之
间能够实现：
——将一个 PDM 系统的数据转到另一个PDM 系统中；
—— 实现 PDM 系统的联邦机制，即一个PDM 系统能够管理另一个PDM
系统中的数据。
同时，通过该规范定义的统一的对象界面，其他制造系统中涉及的软件系统(如
CAD、CAM、ERP
等)可以调用这些对象界面所定义的服务，而不必关注所对应的具体 PDM
产品，从而极大地方便系统
集成。
现代制造系统中的信息包括以下几个部分：描述产品精确的几何、特征及技术要求的信息；产品属
性的信息；产品生产制造过程的管理信息；与产品相伴随的质量保证与支持信息等。这些信息可划分为
两大类：
第一类是其数据结构表现为"关系型"结构。如产品的生产计划、生产制造资源的描述等，这些信息
是常见的大量数据或符号的表格形式。
第二类是具有层次性、聚类性以及信息结构不规范特点的对象型形态，这一类数据描述产品几何特
征居多，其结构与面向对象技术的"对象"相似。
在现代制造企业中，对这两类信息采用不同的表示方法。前者利用关系模型，而后者采用
STEP
EXPRESS 语言描述的对象模式。
针对这两类信息模式，在企业信息集成中应采用不同的信息访问接口：采用标准的ISO
SQL与关
系模式接口；采用标准数据访问接口(SDAI)
与对象模式接口。图11所示为信息访问接口。
style="width:3.39375in;height:2.94722in" />
图11 信息访问接口
3.6.4.1 概述
实现异种数据库的互操作是企业信息集成的关键之一。
异种数据库互操作是指用户在计算机网络环境下，不仅能够对多个异种数据库进行透明访问，而且
可实现不同数据库系统间的相互操作，即各种数据库系统上的应用系统在互操作平台的支持下，不必关
心底层网络问题和不同数据库系统的模式匹配问题，也不必关心语言的转换和存取路径等细节。从而
为分布环境下企业信息集成和应用集成提供强有力的支持。
解决异种数据库互操作有以下两种途径。
3.6.4.2 采用远程数据库访问(RDA 和数据库远程过程调用(DBRPC) 机制**
解决异种数据库互操作问题的最基本途径是直接采用远程数据库访问(RDA)
和数据库远程过程
调用(DBRPC)。
RDA 和DBRPC 是开放系统互连 OSI
参考模型中应用层的两个基本应用服务元素。其中，远程数
GB/T 18729—2011
据库访问的目的是在互连标准上用最少的技术协议实现应用系统和不同数据库系统的互连操作。数据
库远程过程调用是在传统远程过程调用(RPC)
的基础上增加有关数据库操作和事务管理等功能，并开
发相关的技术协议和标准数据库远程过程调用语言(DBRPCL)。DBRPC
是指一个明确定义了的对某
个数据库服务器的一个请求，或是指由一个客户机或一个服务器在网络环境下向另一个服务器发布的
一组消息，这组消息将激活服务器的一组操作(包括对数据库的操作)。 DBRPC
向应用提供了远程透
明性、分布透明性和异构透明性。
国际标准化组织 ISO 制定了相应的国际标准 OSI/RDA。
3.6.4.3 构造数据库互操作平台
数据库互操作平台是面对数据库异构性，在对所有数据库系统和其上的应用系统不做改变的前提
下，提供基于标准的开放互操作机制。它既不依赖于任何一种数据库产品，又能和任一种数据库产品互
连，实现互操作和资源共享。
互操作平台的通信结构如图12所示。
style="width:8.84722in;height:5.22014in" />
图12 异种数据库互操作平台的体系结构
互操作平台由客户方和服务器方两大部分构成，分为4个层次，每层功能如下：
a) 开放接口层
该层由开放客户接口和开放服务器接口构成。开放客户接口由标准的语言接口(L.I)
和标准的应 用编程接口(API)
构成，以支持各种应用开发平台。开放服务器接口有标准的语言接口(L.I)
和标准的
应用编程接口(API) 构成，通过该接口可以实现不同数据库的开放式信关。
b) 操作处理层
该层主要完成互操作平台客户机和服务器协议所规定的功能。
c) 数据通信层
该层主要完成数据类型与传送格式的转换，并实现 OSI
参考模型中上层网络协议(应用层、会话层
等)功能。
d) 网络接口层
该层实现互操作平台与各种协议网络栈的互连，如 TCP/IP 和 SUN NET OSI等。
异种数据库互操作平台是实现应用系统与不同数据库服务器互连、互操作的标准途径，通过开放客
户接口，可实现与各种应用开发工具和开发环境(包括
PowerBuilder、Access、Excel、Visual C++等)的
集成。
GB/T 18729—2011
3.7.1 工作流管理及其在企业过程集成中的作用
实现企业的过程集成应采用基于工作流的过程管理技术。基于工作流的过程管理能在分布式网络
系统上，根据工作之间的依赖关系、企业组织结构和现有的计算机结构对企业的所有资源(包括人、应用
程序和数据等)进行调度，从而实现一个企业、
一个单位及多个企业之间的全部业务过程更加合理地优
化利用广域网的资源。
工作流管理系统就是解决在异质、分布、自治的计算环境下如何高效地执行相互关联活动的方案。
它一般由以下3个部分构成：
a) 工作流建模
用工作流定义工具将企业的任务过程转化为用工作流语言描述的过程定义，并将工作流定义存放
在工作流数据库中。
b) 工作流监控
用工作流管理与监控工具对工作流的执行进行跟踪、分析、确认和复查。
c) 工作流运行环境
包括工作流数据库、工作流引擎、人-机界面和应用程序代理。
工作流管理系统如图13所示。
style="width:7.08681in;height:2.96042in" />
图13 工作流管理联盟(WfMC) 建议的标准化的工作流参考模型
工作流管理系统可按所实现的业务过程和底层实现技术来分类。
根据所实现的业务过程，工作流管理系统可划分为5类：
a) 管理型工作流
在这类工作流中活动可以给予定义，并且有一套简单的任务协调规则。
b) 设定型工作流
与管理型工作流中类似，但一般用来处理异常或唯一的情况。
c) 协作型工作流
参与者和协助次数较多，在一个步骤上可反复发生几次直到得到某种结果，甚至可能回到前一
阶段。
d) 生产型工作流
实现主要的业务过程的工作流，特别是与业务组织的功能直接相关的工作流。
e) 柔性工作流
工作流的运行与实际运行环境关联紧密，需要根据实际环境因素进行自适应变化。
GB/T 18729—2011
根据底层实现技术，工作流管理系统可划分为3类：
a) 以邮件为中心
以电子邮件作为底层的通信机制。
b) 以文档为中心
基于文档路由。
c) 以过程为中心
这种工作流系统对应生产型工作流。它们一般建立在数据库之上，实现有自己的通信机制，并且为
同外部应用交互提供广泛的接口。
style="width:4.16005in;height:1.85328in" />
中 华 人 民 共 和 国
国 家 标 准
基于网络的企业信息集成规范
GB/T 18729—2011
关
中国标准出版社出版发行
北京市朝阳区和平里西街甲2号(100013)
北京市西城区三里河北街16号(100045)
网址：www.gb168.cn
服务热线：010-68522006
2012年4月第一版
style="width:0.13342in;height:0.1067in" />
书号：155066 ·1-44982
版权专有 侵权必究
更多内容 可以 GB-T 18729-2011 基于网络的企业信息集成规范. 进一步学习