綜合信息網路體系結構（Architecture of integrated information network）是指從信息複雜的狀態中抽取本質要點，並將這些要點以清晰美觀易用的方式提交給用戶。
主要任務有:
(1)將數據中固有的模式進行組織，化複雜繁瑣為簡單明晰;
(2)創建信息結構或地圖，以便讓他人獲得自身所需的知識;
(3) 21世紀將套用於信息組織等學科領域。
基本介紹
- 中文名：綜合信息網路體系結構
- 外文名：Architecture of integrated information network
- 縮寫：IA
- 涉及學科：信息科學
- 提出者：美國建築學家R .S . Wurlman
- 提出時間：1976年
簡介,網路信息體系結構,WBIA有兩個顯著特點,WBIA基本內涵,綜合信息網路體系結構國內外研究現狀,新型網路體系結構陸續被提出,信息網路頂層設計研究手段不斷豐富,WBIA套用研究,面向某領域網路信息體系結構參考模型,面向某領域網路信息體系結構技術體制,面向某領域網路信息體系套用規劃,結語,
簡介
綜合信息網路體系結構最早是由美國建築學家R .S . Wurlman於1976年提出，IA的主要任務有:
(1)將數據中固有的模式進行組織，化複雜繁瑣為簡單明晰;
(2)創建信息結構或地圖，以便讓他人獲得自身所需的知識;
(3) 21世紀將套用於信息組織等學科領域。
簡而言之，信息體系結構就是從信息複雜的狀態中抽取本質要點，並將這些要點以清晰美觀易用的方式提交給用戶。
20世紀90年代，網路信息爆炸般激增以及信息的無序傳遞和失控、信息污染、信息超載、信息貧困、信息焦慮等問題日趨嚴重，使得信息生態日趨複雜，人們在混亂的網路信息空間中，很容易迷惑和迷失方向，難以找到所需的適用信息，而且大量的信息早已超出了人們的吸收消化能力。在信息社會中，信息成為一種重要的戰略資源，而無法被用戶獲取和使用的信息卻不是資源，因此，為了解決信息環境中信息源與信息利用的矛盾成為巫待解決的問題，IA被人們引人到網際網路，逐漸發展成網路信息體系結構(Web-Based InformationArchitecture, WBIA) 。 WBIA具有改善網際網路信息生態環境、促進用戶對信息的理解、吸收和利用等特點。
網路信息體系結構
目前關於網路信息體系結構的定義還沒有一致的說法，一般認為，WBIA是指有效組織網路信息，高效構建網路信息環境 (空間)或網路信息體系結構，以滿足需求者信息需求的一門藝術和科學。
WBIA有兩個顯著特點
(1)始終強調信息的可理解性、便於用戶獲取、接受和使用，體現了“以用戶為中心”的理念。
(2)注重信息的表達，這是信息能夠被用戶理解的關鍵因素。
構建網路信息體系結構的過程中，信息按照由信息片段到信息集合，再到信息結構，最後形成信息空間這樣一個過程而不斷的發生改變。因此，可以說信息構建的過程就是為信息集合產生一個合理的信息結構，並在特定的信息空間中展示這種信息結構。
整個構建過程需要四個步驟。
(1)信息片段集成。
從信息片段的採集開始，對所採集的信息進行內容和諧的、各種媒介和手段兼容的、綜合且多方面的集成的過程。
(2)信息集合序化。
信息體系結構構建過程中，對信息集合中信息內容的組織和信息形式的表達實質上是增強有效信息含量，自覺控制信息體系結構中嫡值，形成有條理、合邏輯、主題鮮明、主次關係清晰的網路信息結構。
(3)信息結構展示。
為序化後的信息設計一個協調一致的、功能化的信息架構，通過信息界面，有效的展示信息的內容、風格和特色，讓用戶能夠感知信息結構中所存在的信息，方便的從中獲取信息，以滿足自己的信息需求，實現自己的目標。
(4)信息空間最佳化。
通過一系列手段和措施，減輕用戶的認知負擔，幫助用戶緩解在複雜而且龐大的信息空間中所產生的心理迷惑，擺脫行為困境，同時增強人們的信息感知和信息捕捉能力，促進其對信息的有效接受和利用。
WBIA基本內涵
網路信息體系結構的本質是解決採集信息、序化信息、表達信息和傳遞信息的問題，根本目的是幫助人們快速查找信息和有效管理信息。北京大學賴茂生教授曾對IA的內涵進行了歸納to，據此，結合網路信息特點，將WBIA的內涵歸結為“一、二、三、四、五”。
“一”個空間:網路信息空間。
“二”種基本構建方法:自頂向下、自底向上。
“三”個基本階段:調查分析、設計建模、實施及測試。
“四”類系統:內容組織系統、標識系統、導航系統、檢索系統。
“五”種強調:強調信息可理解、強調體系結構、強調用戶體驗、強調可用性、強調科學與藝術的結合。
綜合信息網路體系結構國內外研究現狀
新型網路體系結構陸續被提出
目前，學術界在未來信息網路體系結構研究上呈現出“百家爭鳴，百花齊放”的態勢，但總的來看，可以歸納為革命式與演進式兩種路線。
(1)革命式發展路線
革命式發展思路是指需要對網際網路的體系結構進行一種“從零開始”( clean elate)的全新設計，從根本上解決當前網際網路面臨的各種問題，並適應未來發展的需要，主要的代表性項目包括未來網際網路體系結構( NewArch )、全球網路創新環境(GENI)和未來網際網路設計(FIND)以及歐盟的自治網路體系架構(ANA)、生物學啟發的自治網路和服務(BIONETS ) , Haggle等。
NewArch計畫的目的是根據現有的網路實體及未來的網路需求，重新對網際網路的體系結構進行思考和探索2005年和2006年，美國國家科學基金(NSF)先後啟動了關於未來網路的研究計畫GENI和FIND。GENI的目標是重新設計網際網路體系結構，打造一個更適合未來的新一代網際網路並為此搭建網路測試環境二FIND擬從根本上重新設計新一代網路，以解決現有網路在安全性、移動性等方面存在的嚴重弊端，最終目標是設計一個滿足未來15年需求的新一代網際網路。2006年歐盟啟動了ANA , BIONETS和Haggle等研究全新網路體系結構的項目。ANA為期4年，目標是探索全新的網路架構並設計一種自治的網路。BIONETS同樣為期4年，目標是仿照生物學的思路設計全新網路框架。Haggle提出一個新的自治網路架構，支持間歇性連線網路環境，特別是缺乏端到端連線的環境中的自治通信。
(2)演進式發展路線
演進式發展路線則主張是對以IP技術為基礎的現有網路體系結構進行改進與完善，以下一代網路((NGN)為代表，此外比較有代表性的還包括名址分離的網路體系結構等。
NGN提出了網路、業務融合的方案，基於IP網路實現了電信業務的控制管理與一定程度的loS保證。近期NGN技術的新進展之一是把IPv6引入NGN的IP承載網，另一個新進展是在其安全方面，目前已經提出了NGN系統的安全分區二下一階段，NGN的研究與標準化工作集中在其業務發展方面，即進入業務套用導向的、實用化的階段。
名址分離的網路體系結構是在現有網際網路的基礎上，解決IP位址的“二義性”即身份與地址的雙重屬性所帶來的移動性、安全性和路由穩定性等問題。名址分離的網路體系結構又可分為基於主機的名址分離和基於網路的名址分離。基於主機的名址分離的代表性解決方案是主機標識協定(HIP)，基於網路的名址分離代表性解決方案是思科公司提出的LISP。
信息網路頂層設計研究手段不斷豐富
目前對網路進行評估分析主要使用仿真方法。在支撐網路設計上，仿真方式具有代價小、開發快速等優點，但由於其在建模過程中進行了一定的抽象，會對結果置信度有一定的影響。隨著虛擬化技術的不斷發展，使用虛擬化技術構建網路模擬環境進行網路設計評估的方法得到了進一步發展二同仿真相比較，模擬方法由於使用了虛擬化等技術，使得其更貼近真實的模擬對象。當然在使用虛擬化技術的模擬方法進行網路設計過程中，由於模擬環境還不能完全真實反應網路環境，這時可使用網路試驗床方法搭建網路環境，對網路進行評估驗證。
國外在仿真、模擬和試驗床方面有很多值得借鑑的項目。PlauetLab是部署、開發和接入全球規模服務的開放平台，使得使用者可以在真實世界條件下，部署大規模的分散式應用程式。NS3是一種開放源碼的多協定網路模擬軟體，提供兩種方法進行真實設備的虛擬化模擬，
- 一種方法是使用NS3所帶模組實現仿真節點同真實網路的通信，採用虛實結合的方法進行網路評估驗證;
- 另一種方法是NS3具有與PlauetLab等測試床相連線的能力，實現同網路測試床的協同模擬二PL-VNI項目旨在使用2層網路虛擬化連線技術同PlauetLab進行連線，為用戶提供可運行可配置路由器和管道的環境，從而實現對網路的模擬和測試
WBIA套用研究
面向某領域網路信息體系結構參考模型
面向某領域網路信息體系結構 (Military Feild Oriented WBIA,MFOWBIA)是網路信息體系結構在某領域的直接套用，是在全面分析軍隊平時和戰時信息需求的荃礎上，本著以“用戶為中心”的原則，設計和組織信息內容，以提供豐富的用戶體驗。MFOWBIA參考模型指出了面向某領域網路信息體系結構的核心組成部分，其參考模型如圖2所示。
(1)元數據模型。重點在於按照一定的規則的組織信息.構建用於提高內容共享和互動能力的元數據。
(2)信息內容模型。用於定義用戶平時和戰時工作對創建和共享信息的內容需求，包括信息的類型、內容和來源等。
(3)信息導航模型。依據一定的構建目標，定義用戶及其相互之間的信息需求。
(4)作戰目標。構建面向某領域網路信息體系結構一定具有相應的作戰目標，所有的內容都必須符合這一目標.
(5)用戶。主要是指需要獲取信息的各級指揮機構、後勤保障、政工部門等用戶。
(6)評審模型。信息內容受到評審模型的激勵和制約。
面向某領域網路信息體系結構技術體制
面向某領域網路信息體系結構的套用的技術體制包括了雲計算技術、數據挖掘技術、數據可視化、數據分發/信息推送及雲安全技術等。
(1)雲計算相關技術
雲計算(Cloud Computing)是格線計算(Grid Computing)、分散式計算(Distributed Computing)、並行計算(Parallel Computing)、效用計算(Utility Computing)、網路存儲
(Network Storage Technologies)、虛擬化(Virtualization)、負載均衡(LoadBalance)等傳統計算機和網路技術發展融合的產物，它將計算任務分布在由大量計算機構成的資源池上，使用戶能夠按需獲取計算能力、存儲空間和信息服務。世界主要軍事強國正加緊推進雲計算技術在軍事信息領域內的套用研究，希望通過雲計算將信息優勢轉化為決策優勢、作戰優勢，實現向“網路中心戰”轉型。基於信息系統的體系作戰.作戰指揮人員都期望最大限度地拓展自己的信息空間，力求全面準確、及時詳細、形象直觀地獲取戰場信息。雲計算技術使得低成本、高效的實現這一目標成為可能。
構建面向某領域網路信息體系結構需要處理的數據量巨大，處理時效性要求較高，因而對信息處理的準確性、及時性要求更高，在雲計算環境下，各種感測器收集到的信息和數據匯總存儲到“雲”中，由網路上的雲計算中心、伺服器組共同承擔計算任務(終端計算機不再承擔大量計算任務，瞬息之間就可以處理超大規模的數據流量，實現快速情報融合、態勢威脅分析、輔助決策等，為各級指揮員及時正確決策提供可靠的支持保障。
(2)數據挖掘技術
數據挖掘(Data Mining, DM)是目前人工智慧和資料庫領域的熱點問題，所謂數據挖掘是指從大量數據中揭示出隱含的、先前未知的並有潛在價值信息的過程。數據挖掘是一種決策支持過程，主要基於人工智慧、機器學習、模式識別、統計學、資料庫、可視化等技術，可以高度自動化的分析各類數據，作出歸納性的推理，從中挖掘出潛在的模式，幫助決策者做出正確的決策。數據挖掘的任務包括關聯分析、聚類分析、分類分析、異常分析、特異群組分析和演變分析等。
面向某領域網路信息體系結構構建在擁有豐富基礎數據的雲計算平台上，需要對原始數據進行充分挖掘，使其更加結構化、更具語義關聯，從而實現了從“數據”到“信息”再到“知識’的積澱和進化，為作戰指揮的決策提供有力的技術支持。
(3)數據可視化技術
數據可視化主要是藉助圖形化手段，清晰有效的傳達與溝通信息，數據可視化與信息圖形、信息可視化、科學可視化以及統計圖形密切相關。數據可視化技術已經提出了許多方法，這些方法根據可視化的原理不同可以劃分為基於幾何的技術、面向像素技術、基於圖示的技術、基於層次的技術、基於圖像的技術和分散式技術等。
構建面向某領域網路信息體系結構的主要目的是幫助各類用戶高效的利用信息，而如何簡潔美觀的展示有效信息也是一個重要的因素.採用數據可視化技術能夠讓用戶在紛繁雜亂的數據堆中解放出來，直觀的看到對自己有用的信息。
(4)數據分發/信息推送服務.
數據分發服務的目的是為套用提供數據傳遞服務，其最優原則是按需分發的原則，即數據源產生的數據傳遞只傳遞給對此數據“感興趣”的用戶，如何在正確的時間從正確的地點獲取正確的數據是數據分發服務要考慮的核心問題。數據分發/信息推送服務中包含三個主體:發布者、訂閱者、傳輸網路。包括兩種基本的實現技術：
①自動拉取技術:最終用戶要求發布者按照預先約定的時間自動提交所指定的新信息;
②事件驅動技術:以預先設定的規則為基礎，發布者判斷規則是否發生，如發生則將相關信息提交給最終用戶。
面向某領域網路信息體系結構中存在大量各種類型數據，需要將不同地點和不同時間的數據進行整合，數據分發過程隨著數據需求的多樣性而變得更加複雜，數據分發不僅需要建立發布與訂閱兩者間的數據傳遞關係，還需要提供數據在時間、空間和功能上的擴展能力。
(5)雲安全技術
面向某領域網路信息體系結構將海量數據存儲在雲端，且在雲端對這些數據進行快速處理，這一過程不免會面臨著數據/信息安全問題，採用雲安全技術可以最大化的利用資源，採用最先進的防禦和檢測手段，抵禦網路信息安全問題。
面向某領域網路信息體系套用規劃
面向某領域網路信息體系結構包括統一的數據收集平台、數據處理模組、信息處理模組、信息套用模組、統一的信息服務平台、基礎計算與儲存模組。其套用規劃圖結構如圖所示。
將數據的採集接口進行統一，使用標淮化的數據接入手段，能夠自動的進行數據採集和傳輸。
(1)統一數據收集平台。
MFOWBIA的數據來源主要包括作戰類(情報、作戰力量、作戰系統等)數據、後勤保障類數據、政治工作類數據、環境類數據等。其中，這些數據的量大且形式多種多樣，有紙質檔案、電子化文檔以及格式不同的數據結構等，因此，需要採用規範的數據描述格式，將所有數據進行電子化、格式化、標準化，而後進行統一的採集錄人。
(2)數據處理模組。
統一數據收集平台採集的數據，還需要進行相關處理才能人庫保存。首先需要對這些數據進行分類，然後針對不同類的數據分別進行預處理，去偽存真，最後對處理後的數據進行雲存儲。
(3)信息處理模組。
大量的原始數據存人後，並不能直接為人所用，還需要在這些巨量的數據中找出信息，進而形成知識供用戶使用。因此需要進行數據挖掘，此時還需要對挖掘後的信息進行管理，根據用戶的使用需求進行信息發布。
(4)信息套用模組。
信息、處理後，需要提供對這些信息的檢索服務，信息訪問處理服務，通過這些服務，用戶就可以編寫自己的套用訪問這些信息，滿足自己的特殊需求。另外，這些信息並沒有通過專家、用戶的認可，同時一些信息可能早已過時，因此需要一套信息評價機制來對這些信息、進行打分，保證信息的正確性和有效性。
(5)統一信息服務平台。
MFOWBIA為終端用戶提供了統一的信息服務接口，方便用戶調用編寫白己的套用、如用於知識查詢、決策支持、知識反饋以及極具專業特色的套用等。
(6)從礎計算與儲存模組。
雲相關技術是一種新興的共享基礎架構的方法，它以公開的標準和服務為基礎，以網際網路為中心，提供安全、快速、便捷的數據存儲和網路計算服務巨大的數據量要求能夠存儲海量數據的雲存儲技術。對於海量數據的計算處理，需要通過雲L計算技術來降低成本。加快處理速度。數據存放在雲端井不安全，需要雲安全技術來保證數據的存儲、訪問、使用的安全。
結語
近年來，隨著戰爭的信息化轉變，作戰相關信息如爆炸般激增，如何在繁雜的信息海洋中準確抓住戰機，對於戰爭的勝利起著非常重要的作用。網路信息體系結構恰好能夠滿足這一需求。簡單分析了網路信息體系結構，提出了一種套用規劃構想。以期網路信息體系結構能夠在某領域發揮其巨大的作用。
