淺析計算機網絡中的數據通信交換技術探索構架

劉虎

【摘要】 本文主要對計算機網絡中數據通信交換技術構架進行分析，結合計算機網絡數據通信概念，對電路交換和分組交換技術進行闡述，簡單介紹了ATM信元交換技術中的幀中繼交換技術。并對計算機網絡和數據通信交換技術的未來發展進行了展望。

【關鍵詞】 計算機網絡 數據通信交換技術 ATM信元交換

隨著計算機網絡技術的發展，網絡技術已經廣泛應用于商業、金融、科研等各個領域。在光纖技術的發展下，網絡技術開始以高效、超大容量進行演變。在當今科技術迅速發展的今天，通信技術已經成為技術發展的主要需求。本文主要對計算機網絡和數據交換方法進行了分析，可以帶動計算機網絡技術和數據交換的發展。

一、算機網絡技術和數據通信交換的原理

計算機網絡是由各個獨立計算機連接起來的拓撲結構，主要由通信子網、網絡操作系統協和資源子網組成。通信子網和資源含有兩個節點（轉接節點和訪問節點）和一個鏈路。鏈路分為邏輯鏈路（雙絞線、同軸電纜、單模多模光纖及無線）和物理鏈路。計算機可以在網絡結構的基礎上，實現資源共享和數據傳輸。資源共享主要進行軟硬件、數據和通信同享。

數據通信交換是各種計算機在工作狀態下，與各個網絡設備形成的信息交換技術。最常見的數據通信交換就是計算機和計算機網絡設備之間形成的通信，此種通信方式沒有中間節點，是一種最簡單的信息交換方法。但是不可以在廣域網和局域網之間進行交換，需要在各個宿站點之間設置多個節點，保證進行數據通信式。因此此種數據通信技術基本原理是利用某種交換方法，經過某個節點和網絡設備，最終到達目標站點。

二、數據通信交換技術

2.1傳統數據交換

電路交換和包交換是傳統數據交換的兩種常見模式。電路交換辦法。電路交換表示在原站點和目標站點建立連接，同時不能讓其他計算機共享此電路，直到通信交換完成的一種方式。電路完成交換需要經過：建立鏈路，在呼叫過程中需找空閑線路建立物理鏈路；數據傳輸，建立數據傳輸所需要的鏈路并且不能被其他接收方占領；拆除連接線路，完成數據交換后，需要根據發送方和接受方的應答對各個節點進行拆除。包交換方法。存儲轉發是包交換最常使用的方式，由數據報和虛電路兩種或方式組成。包交換的利用率非常高，可以在不同速率和不同站點進行通信，但是時間較長，不能進行實效性要求較高的數據通信。數據包包含數據頭和數據本身，可以將其理解為一封平信，信封就是包含地質和信息等的報頭。同一個報文中的不同組，可以選擇不同方式進行數據傳輸，然后到達連接終端的時候，重新對傳輸報文進行重組和排序。虛電路是網絡連接站點形成的邏輯鏈路，可以在兩個站點之間進行面向連接并進行永久會話。源站點將信息發送給每個分組，目的站點會根據站點先后順序進行接受，不用進行重組和排序。呼叫虛電路和永久虛電路是虛電路的兩種方式。呼叫虛電路由呼叫報文、信息報文等組成。永久虛電路和專線電話具有類似功能，不需要進行建立和拆除報文過程。其中虛電路產生的差錯問題和流量控制都由網絡層的協議負責。

2.2光交換技術

1）波分光交換技術。波分復用技術是該技術的基礎，可以實現高速、大容量信息傳遞。波分光使用波長變化方式進行光交換。波分光具有很多輸入光纖和輸出光纖，而且各個光纖技術中含有很多載波信號，可以在解復用器和復用器相互間進行光纖和波長信號轉換。2）時分光交換技術。時分復是此技術的基礎，主要利用時隙互換原理進行分光交換。可以簡單將時分復技術理解為時間分化信號才能的幀，給予每個幀劃分很多長度相等的時隙，并分配信號，然后將各個信號連接在同一條光纖上。簡而言之，就是實現分復幀中時隙信號交換位置互換。3）空分光交換技術。光開關是此技術的基礎，在光開關的基礎上，讓光信號在傳輸空間發生變化。此項技術的核心器件 是光開關，開關速度對技術性能高低起到了決定作用。4）波分、空分光和時分技術組合。此項技術可以將波分、空分光和時分技術實現任意交換，進而實現數據通信的相互間交換。

2.3其他交換技術

ATM信元交換。此技術是建立在傳統交換和包交換基礎上的新技術，經常應用于綜合寬帶業務數字網絡。用戶可以在ATM信元和光纖的連接基礎上，實現高校通信。為了滿足實時性業務需求，ATM信元還保留了電路交換技術，最大化利用了電路交換技術的優點。幀中繼交換。此技術是面向包交換的一種方法，傳輸介質是光纖，可以進行節點轉發操作，具有傳輸錯碼率低，不進行流量和差錯控制等優點。但是交換的實時性差，不能進行語音和視頻等信號傳輸。

三、結束語

在計算機網絡技術的快速發展下，高效率、超大容量數據傳輸是未來智能網絡發展的主要方向。為了滿足多用戶需求，有效的利用網絡傳輸信息資源，保證數據通信和交換技術的協同發展，必須對網絡傳輸技術進行管理，進而提高網絡服務水平。

參 考 文 獻

[1]劉增基。光纖通信技術的發展方向[J]，現代交換原理，2014，（09）.

[2]顧尚杰；黃華明.基于ATM的語音交換技術[J].上海交通大學學報，2014，（08）.