計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)探析

黃博 阮多 劉曉源

摘 要：隨著時(shí)代進(jìn)步，現(xiàn)代科技水平不斷提高，網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)發(fā)展速度加快，其在世界范圍內(nèi)得到了廣泛應(yīng)用，在人類日常生活與生產(chǎn)中發(fā)揮著重要的作用，尤其是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)，近年來(lái)更是備受關(guān)注。基于此，本文主要論述了計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)相關(guān)問(wèn)題，以供相關(guān)領(lǐng)域研究參考。

關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)；數(shù)據(jù)通信；交換技術(shù)

社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，科技發(fā)展更是如飛猛進(jìn)，居民物質(zhì)與精神生活水平有效提高，計(jì)互聯(lián)網(wǎng)計(jì)算機(jī)技術(shù)在日常生活中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，成為生活必不可少的內(nèi)容。計(jì)算機(jī)互聯(lián)網(wǎng)不但在日常生活中發(fā)揮著非常重要的作用，同時(shí)為我國(guó)工業(yè)發(fā)展也提供了很大的幫助，數(shù)據(jù)交換技術(shù)水平的提高，促使計(jì)算機(jī)、終端及各計(jì)算機(jī)間的相互通信成為可能，資源信息共享效率更高、速度更快。反之，數(shù)據(jù)交換技術(shù)推動(dòng)著計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)的快速發(fā)展，兩者之間是相輔相成的，實(shí)現(xiàn)了和諧發(fā)展，對(duì)人類社會(huì)發(fā)展具有非常重要的意義。

一、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)交換特點(diǎn)分析

1.網(wǎng)絡(luò)性，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)有其典型的特點(diǎn)，比如不受規(guī)程約束，全過(guò)程透明化。面向不同用戶，數(shù)字?jǐn)?shù)據(jù)網(wǎng)都可傳輸不同的信息。全方位傳輸信道的布置，使得常規(guī)傳輸速度加快，同時(shí)存在一定的網(wǎng)絡(luò)延時(shí)，為靈活組網(wǎng)提供了便利。數(shù)字性數(shù)據(jù)網(wǎng)中，用戶網(wǎng)絡(luò)及各終端有效銜接在一起，網(wǎng)絡(luò)中配置了相應(yīng)的備用迂回路由，運(yùn)轉(zhuǎn)電路可靠性增強(qiáng)，在此基礎(chǔ)上，為日常網(wǎng)絡(luò)調(diào)配與監(jiān)管提供了便利，維護(hù)操作方便，比如DDN網(wǎng)絡(luò)中配備一組多交換、虛擬網(wǎng)絡(luò)及幀中繼特定業(yè)務(wù)流程等。

2.分組傳輸，在多終端銜接中，分組交換通信技術(shù)適用性更強(qiáng)，比如低速數(shù)據(jù)網(wǎng)與公話網(wǎng)等。分組交換技術(shù)速度比較高，有效銜接于各層次專用網(wǎng)，將多路通信分為不同組別，并將多組終端同時(shí)銜接起來(lái)。可將同組信息發(fā)送到多個(gè)終端的不同用戶，對(duì)現(xiàn)有資源實(shí)現(xiàn)了動(dòng)態(tài)調(diào)配。為了對(duì)用戶進(jìn)行區(qū)分，鎂條邏輯信號(hào)都有相應(yīng)的唯一邏輯信號(hào)，根據(jù)報(bào)文占有時(shí)隙總數(shù)，構(gòu)建虛擬性網(wǎng)絡(luò)。在增值性交換業(yè)務(wù)中，分組交換比較適用，交換線路有一定的虛擬性。

3.幀中繼性，相較之常規(guī)分組交換，其是對(duì)原有技術(shù)的一種簡(jiǎn)化，并利用這種新交換方式控制流量，擁有核心鏈路層。對(duì)于物理層，原有協(xié)議得到簡(jiǎn)化，在此基礎(chǔ)上，各階段內(nèi)傳輸效能也得到明顯提高。

二、數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)原理

一般來(lái)講，計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)界定為一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，是指將多部不同位置計(jì)算機(jī)設(shè)備，利用通信電路相互連接起來(lái)。具體包含通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)操作及協(xié)議等部分。計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)，要求必須要在具體網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)環(huán)境中，利用網(wǎng)絡(luò)管理軟件與通信協(xié)議，共享數(shù)據(jù)資源并做好信息傳輸。通過(guò)資源共享，利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)有效銜接多臺(tái)計(jì)算機(jī)設(shè)備，共同完成復(fù)雜任務(wù)，在這其中，數(shù)據(jù)交換技術(shù)，是這些計(jì)算機(jī)共同合作的必備基礎(chǔ)。

三、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信交換關(guān)鍵技術(shù)分析

1.傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)，在傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換中，電路交換與包交換是兩種常見(jiàn)數(shù)據(jù)模式。（1）電路交換辦法。其主要是連接原站點(diǎn)與目標(biāo)站點(diǎn)，同時(shí)以防其它計(jì)算機(jī)設(shè)備共享該電路，直到完成通信交換為止。電路交換的完成，需要經(jīng)歷一下過(guò)程：①鏈路建立，呼叫時(shí)，利用其它空閑線路構(gòu)建相應(yīng)的物理鏈路。②數(shù)據(jù)傳輸，為數(shù)據(jù)傳輸構(gòu)建相應(yīng)鏈路，確保其不被其它接收方占據(jù)。③連接線路的拆除，數(shù)據(jù)交換完成后，根據(jù)發(fā)送與接受雙方應(yīng)答有效拆除各節(jié)點(diǎn)。（2）包交換方法。存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)是一種常用包交換方式，根據(jù)數(shù)據(jù)報(bào)與虛電路兩種或以上方式構(gòu)成。其使用效率比較高，能夠在不同速率與站點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)通信，但時(shí)間較長(zhǎng)的化，數(shù)據(jù)通信的實(shí)效性就會(huì)降低。數(shù)據(jù)包主要包含數(shù)據(jù)頭及其自身，可將其看作是一種包含地址與信息等在內(nèi)的信封報(bào)頭。同一個(gè)報(bào)文中由不同的組，可瞎用不同方式傳輸數(shù)據(jù)，在其到達(dá)連接終端時(shí)，對(duì)傳輸報(bào)文進(jìn)行重組分組與排序。虛電路是利用網(wǎng)絡(luò)連接枕墊構(gòu)成的一種邏輯鏈路，在量站點(diǎn)間實(shí)現(xiàn)面向連接與永久會(huì)話。源站點(diǎn)是將信息傳輸?shù)烂恳恍〗M，目的站點(diǎn)結(jié)合站點(diǎn)先后順序分布予以接受，無(wú)需重新分組與排序。在虛電路中，呼叫虛電路與永久虛電路是兩種常用方式，其中呼叫虛電路由呼叫與信息報(bào)文構(gòu)成；永久虛電路功能與專線電話相似，無(wú)需對(duì)報(bào)文過(guò)程進(jìn)行建立或拆除，網(wǎng)絡(luò)層協(xié)議負(fù)責(zé)虛電路差錯(cuò)與流量控制等問(wèn)題。

2.各種光數(shù)據(jù)交換技術(shù)。（1）波分光交換，波分復(fù)用是該技術(shù)的基礎(chǔ)，信息傳遞速度快且容量大。該交換技術(shù)借助波長(zhǎng)變化方式實(shí)現(xiàn)光交換，其擁有較多的輸入與輸出光纖，同時(shí)各光纖技術(shù)分別含有大量不同的載波信號(hào)，能夠推動(dòng)解復(fù)用器與復(fù)用器實(shí)現(xiàn)交換光纖與波長(zhǎng)信號(hào)。（2）時(shí)分光交換。其中，時(shí)分復(fù)是改技術(shù)的基礎(chǔ)，利用時(shí)隙交互原理實(shí)現(xiàn)分光交換目的，將時(shí)分復(fù)技術(shù)簡(jiǎn)單地理解為具備時(shí)分化能力的幀，并未每一幀分配相同長(zhǎng)度的時(shí)隙與信號(hào)，利用同一光纖將各信號(hào)連接起來(lái)。簡(jiǎn)單來(lái)講，就是在分復(fù)幀中，實(shí)現(xiàn)時(shí)隙信號(hào)位置的相互交換。（3）空分光交換，光開(kāi)關(guān)是該技術(shù)的基礎(chǔ)，利用光開(kāi)關(guān)，在傳輸空間中實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的變化。對(duì)于該交換技術(shù)來(lái)講，光開(kāi)關(guān)是其核心器件，開(kāi)關(guān)速度直接影響到實(shí)際技術(shù)性能。（4）波分、空分及時(shí)分三者的組合技術(shù)，該技術(shù)能夠任意交換波分、空分及時(shí)分等技術(shù)，相互交換通信數(shù)據(jù)

3.其它數(shù)據(jù)交換技術(shù)，（1）ATM信元交換，該技術(shù)是在傳統(tǒng)交換與包交換基礎(chǔ)上形成的一種新技術(shù)，在綜合寬帶業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)中使用頻率比較高。在ATM信元與光纖連接前提下，用戶通信效率得以提高。為了更好的滿足實(shí)時(shí)業(yè)務(wù)需求，該信元保留了電路交換技術(shù)特點(diǎn)，使得電路交換技術(shù)優(yōu)勢(shì)得到充分發(fā)揮。（2）幀中繼交換，該技術(shù)是一種面向包交換的技術(shù)，光纖為其傳輸介質(zhì)，通過(guò)節(jié)點(diǎn)實(shí)現(xiàn)轉(zhuǎn)發(fā)操作，傳輸錯(cuò)碼率比較低，不會(huì)出現(xiàn)流量與差錯(cuò)控制等，但其交換缺乏實(shí)時(shí)性，無(wú)法有效傳輸語(yǔ)音與視頻等信號(hào)資源。

綜上所述，隨著時(shí)代的進(jìn)步，計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)為用戶使用提供了很大的便利，但計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)技術(shù)應(yīng)用時(shí)，安全問(wèn)題也不同忽視，做好針對(duì)性的防范與保護(hù)是十分必要的，以此為正常使用計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)技術(shù)及管路安全提供保障。

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（作者單位：1、2黑龍江省氣象數(shù)據(jù)中心；3、哈爾濱市雙城區(qū)氣象局）