計算機網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通訊及交換技術(shù)研究

楊梅 李彥軍

摘 要：計算機網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展與不斷成熟，為人們帶來了巨大便利，尤其是數(shù)據(jù)通訊水平的提升，給當(dāng)今社會提供了更加便利、安全、可靠的通訊手段，有利于促進社會發(fā)展以及計算機信息水平的提升。計算機網(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)通訊是依靠交換技術(shù)實現(xiàn)的，因而在近年來，關(guān)于相應(yīng)數(shù)據(jù)交換技術(shù)的研究與應(yīng)用越來越廣泛，直接推動了現(xiàn)代網(wǎng)絡(luò)的飛速發(fā)展。基于此，本文對計算機網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通訊及交換技術(shù)進行研究，作出以下討論僅供參考。

關(guān)鍵詞：計算機網(wǎng)絡(luò);數(shù)據(jù)通訊;交換技術(shù)

引言

作為計算機網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要推動力，路由交換技術(shù)的應(yīng)用推動了計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展。路由交換技術(shù)可以根據(jù)不同的使用環(huán)境對不同的網(wǎng)絡(luò)進行連接與處理，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的傳輸與處理。在網(wǎng)絡(luò)最初發(fā)展階段，人們認為路由器是進行數(shù)據(jù)交換的設(shè)施。隨著計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的路由器已無法滿足網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的技術(shù)要求，要想確保網(wǎng)絡(luò)的性能、提升網(wǎng)絡(luò)運行的穩(wěn)定性，必須積極應(yīng)用計算機網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)，并且對該項技術(shù)應(yīng)當(dāng)深入進行研究，從而推動我國計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展。

1計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊概述

隨著信息技術(shù)的快速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)已經(jīng)成為當(dāng)代十分重要的通訊網(wǎng)絡(luò)，滲透到人們生活與工作的方方面面。同時，相應(yīng)的數(shù)據(jù)通訊也逐漸成熟，其大容量、簡單方便、低廉的數(shù)據(jù)傳輸，也使得該通訊方式成為當(dāng)前難以被取替的重要傳輸方式。而其數(shù)據(jù)通訊本身是基于數(shù)據(jù)交換技術(shù)而實現(xiàn)的，即通過多臺計算機之間的數(shù)據(jù)交換來完成通訊，接受或者傳輸數(shù)據(jù)與信息。而且為了保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)陌踩头€(wěn)定，該網(wǎng)絡(luò)通訊方式通常會設(shè)置大量的節(jié)點，計算機之間的數(shù)據(jù)傳輸可以通過任意連接的節(jié)點完成。這不但能夠在節(jié)點與計算機之間形成安全的鏈接閉環(huán)，同時也能充分避免某一節(jié)點發(fā)生故障時整個網(wǎng)絡(luò)通訊陷入癱瘓的情況。

2交換技術(shù)的應(yīng)用范圍

目前，在正常的信息通信過程中，一般選擇電報網(wǎng)、公用電話網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)作為數(shù)據(jù)通道。相對來說，電信網(wǎng)和公用電話是一種傳統(tǒng)的頻道選擇方式，基本上已經(jīng)離開歷史舞臺，現(xiàn)在4g網(wǎng)絡(luò)中主要選擇的頻道方式是數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)。特別是數(shù)據(jù)信息的交換容量極大時、及時性和具有特定要求的通信的矚目。但是，線路交換需要非常高的及時性和較低的成本，并且數(shù)據(jù)信息不會出現(xiàn)顯著的延遲，因此可以通過線路交換方法獲得更高的傳輸效率。事實上，如果數(shù)據(jù)信息的容量不夠大，但對機密和安全有特殊要求，則可以選擇此交換技術(shù)。大部分的信息數(shù)據(jù)傳輸多通過數(shù)據(jù)通信網(wǎng)來予以實現(xiàn)。

3計算機網(wǎng)絡(luò)中常見的數(shù)據(jù)交換技術(shù)

3.1電路交換技術(shù)

電路交換技術(shù)是當(dāng)前廣泛使用的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)，主要是建立電路以連接源站點和目標(biāo)站點，不允許在兩個站點之間共享鏈路的其他站點，兩個站點之間的通信交換保持相對獨立。電路交換的具體用途如下：第一，建立鏈接。源站點找到可通過電話連接的物理線路，在收到目標(biāo)站點的響應(yīng)后，雙方建立用作信息交換通道的通信鏈路。第二種是數(shù)據(jù)傳輸。通過建立的物理鏈路，雙方將此傳輸鏈路壟斷在一起進行數(shù)據(jù)傳輸，并且不允許共享鏈路的其他站點。第三，刪除鏈接。數(shù)據(jù)傳輸結(jié)束后，兩側(cè)發(fā)出拆除鏈接請求，兩側(cè)共同執(zhí)行拆除鏈接操作。

3.2分組交換技術(shù)

分組交換實際上就是利用分組終端，將需要傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信息分割為多個數(shù)據(jù)段，然后通過節(jié)點完成傳輸。簡單來說，該方式就是將原本的數(shù)據(jù)信息進行分割，并將分割后的新數(shù)據(jù)通過不同的節(jié)點進行傳輸，從而選擇最佳的路由與線路。而接收端在接收這些信息后，只需要依照原本的順序進行還原組合即可。這種方式最大的特點就在于能夠?qū)?shù)據(jù)進行分割并分開進行傳輸，從而能夠選擇更加合適的、多元化的傳輸路徑，不管是傳輸速度還是質(zhì)量都有著一定保障。該方式還能實現(xiàn)不同類型終端間的有效通訊，在適用性方面有著巨大優(yōu)勢。不過該方式對技術(shù)有著較高要求，目前還難以推廣。

3.3光交換技術(shù)

（1）波分光交換技術(shù)。這項技術(shù)的基礎(chǔ)就是波分多路復(fù)用技術(shù)，尤其適用于速度要求高、容量要求高的信息數(shù)據(jù)傳輸過程。交換技術(shù)主要利用波長變化進行光交換。在波分光光度計中，輸入和輸出光纖是最基本的單位，包含許多載波信號。此時，只要利用多路復(fù)用器和多路復(fù)用器，就可以有效地轉(zhuǎn)換光纖和波長信號。（2）時分光開關(guān)技術(shù)。該技術(shù)要領(lǐng)在于借助時隙互換的特點，進而做到分光的有效轉(zhuǎn)換.也就是說，時間分化信號過后才能實現(xiàn)適當(dāng)?shù)霓D(zhuǎn)換功能。尤其是，您可以將數(shù)據(jù)幀分割為相同長度的多個時隙，在每個時隙中配置相應(yīng)的信號，并將同一光纖中分配的所有信號統(tǒng)一連接起來，從而滿足時隙信號交換和位置交換。（3）空分光交換技術(shù)。光纖交換機是該技術(shù)的核心之一，它在傳輸空間中使用光纖交換機設(shè)備進行光信號轉(zhuǎn)換，傳輸效率主要取決于光纖交換機的特定速度。（4）波點、空分光和十大技術(shù)組合技術(shù)。這是一種新型的組合技術(shù)，繼承和發(fā)展現(xiàn)有交換技術(shù)的優(yōu)點，使數(shù)據(jù)信息的隨機交換更好。

3.4路由交換技術(shù)

計算機網(wǎng)絡(luò)路由交換技術(shù)主要包括路由技術(shù)與主流路由器協(xié)議技術(shù)，路由技術(shù)主要是當(dāng)路由器在使用時，內(nèi)部路由會向路由器傳遞用戶傳遞數(shù)據(jù)信的方式和操作方法，路由器在檢測到內(nèi)部路由發(fā)送的數(shù)據(jù)包后會對數(shù)據(jù)包進行拆解，并解讀其中的IP地址，之后再對IP地址進行尋找并確定數(shù)據(jù)信息的最終傳送目標(biāo)。倘若路由器在解讀IP地址后無法查尋到傳輸?shù)刂罚酚善鲿⑿畔?shù)據(jù)返回至之前傳輸?shù)牡胤剑?shù)據(jù)包進行丟棄。路由器協(xié)議的技術(shù)表現(xiàn)為口令認證和高級口令認證路由器協(xié)議，當(dāng)用戶使用網(wǎng)絡(luò)時需要輸入正確的口令才能夠成功登陸。由于口令認證容易出現(xiàn)口令被盜取等狀況，存在著一定的風(fēng)險;因此，在實際應(yīng)用過程中往往采用高級口令認證路由器協(xié)議，此協(xié)議的口令領(lǐng)證方式安全系數(shù)更高。由于口令的初始值為隨機分配;因此，網(wǎng)絡(luò)遭受攻擊的概率相對較低。

3.5物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)

隨著現(xiàn)代通信工程的快速發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)已經(jīng)成為互聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要方向，并在人們的生活與工作中得以廣泛應(yīng)用。雖說當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)還難以完全滿足物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用需求，但是隨著5G時代的到來，這一問題將迎刃而解。對計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通訊而言，物聯(lián)網(wǎng)的發(fā)展同樣對其數(shù)據(jù)交換技術(shù)提出了更高要求，主要體現(xiàn)在對數(shù)據(jù)的自動化、智能化處理上，實現(xiàn)基于人工智能的萬物互聯(lián)。其中，無線接入技術(shù)與人工智能技術(shù)是計算機網(wǎng)絡(luò)支持物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展的重要技術(shù)，在近年來得以大量研究并取得一定程度的應(yīng)用。

4新數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的發(fā)展

隨著光學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)據(jù)傳輸速度顯著提高，呈現(xiàn)出交換方法的發(fā)展方向。基于光纖技術(shù)，可以為通信網(wǎng)絡(luò)的開發(fā)（包括電氣傳輸、電氣交換和交換階段）提供更多的方向。現(xiàn)有的通信網(wǎng)絡(luò)大部分處于電傳和電交換階段，幾乎所有的傳輸技術(shù)都基于這項技術(shù)。光傳輸主要通過數(shù)據(jù)傳輸來完成，而繼承節(jié)點是只能通過電信號處理的光傳輸技術(shù)。光纖信號能夠處理通道中的數(shù)據(jù)傳輸和交換，極大地提高了信息處理效率。技術(shù)有限制，因此會出現(xiàn)空閑、飽和等技術(shù)現(xiàn)象。為了克服分組交換的瓶頸，可以通過交換新技術(shù)開始商業(yè)化的發(fā)展。

結(jié)束語

信息化時代下，計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)正在飛速發(fā)展，計算機網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的重要性也在逐漸凸顯，社會各領(lǐng)域的正常運轉(zhuǎn)離不開路由器技術(shù)的支持。因此，必須深入研究路由交換技術(shù)，針對網(wǎng)絡(luò)信息所出現(xiàn)的問題進行改進，從而更好地推動計算機網(wǎng)絡(luò)交換技術(shù)的發(fā)展。

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