宋飛
關鍵詞 計算機 遠程 網絡通信
在最理想的狀態下,資料的傳輸路徑是從發送者直接到接收者。隨著互聯網技術不斷升級,計算機遠程網絡通信技術實現了這種理想狀態[1] 。借助計算機遠程網絡通信技術,讓空間不再限制資料傳輸,發送者和接收者可以直接聯通,實現實時資料傳輸,完成信息共享,大眾可以在家了解天下事。發達的信息傳輸體系不僅為人們提供了更便利的信息生活,也促進了我國信息產業的進步和發展。所以,為了促進我國的經濟發展,加強計算機遠程通信技術的普及和運用,已是大勢所趨。
1計算機遠程通信技術
1.1概述
通常情況下,計算機遠程網絡通信技術包括計算機技術與通信技術。前者又包括硬件、軟件技術。計算機硬件技術不僅是計算機高速運算的基礎,也是計算機設備成本控制的重要內容。計算機軟件技術主要是指計算機能夠完成各種指令、實現多種功能以及完成數據的存儲、展示等需求。而通信技術主要是確保信息通過某種特定的數字形式實現較快傳輸,通過多臺計算機可以確保在較遠的物理間隔情況下也能實現通信順暢。
1.2工作原理
掌握計算機網絡遠程通信技術就要先了解它。下文筆者將簡單梳理計算機遠程網絡通信技術的基本工作原理。所謂計算機網絡就是將計算機與傳輸彼此進行連接,形成網絡。在該網絡中,同一計算機或是不同計算機都可以進行信息傳輸,從而在彼此互聯的基礎上形成了計算機網絡通信。
從數據傳輸來看,一個完整的通信過程就是在網絡中實現兩個或是多個設備之間數據的順利傳輸。從數據通信層面來分析,要實現全流程通信,第一步是在數據傳輸方之間形成符合傳輸條件的物理路徑;第二步是在確保物理通路順暢的基礎上形成數據鏈路,確保數據能夠完成傳輸和接收;第三步是完成數據傳輸過程后,設備之間的聯系要斷開。
從通信技術的角度分析:第一,計算機中的數據需要通過應用層,并在應用層接受DNS、FTP、HTTP等各類協議的格式化操作;第二,數據經過處理后進入傳輸層,這一層會利用TCP、UDP 協議實現數據通信等功能,同時要對數據實施二次封裝;第三,經過傳輸層的數據會進入網絡層,這里可以讓通信雙方在系統公開透明的情況下實現數據傳遞,由此傳輸層不需要過于關注數據的傳輸路徑的具體情況;第四,數據進入數據鏈路層。這一層位于物理層與網絡層之間,能夠向上實現數據傳輸,但是這里的數據傳輸與網絡層的數據傳輸有一定區別,這一層的關注點是網絡中有直接關聯的結點之間的數據傳輸,且數據最后的歸宿是物理層。這也是網絡的最下面一層,物理層的作用是確保物理鏈路原始數據傳輸的順暢和準確。在這一層中,數據會依據一定形式在一定介質中完成傳輸,這里的數據可以是電磁波,也可以是光信號等多種形式,而各種線纜或是空氣都可以充當介質。
2實例應用分析
2.1在日常生活中的應用———微信
微信的研發和運營單位是深圳的騰訊公司。其主要功能是實時通信,用微信交流十分方便,且其界面干凈,受到大眾喜愛。微信實際上是建立在C/ S 架構和P2P 通信模式基礎上的通信工具,當用戶進行登入登出的操作的時候,C/ S 結構發揮作用,用戶進行通信、發送信息的時候,P2P 通信模式開始工作。
微信的技術邏輯是:第一,當用戶輸入信息進行登錄操作時,微信客戶端啟動TCP / UDP 協議,將實時數據傳輸到服務器,通過與數據庫信息的驗證后,服務器會給客戶端反饋登錄許可,據此用戶就能順利完成登錄操作。在信息傳輸驗證的過程中,不管是TCP協議還是UDP 協議,一旦完成登錄操作,微信都會形成特定的TCP,確保用戶能夠維持在線狀態。此時就要開啟相匹配的端口,如果找不到匹配端口,就無法使用微信。
第二,當用戶進行信息交流、實時傳信的時候,為了確保信息傳送的即時性,消息一般采用UDP 協議進行傳輸。但是,UDP 協議只負責發送信息,并不能確保對方收到信息,因此信息傳輸缺乏可靠性。所以,為確保消息發送即時、內容可靠,微信客戶端選擇上層協議:用戶1 發出的信息先形成數據包,并通過UDP 協議傳送給服務器,服務器獲得數據包后,再采用UDP 協議反饋給客戶端與之匹配的應答包,進一步提升消息傳送的可靠性。如果用戶1 沒有收到服務器反饋的應答包,那么系統就會發出信息發送失敗的提示。要確??蛻舳撕头斩酥g聯系暢通,就必須保證一定的網絡的傳輸速度。
第三,發送信息的雙方在使用資料共享的時候,發送者向服務器輸出發送文件的指令,服務器接收到信息后,會傳輸給接收者,之后需要接收者確認是否收到文件。如果接收者發出確認接收的信息,服務器將會把發送者的IP 傳輸給接收者,接收者可以開啟連接,二者連接暢通后,就可以直接進行文件傳輸,如果連接沒有順利接通,那么會啟動服務器的中轉指令。
2.2在高校教育中的應用———網課直播
網課借助網絡打破了是師生間由于物理因素帶來的限制,從而實現直接聯系。面對面授課不再受限于同一地理位置,即便距離遙遠也可以實現[2] ?;ヂ摼W在其中的地位十分重要,那網課的視頻數據怎么借助它實現了傳播呢? 實際上,傳輸借助的是實時視頻串流這一計算機遠程網絡通信技術。
實時視頻串流可以實現視頻數據不斷地傳輸,其就像水流。所以,需要網絡數據有著比視頻數據更高的傳輸能力,否則就會造成接收方看視頻不流暢等問題。對屏幕數據進行一幀一幀地采集會造成視頻數據容量較大,此時需要更高的帶寬資源才能順利傳輸,給網絡帶來巨大壓力。所以,為了不影響觀看,可以適當降低圖像質量進行傳輸,也就是壓縮視頻數據。
在進行網課直播時,客戶端對老師的音/ 視頻進行采集,進而把數據送入編碼器,通過封裝、壓縮等格式化處理,得到MP4、FLV 等特殊格式的數據;然后,把每段視頻借助轉碼器加以切割,定出單位時間傳輸的位數,借助流媒體協議如HLS、RTSP、RTMP 等,把數據從教師客戶端傳輸到服務端;其次,通過服務器實現數據分發,利用多重網絡設備最終分發至學生客戶端;最后,學生客戶端收到相關數據后進行合并和解碼。經過這一系列的過程就能夠完成教學視頻的傳輸。同理,作為學生客戶端,也能反向進行觀點表達和數據的傳輸,發回老師客戶端,從而使雙向傳遞教學信息更順利。
2.3在企業辦公間的應用———TeamViewer
如今,很多企業向著信息化辦公的方向發展,從而從現場服務中解放出來,通過計算機遠程網絡通信技術實現數據服務,以現代化的遠程控制軟件加快了辦公速率,使得企業節約了人力、物力,效率大為提升。目前, 作為最主流的遠程控制軟件之一的TeamViewer,可以將兩臺計算機進行直接連接,其中控制端可以不受物理空間和時間的限制,只要有互聯網便可以對被控端進行直接訪問,各種數據交流如遠程攝像頭、遠程桌面、文件傳輸等都可以輕松實現。
一般來說,借助TeamViewer 實現兩臺計算機的連接有三步:首先,發起連接請求前,需要確定準備連接的計算機。進行TeamViewer 登錄時,服務端將給出與MAC 地址相關的唯一的ID。如果要實現和該計算機的連接,就需要發起請求,并把該唯一的ID 傳給服務端,再由服務端將該計算機有關信息加以返回;其次,獲得待連接計算機的相關信息之后,就需要快速加以連接。若需要建立聯系的兩臺計算機實現直接通信,就可以實現兩者間的端對端連接(P2P 連接)而無須第三方參與。
2.4在醫療行業中的應用———遠程醫療技術
由于我國人口分布不均勻,所以很多醫療資源位于人口較多且經濟比較發達的區域———多在大中城市。而在小城鎮或農村等地則資源稀缺,造成醫療供需失衡,這一問題有望通過遠程醫療技術而得以緩解:首先,偏遠地區的患者可以借助該技術實現遠程問診,從而接受專家的診斷;再者,通過遠程醫療技術,也可以避免患者不斷轉院帶來的成本和身體風險,使患者能夠專心治療而避免旅途奔波,減少交通和住宿的開銷。遠程醫療技術主要分三個不同部分。
2.4.1遠程醫療診斷系統
遠程醫療診斷系統借助計算機遠程網絡通信技術,可以方便地實現專家和患者之間的信息交換,能夠把患者癥狀借助音頻、文本和圖像等方式進行傳輸,從而在患者和醫者之間建立一個實時的數字化平臺,進而快速實現專家會診,而不必辛苦奔波,即使在不同的地理位置,也能夠實現面對面診斷的效果。如果患者病情復雜,需要聯合多位專家進行會診,也可借助該平臺實現多方會診,從而將不同地區、不同領域的專家集結起來,一起研究病情。
2.4.2遠程醫療監護系統
如今,現代化醫院中的很多監護儀器盡管功能強大,但一般都占據很大空間,有著較大功耗,多難以攜帶或搬運,且由線纜連接,只適合住院的患者使用而不適合需連續實時監護的患者使用。如果能夠利用遠程通信技術進行新設備開發,從而不再依賴于線纜,便能夠對患者的生理指標實現實時監測,然后將數據進行實時傳輸,使服務端獲得即時數據。
2.4.3遠程醫療教育系統
醫療教育資源在地理分布上有著和醫療資源相同的特點,所以農村等偏遠地方的醫護人員也沒有較好的資源。如果解決了這一問題,可以幫助中小醫院提升整體醫護人員的診療水平和能力,從而提高當地的醫療水平。遠程醫療教育系統則可以通過多媒體方式實現大醫院醫療專家的經驗及理論傳輸[3] ,并可以實現病例分享,從而使基層醫護人員也學會相關知識。另外,借助該系統可以實現醫療專家的手術過程的實時傳輸,從而使基層醫護人員學習和觀摩,以提高相關技能。
3結語
“信息孤島”的局面已經被計算機遠程網絡通信技術所終結,該技術目前在各行各業都得到了應用,在我們的生活中占據了更高地位,使我們的工作和生活都更加便捷。所以,這一技術理應得到重視,我們應該不斷剖析其內涵,深入學習這一技術,從而在該技術的基礎上開發更加實用的新工具和設備,為解決現實中的實際問題提供支持。