淺析計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)探索構(gòu)架

劉虎

【摘要】 本文主要對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)構(gòu)架進(jìn)行分析，結(jié)合計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信概念，對電路交換和分組交換技術(shù)進(jìn)行闡述，簡單介紹了ATM信元交換技術(shù)中的幀中繼交換技術(shù)。并對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的未來發(fā)展進(jìn)行了展望。

【關(guān)鍵詞】 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò) 數(shù)據(jù)通信交換技術(shù) ATM信元交換

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的發(fā)展，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛應(yīng)用于商業(yè)、金融、科研等各個(gè)領(lǐng)域。在光纖技術(shù)的發(fā)展下，網(wǎng)絡(luò)技術(shù)開始以高效、超大容量進(jìn)行演變。在當(dāng)今科技術(shù)迅速發(fā)展的今天，通信技術(shù)已經(jīng)成為技術(shù)發(fā)展的主要需求。本文主要對計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)交換方法進(jìn)行了分析，可以帶動(dòng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)交換的發(fā)展。

一、算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信交換的原理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)是由各個(gè)獨(dú)立計(jì)算機(jī)連接起來的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，主要由通信子網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)協(xié)和資源子網(wǎng)組成。通信子網(wǎng)和資源含有兩個(gè)節(jié)點(diǎn)（轉(zhuǎn)接節(jié)點(diǎn)和訪問節(jié)點(diǎn)）和一個(gè)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(jì)算機(jī)可以在網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)資源共享和數(shù)據(jù)傳輸。資源共享主要進(jìn)行軟硬件、數(shù)據(jù)和通信同享。

數(shù)據(jù)通信交換是各種計(jì)算機(jī)在工作狀態(tài)下，與各個(gè)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備形成的信息交換技術(shù)。最常見的數(shù)據(jù)通信交換就是計(jì)算機(jī)和計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)設(shè)備之間形成的通信，此種通信方式?jīng)]有中間節(jié)點(diǎn)，是一種最簡單的信息交換方法。但是不可以在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)之間進(jìn)行交換，需要在各個(gè)宿站點(diǎn)之間設(shè)置多個(gè)節(jié)點(diǎn)，保證進(jìn)行數(shù)據(jù)通信式。因此此種數(shù)據(jù)通信技術(shù)基本原理是利用某種交換方法，經(jīng)過某個(gè)節(jié)點(diǎn)和網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，最終到達(dá)目標(biāo)站點(diǎn)。

二、數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)

2.1傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換

電路交換和包交換是傳統(tǒng)數(shù)據(jù)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(diǎn)和目標(biāo)站點(diǎn)建立連接，同時(shí)不能讓其他計(jì)算機(jī)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(jīng)過：建立鏈路，在呼叫過程中需找空閑線路建立物理鏈路；數(shù)據(jù)傳輸，建立數(shù)據(jù)傳輸所需要的鏈路并且不能被其他接收方占領(lǐng)；拆除連接線路，完成數(shù)據(jù)交換后，需要根據(jù)發(fā)送方和接受方的應(yīng)答對各個(gè)節(jié)點(diǎn)進(jìn)行拆除。包交換方法。存儲轉(zhuǎn)發(fā)是包交換最常使用的方式，由數(shù)據(jù)報(bào)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(diǎn)進(jìn)行通信，但是時(shí)間較長，不能進(jìn)行實(shí)效性要求較高的數(shù)據(jù)通信。數(shù)據(jù)包包含數(shù)據(jù)頭和數(shù)據(jù)本身，可以將其理解為一封平信，信封就是包含地質(zhì)和信息等的報(bào)頭。同一個(gè)報(bào)文中的不同組，可以選擇不同方式進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，然后到達(dá)連接終端的時(shí)候，重新對傳輸報(bào)文進(jìn)行重組和排序。虛電路是網(wǎng)絡(luò)連接站點(diǎn)形成的邏輯鏈路，可以在兩個(gè)站點(diǎn)之間進(jìn)行面向連接并進(jìn)行永久會話。源站點(diǎn)將信息發(fā)送給每個(gè)分組，目的站點(diǎn)會根據(jù)站點(diǎn)先后順序進(jìn)行接受，不用進(jìn)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(bào)文、信息報(bào)文等組成。永久虛電路和專線電話具有類似功能，不需要進(jìn)行建立和拆除報(bào)文過程。其中虛電路產(chǎn)生的差錯(cuò)問題和流量控制都由網(wǎng)絡(luò)層的協(xié)議負(fù)責(zé)。

2.2光交換技術(shù)

1）波分光交換技術(shù)。波分復(fù)用技術(shù)是該技術(shù)的基礎(chǔ)，可以實(shí)現(xiàn)高速、大容量信息傳遞。波分光使用波長變化方式進(jìn)行光交換。波分光具有很多輸入光纖和輸出光纖，而且各個(gè)光纖技術(shù)中含有很多載波信號，可以在解復(fù)用器和復(fù)用器相互間進(jìn)行光纖和波長信號轉(zhuǎn)換。2）時(shí)分光交換技術(shù)。時(shí)分復(fù)是此技術(shù)的基礎(chǔ)，主要利用時(shí)隙互換原理進(jìn)行分光交換?？梢院唵螌r(shí)分復(fù)技術(shù)理解為時(shí)間分化信號才能的幀，給予每個(gè)幀劃分很多長度相等的時(shí)隙，并分配信號，然后將各個(gè)信號連接在同一條光纖上。簡而言之，就是實(shí)現(xiàn)分復(fù)幀中時(shí)隙信號交換位置互換。3）空分光交換技術(shù)。光開關(guān)是此技術(shù)的基礎(chǔ)，在光開關(guān)的基礎(chǔ)上，讓光信號在傳輸空間發(fā)生變化。此項(xiàng)技術(shù)的核心器件 是光開關(guān)，開關(guān)速度對技術(shù)性能高低起到了決定作用。4）波分、空分光和時(shí)分技術(shù)組合。此項(xiàng)技術(shù)可以將波分、空分光和時(shí)分技術(shù)實(shí)現(xiàn)任意交換，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的相互間交換。

2.3其他交換技術(shù)

ATM信元交換。此技術(shù)是建立在傳統(tǒng)交換和包交換基礎(chǔ)上的新技術(shù)，經(jīng)常應(yīng)用于綜合寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)絡(luò)。用戶可以在ATM信元和光纖的連接基礎(chǔ)上，實(shí)現(xiàn)高校通信。為了滿足實(shí)時(shí)性業(yè)務(wù)需求，ATM信元還保留了電路交換技術(shù)，最大化利用了電路交換技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)。幀中繼交換。此技術(shù)是面向包交換的一種方法，傳輸介質(zhì)是光纖，可以進(jìn)行節(jié)點(diǎn)轉(zhuǎn)發(fā)操作，具有傳輸錯(cuò)碼率低，不進(jìn)行流量和差錯(cuò)控制等優(yōu)點(diǎn)。但是交換的實(shí)時(shí)性差，不能進(jìn)行語音和視頻等信號傳輸。

三、結(jié)束語

在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的快速發(fā)展下，高效率、超大容量數(shù)據(jù)傳輸是未來智能網(wǎng)絡(luò)發(fā)展的主要方向。為了滿足多用戶需求，有效的利用網(wǎng)絡(luò)傳輸信息資源，保證數(shù)據(jù)通信和交換技術(shù)的協(xié)同發(fā)展，必須對網(wǎng)絡(luò)傳輸技術(shù)進(jìn)行管理，進(jìn)而提高網(wǎng)絡(luò)服務(wù)水平。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉增基。光纖通信技術(shù)的發(fā)展方向[J]，現(xiàn)代交換原理，2014，（09）.

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