計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)的應(yīng)用與發(fā)展分析

張經(jīng)森

（三亞市人防（民防）指揮信息保障中心，三亞 572000）

通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用，可以支持多終端設(shè)備數(shù)據(jù)傳輸，在保證數(shù)據(jù)傳輸準(zhǔn)確率的同時(shí)，也可以提高線路使用效率。同時(shí)利用數(shù)據(jù)單元交換方式，可以將一個(gè)數(shù)據(jù)、或者信息包，傳輸給幾個(gè)不同的終端設(shè)備，最大程度降低所傳輸數(shù)據(jù)對(duì)網(wǎng)絡(luò)傳輸過程中各終端設(shè)備內(nèi)部存貯空間的損耗。因此，對(duì)通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)在計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中的應(yīng)用進(jìn)行適當(dāng)分析具有非常重要的意義。

1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)原理

計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)主要是由通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)操作層連接的一個(gè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在計(jì)算機(jī)運(yùn)行過程中，每一個(gè)獨(dú)立的計(jì)算機(jī)均可以與網(wǎng)絡(luò)設(shè)備進(jìn)行經(jīng)網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。從根本上來說，通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要是通過在兩個(gè)或多個(gè)數(shù)據(jù)終端設(shè)備（DTE）之間建立暫時(shí)互通通路，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的技術(shù)體系[1]。

2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)的應(yīng)用及發(fā)展

2.1 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)的應(yīng)用概況

由通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)應(yīng)用原理可知，物理線路交換是計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)形式。其需要在數(shù)據(jù)信息傳輸前期，在兩物理終端設(shè)備間搭建專一的物理線路。由于物理線路交換期間所搭建的物理線路僅可被兩終端設(shè)備使用，其交換效率較低，且硬件物質(zhì)損耗較大。再加上計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)使用地點(diǎn)及用戶群不唯一，導(dǎo)致其無法在不同類型用戶數(shù)據(jù)間靈活跳轉(zhuǎn)。

數(shù)據(jù)分組交換主要是利用傳統(tǒng)儲(chǔ)存轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式，將一個(gè)長(zhǎng)數(shù)據(jù)單元分割為若干個(gè)短組。隨后將分組信息進(jìn)行逐一發(fā)送。數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)通過固定的分組模式設(shè)置，將交換結(jié)點(diǎn)內(nèi)儲(chǔ)存器管理簡(jiǎn)化成了緩沖區(qū)管理。有效減少了出錯(cuò)幾率，降低了重發(fā)數(shù)據(jù)量。但是由于分組數(shù)據(jù)傳輸階段雙方存在空閑時(shí)間，電路利用率較低，且存在傳輸時(shí)間延遲問題。

數(shù)據(jù)單元（報(bào)文轉(zhuǎn)換）主要是從發(fā)送端發(fā)出數(shù)據(jù)信息，在數(shù)據(jù)保存之后提取目標(biāo)地址。隨后進(jìn)行下一個(gè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)或信息包發(fā)送。上述發(fā)送過程由于需要以報(bào)文作為數(shù)據(jù)交換的單位。而報(bào)文中攜帶著目標(biāo)地址、源地址等多個(gè)信息，這種情況下，在交換結(jié)點(diǎn)報(bào)文存儲(chǔ)轉(zhuǎn)發(fā)過程中就極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸排隊(duì)等待時(shí)間持續(xù)延長(zhǎng)。不僅無法滿足計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)與機(jī)上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步實(shí)時(shí)使用需求，而且制約了不同類型用戶間數(shù)據(jù)交互完整度。同時(shí)由于報(bào)文長(zhǎng)度缺乏約束機(jī)制，且每一中間結(jié)點(diǎn)均需進(jìn)行完整報(bào)文的接收傳輸。若輸出線路正運(yùn)行，則需存儲(chǔ)多個(gè)等待轉(zhuǎn)發(fā)的完整報(bào)文，對(duì)網(wǎng)絡(luò)中每一結(jié)點(diǎn)的緩沖區(qū)容量具有較高的要求。而為了減少結(jié)點(diǎn)的緩沖存儲(chǔ)器的容量，就需要將待轉(zhuǎn)發(fā)報(bào)文大量?jī)?chǔ)存在磁盤上，進(jìn)一步增加了傳送時(shí)間延滯風(fēng)險(xiǎn)[2]。

通過對(duì)以上通信交換技術(shù)進(jìn)行分析可知，在所需傳輸數(shù)據(jù)量較大時(shí)可選擇物理線路交換；而在端至端通信時(shí)，可選擇數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)。

2.2 計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)中通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)發(fā)展前景

在近幾年發(fā)展進(jìn)程中，出現(xiàn)了幾種新型通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)，如波分光交換技術(shù)、時(shí)分光交換技術(shù)、波分及時(shí)分結(jié)合交換技術(shù)等。其中波分光交換技術(shù)主要是以波分復(fù)用技術(shù)為依據(jù)，通過改變波長(zhǎng)，實(shí)現(xiàn)高速信息交換。由于波分光具有多個(gè)輸入輸出光纖，且每一輸入輸出光纖具有多載波信號(hào)，其可在解復(fù)用器、復(fù)用器間實(shí)現(xiàn)高效數(shù)據(jù)信號(hào)轉(zhuǎn)換；而時(shí)分光交換技術(shù)主要是依據(jù)時(shí)分復(fù)用基礎(chǔ)，在時(shí)隙轉(zhuǎn)換原理的指導(dǎo)下，進(jìn)行光交換。時(shí)分光交換技術(shù)可以將單一時(shí)分復(fù)技術(shù)轉(zhuǎn)化為時(shí)間分化信號(hào)。并設(shè)定若干個(gè)相同幀長(zhǎng)度的時(shí)隙。同時(shí)將各時(shí)隙經(jīng)光纜與其他信號(hào)相連，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)信息交互；波分及時(shí)分結(jié)合技術(shù)可以在波分、時(shí)分技術(shù)間靈活轉(zhuǎn)換，數(shù)據(jù)信息傳輸效率較高。

除此之外，ATM信元交換技術(shù)在近期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)傳輸中也得到了一定的應(yīng)用，ATM信元交換技術(shù)主要是在傳統(tǒng)交換方式的基礎(chǔ)上，依據(jù)包交換原理，進(jìn)行的數(shù)據(jù)交換模式。ATM信元交換技術(shù)廣泛應(yīng)用于綜合寬帶業(yè)務(wù)中數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)傳輸模塊。其最大程度保留了物理線路交換優(yōu)勢(shì)，可以實(shí)現(xiàn)在幀中靈活交換數(shù)據(jù)包。ATM信元交換技術(shù)中光纖為主要傳輸介質(zhì)，相關(guān)用戶可以直接通過光纖鏈接與其他人員進(jìn)行信息交互。整體傳輸過程中傳輸錯(cuò)碼率較低，且流量損耗量較低。

3 結(jié)束語

綜上所述，在光纖技術(shù)不斷發(fā)展進(jìn)程中，光交換技術(shù)逐步取代了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信交換技術(shù)，成為計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信主要應(yīng)用技術(shù)。但是由于光交換技術(shù)應(yīng)用時(shí)間較晚，整體發(fā)展還不夠成熟，在實(shí)際應(yīng)用中出現(xiàn)了一些問題。據(jù)此，相關(guān)人員應(yīng)根據(jù)現(xiàn)階段計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸要求，依托計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)原理，充分利用光交換及ATM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)行多種新型通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)的組合研發(fā)，以便為后期計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)發(fā)展提供一定的幫助。