計算機網(wǎng)絡(luò)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)探索構(gòu)架

王澤

摘要：本文探討了計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信交換的原理，分析了交換技術(shù)的應(yīng)用范圍，數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)，研究了計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信交換新技術(shù)發(fā)展方向。

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

中圖分類號：TP393.02 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1007-9416（2019）03-0020-01

0 引言

進(jìn)入21世紀(jì)，信息網(wǎng)絡(luò)的騰飛發(fā)展使得世界之間的聯(lián)系日益緊密，共同推動了整個世界的前進(jìn)，地球村的概念正在形成并被日漸被人們所接受。而這些全都得益于計算機信息技術(shù)的突飛猛進(jìn)，在計算機信息技術(shù)中，數(shù)據(jù)通信交換是一項關(guān)鍵技術(shù)，其是確保用戶信息得以有效傳輸和接收的重要技術(shù)，在眾多交換技術(shù)中，最為主要的當(dāng)屬ATM和IP寬帶數(shù)據(jù)信息交換技術(shù)。文章重點探索計算機網(wǎng)絡(luò)中數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)的架構(gòu)。

1 計算機網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和數(shù)據(jù)通信交換的原理

計算機網(wǎng)絡(luò)屬于一種拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，該拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)分別由相應(yīng)的獨立計算機連接而成。其中包含的有通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)以及網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)。轉(zhuǎn)接和訪問節(jié)點主要設(shè)置在通信子網(wǎng)和資源子網(wǎng)之中，部分鏈路也設(shè)計在其中。這些鏈路主要分為邏輯鏈路和物理鏈路。在邏輯鏈路中，還含有眾多的雙絞線、單模多模光纖、同軸電纜和無線。計算機網(wǎng)絡(luò)依據(jù)當(dāng)前的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，能夠?qū)崿F(xiàn)資源的共享以及相關(guān)數(shù)據(jù)信息的傳輸。數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)在應(yīng)用時表現(xiàn)為，和各個設(shè)備間形成的一種交換信息技術(shù)。日常生活中，我們也?？匆姅?shù)據(jù)通信交換，其主要是計算機和計算機網(wǎng)絡(luò)設(shè)備間形成的，該方式較為簡單，不含中間節(jié)點，不過其應(yīng)用范圍相對首先，其無法在廣域網(wǎng)和局域網(wǎng)間進(jìn)行交換。若要想實現(xiàn)交換，必須設(shè)置相應(yīng)的節(jié)點，且節(jié)點的位置需要設(shè)置在每個宿站點間，從而實現(xiàn)相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息交換[1]。

2 交換技術(shù)的應(yīng)用范圍

目前，在常規(guī)的信息通信過程中，一般多選擇電報網(wǎng)、公用電話網(wǎng)和數(shù)據(jù)通信網(wǎng)作為數(shù)據(jù)的信道。相對來說，電報網(wǎng)和公用電話是一種傳統(tǒng)的信道選擇方式，基本已經(jīng)退出了歷史舞臺，當(dāng)前4G網(wǎng)絡(luò)之中，主要選擇的信道方式為數(shù)據(jù)通信網(wǎng)。特別是數(shù)據(jù)信息的交換容量極大時，且對于時效性還有一定要求的通信之中，數(shù)據(jù)通信網(wǎng)更是備受青睞。然線路交換要求極高的時效性和低廉的成本，亦不能對數(shù)據(jù)信息出現(xiàn)重大延誤現(xiàn)象，這樣一來，線路交換方式能以獲取較高的傳輸效率。在現(xiàn)實中，若數(shù)據(jù)信息的容量不夠龐大，但是對于保密性和安全性有著特殊要求的情況下，可以選取該種交換技術(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 數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)

3.1 傳統(tǒng)數(shù)據(jù)交換

（1）電路交換。該交換方式主要指的是將原站點和目的站點連接起來，且其他計算機在整個通信過程結(jié)束前不能對此電路進(jìn)行共享的一種交換方式。交換電路需要構(gòu)建一定的鏈路，在呼叫時，將閑置的線路搜索出來，并在該線路上進(jìn)行物理鏈路建立，然后進(jìn)行數(shù)據(jù)的有效傳輸，且數(shù)據(jù)傳輸線路無法和其他接收方進(jìn)行共享。然后拆除已經(jīng)連接好的線路，待相關(guān)數(shù)據(jù)信息交換完成后，將每一個節(jié)點進(jìn)行拆除，其依據(jù)主要為發(fā)送方和接收方的應(yīng)答。（2）包交換。該交換方式主要采用的是存儲轉(zhuǎn)發(fā)的方式，其主要由數(shù)據(jù)報和虛電路兩種組合而成。其利用率極好，且通信時的速率和站點均不同，不過需要相對較長的時間，不利于運用到時效性要求極高的數(shù)據(jù)信息通信業(yè)務(wù)中[2]。

3.2 光交換技術(shù)

（1）波分光交換技術(shù)。該技術(shù)的基礎(chǔ)就是波分復(fù)用技術(shù)，特別適用于速度要求高，容量要求大的信息數(shù)據(jù)傳遞過程中。該交換技術(shù)主要利用波長變化來進(jìn)行光交換。在波分光之中，輸入光纖和輸出光纖是最基本的單元，并包含了眾多的載波信號。此時只需要利用復(fù)用器和解復(fù)用器，就能夠充分的實現(xiàn)光纖和波長信號的有效轉(zhuǎn)換。（2）時分光交換技術(shù)。該技術(shù)要領(lǐng)在于借助時隙互換的特點，進(jìn)而做到分光的有效轉(zhuǎn)換。也就是說，在時間分化信號之后，才可以實現(xiàn)相應(yīng)的轉(zhuǎn)換功能。具體而言，其首先劃分?jǐn)?shù)據(jù)幀為多個長度相等的時隙，并給每一個時隙配置對應(yīng)的信號，并于同一個光纖上來對所有分配的信號進(jìn)行統(tǒng)一的連接，最終可以滿足時隙信號的交換以及位置的交換。（3）空分光交換技術(shù)。光開關(guān)是這一項技術(shù)的關(guān)鍵核心之一，在傳輸空間之中，利用光開關(guān)設(shè)備，就可以實現(xiàn)光信號的轉(zhuǎn)換，其傳輸效率主要受制于光開關(guān)的具體速度。（4）波分、空分光和十分技術(shù)的組合技術(shù)。這是一種新型的組合技術(shù)，也是繼承傳統(tǒng)交換技術(shù)優(yōu)勢的基礎(chǔ)上發(fā)展而言，能夠更好的實現(xiàn)數(shù)據(jù)信息的任意交換。

3.3 其他交換技術(shù)

ATM交換技術(shù)在近年來也備受關(guān)注，其一般在綜合寬帶業(yè)務(wù)數(shù)字網(wǎng)中運用的較為普遍，在ATM信元和光纖的共同作用下，用戶可以獲得高質(zhì)量和高效率的通信服務(wù)。同時ATM信元還適當(dāng)?shù)谋Ａ袅穗娐方粨Q技術(shù)中的幀中繼交換內(nèi)容，能夠有效保障信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)臅r效性。該技術(shù)屬于面向包交換的一種技術(shù)，主要利用光線進(jìn)行介質(zhì)的有效傳輸，能夠開展節(jié)點轉(zhuǎn)發(fā)操作，傳輸錯碼率較低，流量和差錯無需進(jìn)行控制。不過其交換實時性不高，無法開展語音和視頻等信號的傳輸。

4 計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信交換新技術(shù)發(fā)展方向

4.1 電傳輸和交換階段

電傳輸與交換階段是傳統(tǒng)的信息數(shù)據(jù)交換方式，其中具體交換多運用的是電路交換方式、報文交換方式和分組交換方式等，這也是我國計算機網(wǎng)絡(luò)通信技術(shù)中最后運用的一項數(shù)據(jù)信息交換技術(shù)[3]。

4.2 光傳輸與電交換階段

光傳輸指的是在光纖上實現(xiàn)信息數(shù)據(jù)的傳輸過程，數(shù)據(jù)以光信號的形式進(jìn)行傳播，中繼點僅對電信號予以轉(zhuǎn)換。此時需要將電光轉(zhuǎn)換的裝置進(jìn)行安裝，以便于實現(xiàn)光傳輸和電交換的結(jié)合。該種方式目前已經(jīng)得到廣泛應(yīng)用，發(fā)展勢頭強勁。

4.3 光傳輸和交換階段

該階段發(fā)展速度極快。光信號首先進(jìn)行傳輸，抵達(dá)終端之后才逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘枺@種傳輸方式可以確保信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)母咝院蛯崟r性。因當(dāng)前的分組交換方式，在實際運用中，有時會出現(xiàn)一定的網(wǎng)絡(luò)故障。于是一些新型的光傳輸組合通道開始醞釀，也是未來信息數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹匾l(fā)展方向之一。

5 結(jié)語

綜上所述，在計算機網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，數(shù)據(jù)信息的傳輸和交換十分關(guān)鍵，只有采用合適的信息數(shù)據(jù)交換技術(shù)，才能夠最大限度降低信息傳遞過程中的延時、遺漏等問題，確保終端能夠及時獲取到需要的信息數(shù)據(jù)內(nèi)容。我國的信息數(shù)據(jù)交換技術(shù)從最早的電路交換和包交換方式開始，不斷發(fā)展和完善，進(jìn)而過渡到光交換技術(shù)領(lǐng)域中，實現(xiàn)了信息數(shù)據(jù)的更好的交換和傳遞。同時，隨著計算機技術(shù)的快速發(fā)展，信息數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)也必將不斷得到完善和發(fā)展，特別是5G時代的到來，對于數(shù)據(jù)信息傳輸?shù)娜萘亢蜁r效性要求更高，就需要更加先進(jìn)可靠的信息數(shù)據(jù)交換技術(shù)，這也是相關(guān)工作人員為之奮斗的重要方向。

參考文獻(xiàn)

[1] 俞卓晶，劉藍(lán)田.數(shù)據(jù)通信技術(shù)中交換方式的應(yīng)用探究[J].電子質(zhì)量，2018（8）：55-57.

[2] 孫超.計算機網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信交換關(guān)鍵技術(shù)[J].電子技術(shù)與軟件工程，2017（23）：24.

[3] 黃傳輝.分組交換技術(shù)在民航數(shù)據(jù)通信網(wǎng)絡(luò)中的運用研究[J].電子世界，2017（16）：193.

Exploration Framework of Data Communication Exchange Technology in Computer Network

WANG Ze

（Shenyang Telecom Engineering Bureau （Ltd.） ， Shenyang Liaoning? 110000）

Abstract：This paper discusses the principles of computer network technology and data communication exchange， analyses the application scope of the exchange technology， data communication exchange technology， and studies the development direction of the new technology of computer network data communication exchange.

Key words：computer network; data communication; switching technology