摘 要：近年來，計算機網(wǎng)絡(luò)日益普及，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)已經(jīng)廣泛被應(yīng)用在各個行業(yè)領(lǐng)域中，網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)不斷更新和發(fā)展。本文將深入探討互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)下的數(shù)據(jù)通信交換相關(guān)技術(shù)。

關(guān)鍵詞：互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)

一、前言

隨著計算機網(wǎng)絡(luò)不斷的發(fā)展，我國的網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已經(jīng)廣泛被應(yīng)用在各個行業(yè)領(lǐng)域中。計算機網(wǎng)絡(luò)由通信子網(wǎng)、網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的操作與資源子網(wǎng)共同組成，且由多個獨立的計算機相連接起來，但是在數(shù)據(jù)系統(tǒng)中，計算機與互聯(lián)網(wǎng)之間是通過通信系統(tǒng)所構(gòu)建的數(shù)據(jù)實現(xiàn)連接，而沒有直通專線連接，這就需要通信系統(tǒng)在任意拓?fù)湎到y(tǒng)線路傳輸中通過節(jié)點間來實現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，從任何一端系統(tǒng)到指定系統(tǒng)間實現(xiàn)數(shù)據(jù)之間的交換。而數(shù)據(jù)交換技術(shù)是在網(wǎng)絡(luò)信息快速傳遞的現(xiàn)代社會中應(yīng)運而生的，這一技術(shù)能使任意系統(tǒng)之間的網(wǎng)絡(luò)節(jié)點實現(xiàn)數(shù)據(jù)連接，而在通信子網(wǎng)系統(tǒng)中實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸交流是建立數(shù)據(jù)交換的基礎(chǔ)，交互下數(shù)據(jù)通常是實時產(chǎn)生，也可以是預(yù)先準(zhǔn)備的靜態(tài)數(shù)據(jù)。近年來，通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用，而復(fù)雜多變的數(shù)據(jù)傳播模式也極大地促進了網(wǎng)絡(luò)通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)的更新和發(fā)展。本文將深入探討互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)下的數(shù)據(jù)通信交換相關(guān)技術(shù)。

二、數(shù)據(jù)通信方式

1.單工、半雙工與全雙工通信。終端設(shè)備、信號變換器和傳輸線路可以按設(shè)計要求允許數(shù)據(jù)沿雙向或任一單向傳送。在單工通信方式中，數(shù)據(jù)在任何時刻只能沿著一個方向傳輸，即收發(fā)雙方的通信線路是單向的，例如廣播就是采用這種通信方式。在半雙工通信方式中，數(shù)據(jù)可以沿任一方向傳輸，但不允許同時沿兩個方向傳輸，即在任一給定時間，傳輸僅能沿某一方向進行，例如無線對講機就是采用這種通信方式，只有當(dāng)一方講完按結(jié)束鍵后，另一方才能講話。在全雙工通信方式中，數(shù)據(jù)則可以同時沿兩個方向傳輸，我們平時使用的固定電話和手機就是采用這種通信方式，即通信雙方能同時講話，可以討論和爭辯。

2.串行通信與并行通信。數(shù)據(jù)通信按照使用的信道數(shù)可以分為串行通信與并行通信。假如我們要傳送的消息是一個字符，在計算機中一個字符通常用8位二進制代碼來表示，則在串行通信方式中待傳送的8位二進制代碼是按由低位到高位依次傳送的，而在并行通信方式中待傳送的8位二進制代碼是同時通過8條并行的通信信道發(fā)送出去的。由此我們得知，串行通信方式的實現(xiàn)只需構(gòu)建一條連接收方和發(fā)方的通信信道，而并行通信方式的實現(xiàn)則需構(gòu)建多條并行的通信信道，才能使收方和發(fā)方有效地連接起來。在遠程通信中，若是并行通信與串行通信的傳輸速率相同，那么在一定的時間內(nèi)，并行通信的傳送碼元數(shù)是串行通信的九倍，但是由于并行通信的實現(xiàn)需構(gòu)建多條并行的通信信道，因此造價花費較高，本著經(jīng)濟的原則，串行通信方式仍是當(dāng)前遠程通信的首選，而在計算機內(nèi)部各部件之間的數(shù)據(jù)傳輸則采用高效的并行傳輸。

三、互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)

1.電路交換。電路交換就是能為任意一個入網(wǎng)的用戶提供一條臨時使用的物理信道，并且由通路的各節(jié)點內(nèi)部在空間（布線接續(xù)）或時間上（時隙互換）完成信道接續(xù)而構(gòu)成的。電路交換包含了連接建立、線路占用和連接拆除三個基本階段。通信交換前需要進行線路連接，構(gòu)建起數(shù)據(jù)起始與目標(biāo)點的通信通道。數(shù)據(jù)傳輸時，在目標(biāo)點請求發(fā)出后要優(yōu)先分配閑置的線路，假設(shè)某一個節(jié)點呼叫另一個節(jié)點，就要朝發(fā)送節(jié)點請求，不斷反復(fù)進行，以實現(xiàn)數(shù)據(jù)在每個節(jié)點、每個端口間的數(shù)據(jù)交換。在數(shù)據(jù)繼續(xù)傳輸中要占用線路，這時利用已經(jīng)建立好的線路進行數(shù)據(jù)信息交換，電路的再次連接即起點源與目標(biāo)站點時間實現(xiàn)成功連接，但是需要把物理線路拆除，并讓線路資源回歸到響應(yīng)之中。電路交換的優(yōu)點是實現(xiàn)專線享用，實用性強，操作簡單。缺點是通信時間久，信道的利用效率不高，終端缺乏彼此通信交換。

2.報文交換。報文交換是一種較為特殊的物理信道，這一交換方式種的用戶之間不直接進行信息接收及發(fā)送，而是由交換機接收信息，借由報文的方式，以控制信息，轉(zhuǎn)發(fā)并存儲信息，當(dāng)輸出電路不再繁忙時，信息通過報文傳送到交換機中。在報文交換中每個節(jié)點是一個電子或者是機電結(jié)合的交換設(shè)備，每個節(jié)點可以說是一臺通用的小型計算機。這些計算機可以實現(xiàn)存儲進入報文。報文交換的優(yōu)點是信道利用高，原因是許多報文可以用分時方式共享一條節(jié)點到節(jié)點的通道。其次報文能發(fā)送到各個目的地，同時擁有的信息量非常大，最后速度與代碼能夠彼此轉(zhuǎn)換。不足之處就是無法滿足通信交換的實時性，節(jié)點數(shù)據(jù)多的時侯無法快速存儲。

3.分組交換：分組交換也稱為包交換，在形式上非常像報文交換。分組交換是指在每個數(shù)據(jù)包前面加一個分組頭，作為將發(fā)往何處的地址標(biāo)志，接下來分組交換機會根據(jù)不同的地址標(biāo)志對其轉(zhuǎn)發(fā)到目的地。分組的終端會將用戶發(fā)來的數(shù)據(jù)分割成若干數(shù)據(jù)，再送往其它的交換點，附帶原有地址、用戶數(shù)據(jù)、目的地址、控制信息，收端點會將分開的數(shù)據(jù)按照順序還原數(shù)據(jù)。分組交換與報文交換的差別就是分組交換網(wǎng)里要對傳輸?shù)臄?shù)據(jù)單位長度進行限制，而在報文交換系統(tǒng)里，可傳送的報文數(shù)據(jù)位數(shù)能做更長，在分組交換中最大長度是會限定在一定范圍里的，假設(shè)某一地方超出一定長度，報文就要分割成較少的單位，再進行依次發(fā)送，這就是報文交換和分組交換兩者的差別地方。分組交換的優(yōu)點表現(xiàn)：具有速度快，傳輸質(zhì)量非常高，而且真實可靠，各個類型的終端能相互通信轉(zhuǎn)換，可以說兼有報文交換和線路交換的優(yōu)點，缺點是技術(shù)要求高，實現(xiàn)比較困難。

4.幀中繼繼協(xié)交換。幀中繼協(xié)議能在單一物理傳輸線路上提供多條虛電路。每條虛線路都會用DLCI（Data Link Connection Identifier）來標(biāo)識。虛電路是面向連接的，把用戶數(shù)據(jù)幀依照順序發(fā)送到目的地。幀中繼交換具有傳輸效率高，經(jīng)濟性強，網(wǎng)絡(luò)存儲空間大等優(yōu)點，缺點是對線路與終端的要求非常高。

5.ATM異步傳輸模式交換。ATM異步傳輸模式交換就是建立在電路交換與分組交換的基礎(chǔ)上直接面向連接的快速分組交換技術(shù)。該模式是利用寬帶業(yè)務(wù)的數(shù)字網(wǎng)絡(luò)，做數(shù)據(jù)的傳輸、交換與復(fù)用。ATM異步傳輸模式交換具有信息簡化，效率高等優(yōu)點。缺點是技術(shù)先進不夠成熟，而且價格高。

四、結(jié)語

互聯(lián)網(wǎng)中的數(shù)據(jù)通信交換技術(shù)使用范圍較廣，電路交換在電話網(wǎng)、通信網(wǎng)、數(shù)據(jù)網(wǎng)等方面均得以廣泛應(yīng)用，根據(jù)電路交換表現(xiàn)出的實時性強，成本低，延遲小，而且對線路使用的效率低等方面的特性，這種交換方式主要適用于接續(xù)后進行較長報文的傳輸?shù)胤健７纸M交換則兼具電路交換及報文交換的優(yōu)點，其傳輸速度較快，且傳輸質(zhì)量高，同時使用成本低，適用在對話式的圖文存取、郵件傳遞、數(shù)據(jù)庫檢索等通信過程中。近年來，光通信技術(shù)的快速發(fā)展，光纖的性能的不斷完善，使得長距離和大容量傳輸成為可能，因此，對于數(shù)據(jù)交換技術(shù)有了更好的發(fā)展機遇。通信網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展將會朝著電傳輸交換、光傳輸交換、光傳輸與電交換、光包交換、光路交換等模式方向發(fā)展。

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作者簡介：章海寧（1978.10.07—），性別：男 籍貫：天津 單位：天津中德應(yīng)用技術(shù)大學(xué)。職稱職務(wù)：實驗師。 研究方向： 計算機網(wǎng)絡(luò)管理。