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)在計算機網(wǎng)絡中的應用,可以支持多終端設備數(shù)據(jù)傳輸,在保證數(shù)據(jù)傳輸準確率的同時,也可以提高線路使用效率。同時利用數(shù)據(jù)單元交換方式,可以將一個數(shù)據(jù)、或者信息包,傳輸給幾個不同的終端設備,最大程度降低所傳輸數(shù)據(jù)對網(wǎng)絡傳輸過程中各終端設備內(nèi)部存貯空間的損耗。因此,對通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)在計算機網(wǎng)絡中的應用進行適當分析具有非常重要的意義。
計算機網(wǎng)絡主要是由通信子網(wǎng)、資源子網(wǎng)、網(wǎng)絡系統(tǒng)操作層連接的一個系統(tǒng)結(jié)構(gòu)。在計算機運行過程中,每一個獨立的計算機均可以與網(wǎng)絡設備進行經(jīng)網(wǎng)絡進行數(shù)據(jù)交換。從根本上來說,通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)主要是通過在兩個或多個數(shù)據(jù)終端設備(DTE)之間建立暫時互通通路,實現(xiàn)數(shù)據(jù)通信的技術(shù)體系[1]。
由通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)應用原理可知,物理線路交換是計算機網(wǎng)絡中通信數(shù)據(jù)交換的基礎形式。其需要在數(shù)據(jù)信息傳輸前期,在兩物理終端設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備使用,其交換效率較低,且硬件物質(zhì)損耗較大。再加上計算機網(wǎng)絡使用地點及用戶群不唯一,導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)儲存轉(zhuǎn)發(fā)傳輸方式,將一個長數(shù)據(jù)單元分割為若干個短組。隨后將分組信息進行逐一發(fā)送。數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)通過固定的分組模式設置,將交換結(jié)點內(nèi)儲存器管理簡化成了緩沖區(qū)管理。有效減少了出錯幾率,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間,電路利用率較低,且存在傳輸時間延遲問題。
數(shù)據(jù)單元(報文轉(zhuǎn)換)主要是從發(fā)送端發(fā)出數(shù)據(jù)信息,在數(shù)據(jù)保存之后提取目標地址。隨后進行下一個環(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文作為數(shù)據(jù)交換的單位。而報文中攜帶著目標地址、源地址等多個信息,這種情況下,在交換結(jié)點報文存儲轉(zhuǎn)發(fā)過程中就極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸排隊等待時間持續(xù)延長。不僅無法滿足計算機網(wǎng)絡系統(tǒng)與機上數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)數(shù)據(jù)同步實時使用需求,而且制約了不同類型用戶間數(shù)據(jù)交互完整度。同時由于報文長度缺乏約束機制,且每一中間結(jié)點均需進行完整報文的接收傳輸。若輸出線路正運行,則需存儲多個等待轉(zhuǎn)發(fā)的完整報文,對網(wǎng)絡中每一結(jié)點的緩沖區(qū)容量具有較高的要求。而為了減少結(jié)點的緩沖存儲器的容量,就需要將待轉(zhuǎn)發(fā)報文大量儲存在磁盤上,進一步增加了傳送時間延滯風險[2]。
通過對以上通信交換技術(shù)進行分析可知,在所需傳輸數(shù)據(jù)量較大時可選擇物理線路交換;而在端至端通信時,可選擇數(shù)據(jù)分組交換技術(shù)。
在近幾年發(fā)展進程中,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)、時分光交換技術(shù)、波分及時分結(jié)合交換技術(shù)等。其中波分光交換技術(shù)主要是以波分復用技術(shù)為依據(jù),通過改變波長,實現(xiàn)高速信息交換。由于波分光具有多個輸入輸出光纖,且每一輸入輸出光纖具有多載波信號,其可在解復用器、復用器間實現(xiàn)高效數(shù)據(jù)信號轉(zhuǎn)換;而時分光交換技術(shù)主要是依據(jù)時分復用基礎,在時隙轉(zhuǎn)換原理的指導下,進行光交換。時分光交換技術(shù)可以將單一時分復技術(shù)轉(zhuǎn)化為時間分化信號。并設定若干個相同幀長度的時隙。同時將各時隙經(jīng)光纜與其他信號相連,實現(xiàn)實時動態(tài)信息交互;波分及時分結(jié)合技術(shù)可以在波分、時分技術(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)在近期計算機網(wǎng)絡傳輸中也得到了一定的應用,ATM信元交換技術(shù)主要是在傳統(tǒng)交換方式的基礎上,依據(jù)包交換原理,進行的數(shù)據(jù)交換模式。ATM信元交換技術(shù)廣泛應用于綜合寬帶業(yè)務中數(shù)據(jù)網(wǎng)絡傳輸模塊。其最大程度保留了物理線路交換優(yōu)勢,可以實現(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行信息交互。整體傳輸過程中傳輸錯碼率較低,且流量損耗量較低。
綜上所述,在光纖技術(shù)不斷發(fā)展進程中,光交換技術(shù)逐步取代了傳統(tǒng)計算機網(wǎng)絡通信交換技術(shù),成為計算機網(wǎng)絡通信主要應用技術(shù)。但是由于光交換技術(shù)應用時間較晚,整體發(fā)展還不夠成熟,在實際應用中出現(xiàn)了一些問題。據(jù)此,相關(guān)人員應根據(jù)現(xiàn)階段計算機網(wǎng)絡數(shù)據(jù)傳輸要求,依托計算機網(wǎng)絡通信數(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,進行多種新型通信數(shù)據(jù)交換技術(shù)的組合研發(fā),以便為后期計算機網(wǎng)絡技術(shù)發(fā)展提供一定的幫助。