关于计算机网络数据交换技术的

【摘　要】二十一世纪是网路信息时代,更是技术发展竞争的时代,只有掌握计算机网络核心技术,才能在当今全球网路信息战中赢得优势地位,推动经济效益和社会效益的不断提高.因此对计算机网路技术研究有着十分重要的现实意义.本文就计算机网络技术中的数据交换技术进行了浅析的分析与探讨.

【关 键 词】计算机网络　数据交换技术　技术发展历程　技术优缺点

一、引言

计算机网路数据交换技术是计算机网络传输信息数据的重要载体,实现了社会各个领域行业之间信息数据的快速传递,满足了人们对社会信息量采集、传递、储存、分析的需求.对社会生活及社会生产都带来了极大的便利.特别是随着世界经济一体化进程的不断加快,人们对计算机网路交换技术的研究发展更加的重视.计算机网路中的交换设备是信息数据得以交互的重要设施,相当于信息数据的中转站、传输枢纽的作用.交换技术的发和人类对信息的需求量增加有着密切的联系,也就是说信息技术的发展是随着人们对信息需求量的不断增加而不断发展的,二者是相互促进,共同发展的过程.

纵观数据交换的发展历程,从最早的交换发展到后来的数据交换,再发展到今天的综合业务数字交换,实现了数据交换从传统的人工交换向自动交换的伟大转折.目前,随着科学技术的不断发展,人们对计算机网络的应用将会越来的广泛,这就给计算机网络交换技术的发展提出了新的要求,也给计算机网路数据交换技术带来了发展的契机,必须要紧跟信息化时怎么发表展的步伐,加大力度开发研究计算机网络数据交换技术,将最先进、最前沿的数据交换技术应用到计算机网路中,实现社会信息的快速、便捷传递,满足人类生产生活的不同需求,实现全人类的进步.本文就网络数据交换技术的发展历程及各个时期的技术特点进行了简要的分析探讨,以期网络数据技术的快速发展.

二、电路交换技术

自十九世纪美国的发明家发明以来,在全世界科研人员的对计算机网络交换技术的不断努力研发下,计算机网络中的电路交换技术水平得到实质性的飞跃,从最开始的人工接续新方式向机电与电子式自动交换、存储程序控制模拟和数字交换、第三方可编程交换等技术的伟大变革.随着社会经济的快速发展及人类对信息需求量的不断增长,电子技术近年来也得到了飞跃式的发展,并逐步将此项技术渗入到计算机网路设备中,形成了以电子交换机为主导的信息交换的计算机网络应用时代.而最早将电子技术和交换机相融合是交换机的控制部分,而话路部分仍旧是以机械接点为主.此时的交换机还称不上电子交换机,只是电子交换机的雏形.随着微电子半导体技术的进一步发展,科研人员已将半导体技术完全地交换机完全地结合在一起,形成了真正意义上的以微电子技术控制交换机设备的新时代.电子交换机的主要优点包括：①电子交换机独占性较强.一旦线路建立后,与线路被释放前的时间内,站点内的各种数据未进行交换传输的前提,电子交换机的传输交换线路不会被其它站点资源共享.②电子交换机实时性强,线路建立后,除了偶尔会发生信息数据传输出现时滞问题外,通常都会快速地将信息数据传输到接受对象.

电子交换机的主要缺点是：①电路利用率低,这主要是因为其自身具有的独占性造成；②网络利用率不高,主要是电路连接的时间较长；③阻滞了用户端其它业务的有效进行,不能直线连接.

三、报文交换技术

报文交换是将报文作为数据交换的单位,报文通常会在交换结点将信息数据进行存储,然后经过交换处理后将信息数据传输到目标地址,实现信息数据的快速准确地传递在通信双方.在实际应用中报文交换技术同电路交换技术相比有以下几方面的优点：①电路交换需要在通信双方之间建立一条专用的通信线路,而报文交换不需要建立专用线路,连接不存在时延问题,用户可随时地将报文发送给接受对象.②基于报文交换是先将数据信息存储后转发的传输方式,这就使得在报文交换中可以有充足的时间对代码进行检验,使数据信息在传输的过程中更为准确,此外报文交换还具有路径选择的功能,即使是在传输过程中路径出现故障,也可以快捷地变换为另外一条传输路径,确保了信息数据传输的可靠、稳定性,不至于发生数据传输中断或者丢失的现象；此外,在报文交换还能将需要传输的信息数据的代码和传输速率进行整合,满足了不同规格类型计算机之间信息的互传；报文交换可同时可将信息数据传输给多个目标地址,这一功能是电路交换所不具备的；具有先等级数据传输的功能,用户可根据实际需要对比较重要的信息数据通过报文交换的设置功能优先传输.③同电路交换相比,报文交换在线路占用情况方面要优于电路交换,即不是固定地占用一条通信线路而是有效地利用时间差分段占用通信线路,有效地提高了通信线路的利用率.

虽然报文交换技术与电路交换技术相比有显著的优势,但是事无巨细,报文交换还存在以下缺点：①基于信息数据进入交换结点后信息数据要经过存储后再转发,这期间需要一定的时间,造成转发时间延长,并且是用户传输的信息量越大,转发信息数据的所需的时间就越久,不利于实时性业务数据的传输.②报文交换只能对数字信号进行交换传输.③报文交换中对报文的长度没有给予定量限制,并且是报文中的每个结点都要完整地对传输过来的整个报文,尤其是在通信线路繁忙时,还需将接受的报文进行储存等待转发,同时对报文交换中的每一个结点都设有缓冲区,有时为了给缓冲区减负,还会将等待转发的报文存于计算机的磁盘中,增加了报文传输时延.

四、分组交换

分组交换和报文交换的功能基本一样,都是将信息数据先存储后再进行转发.但是分组交换不是将整个报文一次性地转发出去,而是将报文分成几个分组,再将分组一一地发送出去,虽然这些都是报文交换所具备的优点,但是分组交换更具以下优点：①提高了数据在网络中的传输速率.由于交换分组是将需要转发的报文进行分组转发,并且是前一组转发和后一组的存储操作同时进行,在一定程度上提高了报文的转发速率.另外,每一个分组中的缓冲区要远远小于整个报文的所需的缓冲区,避免了因缓冲区不足而延缓报文的发送时间.②更易于存储管理.分组后的报文长度及缓冲区容量都是一定的,缩小了存储器的管理范围,一般情况下只要将缓冲区的存储容量管理工作做好就可以了.简化了存储器管理工作的复杂程度.③有效地减少了报文转发过程中所出现的差错,这主要是因为分组后的报文通常比较短,即使是出现问题也能针对出错的分组进行纠正,大大减少了传输时延,也提高了报文传输的可靠性、准确性.④基于分组后的报文长度比较小,传输时延小,更适合进行优先级信息数据的传输,比如用户一些比较紧急的报文可以采用分组交换的方式进行传输.

虽然分组交换较报文交换相比不管是在报文的传输时延问题还是存储器管理方面都占有明显的优势,但还存在以下几方面的缺点,仍需继续改进技术.分组交换仍存在存储转发时延问题,并且对其结点交换机的处理能力要求的更为严格.分组交换同报文交换一样需要在每个分组加上信息,例如,源、目的地址、分组编号等,这在一定程度上增加信息的传输量,占用了通信线路,降低了通信效率,并且对这些附加的信息都要进行有关的处理,增加了传输的时延.

五、结语

总之,计算机网路交换技术的发展道路任重而道远,需要不断地对现行所运用的计算机网络交换技术进行改进、优化,针对各种交换技术中所存在的缺点进行深入研究,探索出弥补其缺点的可行之策.此外还要加快步伐对交换新技术的开发研究,这有这样才能满足人类社会对计算机网路的应用需求.