互联网络下的数据通信交换技术论述

摘 要：近年来，计算机网络日益普及，我国的网络技术以及通信数据交换技术已经广泛被应用在各个行业领域中，网络通信数据交换技术不断更新和发展。本文将深入探讨互联网络下的数据通信交换相关技术。

关键词：互联网络数据通信交换技术

一、前言

随着计算机网络不断的发展，我国的网络技术已经广泛被应用在各个行业领域中。计算机网络由通信子网、网络系统的操作与资源子网共同组成，且由多个独立的计算机相连接起来，但是在数据系统中，计算机与互联网之间是通过通信系统所构建的数据实现连接，而没有直通专线连接，这就需要通信系统在任意拓扑系统线路传输中通过节点间来实现数据交互，从任何一端系统到指定系统间实现数据之间的交换。而数据交换技术是在网络信息快速传递的现代社会中应运而生的，这一技术能使任意系统之间的网络节点实现数据连接，而在通信子网系统中实现数据传输交流是建立数据交换的基础，交互下数据通常是实时产生，也可以是预先准备的静态数据。近年来，通信数据交换技术得到了广泛的应用，而复杂多变的数据传播模式也极大地促进了网络通信数据交换技术的更新和发展。本文将深入探讨互联网络下的数据通信交换相关技术。

二、数据通信方式

1.单工、半双工与全双工通信。终端设备、信号变换器和传输线路可以按设计要求允许数据沿双向或任一单向传送。在单工通信方式中，数据在任何时刻只能沿着一个方向传输，即收发双方的通信线路是单向的，例如广播就是采用这种通信方式。在半双工通信方式中，数据可以沿任一方向传输，但不允许同时沿两个方向传输，即在任一给定时间，传输仅能沿某一方向进行，例如无线对讲机就是采用这种通信方式，只有当一方讲完按结束键后，另一方才能讲话。在全双工通信方式中，数据则可以同时沿两个方向传输，我们平时使用的固定电话和手机就是采用这种通信方式，即通信双方能同时讲话，可以讨论和争辩。

2.串行通信与并行通信。数据通信按照使用的信道数可以分为串行通信与并行通信。假如我们要传送的消息是一个字符，在计算机中一个字符通常用8位二进制代码来表示，则在串行通信方式中待傳送的8位二进制代码是按由低位到高位依次传送的，而在并行通信方式中待传送的8位二进制代码是同时通过8条并行的通信信道发送出去的。由此我们得知，串行通信方式的实现只需构建一条连接收方和发方的通信信道，而并行通信方式的实现则需构建多条并行的通信信道，才能使收方和发方有效地连接起来。在远程通信中，若是并行通信与串行通信的传输速率相同，那么在一定的时间内，并行通信的传送码元数是串行通信的九倍，但是由于并行通信的实现需构建多条并行的通信信道，因此造价花费较高，本着经济的原则，串行通信方式仍是当前远程通信的首选，而在计算机内部各部件之间的数据传输则采用高效的并行传输。

三、互联网中的数据通信交换技术

1.电路交换。电路交换就是能为任意一个入网的用户提供一条临时使用的物理信道，并且由通路的各节点内部在空间（布线接续）或时间上（时隙互换）完成信道接续而构成的。电路交换包含了连接建立、线路占用和连接拆除三个基本阶段。通信交换前需要进行线路连接，构建起数据起始与目标点的通信通道。数据传输时，在目标点请求发出后要优先分配闲置的线路，假设某一个节点呼叫另一个节点，就要朝发送节点请求，不断反复进行，以实现数据在每个节点、每个端口间的数据交换。在数据继续传输中要占用线路，这时利用已经建立好的线路进行数据信息交换，电路的再次连接即起点源与目标站点时间实现成功连接，但是需要把物理线路拆除，并让线路资源回归到响应之中。电路交换的优点是实现专线享用，实用性强，操作简单。缺点是通信时间久，信道的利用效率不高，终端缺乏彼此通信交换。

2.报文交换。报文交换是一种较为特殊的物理信道，这一交换方式种的用户之间不直接进行信息接收及发送，而是由交换机接收信息，借由报文的方式，以控制信息，转发并存储信息，当输出电路不再繁忙时，信息通过报文传送到交换机中。在报文交换中每个节点是一个电子或者是机电结合的交换设备，每个节点可以说是一台通用的小型计算机。这些计算机可以实现存储进入报文。报文交换的优点是信道利用高，原因是许多报文可以用分时方式共享一条节点到节点的通道。其次报文能发送到各个目的地，同时拥有的信息量非常大，最后速度与代码能够彼此转换。不足之处就是无法满足通信交换的实时性，节点数据多的时侯无法快速存储。

3.分组交换：分组交换也称为包交换，在形式上非常像报文交换。分组交换是指在每个数据包前面加一个分组头，作为将发往何处的地址标志，接下来分组交换机会根据不同的地址标志对其转发到目的地。分组的终端会将用户发来的数据分割成若干数据，再送往其它的交换点，附带原有地址、用户数据、目的地址、控制信息，收端点会将分开的数据按照顺序还原数据。分组交换与报文交换的差别就是分组交换网里要对传输的数据单位长度进行限制，而在报文交换系统里，可传送的报文数据位数能做更长，在分组交换中最大长度是会限定在一定范围里的，假设某一地方超出一定长度，报文就要分割成较少的单位，再进行依次发送，这就是报文交换和分组交换两者的差别地方。分组交换的优点表现：具有速度快，传输质量非常高，而且真实可靠，各个类型的终端能相互通信转换，可以说兼有报文交换和线路交换的优点，缺点是技术要求高，实现比较困难。

4.帧中继继协交换。帧中继协议能在单一物理传输线路上提供多条虚电路。每条虚线路都会用DLCI（Data Link Connection Identifier）来标识。虚电路是面向连接的，把用户数据帧依照顺序发送到目的地。帧中继交换具有传输效率高，经济性强，网络存储空间大等优点，缺点是对线路与终端的要求非常高。

5.ATM异步传输模式交换。ATM异步传输模式交换就是建立在电路交换与分组交换的基础上直接面向连接的快速分组交换技术。该模式是利用宽带业务的数字网络，做数据的传输、交换与复用。ATM异步传输模式交换具有信息简化，效率高等优点。缺点是技术先进不够成熟，而且价格高。

四、结语

互联网中的数据通信交换技术使用范围较广，电路交换在电话网、通信网、数据网等方面均得以广泛应用，根据电路交换表现出的实时性强，成本低，延迟小，而且对线路使用的效率低等方面的特性，这种交换方式主要适用于接续后进行较长报文的传输地方。分组交换则兼具电路交换及报文交换的优点，其传输速度较快，且传输质量高，同时使用成本低，适用在对话式的图文存取、邮件传递、数据库检索等通信过程中。近年来，光通信技术的快速发展，光纤的性能的不断完善，使得长距离和大容量传输成为可能，因此，对于数据交换技术有了更好的发展机遇。通信网络的发展将会朝着电传输交换、光传输交换、光传输与电交换、光包交换、光路交换等模式方向发展。

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作者简介：章海宁（1978.10.07—），性别：男 籍贯：天津 单位：天津中德应用技术大学。职称职务：实验师。 研究方向： 计算机网络管理。

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