计算机网络中的数据通信交换技术探索构架
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摘要：本文探讨了计算机网络技术和数据通信交换的原理，分析了交换技术的应用范围，数据通信交换技术，研究了计算机网络数据通信交换新技术发展方向。
关键词：计算机网络;数据通信;交换技术
中图分类号：TP393.02 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2019）03-0020-01
0 引言
进入21世纪，信息网络的腾飞发展使得世界之间的联系日益紧密，共同推动了整个世界的前进，地球村的概念正在形成并被日渐被人们所接受。而这些全都得益于计算机信息技术的突飞猛进，在计算机信息技术中，数据通信交换是一项关键技术，其是确保用户信息得以有效传输和接收的重要技术，在众多交换技术中，最为主要的当属ATM和IP宽带数据信息交换技术。文章重点探索计算机网络中数据通信交换技术的架构。
1 计算机网络技术和数据通信交换的原理
计算机网络属于一种拓扑结构，该拓扑结构分别由相应的独立计算机连接而成。其中包含的有通信子网、资源子网以及网络操作系统。转接和访问节点主要设置在通信子网和资源子网之中，部分链路也设计在其中。这些链路主要分为逻辑链路和物理链路。在逻辑链路中，还含有众多的双绞线、单模多模光纤、同轴电缆和无线。计算机网络依据当前的网络结构，能够实现资源的共享以及相关数据信息的传输。数据通信交换技术在应用时表现为，和各个设备间形成的一种交换信息技术。日常生活中，我们也常看见数据通信交换，其主要是计算机和计算机网络设备间形成的，该方式较为简单，不含中间节点，不过其应用范围相对首先，其无法在广域网和局域网间进行交换。若要想实现交换，必须设置相应的节点，且节点的位置需要设置在每个宿站点间，从而实现相应的数据信息交换[1]。
2 交换技术的应用范围
目前，在常规的信息通信过程中，一般多选择电报网、公用电话网和数据通信网作为数据的信道。相对来说，电报网和公用电话是一种传统的信道选择方式，基本已经退出了历史舞台，当前4G网络之中，主要选择的信道方式为数据通信网。特别是数据信息的交换容量极大时，且对于时效性还有一定要求的通信之中，数据通信网更是备受青睐。然线路交换要求极高的时效性和低廉的成本，亦不能对数据信息出现重大延误现象，这样一来，线路交换方式能以获取较高的传输效率。在现实中，若数据信息的容量不够庞大，但是对于保密性和安全性有着特殊要求的情况下，可以选取该种交换技术。大部分的信息数据传输多通过数据通信网来予以实现。
3 数据通信交换技术
3.1 传统数据交换
（1）电路交换。该交换方式主要指的是将原站点和目的站点连接起来，且其他计算机在整个通信过程结束前不能对此电路进行共享的一种交换方式。交换电路需要构建一定的链路，在呼叫时，将闲置的线路搜索出来，并在该线路上进行物理链路建立，然后进行数据的有效传输，且数据传输线路无法和其他接收方进行共享。然后拆除已经连接好的线路，待相关数据信息交换完成后，将每一个节点进行拆除，其依据主要为发送方和接收方的应答。（2）包交换。该交换方式主要采用的是存储转发的方式，其主要由数据报和虚电路两种组合而成。其利用率极好，且通信时的速率和站点均不同，不过需要相对较长的时间，不利于运用到时效性要求极高的数据信息通信业务中[2]。
3.2 光交换技术
（1）波分光交换技术。该技术的基础就是波分复用技术，特别适用于速度要求高，容量要求大的信息数据传递过程中。该交换技术主要利用波长变化来进行光交换。在波分光之中，输入光纤和输出光纤是最基本的单元，并包含了众多的载波信号。此时只需要利用复用器和解复用器，就能够充分的实现光纤和波长信号的有效转换。（2）时分光交换技术。该技术要领在于借助时隙互换的特点，进而做到分光的有效转换。也就是说，在时间分化信号之后，才可以实现相应的转换功能。具体而言，其首先划分数据帧为多个长度相等的时隙，并给每一个时隙配置对应的信号，并于同一个光纤上来对所有分配的信号进行统一的连接，最终可以满足时隙信号的交换以及位置的交换。（3）空分光交换技术。光开关是这一项技术的关键核心之一，在传输空间之中，利用光开关设备，就可以实现光信号的转换，其传输效率主要受制于光开关的具体速度。（4）波分、空分光和十分技術的组合技术。这是一种新型的组合技术，也是继承传统交换技术优势的基础上发展而言，能够更好的实现数据信息的任意交换。
3.3 其他交换技术
ATM交换技术在近年来也备受关注，其一般在综合宽带业务数字网中运用的较为普遍，在ATM信元和光纤的共同作用下，用户可以获得高质量和高效率的通信服务。同时ATM信元还适当的保留了电路交换技术中的帧中继交换内容，能够有效保障信息数据传输的时效性。该技术属于面向包交换的一种技术，主要利用光线进行介质的有效传输，能够开展节点转发操作，传输错码率较低，流量和差错无需进行控制。不过其交换实时性不高，无法开展语音和视频等信号的传输。
4 计算机网络数据通信交换新技术发展方向
4.1 电传输和交换阶段
电传输与交换阶段是传统的信息数据交换方式，其中具体交换多运用的是电路交换方式、报文交换方式和分组交换方式等，这也是我国计算机网络通信技术中最后运用的一项数据信息交换技术[3]。
4.2 光传输与电交换阶段
光传输指的是在光纤上实现信息数据的传输过程，数据以光信号的形式进行传播，中继点仅对电信号予以转换。此时需要将电光转换的装置进行安装，以便于实现光传输和电交换的结合。该种方式目前已经得到广泛应用，发展势头强劲。
4.3 光传输和交换阶段
该阶段发展速度极快。光信号首先进行传输，抵达终端之后才逐渐转变为电信号，这种传输方式可以确保信息数据传输的高效性和实时性。因当前的分组交换方式，在实际运用中，有时会出现一定的网络故障。于是一些新型的光传输组合通道开始酝酿，也是未来信息数据传输的重要发展方向之一。 5 结语
综上所述，在计算机网络系统中，数据信息的传输和交换十分关键，只有采用合适的信息数据交换技术，才能够最大限度降低信息传递过程中的延时、遗漏等问题，确保终端能够及时获取到需要的信息数据内容。我国的信息数据交换技术从最早的电路交换和包交换方式开始，不断发展和完善，进而过渡到光交换技术领域中，实现了信息数据的更好的交换和传递。同时，随着计算机技术的快速发展，信息数据通信交换技术也必将不断得到完善和发展，特别是5G时代的到来，对于数据信息传输的容量和时效性要求更高，就需要更加先进可靠的信息数据交换技术，这也是相关工作人员为之奋斗的重要方向。
参考文献
[1] 俞卓晶，刘蓝田.数据通信技术中交换方式的应用探究[J].电子质量，2018（8）：55-57.
[2] 孙超.计算机网絡数据通信交换关键技术[J].电子技术与软件工程，2017（23）：24.
[3] 黄传辉.分组交换技术在民航数据通信网络中的运用研究[J].电子世界，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
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